明珠花園綜合樓工程地下室外墻裂縫及預(yù)防與控制措施

1、.明珠花園綜合樓工程地下室外墻裂縫的預(yù)防與控制措施秦文俊 郭慶華江蘇正太建設(shè)集團股份有限公司摘 要 針對地下室側(cè)墻裂縫的的原因、影響、提出了預(yù)防及修補措施關(guān)鍵詞 混凝土 裂縫 預(yù)防 修補明珠花園綜合樓工程，北臨珠江路，南靠秦淮河，為一裙兩塔結(jié)構(gòu)，地下二層，裙房五層，塔樓十六層，總建筑面積21000平方米。地下室為人防工程，裙房用作電腦商場，塔樓為小型辦公用房（亦可作住宅）。01、02兩座塔樓沿裙房中間軸線對稱布置，裙房平面范圍為60200×27200mm，每個塔樓平面為25100×20800mm，兩塔樓相距10000mm。地下室外墻砼強度等級為C40，防水等級為S8，地下室

2、外墻厚度為350mm。在以往的地下室外墻砼施工過程中，我們在拆除模板后發(fā)現(xiàn)砼外墻隨著時間的推移，不斷出現(xiàn)不同數(shù)量、不同程度的豎向裂縫，早期裂縫一般出現(xiàn)在一個月內(nèi)，中期裂縫約在六個月內(nèi)，其中有些裂縫導(dǎo)致了砼外墻滲水，因此，如何控制裂縫也是地下室外墻砼施工的一個重要問題。1、砼裂縫產(chǎn)生的原因1.1裂縫的特征經(jīng)過長時間的觀察，我們發(fā)現(xiàn)地下室外墻裂縫主要位于：外墻轉(zhuǎn)角、兩柱的中間部位、墻柱結(jié)合部，而且?guī)缀跞珵樨Q向裂縫。1.2裂縫產(chǎn)生的原因在地下室施工期間，幾乎不存在什么沉降裂縫，而且沉降裂縫一般是45度方向的裂縫，因此，引起外墻開裂的主要因素應(yīng)為砼的收縮變形。砼的收縮變形主要有以下幾種：（1）自身收縮

3、。砼硬化過程中由于化學(xué)作用引起的收縮，是化學(xué)結(jié)合水與水泥的化合結(jié)果，也稱為硬化收縮。（2）塑性收縮。砼澆筑后4-15小時左右，水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水份急劇蒸發(fā)現(xiàn)象，引起失水收縮。（3）碳化收縮。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形。碳化速度隨二氧化碳濃度的增加而加快，碳化收縮與干燥收縮共同作用而導(dǎo)致表面開裂和面層碳化。（4）干燥收縮（失水收縮）。水泥石在干燥和水濕的環(huán)境中要產(chǎn)生干縮和濕脹現(xiàn)象，最大的收縮是發(fā)生在第一次干燥之后。（5）溫度收縮。砼溫度下降時產(chǎn)生的線收縮。這種收縮的時間持續(xù)到砼內(nèi)外溫度基本平衡（一般在30天左右）后消失。砼澆筑初期是升溫階

4、段，處于塑性狀態(tài)，砼的彈性模量值很小，此時由于變形引起的溫度應(yīng)力一般忽略不計，但經(jīng)數(shù)日，砼的彈性模量的上升而顯著增大。針對地下室砼外墻而言，砼的干燥收縮和溫度收縮是裂縫產(chǎn)生的主要原因。2、砼裂縫的后果2.1裂縫的界限砼的裂縫是不可避免的，其微觀裂縫是本身物理力學(xué)性質(zhì)決定的，工程最常見的裂縫如：溫度裂縫、收縮裂縫等裂縫，一般都不危及結(jié)構(gòu)安全。根據(jù)砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2002）的規(guī)定：室內(nèi)潮濕環(huán)境下的砼結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度不得大于0.2mm。根據(jù)砼結(jié)構(gòu)加 固技術(shù)規(guī)范（CECS25-90）的規(guī)定：露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境下的砼結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度小于或等于0.3mm，仍屬基本滿足設(shè)計要求，不需加

5、固。由此可見，地下室砼結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度應(yīng)小于0.3mm，在此范圍內(nèi)應(yīng)視為正常。2.2裂縫對建筑物的影響當(dāng)裂縫寬度在0.1-0.2mm左右，水頭壓力不大（水頭小于15-20m）容易出現(xiàn)自愈現(xiàn)象，這是由于砼中存在石灰礦物質(zhì)，當(dāng)外界水分通過裂縫向內(nèi)滲流時，水與砼裂縫處的石灰CaO化合形成氫氧化鈣Ca(OH)2,游離氫氧化鈣又是很容易溶于水的礦物質(zhì)，它必然沿著裂縫向室內(nèi)浸出，室內(nèi)空氣中存在CO2，與滲水帶出的氫氧化鈣結(jié)合形成碳酸鈣沉積在裂縫的表面和里面，滲漏減緩最后全部自封和自愈。當(dāng)裂縫寬度超過0.3mm時，雖然較低的壓力水對裂縫側(cè)壁進行沖刷，氫氧化鈣與碳酸鈣都被水沖走而無法穩(wěn)定沉淀下來，裂縫漏水量

6、隨時間越來越大。滲水量的增大，必然影響地下室的正常使用，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致滲漏處鋼筋銹蝕，危害結(jié)構(gòu)安全。因此，在施工中我們應(yīng)嚴(yán)格控制寬度大于0.3mm的裂縫的產(chǎn)生，做好預(yù)防和補救措施。3、裂縫的預(yù)防與控制（1）優(yōu)化設(shè)計在地下一層與地下二層之間增設(shè)暗圈梁一道，增設(shè)暗圈梁可以增加剪力墻的抗裂度，阻止裂縫向上延伸發(fā)展。調(diào)整水平鋼筋的直徑和間距，減少鋼筋直徑，加大鋼筋密度。根據(jù)我們以往的施工經(jīng)驗，不僅水平鋼筋的疏密程序?qū)炷翂w開裂有很大影響，而且鋼筋的外形對開裂也有一定的影響，這是由于鋼筋對混凝土變形的抑制作用是通過鋼筋表面與混凝土之間的粘結(jié)力實現(xiàn)的。粘結(jié)力越大，抑制力越強。粘結(jié)力的大小與鋼筋表面積、

7、表面形狀、混凝土的強度和應(yīng)變大小等因素有關(guān)。地下室外側(cè)配筋12100，內(nèi)側(cè)為14200，全部采用螺紋鋼，因為光圓鋼筋的粘結(jié)強度僅為螺紋鋼的60。同時，將水平鋼筋設(shè)置于豎向鋼筋外側(cè)。（2）設(shè)置砼后澆帶（后澆縫）由于本工程為一裙兩塔，我們在裙房中軸線設(shè)置了一道寬度為1000的后澆帶，根據(jù)砼的收縮量，溫度及收縮變形在3-6個月內(nèi)達(dá)一半以上，此時進行填充封閉效果最佳。在地下室砼施工后140天，我們采用UAE微膨脹砼對后澆帶進行了封閉。在本公司施工的其他幾個地下室工程中，有的工程由于未設(shè)置后澆帶，我們則采用留置后澆縫的方法，該措施既經(jīng)濟，也能有效地防止外墻砼開裂。具體作法是：通過計算外墻鋼筋砼的收縮預(yù)估

8、，并將其與砼極限變形值相比較，根據(jù)比較結(jié)果，在外墻澆筑時，每隔一段距離設(shè)一垂直后澆縫，垂直后澆縫一般設(shè)在應(yīng)力可能集中的外墻轉(zhuǎn)角附近，且又要便于以后施工。后澆縫距離一般 30米左右為適宜，施工縫寬度一般采用800mm左右，后澆縫處的防水構(gòu)造措施同地下室工程后澆帶，即在后澆縫處加設(shè)一道防水卷材附加層，并且后澆縫的砼采用高一等級有微膨脹砼澆筑。根據(jù)施工特點，垂直后澆縫砼的澆筑時間宜在外墻砼澆筑后15天-28天。澆筑時新舊交接處應(yīng)鑿毛、清理、澆水濕潤處理。（3）采用合理的澆筑方法采用薄層連續(xù)澆筑方法，確保砼澆筑振搗均勻密實。因地下室側(cè)墻高度高，配筋又密，施工時振搗比較困難，嚴(yán)禁從一部分一次澆到頂，讓混

9、凝土自由流平，再移動鋪料管再澆下一段。（4）調(diào)整配合比結(jié)構(gòu)，降低砼收縮量a）通過摻用高效減水劑，減少砼的單位用水量，從而減少砼中多余水份的蒸發(fā)，達(dá)到降低砼的收縮量的目的。b）摻用優(yōu)質(zhì)粉煤灰，可以減少干燥收縮（5）加強地下室外墻砼的早期合理養(yǎng)護。砼干縮隨齡期增長而減少，而大部分干縮發(fā)生在早齡期，而早齡期砼抗拉強度低。因而，砼易在早齡期發(fā)生干縮裂縫。為此，加強砼早期濕養(yǎng)護，可以推遲產(chǎn)生收縮的時間。這樣也可以減少干縮裂縫。在砼澆筑24小時后，松開外墻兩側(cè)模板，但不拆除，進行澆水養(yǎng)護；這樣能起到保濕作用。拆模后，在砼外墻上覆蓋一層草袋，使用噴淋管進行養(yǎng)護，即用直徑100的塑料管沿外墻布置，管上鉆上若干

10、小洞，接上水源后，形成自動噴淋，使砼外墻保持濕潤狀態(tài)，從而減少裂縫。（6）在地下室外墻防水做完后，及時進行回填砂或土。因為砂和土壤均有良好的孤保水性能，是混凝土較佳的養(yǎng)護介質(zhì)，并能減少外墻板與大氣的溫度和濕度差異過大而形成的收縮應(yīng)力，可有效防止砼后期裂適的擴展。4、裂縫的處理由于地下室外墻是要承受一定的水壓且常在潮濕環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，其允許的裂縫寬度為0.3mm。因此對于大于0.3mm的裂縫應(yīng)進行修復(fù)處理，裂縫修補材料我們主要采用氰凝灌漿料。氰凝灌漿料的工作原理，以過量的異氰酸酯在一定條件下與羥基的聚醚反應(yīng)，生成低聚氨酯，并與表面活性劑、乳化劑、催化劑配合生成漿液。漿液不遇水是穩(wěn)定的，遇水發(fā)生放出C02氣體，使?jié){液膨脹，并向四周滲透擴散，因而有較大的滲透半徑和凝固體積比。具有因結(jié)體穩(wěn)定性高、有較高的機械強度、耐磨、耐酸堿、耐老化、使用壽命長。修補方法主要有：外表層處理法，灌漿法和填充法。4.1外表層處理法外表層處理法是針對微細(xì)裂縫（裂縫寬度小于0.2mm），采用氰凝材料涂刷于地下室外墻裂縫表面，達(dá)到恢復(fù)其防水性及耐久性的修補方法。外表層處理法的施工要點是：先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛，清除表面附著污物，用水沖洗干凈，干燥后用氰凝材料嵌補混凝土表面缺損，最后將外墻全部涂覆一遍，達(dá)到多道