高層地下室外墻裂縫的預防與控制

1、高層地下室外墻裂縫的預防與控制 高層地下室外墻裂縫的預防與控制 摘要：論文首先通過對地下室外墻易產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象進行了原因分析，提出了預防及修補措施。 關鍵詞：地下室混凝土外墻；裂縫；原因；防治；處理 隨著城市建設的飛速開展，城市空間資源的逐步減少，帶有地下結構的多高層建筑越來越多，在大多數(shù)工程工程中，地下室單層面積往往較上部工程的單層面積更大，地下室外墻多為超長結構，而且混凝土強度等級較高，裂縫現(xiàn)象也越來越普遍，并常伴有滲漏水的情況，容易導致鋼筋銹蝕，存在一定的平安隱患，如何有效地對裂縫進行預防和控制，提高地下室的使用功能，是眾多工程技術人員多年來不斷探討研究的重要課題。 一、地下室外墻產(chǎn)生裂

2、縫的后果 地下室外墻裂縫破壞了結構的整體性、耐久性和防水性，影響建筑物的正常使用。本地區(qū)地下水位較高且地表水豐富，雖然在地下室周邊回填時考慮了阻礙水壓力的措施，但一般地下室外墻還是長期作用有一定的壓力水。在地下室外墻開裂情況下，外墻防水性能勢必受到影響，壓力水也隨之滲透，從而影響正常使用。更加危險的是，由于滲透水銹蝕鋼筋，降低結構強度，從而縮短建筑物的使用壽命。 二、地下室外墻裂縫產(chǎn)生的原因 2.1砼自身的收縮裂縫 2.1.1砼硬化收縮?；炷潦怯啥喾N材料組成的非勻質材料,它具有較高的抗壓強度、良好的耐久性,但抗拉強度低,抗變形能力差,易開裂。砼在澆筑后(415)h左右，水泥的水化反響劇烈，在

3、澆搗結束趨向穩(wěn)定的過程中，由于混凝土水化熱釋放所引起的溫度變化以及混凝土泌水蒸發(fā)等作用,導致混凝土收縮變形。 2.1.2砼碳化收縮。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學反響引起的收縮變形。碳化速度隨二氧化碳濃度的增加而加快。 2.1.3砼枯燥收縮。水泥石在枯燥和水濕的環(huán)境中要產(chǎn)生干縮和濕脹現(xiàn)象。 2.2工程結構問題引起的裂縫 由于墻體混凝土結構超長收縮變形較大, 地下室外墻往往所產(chǎn)生的拉應力超過混凝土抗拉強度;同時,在水平方向由于收縮變形受到了先行完成的地下室底板結構的約束,阻礙主體結構的自由收縮而引起的,所以地下室外墻長度越長,其收縮應力也越大,嚴重時會產(chǎn)生貫穿結構的有害裂縫。 2.3溫差

4、原因引起墻體裂縫 由于工程的特殊環(huán)境, 施工過程中將出現(xiàn)混凝土內(nèi)外溫差、晝夜溫差、日曬雨淋及拆模時間過早等情況。地下室外墻的暴露時間是個很重要的參數(shù),一般而言,薄而長的地下室外墻對環(huán)境的溫度、濕度較為敏感,會因附加的溫度應力而導致墻體開裂。值得注意的是,工程設計通常將地下室外墻按埋入土中或作為室內(nèi)結構考慮,而事實上,很少有當?shù)叵率彝鈮Y構完成后就進行土方回填的情況,一般暴露時間越長,出現(xiàn)裂縫的幾率就越大。 2.4混凝土的施工質量引起的裂縫 鋼筋混凝土結構因施工質量出現(xiàn)裂縫的原因有:原材料質量較差,如骨料級配太差、含泥量超標、使用高水化熱水泥和混凝土坍落度過大;澆搗過程中任意加水、澆搗不夠密實、

5、漏振或振搗時間不夠;使用過期的U EA 微膨脹劑以及混凝土養(yǎng)護不良等因素,這些均會導致鋼筋混凝土結構出現(xiàn)裂縫。另外,目前普遍采用商品混凝土和泵送技術,更導致了混凝土收縮的增加,加大了出現(xiàn)裂縫的可能性。 針對地下室砼外墻而言，砼的收縮裂縫是裂縮產(chǎn)生的最主要原因。 三、裂縫的預防與控制 3.1 工程設計優(yōu)化 3.1.1認真審學圖紙,同業(yè)主、監(jiān)理及設計統(tǒng)一思想、統(tǒng)一認識;結合工程實際向設計提出合理化建議,以保證工程質量,滿足設計要求。 3.1.2加強水平鋼筋的配置。水平鋼筋保護層應盡可能小些;防裂鋼筋的間距不宜太大,盡可能采用“細而密的配筋方式;考慮溫度收縮應力的變化加強配筋。根據(jù)我們以往的施工經(jīng)驗

6、，不僅水平鋼筋疏密程度對砼墻體開裂有很大影響，而且鋼筋外形對開開裂也有一定影響，這是由于鋼筋對砼變形抑制作用是通過鋼筋外表與砼之間的粘結力實現(xiàn)的。粘結力的大小與鋼筋外表積、外表形狀、砼的強度和應力大小等因素有關，因此地下室外墻應全部采用螺紋鋼。 3.1.3控制墻體混凝土的強度等級?；炷恋膹姸鹊燃夁^高,將使混凝土內(nèi)水泥含量加大,容易造成混凝土的收縮,一般墻體混凝土強度等級不宜超過C40。 3.1.4在地下室外墻頂與地上主體間增設暗圈梁一道，這可以增加剪力墻的抗裂度，阻止裂縫向上延伸開展。 3.1.5按照設計標準要求合理設置后澆帶，同設計研究后澆帶的位置、性質及類別,以利于施工采取措施。沒有充分

7、依據(jù)時,不得任意突破設計標準關于伸縮縫最大間距的規(guī)定。應注意滿足?混凝土結構設計標準?(GB50010-2002)的要求:“位于氣候枯燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結構或經(jīng)常處于高溫作用下的結構,可按照使用經(jīng)驗適當減小伸縮縫間距。后澆帶距離一般以30m左右為宜。 3.2調(diào)整砼配合比，降低砼收縮量 3.2.1采取減少水泥用量的方法以降低水化熱。在保證混凝土強度的前提下，選用優(yōu)質粉煤灰外摻合料代替一定量的水泥，起到保證混凝土和易性的作用，又可減少水泥用量，降低混凝土水化熱，減少枯燥裂縫。地下室外墻混凝土中粉煤灰摻量一般不大于水泥用量的20。實踐證明,每降低10kg水泥用量,水泥水化熱將減少1。

8、3.2.2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)，到達降低砼的收縮量的目的。 3.2.3摻用微膨脹劑。可吸收局部水化熱后發(fā)生化學反響，在混凝土中產(chǎn)生自應力使結構處于受壓狀態(tài)，以補償混凝土的收縮，從而防止裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的抗?jié)B和抗壓能力。 3.2.4摻加緩凝減水劑，摻量一般為水泥用量0.3。它可以減少水泥用量、延遲水化熱釋放速度及降低和推遲放熱峰值。 3.2.5選用適宜的原材料。水泥宜用低水化熱、鋁酸三鈣含量較低、細度不過細,礦渣含量不過多的水泥。砂、石。宜用中、粗砂,含泥量不大于2%;宜用粒徑較大的連續(xù)級配、級配良好、含泥量不大于1%的碎石或卵石。 3.2.6

9、添加阻裂纖維。阻裂纖維是目前國內(nèi)逐漸興起并被廣泛應用的一種新產(chǎn)品,它的抗拉強度(斷裂強度)不低于550MPa?；炷劣不白畲嗳?這時混凝土尚未產(chǎn)生足夠的強度抵抗水泥收縮的應力,導致微裂縫,當裂縫開展與纖維相交時,參加的纖維可以局部抵消內(nèi)部應力,改善裂縫尖端的應力集中,防止裂縫進一步開展。由于參加的纖維呈三維無規(guī)那么分布,有利于抵消混凝土的塑性收縮。同時無數(shù)纖維在混凝土內(nèi)部形成亂向支撐體系,有效阻礙骨料的離析,使混凝土粘聚性好,從而阻止了由于干縮引起的裂縫的產(chǎn)生。 3.3施工技術優(yōu)化 3.3.1在鋼筋安裝施工時，必須嚴格按照設計要求將保護層留設到位，防止由于保護層過大或過小，造成露筋或加劇混凝

10、土裂縫的產(chǎn)生。 3.3.2控制混凝土入模溫度。 當氣溫接近40Co時，混凝土入模溫度通?？傻竭_60Co左右，加劇了水化熱產(chǎn)生時的溫度上升。施工時，混凝土運輸車不宜長途運輸，并宜停在蔭影處。砼澆筑前對模板進行澆水降溫。 3.3.3混凝土外墻的澆筑采用 “一個坡度、分層澆筑、循序漸進、一次到頂?shù)臐仓に?分層厚度一般不超過80cm;混凝土的入模高度不大于2m。通過分層振搗使混凝土水化熱能盡快散失。對澆筑后的混凝土進行二次振搗，增加混凝土的密實度，排除混凝土因泌水在粗骨料及水平鋼筋下生成的水分和空隙，增強混凝土與鋼筋的握裹力，可以提高混凝土抗壓強度10%20%，從而提高墻體抗裂能力。 3.3.4混凝土外表檢查合格后，及時安排防水層施工，經(jīng)有關各方驗收合格后，盡快地進行土方回填。因為土方均有良好的保水性能，是砼較佳的養(yǎng)護介質，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力，可有效防止砼后期裂縫的擴展。 四、結束語 高層地下室外墻裂縫的原因錯綜