浅谈地下室连续墙裂缝成因与防治措施

2015-04-16 07:04
建材与装饰 2015年39期
关键词:水化墙体模板

吴 敏

(名筑建工集团有限公司)

浅谈地下室连续墙裂缝成因与防治措施

吴敏

(名筑建工集团有限公司)

随着建筑业的迅猛发展,混凝土结构在地下室的应用越来越多。而地下室混凝土连续墙的裂缝现象一直以来在国内外建筑物中都普遍存在,因裂缝而产生的渗水也屡见不鲜,严重的影响了地下室的使用。本文从设计方面、材料方面、施工方面等清楚的分析了地下室连续墙的裂缝原因,从合理安排施工段、改进施工方法、改善养护方法等方面介绍了裂缝的防范措施,还提出了裂缝的处理方法。

连续墙裂缝;成因;防治;处理

1 引言

地下室结构施工中,由于混凝土结构日趋大型化、复杂化等因素影响,地下室连续墙产生裂缝的情况越来越多,根据最近几年进行调查、统计地下室连续墙产生裂缝的工程数量占85%以上,裂缝的存在一方面影响了建筑的美观和正常使用,另一方面使工程出现了安全隐患。

2 裂缝的特征

采用钢筋混凝土建造的地下室,墙面开裂通常出现在外墙板两侧、施工缝、后浇带等部位,而且裂缝大部分产生在表面上,很少看见贯通裂缝,一般是不规则的纵向裂缝与外墙两端角部45°斜裂缝,裂缝的宽度较小,一般在0.1~0.5mm以内,以≤0.2mm居多。其一般出现于混凝土浇筑3d后,特别是刚拆模且养护不到位及温度突然变化很大时裂缝出现的几率更大。

3 裂缝产生的因素

3.1设计因素

地质,地质因素很容易使高层柱形成沉降缝,主要是因为设计人员采取的措施不适合或者当房屋的建设场地地质状况不符合要求的时候设计者没有采用恰当的措施形成的;

桩基,在高层房屋建筑,假如桩基布置不科学时(也就是上部负载不均衡),高层柱较易引发沉降缝;

配筋,地下室所处环境比较特别,其对钢筋保护层的要求也比较高,也就是要求外墙钢筋保护层的厚度在35mm左右,不能太厚也不能太薄,如果墙体某个地方的保护层太厚会让此地混凝土在收缩的过程中无法受到钢筋的制约,进而此地出现裂缝,并且逐渐增大。

伸缩缝,依据当前使用的《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的有关规定,地下室钢筋混凝土墙体收缩缝的间距应当设计在20~30m之间,但是,如果如此设计会让施工缝在施工过程中处置伸缩缝较为困难,并且较易出现渗水现象。

3.2施工因素

混凝土的泵送,当泵送混凝土与传统的半干硬性混凝土的强度相同时,前者的水泥掺量要比后者多,水泥中的颗粒要比后者小,以致前者在水化过程中凝缩和自收缩量较大,因而,泵送混凝土产生裂缝的可能性较大。

拆模时间,地下室墙体的模板往往在浇筑混凝土的2~3d内被拆除了,这是正好是水泥水化热的高峰期,若无采取一定的保温、保湿养护措施,可导致混凝土内部的温度梯度和温度梯度急剧增加而引起墙体开裂。

混凝土施工质量不合格、物料品质不达标、配合比不科学、运用已过保质期的UEA微膨胀剂、坍落度控制差,施工中随意增添水的比例和混凝土养护不充分等要素,都会引发混凝土收缩增大裂缝。

3.3混凝土自身因素

混凝土材料是一种非均质非连续的弹塑性材料,混凝土材料的裂缝是由于混凝土凝固成型后内部的初始缺陷、微裂缝,由于应力作用扩展引起的。

干缩,这种裂缝产生的原因是混凝土拌合物在浇捣完毕后,混凝土拌合物内部的水份一部分泌出流失,一部分被水泥水化所用,另外一部分被蒸发,产生失水收缩而形成裂缝。干缩量与水泥用量、水灰比的大小有关。

热胀冷缩,膨胀系数α=1.010-5.如果长度相同的两个20m长的混凝土墙在酷夏40℃时施工与严冬-6℃,在没有任何制约的状况下,其混凝土墙收缩程度是9.2mm,如果墙两端有束缚,也会产生裂缝。

混凝土内部温度变动也会导致裂缝出现,和地下室墙连接在一起的一些框架柱,断面边长大都比较大,属于体积较大的混凝土,水化热高,表层与空气直接接触,热量散发迅速,内部混凝土热量难以散发,外面和里面有较大温差,如果采用举措不恰当,表面混凝土便会出现裂缝。

3.4内、外力作用因

内、外力作用因素主要是指底板对墙体的约束、柱对墙体混凝土的约束、基础沉降、模板拆除等几方面。

底板对墙体的约束,地下室底板混凝土一般比墙体混凝土早进行浇筑,其底板混凝土自身的收缩要比墙体混凝土的收缩早,如果墙体混凝土产生收缩,底板就会对其进行制约,进而让墙体形成相应力,底板形成压应力。

柱对墙体混凝土的约束,钢筋对混凝土产生收缩的约束要比墙体的制约大得多,从而加大了墙体自身收缩约束强度,相应提高了墙中的应力,另外由于柱的比值大收缩小而墙的比值小收缩大,这样变形不协调,因而该部位更容易出现裂缝。

地基基础出现程度不等的沉降,导致墙体与梁板架构出现裂缝。

墙两边的模板没有一同拆掉,选拆部分区域,没有拆除的区域模板支撑给后来浇筑的混凝土墙体侧面的压力,如果模板支撑度较强,则混凝土墙出现裂缝。

4 裂缝的防范措施

4.1设计方面

设置后浇带,根据工程实践经验,通常后浇带的间距不大于30m;浇灌混凝土的间隔时间通常在主体架构封顶之后20d及以上。对各种有利和不利因素的影响方式和程度作出有科学依据的分析和判断,并由此确定伸缩缝间距的增减。”

合理配筋,经验算,设计单位认可,将水平筋配筋从φ14间距200改为φ12间距150。一般水平筋的间距控制在≤250mm,可提高墙体混凝土的抗裂能力,减少裂缝宽度。

4.2施工方面

(1)科学部署施工段,尽可能依据规定要求设置后浇带,混凝土的收缩大部分出现在初始阶段,如果留有后浇带,墙体两侧能够充分收缩,裂缝出现的概率降低,混凝土收缩完毕后,再将后浇带封闭。

(2)合理配置混凝土配合比:

掺入适量的粉煤灰与膨胀剂,均能够让混凝土的水化热降低,粉煤灰可以增强混凝土的和易性与可泵性,膨胀剂可以补偿混凝土的收缩。

让混凝土的初凝时长变长,避免混凝土水化热阶段统一出现,由于混凝土早期硬度弱比较容易产生裂缝,如果把水化热延迟,会让裂缝出现的数量减少。

(3)改进施工方法:

尽量采用墙体与楼板混凝土分开浇筑,混凝土要分层分段浇筑,加强振捣确保混凝土的密实性,增强混凝土的连续性和整体性,以提高混凝土的强度,尤其是混凝土的抗拉强度。

混凝土建筑结束楼板还没有进行浇筑时不可将模板拆掉,借用模板的保温功能位置混凝土表层合适的温度,避免混凝土出现较大的内外温差,混凝土内部水化热大致完成,再把模板拆掉,拆除以前,可适当松动模板,确保养护水渗入混凝土中,通常模板拆除时间为5~6d。

(4)提高混凝土的抗拉强度,如在混凝土中掺入适量纤维,提高混凝土自身的抗拉强度。

(5)改善养护方法,应当保证混凝土表层一定的湿度,养护工作做充分。唯有在规定水分状况下膨胀剂才可以起到应有的作用,在混凝土最终凝结后的两小时就可以实施浇水养护,混凝土的膨胀数值通常在14d以后才可以平稳;另外,添加了膨胀剂的混凝土,水化的时候需要大量的水,比一般的混凝土更需要增强养护,持续浇水,让其表面一直处于湿润状态。因为外墙做养护的难度大,施工单位未曾采用适当措施养护外墙;此外,模板拆除时间太早会让混凝土温度降低的速度加快,较易出现裂缝,比较稳当的施工措施应为:在常温下,要求混凝土浇注一天后松动模板螺丝离缝2~3mm,然后从上浇水不少于14d。

5 裂缝的处理方法

5.1表面涂抹法

常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类等。以涂抹环氧树脂类为例,其施工要点是首先清洁要处理的表层,之后用丙酮或二甲苯或酒精清洗,等到水分蒸发以后用毛刷多次刷涂环氧浆液,间隔为3~5min。

5.2表面涂刷加玻璃丝布法

把聚氨酯按甲乙组分和二甲苯按1:1.5:2的重量配合比搅拌完全以后,涂抹在基层表层,要求涂抹均衡,涂抹一遍以后通常需要固化5h,不粘手时,再涂其余几层。一般涂4~5层。若加玻璃丝布,一般加在第2层间。被处理表面应当硬实、整洁、干燥均匀涂抹环氧打底料,凹凸不平的地方用腻子补平,待其固化之后粘贴玻璃丝布。

5.3填充法

用风镐、钢钎或高速旋转的切割圆盘把裂缝增大,构成V形或梯形槽,清理之后分层压涂环氧砂浆或水泥砂浆、沥青油膏、高分子密封材料或各种成品堵漏剂等材料封闭裂缝。当修理的裂缝有架构强度需求的时候,应当用环氧砂浆填充。

5.4灌浆法

该种方法一般有两种:①用低压灌入器具往缝隙中注入环氧树脂浆液,将缝隙封闭,修理后没有显著的痕迹;②压力灌浆,压力一般使用0.2~0.4MPa在处理地下室混凝土墙裂缝时,两种方法同时使用效果更好,这类工程实例较多。

6 结束语

产生裂缝是构件混凝土中普遍存在的现象,它的出现会影响到构件的质量,特别是在地下室,会产生渗水问题,严重的还会造成钢筋生锈,混凝土老化,物料产生形状变化,对房屋的荷载造成很大程度的影响。所以应特别注重构件混凝土裂缝程度,产生裂缝之后工程部应当第一时间和监理、业主、设计单位一同商谈对策,可以请专家一同会审,拿出可行方案,方案实行后还应请质量检查机构检测验收合格后才算处理完毕。

[1]吴娟.地下室连续墙裂缝成因与防治措施[M].浙江大学,2012,57:196.

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TU755

A

1673-0038(2015)39-0096-02

2015-9-12

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