1、1浅谈地下室剪力墙裂缝产生的原因及预防措施摘要:近年来,随着房地产的蓬勃发展, “地王”的不断涌现, 工程的高度也随着不断刷新记录,并且这些工程往往都设置有地下室,且普遍是多层。对于这类地下结构工程,基本上都是钢筋混凝土剪力墙结构,剪力墙不仅要求具有防渗抗裂的特点,还具有承载能力的要求,对裂缝的要求比较高。但由于材料、设计、施工等多方面造成的原因,往往产生裂缝,从而出现渗漏,处理不好,直接影响到建筑物的使用寿命。本人根据在搅拌站工作多年的经验,结合实际,浅谈下自己对裂缝产生的原因及其防治措施的见解,和各位同行交流与分享。 关键词:地下室结构 剪力墙,裂缝,原因,防止措施 中图分类号: TV54
2、3 文献标识码: A 文章编号: 近年来,随着房地产的蓬勃发展, “地王”的不断涌现,工程的高度也随着不断刷新记录,这些高层建筑的地下室也被广泛的采用,并且是多层。在这些多层的地下室结构中,由于设计,施工,材料等多方面原因,使得地下室结构中的剪力墙,特别是外墙,产生裂缝、渗漏已是一种普遍的现象,裂缝、渗漏的出现直接危害工程的安全和使用寿命。因此,分析地下室结构墙体裂缝产生的原因,从而采取一定的措施,杜绝和减少裂缝的产生,对保证工程质量和降低维护成本,有着重要的意义。2下面结合实际,浅谈下自己对裂缝产生的原因及其防治措施的见解,和各位同行交流与分享。 一裂缝的特征:现在的建筑都趋向高层化,地基一
3、般较深,因此就有了多层地下室,而地下室的剪力墙都采用钢筋混凝土结构,剪力墙,特别是外墙,面积都较大,极易产生裂缝。 1 这些裂缝绝大多数为竖向裂缝,部分裂缝呈有规则分布。 2 一般 23m 一道,裂缝宽度一般不大,大多数在 0.3mm 以下,多产生于墙体的中部。3 裂缝一般在拆模时就有细微裂缝,随时间的推移,裂缝会逐渐增大,从而导致渗水的 现象。 二裂缝产生原因的分析:混凝土裂缝的产生往往是由多种原因造成,在各种因素的综合作用下而产生,一般裂缝为:混凝土收缩产生的裂缝,砼内部温差产生温度裂缝,荷载作用下的裂缝。 1 收缩性裂缝:收缩性裂缝又可分为多种,如塑性收缩、干性收缩、温度收缩、化学收缩等
4、。塑性收缩,即混凝土在初凝前由于水分蒸发,内部水分不断向表面迁移,形成混凝土在塑性阶段体积收缩。一般混凝土的塑性收缩约为 1%,坍落度大的混凝土则可达 2%。当施工时温度高,相对湿度较低时,混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下,表面失水干缩受下面混凝土的约束,会出现不规则的塑性收缩裂缝。这种塑性收缩裂缝在混凝土初凝前,二次振捣(压抹)可以愈合,但是如果不及时处理,可能发展为贯通性有害裂缝。而干性收缩,即是混凝土在硬化以后,内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水,导致混凝土由表及里逐渐产生干性收缩。在约束条件下,收缩变形量导致的收缩应力大于3混凝土的抗拉强度时,混凝土出现由表及里的干性收缩
5、裂缝。干性收缩包括发生在开始阶段不可逆收缩和再潮湿后的体积膨胀,后期干燥时发生的可逆收缩。干性收缩的影响因素很多,如水灰比、水化程度、养护温度、含水量、水泥含量、构件厚度与体积和表面积之比、相对湿度等。但由于条件限制,地下室剪力墙,特别是外墙面积大,而厚度小,从而导致砼干燥速度快、时间短,而我们对砼的养护所能做的工作有限,因此,墙体的干性收缩在所难免。 2 温度裂缝:现在建筑多为高层建筑,地下室墙体多采用高标号混凝土,水泥用量相对较多,水化热也较大。一般每 100kg 水泥可以使混凝土温度升高 1O左右,加入混凝土的入模温度,在 25d 内,内部温度可达 50一 80,而混凝土的线膨胀系数约为
6、 1010-6/。当混凝土温度和环境温差大于 25时,即可产生裂缝。在地下室结构中, 柱与墙的连体,大体积的柱,可视为一个较大的热源体,而与之连体的墙体较薄,且与外界空气接触面较大,散热快。柱砼内大量发热膨胀时,墙体已开始降温收缩,由于连结在一起的两个构件之间产生温差,变形不同步协调,在柱子附近和墙中间易出现裂缝。 3 荷载作用下的裂缝。荷载裂缝,是指在外力作用下产生的,现在施工对工期的要求很紧,施工进程很快,往往是质量服从速度,这个工序一完下一个工序接着就开工,同样在地下室墙体的施工中也是如此,墙体、楼板浇筑完毕,便又赶着上一层的施工,人为的增加荷载,这是产生荷载裂缝的一个原因。 三预防措施
7、:地下室墙体的裂缝危害极大,特别是我们南方地区,地4下水丰富,裂缝会导致渗水,是地下室失去应有的功能,对此,我们采取了一下一些措施,在实际工作中取得了良好的效果。 1 材料方面 a 严格控制材料的质量,如骨料的含泥量、骨料的级配、外加剂的质量等。 b 优化配合比,尽可能采用水化热低的水泥,掺加粉煤灰和矿粉,降低水化热。 c 混凝土中掺加膨胀剂。微膨胀剂由于在一定程度上补偿了收缩应力,能有效减少混凝土收缩裂缝. d 严格控制好混凝土的坍落度,防止水灰比过大造成收缩过大或骨料沉降形成的缝。 2 设计方面 a 配筋设计上对外墙结构宜双排配置分布钢筋,对构造筋的选用原则上“密一点,细一点” ,即配筋尽
8、可能采用小直径,小间距设计。增加抗收缩钢筋。遵循配筋细而密可抵抗收缩应力的原则,适当增加水平钢筋的配筋率、减小钢筋直径而缩小配筋间距。调整水平钢筋配筋方案,将剪力墙水平钢筋置于竖向钢筋外侧,有效减小了混凝土保护层厚度,增强了剪力墙表层混凝土的抗裂性。 另外在对剪力墙造成约束的结构构件与其连接处增设钢筋对裂缝亦能起到一定的抑制作用。 b 剪力墙上增开“结构小洞“。这可能是最有效的方法,通过开洞把长墙变成短墙,减少混凝土收缩变形的约束,使混凝土收缩应力得到释放,从而达到控制墙体裂缝的目的,但必需重新对结构进行计算,确保结构的安5全及正常的使用功能。 c 留置后浇带。即先浇注后浇带两侧混凝土,约两个
9、月后当混凝土收缩变形趋于稳定时,再浇筑留缝部位,从而避免因收缩应力而出现裂缝。 d 合理设置后浇带。同设计研究后浇带的位置、性质及类别,以利于施工采取措施。没有充分依据时,不得任意突破设计规范关于伸缩缝最大间距的规定。应注意满足混凝土结构设计规范(GB500l02010)的要求:“位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构,可按照使用经验适当减小伸缩缝间距” 。 e 在剪力墙中部设置暗梁(或设置顶部暗圈梁)。这样贯穿性裂缝只能裂到梁底,而不至裂到楼面板底,可有效减小有害裂缝的长度 f 有条件的添加阻裂纤维。阻裂纤维是目前国内逐渐兴起并被广泛应用的一种新产品,它的抗
10、拉强度(断裂强度)不低于 550MPa。混凝土硬化前最脆弱,这时混凝土尚未产生足够的强度抵抗水泥收缩的应力,导致微裂缝,当裂缝发展与纤维相交时,加入的纤维可以部分抵消内部应力,改善裂缝尖端的应力集中,防止裂缝进一步发展。由于加入的纤维呈三维无规则分布,有利于抵消混凝土的塑性收缩。同时无数纤维在混凝土内部形成乱向支撑体系,有效阻碍骨料的离析,使混凝土粘聚性好,从而阻止了由于干缩引起的裂缝的产生。 3 施工方面 a 模板选用。对外露面积较大的混凝土墙体、气温变化剧烈的季节以及冬季,不宜使用钢模板。选用木模时,应充分湿润,以利于保湿和6散热。 b 拆模及养护。适当延长剪力墙混凝土的拆模时间,并且拆模
11、时不要马上移走模板,而是先让模板拆开一条缝隙作浇水养护用,从而改善混凝土的养护环境以达到控制墙体裂缝的目的。特别是预拌混凝土早期水化快,水化热发展快,拌合物保水性强,泌水小,为此,施工过程中应特别注意加强养护环节的管理及防护措施的应用。施工中当混凝土密实后,应尽可能早地覆盖养护,及时喷水,适当延长养护时间,这样,既可以减少内外部温差,又可以保证早期湿养护和后期养护的最佳效果. 四 结束语:千里之堤,毁于蚁穴,裂缝无小事,小裂缝也会变成大问题,还是前辈的那句话, 普通混凝土好好打 ,同样会打造出好的工程质量,若如此,百年之后,我们今天浇筑的高楼仍会依然屹立于地球,你说呢? 参考文献: 1GB50164-2011 中华人民共和国国家标准混凝土质量控制标准 2GB50010-2010 中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范作者简介:张仪胜(1972-) ,男(汉族) ,广西北流人,学士学位,工作单位:华润混凝土(玉林)有限公司,从事水泥、混凝土等硅酸盐工程研究