1、混凝土地下室墙体裂缝产生成因和防治措施摘要:本文介绍了地下室墙体裂缝的特征、产生的原因,提出了防治措施和裂缝处理方法。 关键词:地下室墙体;裂缝特征;防治 中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号: 0 引言 近年来,随着城市的发展以及土地资源的有限性,高层、超高层建筑的日益增多。但由于工程设计、施工以及工期等多方面的原因,混凝土地下室外墙裂缝现象普遍。地下室外墙裂缝破坏了结构的防水性能,压力水也随之渗透,影响了建筑物的正常使用。同时渗透将锈蚀钢筋,降低结构强度,从而缩短结构使用寿命。本文通过对裂缝的成因进行综合分析,提出有效的防范和处治措施,可以减少或消除这类工程质量问题,降低工程的维
2、护费用。 1 地下室混凝土墙体裂缝的主要特征 (1)绝大多数裂缝垂直地面且相互平行,也有斜向裂缝,一般倾斜不大,角度在 030 度范围内。 (2) 裂缝宽度一般不大,大多数缝宽度0.3mm,多数缝长接近墙高,且中间宽、两端逐渐变细而消失。 (3)裂缝多数出现在附墙柱两侧 12m、结构突变(或断面突变) 、墙的中部等地方。 (4) 裂缝出现时间多在拆模后不久,且拆模早开裂多。 (5)强度等级高的混凝土比强度等级低的混凝土开裂多。 2 地下室混凝土墙体裂缝主要产生原因 地下室墙体裂缝主要是由于混凝土墙体收缩、温度等原因引起的变形受到底板、梁、柱等的约束引起的。 (1)混凝土干缩变形。混凝土是由多种
3、材料组成的非匀质材料,它具有 “湿胀干缩”的特性。混凝土在干燥环境中,毛细孔水分蒸发使毛细孔形成负压,随着水分的不断蒸发,负压逐渐增大产生收缩力,当收缩力受到限制时产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度,混凝土就出现裂缝。 (2)混凝土温度变形。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。大量的水化热积聚在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这就形成内外的较大温差,较大的温差造成混凝土内部和外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。在混凝土的施工中当温差变化较大或混凝土受到寒潮的袭
4、击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝。 (3)约束原因。地下室墙体受到的约束有内部约束和外部约束。内部约束主要有:混凝土墙内配筋对混凝土收缩变形的约束;墙体内收缩变形小的部分对收缩变形大的部分的约束;墙体内暗柱、暗梁对墙板收缩变形的约束;长度大的混凝土墙,墙端与墙中收缩变形的相互约束。外部约束主要是超静定结构的多余联系,如墙体以下的基础和底板,墙体顶上的楼板或梁,墙体两端的附墙柱或电梯井筒等。墙体混凝土收缩变形产生内应力,若受到的外约束很强,则墙体混凝土出现开裂,尤其是早期混凝土容易开裂,因为混凝土早期抗拉强度较低。
5、3 地下室混凝土外墙裂缝的防治措施 3.1 预防措施 (1)设计措施。设置混凝土后浇带代替地下室墙伸缩缝,尽量缩短地下室墙体的长度,不要超过混凝土设计规范 (GBJ10-89)中规定。 设置水平抗裂钢筋,缩小水平钢筋的间距,减小水平钢筋的保护层厚度。 采用掺外加剂的补偿收缩混凝土,合理的掺加混凝土膨胀剂和减水剂,控制膨胀剂的掺量,膨胀剂多掺对混凝土强度不利,少掺则混凝土很难达到补偿收缩抗裂防渗效果。 (2)材料措施。水泥选用水化热较低、收缩率小的,尽量少用早强水泥;减少砂和石中含泥量,采用中砂,采用级配良好的碎石;选择质量合格的减水剂和膨胀剂;掺用粉煤灰代替一部分水泥。 (3)施工措施。夏季施
6、工要有降温措施,控制混凝土入模温度不得大于 28。施工现场要有遮阳措施,降低施工温度。 根据地下室建筑的墙体、施工环境和气温条件,选择合理的配合比;严格控制混凝土的坍落度,严禁操作人员随意加水,确保混凝土有良好的和易性。 混凝土的养护是控制墙体裂缝的重要措施,养护的方法有:潮湿养护、养护剂图层、自动给水养护、防风养护等多种。养护过程中保湿和保温要兼顾,要综合考虑水化热温升、气候条件、模板等因素,选择合适的养护方法,潮湿养护的时间越长越好。经过一定时间养护的混凝土仍需保护,不宜长期暴露。 3.2 修补措施 (1)表面处理法。表面处理法是针对0.2mm 的细微裂缝,采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥
7、膏及渗透性防水剂等,涂刷于裂缝表面可以达到恢复其防水性及耐久性。表面处理法分骑缝涂复修补及全部涂复修补。对于稀而少的裂缝,可采用骑缝涂复修补:对于细而密的裂缝采用全部涂复修补,表面处理法由于涂层较薄,涂复材料应选用粘着力强且不易老化的材料。处理时先用钢丝刷将混凝土表面刷毛,清除表面附着污物,用水冲洗干净,干燥后先用环氧胶泥等嵌补混凝土表面缺损,最后用所选择材料涂复。 (2)高压灌浆法。高压灌浆法是采用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌入裂缝深部,达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。适用于裂缝宽度较大(0.3mm)、深度较深或贯穿的裂缝修补。 (3)填充法。大裂缝和接缝可以用胶凝性砂浆和
8、油灰等堵缝材料来堵塞。先把裂缝凿成 V 型槽再用钢丝刷刷干净,采用 52.5 以上水泥配成 1:1 水泥砂浆仔细捣实,当有时水,可采用专用催凝剂或快硬水泥,修补后在裂缝两侧各 150mm 宽范围做防水附加层以加强防水效果。 4 某住宅小区地下室外墙施工工程实例 (1)某住宅小区工程地下室 2 层(连成一体),地上由 5 栋 14-26层的高层建筑群组成,总建筑面积 7.5 万。地下室平面尺寸34.90m302.14m,呈“”字形布置,结构未设缝,建筑面积 1.56万。地下室外墙厚 500mm,被 6 道后浇带分成 7 段,外墙混凝土采用C40/S8 防水混凝土,外墙每 4m 间隔设一道附墙柱,
9、墙竖向钢筋16150mm。水平钢筋 14125mm 设置在竖向钢筋外侧,在外墙混凝土施工中掺加了 VR-2 多功能高效防水剂。 (2)混凝土原材料。水泥采用 425 普硅水泥;砂细度模数 2.6-3.0中粗砂,含泥量2%;石子为 10-30mm 碎石,连续级配,石粉含量低;粉煤灰:电厂级灰; VR 一 2 型多功能高效防水剂为棕褐色液体,固体含量 30,减水率 2025,120min 坍落度缺失 20-30 mm。28d 强度提高20以上,限制膨胀率为 0.02,其掺量为胶凝材料(水泥+粉煤灰)用量23。 (3)配合比。水:水泥:砂:石子:粉煤灰:NR2=165:365:746:1040:92
10、:l1.9,坍落度 130150mm (4)搅拌、运输。采用预拌混凝土,输送泵运送。 (5)浇筑。分层(400mm)浇捣,要求上层混凝土振捣时插入下层50mm 以上,两层间隙时间不超过混凝土的初凝时间。 (6)拆模、养护。模板采用 18mm 胶合板,钢管围檩止水螺杆拉结,混凝土浇筑后 70d 拆模,拆模前浇水湿润模板养护,拆模后挂麻袋淋水养护 14d。 5 结语 总之,地下室混凝土外墙裂缝的原因错综复杂,但是只要能够做到技术先行、管理到位、科学组织,就可以基本解决地下室结构的墙体裂缝问题,但目前地下室结构的墙体裂缝问题仍是社会各界高度关注的一个课题,如何从根本上杜绝外墙裂缝的产生,有待于今后工程实践中继续探讨和总结。 参考文献: 1 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 2 地下防水工程质量验收规范GB50208-2002