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地下室超長混凝土墻體裂縫的處理

發表時間:2024-04-11 08:46:29 點擊: 85

當前建筑工程規模因功能需求,愈益擴大,基礎結構多設計為箱基、筏板,設置地下室。地下室多為1層或2層,甚至3層、4層,以減小地基附加應力,增強穩定性和抗震能力,滿足人防、地下設備層的需要。很多基礎為大面積、大底盤,底板厚,墻體長,已超出混凝土結構設計規范要求的鋼筋混凝土結構伸縮縫最大間距的長度。地下室混凝土外墻長度越長,溫度及收縮影響越大,越容易產生裂縫。特別是有些結構設計不設伸縮縫或后澆帶,要求施工一次整體澆筑。因此對鋼筋混凝土地下室墻體如何避免裂縫產生,保證墻體強度、整體性、抗裂性,尤其地下水位高時,控制鋼筋混凝土裂縫對鋼筋侵蝕的影響,保證鋼筋混凝土地下結構的耐久性和使用性能,至關重要。

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1、地下室墻裂縫部位

一般在外墻獨立單元的中部,內墻很少。多為沿墻體一定高度(如墻高在1/3~1/2范圍)的豎向裂縫,并間隔一定的距離分布。有的幾乎等間距出現,裂縫多呈梭形,中間稍寬、兩端很細。收縮性裂縫多在墻體表面產生,深度在保護層厚度內,溫度性裂縫則超過墻體混凝土保護層深度,甚至為貫穿性裂縫。

2、分析裂縫產生原因

1、水泥品種和配合比選擇不當,水泥水化熱過高,溫差過大,產生溫度和收縮裂縫。

2、拆模過早,使墻體內部與表面產生較大溫差,引起收縮變形。

3、有的外墻混凝土設計強度等級較高,達到C45或以上。水泥用量大,引起混凝土水化熱溫度升值很高,當溫度應力大時,易于開裂。

4、外墻的水平構造鋼筋直徑設計較粗,間距較大,不能有效分散混凝土的收縮應力。

5、施工澆筑混凝土時,遇大風、高溫暴曬,突遇降雨等氣候影響,使混凝土的收縮加大。

6、地下室外墻拆模后,養護不良、水分蒸發快,白天陽光照射升溫,夜間降溫,混凝土在溫差、干濕交替變化作用下,混凝土內部產生附加應力,超過混凝土抗拉強度時,產生裂縫。

7、地下室墻受墻下大塊基礎和樓面結構的約束,限制墻體微變形及位移。基礎與墻體之間,一般地下室基礎為大塊鋼筋混凝土,其水平阻力系數Cx較大(C40C50混凝土Cx可達15N/mm3),阻力系數越大,約束作用愈大。墻體與樓面結構之間均存在收縮差,約束作用使地下室墻體產生裂縫

3、此類裂縫防治的措施

1、優化預拌混凝土。研制低收縮、密實的混凝土,控制混凝土的收縮率小于0.03%,通過混凝土的優質品性來減少混凝土在低強度時的收縮應力。

2、采用低水化熱水泥。水泥水化過程中產生大量的熱量,使混凝土內部溫度升高,一般可達60℃左右,甚至更高,1-3d釋放的熱量可占總熱量的一半,3~5d是混凝土澆筑后的最高溫度階段,因此降低水泥水化熱很有必要。應優先選用P·S·P·O水泥和控制最大水泥用量,并使混凝土拌合物夏季出盤溫度不宜超過25-30℃,冬季8-12℃。

3、合理確定混凝土配合比。因地下室均在地面以下,澆筑時向下泵送混凝土,所以可控制坍落度為12-14cm。

4、合理配置墻體水平構造鋼筋。由于地下室墻體裂縫多是豎向裂縫,因此合理利用墻體內的橫向分布筋(水平構造鋼筋),對分散混凝土溫差收縮應力防止裂縫,有較好的效果。

5、控制混凝土人模溫度。夏季降低入模溫度,冬季適當提高或確保最低入模溫度,一般不低于5℃,并根據外界大氣溫度進行調整,當大氣溫度在-15℃左右時,人模溫度不低于10℃以減少混凝土與外界溫差過大的收縮及溫度變形,并加快水泥水化熱的進行和強度增長對較高溫度的需求。

6、調整混凝土澆筑時的氣溫環境時段,風大時的天氣不澆筑,氣溫高時不澆筑,夏季避開最高溫時段,可選擇夜間施工。

7、控制混凝土分層澆筑厚度不大于500mm和墻體澆筑總高度不大于6m。

8、墻體混凝土養護。混凝土墻體澆筑后12h內,常溫下應及時養護,但此時模板未能拆除,因模板封閉無法澆水養護。且墻體為豎向結構養護澆水流失快,難以存水,過早的拆模又會使墻體因內外溫差的影響和混凝土的失水產生裂縫。實踐中常采用帶模養護的方法。即在墻體混凝土凝結后,達到側模拆除的強度要求不小于1.0MPa時,松動模板,使側模離開墻體2~3mm的縫隙,然后用帶孔的塑料管沿著縫隙進行澆水養護使墻體處于保溫保濕的狀態,度過開裂危險期,帶模養護可避免陽光暴曬,減少混凝土內外溫差過大產生的溫度收縮裂縫。澆水養護7d后,在混凝土內外表面及與大氣溫差不高于15℃時拆除模板。拆模后不宜直接向混凝土表面澆水,可在外側懸掛草簾、麻袋灑水濕潤,養護間隔時間不多于4h,養護不少于14d。

9、改善和減小結構的相對約束。墻下基礎施工完后,宜早安排墻體施工,墻體混凝土的澆筑宜在基礎完工后14d內完成,以減小基礎的約束。地下室樓面結構與墻體分開澆筑施工,不應一次整澆,先澆筑墻體豎向構件混凝土,再澆筑樓面水平構件混凝土,期間留有澆筑間隔時間。以減少樓面結構對墻板的約束。

10、地下室結構完成后,宜及早進行防水層施工和回填土,般回填土應在三個月內完成。利用土壤對混凝土外墻進行養護,起到保溫保濕的作用。

11、當地下室墻為防水混凝土結構時,其表面的裂縫寬度不應大于0.2mm,并不得貫通。當混凝土裂縫為0.1~0.2mm時,在水滲入時,開始出現一點滲漏,而水進入裂縫后,與水泥結合發生反應形成氫氧化鈣,而后濃度不斷增加,生成膠凝物,膠合、封閉了原有結構的裂縫,制止了滲漏的發展,使滲漏停止,這種現象是裂縫的自愈現象,所以規范限制防水結構裂縫的寬度和其貫通性。