地下室裂缝防治(共10篇)
地下室裂缝防治 篇1
随着对地下室空间的综合利用及城市高层建筑和人民防空事业的蓬勃发展, 钢筋混凝土地下室 (箱型基础) 以其独有的特性和功能越来越多地被建设单位和设计者采用。本文根据本人的施工管理经验, 主要从施工、材料、环境等方面分析地下室底板、墙体、顶板产生裂缝的原因及对策。
1 设计方面对裂缝的影响
总体上讲, 宏观裂缝是在外荷载和变形荷载单独或共同作用下产生的。在一般工程设计中, 设计者往往重视荷载作用下的承载力计算, 当构件断面、配筋率满足规范构造要求时, 不做构件荷载作用下的挠度和裂缝验算;而变形荷载尽管是产生裂缝的主要原因, 却因为无规范强制要求、计算依据不充分而不进行设计计算, 对于重要构件设计者只是提出分段施工、采用低水化热水泥、掺膨胀剂、不宜夏季施工等原则性措施, 缺乏针对具体工程构件而采取的严谨、科学、量化的有效方法。
1.1 混凝土强度等级。
随着建筑材料的开发及混凝土技术的不断进步, 高性能 (尤其是高强) 混凝土发展迅速。高层建筑地下室的混凝土设计强度已达到C40-C60。现行规范对混凝土强度的评定是以28d标准养护试块的强度值为准, 而事实上基础达到设计允许的使用荷载是在工程交付以后, 因此基础的早期强度没有必要在28d达到设计强度, 况且地下室结构一般为厚大截面, 水化热的作用使混凝土内部温度较高, 远远超过标准养护温度。其较好的环境往往使混凝土28d的实际强度明显高于标准试块。
1.2 钢筋配置与结构形式。
在对裂缝研究尚不成熟的今天。合理的钢筋配置和较低约束结构形式对裂缝控制是至关重要的。1.2.1钢筋配置。对于强度等级高、厚度较大的地下室多跨连续顶板, 当边长在30m以上时, 宜采用连续式双层配筋、钢筋间距不宜大于150mm。地下室挡土墙是最容易产生裂缝的薄弱构件, 仅按土的侧压力作用配筋只需较低的配筋率 (约0.2%) , 而且没有考虑连墙柱对墙的约束, 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 也未对挡土墙配筋进行明确规定, 这对控制裂缝是危险的, 根据多项工程的经验教训, 墙体水平配筋率宜达到0.6%左右, 水平筋间距宜小于150mm。墙体与柱连接部位应设置加强构造钢筋, 以抵御应力集中现象。1.2.2结构形式。在建筑设计允许的情况下, 尽量不采用大截面框架柱与墙体连接的结构形式, 使应力相对均衡、减少约束非使用功能之必须, 不宜追求超长、超宽结构。
1.3 设计中预防裂缝的建议。
对于地下室工程其裂缝控制的要求和难度均较一般工程要高。根据以上的分析, 我们可以采取以下预防措施来减少裂缝的产生。1.3.1综合考虑该地区的施工状况及其他因素, 采用合理的结构形式和配筋, 在温度应力较大处适当加强配筋。1.3.2拟设伸缩缝时, 仔细斟酌确定伸缩缝间距, 应结合当地气候温度条件和施工条件, 进行最大伸缩缝间距的估算, 以免所设伸缩缝间距大于最大伸缩缝间距时, 混凝土产生裂。1.3.3设置后浇带来增加伸缩缝间距时, 应明确说明后浇带中混凝土采用微膨胀混凝土, 以免后浇带混凝土的干缩在新老混凝土的连接处产生裂缝。同时, 要求后浇带留置过程中, 保证后浇带钢筋的连续与清洁, 避免由于此类因素产生裂缝。1.3.4超长地下室工程当采用设置后浇带的方法不设缝时, 应采用掺加膨胀剂的方法来抑制混凝土的早期开裂。在设计中, 应模拟施工条件进行验算, 对膨胀混凝土的限制膨胀率和膨胀剂的掺量进行说明, 同时应对施工养护进行严格说明, 保证混凝土不会产生裂缝。
2 施工方面对裂缝的影响
2.1 混凝土泵送施工。
泵送混凝土的工艺特性要求混凝土具有较大的流动性和较好的和易性及合适的粗骨料粒径。在同等级混凝土强度条件下。水灰比、水泥用量、用水量、砂率必然比普通混凝土明显增大, 这对裂缝控制是非常不利的, 泵送混凝土的收缩变形比普通混凝土的收缩变形大l倍多。要改善这一状况, 采用较低的坍落度和掺入外加剂及粉煤灰是有效的方法。由于地下室基本位于地面以下, 又是较厚大构件, 采用100-120mm的现场泵送坍落度是适宜的, 千万不可盲目强调可泵性而使混凝土产生许多负面效应。
2.2 施工季节的选择。
从土方及大体积混凝土的质量拧制而言, 在春秋、初冬进行地下室施工是比较有利的。一方面避免雨雪对地下工程的影响;另一方面可以获得适宜的入模温度和养护环境, 这对裂缝控制是非常重要的, 同时大大降低技术措施费用。
2.3 混凝土的养护。
众所周知, 养护对混凝土的强度增加、控制混凝土内外温差及减少收缩是非常重要的。而养护恰恰是许多施工单位管理的薄弱环节, 尤其在思想上不能给以足够重视。这里介绍几种对裂缝控制切实有效的养护方法供参考。2.3.1底板蓄水养护。随着底板混凝土的浇注, 在混凝土终凝后分区进行蓄水, 中间挡水坎可用低强度砂浆砌120红砖, 周边利用墙体与底板的施工缝。这种方法既能减免混凝土的早期收缩, 使混凝土充分水化, 又能起到蓄热保温作用, 但在冬季施工阶段不宜采用。2.3.2墙体晚拆模养护。在正常气温条件下, 墙体模板可以在混凝土浇注完l~2d内拆除, 这对于混凝土强度等级高、截面厚的长墙是不利的。墙体具有线长、面大、不存水、受风影响大的特点, 养护起来比较困难。将模板拆除时间控制在5~7d以上, 环境为正温时将对拉螺栓松动或抽掉, 使模板与墙面脱离约2mm, 适时从上口注水, 保持混凝土湿润, 拆模后继续用湿麻袋紧贴墙体养护14d以上;环境为负温时保持模板不动, 以保温、保湿;墙体上口用麻袋覆盖。这种方法简单易行、节约用水、减少用工、降低温度梯度, 因而效果较好。2.3.3一般养护方法。淋水、麻袋及保温覆盖、塑料薄膜、养护剂、尽快回填土等常用的养护方法在此不再赘述。2.3.4温度控制。对于底板、挡墙、厚截面梁等产生较大水化热温升的构件, 不仅要控制升温阶段混凝土的内外温差及绝对温升, 更应控制降温阶段的降温速度不宜大于3℃/d, 绝对温升大于30℃时降温速度宜小于1.5℃/d, 以尽可能发挥混凝土的应力松弛效应, 同时要严防寒流袭击, 造成温度突降。
2.4 后浇带设置底板。
一般具有配筋量大、钢筋间距小、养护条件好、地基对底板约束较小的特点, 这对裂缝控制是有利的。考虑基础的整体性、防水性及施工方便, 厚度为1.5m以下、长边小于60m的底板宜不留后浇带;厚度1.5m以上, 当采取有效的降温措施时, 也不宜留置后落带。地下室筏板对挡土墙具有很大的约束, 这是挡土墙产生裂缝的主要原因之一, 宜采用后浇带的方法削减温度收缩应力, 后浇带的间距约20~30m。其位置应与施工缝、预留洞口结合考虑, 以减少后浇带的数量及消除预留洞口处应力集中。地下室顶板的后浇带位置与墙体后浇带相同。
2.5 墙体与顶板的浇注。
为了减免墙体对顶板约束, 在墙体高度小于4m, 且混凝土浇注能力能满足连续施工的情况下, 墙体宜与顶板整体浇注。
2.6 二次振捣及抹压。
新浇注的混凝土在表面水分不断蒸发且得不到及时补充的情况下, 容易出现塑性收缩裂缝, 同时在钢筋位置容易出现沉降裂缝。消除这种裂缝方法除优化配比、及时覆盖保水以外, 采用混凝土初凝前二次振捣及2~3遍间隔性抹压是有效的, 而且增加混凝土的密实度。
3 材料方面
3.1 水泥。
近年来, 由于受市场经济及片面追求早期强度的影响, 早强水泥充斥市场, 在许多地方矿渣水泥、粉煤灰水泥及中热硅酸盐水泥等难以购买到, 中小型工程又难以达到定购条件, 因而不得不使用早强型水泥。早强水泥一般通过加大石膏掺量和提高水泥细度两个途径实现, 因此在选择水泥厂家及品种时, 不仅要对其强度和安定性进行检测, 而且也不能忽视对凝结时间和细度的检测。对于地下室混凝土施工, 应选择初终凝时间较长、水泥细度小于400m3/kg的水泥。
3.2 粗骨料。
粗骨料除应满足现行质量标准外, 应主要解决石料的连续级配和粉碎的颗粒形状, 为减少混凝土的水泥浆量和提高浆体与石料的粘结能力创造条件, 从而减少混凝土的收缩和提高混凝土的抗裂能力。
3.3 细骨料。
细骨料影响混凝土抗拉强度和收缩的主要因素是含泥量及细度模数, 含泥量同时严重影响混凝土的抗渗性能。因此要对砂源多方选择, 对含泥量较低但含有泥块及杂质的砂子, 应严格挑捡或过筛处理。在粗骨料级配合理、拌和物满足施工性能的情况下, 较低的砂率对减少收缩有利。
3.4 减水剂。
减水剂可以减少混凝土拌和物的用水量, 提高混凝土拌和物的和易性及流动度。当掺用含有木质素磺酸盐类物质的外加剂时必须先作水泥适应性试验.以防现速凝现象。并根据混凝土量、气温及浇注能力选择减水剂品种, 一般宜选用缓凝型和普通型, C30以上混凝土宜选用高效能减水剂, 对早强减水剂应慎重选择。
地下室砼裂缝控制的分析 篇2
【关键词】地下室;事故处理
近年来地下空间的开发利用逐渐普遍,由于功能要求,地下室往往面积大,体量大,超过设置伸缩缝的最小间距。地下室砼因裂缝导致渗漏水的现象非常严重,有的甚至影响到建筑物的使用功能和安全。
1.开裂情况
地下室侧壁开裂的情况比较多,裂缝宽度小于0.5mm、间距1-4m、长度有的贯通墙壁全高,侧壁两端附近裂缝较少,中部附近较多。裂缝往往在砼浇筑的60天之内出现,随着时间的推移裂缝数量增多,部分裂缝加宽。尤其是在进入冬季气温骤变的时候。
2.裂缝原因分析
2.1直接原因
砼结构裂缝产生的原因比较复杂,概括起来有两类原因,一种由外荷载引起的,因结构承载力不足而发生变形,另一种是结构因温差,收缩徐变,不均匀沉降等因素引起。据统计,在工程实践中,由后者(变形荷载)引起的裂缝约占80-85%,地下室砼裂缝大多数属于后者。
砼在浇筑后,由于水泥的水化作用,释放大量的水化热,因为砼构件表面与构件截面中部温差超过25℃就引起砼内部裂缝,构件表面温度和周围空气温差超过25℃,就引起构件表面裂缝。砼浇筑后温度提高,砼初期体积有微膨胀作用,以后温度下降体积急剧收缩。砼除了温度收缩外,还有较大的化学收缩和干燥收缩,砼早期(10天-15天)极限拉伸很低,这造成砼的早期裂缝。因砼的收缩,较高的弹性模量和早期低徐变,会使砼内部产生较大的拉应力,超过砼的极限拉伸,则是造成砼后期裂缝的主要原因。
砼在浇筑一个月左右,完成收缩40%。60天内完成收缩65%,20年后完砼收缩的98%。砼的收缩变形是一个初期大,以后逐渐减少的过程。
2.2间接原因
边界条件如地基和侧面土对砼构件的变形约束作用,砼构件的刚度差异,使砼变形不协调。侧壁砼浇捣时地板刚度大,受到地板的刚度约束,早期形成压应力,后期砼温度下降,产生拉应力,当拉应力大于钢筋的抗拉强度时则出现裂缝。
砼变形与限制膨胀条件有关。当气温上升时,地板和底板砼因为温度升高而向外膨胀,侧壁和地板相互约束,在侧壁的外侧形成垂直裂缝,当地板和顶板受冷收缩时,侧壁内侧形成垂直裂缝。由于侧壁在边角部分受到的变形量比中部大,同时纵横侧壁的相互约束,因而侧壁两端附近裂缝小,中部附近裂缝多。侧壁内有柱时,由于截面突变,刚度有差异,侧壁的变形受到柱的约束,往往产生应力集中,在离柱子1~2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。
3.控制裂缝的措施
根据《砼规》,现浇钢筋砼地下室墙壁最大间距为20m(室外)、30m(室内或土中),而又同时说明了对下列情况,如有充分依据和可靠措施,伸缩缝最大间距可适当加大。
①砼浇筑采用后浇带分段施工。
②采用专门的预应力措施。
③采取能减少砼温度变化或砼收缩的措施。
当增大伸缩缝间距时,尚应考虑温度变化和砼收缩对结构的影响。
伸缩缝虽然是根本解决砼收缩裂缝的措施,也有许多缺点,主要是造价高,地下室不能连成整体,影响功能,伸缩缝的防水处理比较麻烦,防水效果并不理想,同时近几年来超长砼结构的无缝设计与施工技术不断实践与发展,且有许多成功的工程应用,取得良好的效益。
采取的主要措施有以下这点:
3.1补偿收缩砼
即在砼中渗入UEA、HEA等微膨胀剂。
3.2膨胀带
由于砼中膨胀剂的膨胀变形不会与砼的早期收缩变形完全补偿,为了实现砼连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩砼带,根据一些工程实践,一般超过60m设置膨胀加强带。
膨胀带要求设置在砼收缩应力发生最大部位,一般地板和侧墙长度方向的中间位置。对于超过普通砼伸缩缝设置间距的超长砼结构,要进行连续无缝施工可设置多条膨胀加强带。
作用:①膨胀加强带砼的设计强度常比相邻的砼设计强度提高5MPa-10MPa,从而提高膨胀加强带砼的抗拉强度,防止砼在此部位开裂。
②膨胀带内砼的膨胀剂应比带外其它砼掺量高一点,产生较大膨胀,而两侧砼的膨胀率较小,形成中部大两边小的膨胀区,从而补偿相应的收缩曲线,使任意长度可以不设伸缩缝。
做法:膨胀加强带宽2-3m,带的两侧布置中5mm的密孔钢丝网,将带内砼和带外砼分开,为的是不让砼中石子通过,钢丝网垂直布置在上下层(或内外层)钢筋之间,网两端分别绑扎在钢筋上。
膨胀带内增设10%水平温度加强钢筋。与膨胀带方向垂直布置,两端伸出膨胀带2m各与上下层(内外层)钢筋固定,配筋直径减小,间距加密。
由于设置膨胀带主要是为了避免砼早期收缩变形,故膨胀带的保留时间可为10-15天,这比传统后浇带缩短30天的工期。满足工程连续无缝设计施工的要求。
3.3后浇带
后浇带作为膨胀加强带一样作为砼早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛任用。
根据文献②:结构长度是影响温度应力的因素之一,但只在一方范围对温度收缩应力较为显著,因此设置后浇带是“先放后抗、以放为主”的主要技术措施。
后浇带的设计做法也各不相同。尤其是带内钢筋是否断开,有的不但钢筋连续,还做加强筋连接。带的宽度具体多少为宜各不相同,笔者认为:
①尽量减少穿越后浇带钢筋的总量,以尽可能释放砼的收缩应力。对于楼板内钢筋和侧壁,由于焊接或搭接施工比较方便均应作断开处理。由于梁钢筋连接焊接等施工比较困难,可以留一部分连续钢筋,尽量切断梁腹纵向钢筋和梁顶纵筋截断,保留梁底钢筋连续贯通。
②后浇带宽度内钢筋抗拉刚度EAs远比后浇带两侧砼的抗拉刚度EA小,拉伸变形将主要由后浇带宽度范围内的钢筋提供,对于钢筋全部截断的后浇带,理论上宽度仅有100mm就可以了,为施工方便常取800-1000mm,但对于钢筋连续的后浇带,尽可能增大后浇带的宽度。
③后浇带保留时间为42~60d,一般为60d,这样早期温差和砼收缩完成30-50%。
④材料:用高一等级的微膨胀砼封闭,并进行不少于15d的砼养护。
⑤位置:设在梁墙内力较小位置,后浇带间距为30~40m。后浇带可做成企口式,在浇砼前,必须凿毛清理干净。
3.4提高钢筋砼的抗拉能力
砼的抗裂能力取决于砼的极限拉伸值,根据有关资料:混凝土的极限拉伸值与配筋有关。固此,砼应考虑增加抗变形钢筋,即增强对砼由于长期干缩和气温度化引起的热胀冷缩的抗变形能力。对于侧壁,增加水平温度筋,在砼面层起强化作用。选择冷轧带肋钢筋,冷轧扭钢筋,明显增强砼的抗裂能力。
在墙柱连接处设水平附加筋,附加筋的长度为1500∽2000mm, 配筋率提高10%∽15%。
钢筋在保持总面积不变的情况下,根据直经小,钢筋布置间距密的方式选择钢筋,能减少裂缝的最大宽度。同时也要考虑砼易于振捣密实。
《砼规》规定:地下室等与土体直接接触的砼构件最大裂缝宽度充许值为0.2mm。当裂缝宽度为0.1~0.2mm,水进入砼与水泥产生反应,砼具有自愈能力。裂缝若控制在 0.1mm以内时,则所配钢筋数量增多而不经济。
侧壁受底板和顶板的约束,砼胀缩不一致,可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力,水平构造筋放在竖筋的外侧,有利于控制墙体裂缝的发生。
3.5施工措施
①优化砼配合比设计:通过试验优选合适的外加剂和掺合料,适当降低水灰比和减少水泥用量,选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥,选用优质粉煤灰,砂和石含泥量要小,级配良好。
②砼应严格振捣密实,提高砼密实度。
③落实好砼浇筑后的养护措施,尽量做好保湿保温养护,既可使砼初期获得更高的强度,还可减少砼的温度应力与收缩应力,养护时间在14d以上。
④降低室外温差的影响。夏季施工时应尽量避免在烈日下浇筑楼板砼。降低砼的入模温度。地板垫层上干铺油毡作滑动层。地下室四周土要及时回填,且应分层夯实,既加强地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,又可尽快避免室外温度变化对侧壁的影响。 [科]
【参考文献】
[1]混凝土结构设计规范 GB50010-2002.
[2]王铁梦.工程结构裂缝控制.
谈地下室超长裂缝防治 篇3
1 地下室混凝土长裂缝产生的原因及影响因素
1) 温度裂缝。在水泥硬化的过程中水泥自身会产生水化热, 而地下室超长结构混凝土结构的表面积大, 混凝土表面的温度散失速度快, 在混凝土中容易形成不均匀的温度应力。在温度应力的影响之下就会在混凝土中形成表面裂缝或者内部裂缝, 这种温度应力形成的裂缝宽度一般在1 mm~4 mm之间, 严重时会形成贯通缝, 对结构的安全、稳定有着巨大的不良影响。究其主要原因是混凝土在凝固硬化的过程中内外温差大, 导致了混凝土的冷缩而形成裂缝。
2) 表面微裂缝。表面微裂缝在混凝土结构中是不可避免的一种微型裂缝, 这种裂缝一般存在于混凝土外表层, 一般情况下微裂缝在保护层范围以内, 深度不会太深, 通长情况下表面微裂缝不会形成贯通裂缝。影响此类裂缝产生的因素众多, 其中主要原因是混凝土凝结时向外部泌水水流通道所引起的细微裂缝, 其次是水泥水化引起自身体积缩小;在灌注混凝土时, 振捣不均匀, 不充分;混凝土中的粗骨料沉降不均匀;混凝土抹面后没有及时覆盖塑料薄膜养护或洒水养护过晚而失水;混凝土内部温度骤然发生变化, 混凝土内外温差较大等都可能导致这类裂缝的出现。
3) 干缩裂缝。干缩裂缝在混凝土结构中也是经常出现的收缩裂缝之一, 干缩裂缝的形成主要是由于混凝土自身特性所引起的。砂石骨料的体积收缩是十分有限的, 基本不会形成干缩裂缝, 而混凝土结构的整体收缩主要原因是水泥成分所导致的, 其整体的收缩量又有诸多因素影响:水泥品种、用量和搅拌混凝土时所使用的混凝土配合比。在一般的施工过程中, 收缩裂缝常常在水泥刚刚发生水化时就伴随凝结逐渐形成了, 在有模板接触的混凝土表面由于养护受到了模板的限制, 收缩裂缝受到了外部约束力而没有形成。混凝土浇筑完成4 d左右, 混凝土初期硬化, 也具有了一定的抗压强度, 收缩往往表现为混凝土的干缩。对于大多数混凝土结构而言干缩的形成时间区段与温度裂缝的形成时间几乎是同时开始并同时形成的;伴随着混凝土结构中自由水由于受到水化热影响转化为水蒸气逸出混凝土外, 混凝土内部产生一定的湿度梯度从而形成温度不均匀。根据干缩湿胀的原理, 湿度梯度同样也会形成湿度应力。在此时如果混凝土不能得到及时的养护与保温, 干裂就会逐渐加重, 混凝土结构的毛细孔内就会产生毛细收缩应力。湿度应力、温度应力和毛细应力几种不利因素叠加在一起就形成了混凝土表面的早期干裂现象。
2 在实际建筑施工过程中预防地下室超长混凝土裂缝产生的措施
1) 水泥品种的选择。选用水化热较低的水泥。这样的水泥在凝结过程中可以降低水泥自身发热量, 能有效的减少温度应力的大小, 从而减少裂缝开展的条件, 在实际施工中对同一部位、一次性浇筑的结构构件应尽量采用同一厂家、同一时期、同一规格的产品, 保持产品的稳定性, 使得混凝土整体温度变化趋于一致。
2) 骨料的选择。在实际施工过程中通过长时间的观测与研究对比发现, 地下室超长结构混凝土粗骨料宜选用粒径5 mm~35 mm的级配骨料, 对于所使用的粗骨料中针片状骨料的含量应严格控制不应大于15%, 对于细骨料的选用应采用细度模数在2.5左右的中粗砂。粗细骨料的选用要严格控制它们的含泥量, 粗骨料的含泥量不应大于1%, 细骨料的含泥量不应大于2%。
3) 外加剂的选择。在实际施工过程中, 外加剂的选择与用量的确认要与设计院联系确认, 谨慎做出决定。在地下室超长混凝土结构的施工过程中可选择加入一定量的粉煤灰, 粉煤灰作为一种活性材料也会起到一定的凝结固化作用, 与水泥机理相同, 从而降低水泥在凝结过程中产生的水化热, 而且粉煤灰的使用可以增加混凝土的整体塑性, 提高混凝土的抗裂能力;此外粉煤灰在凝结之后还可以有效的填充混凝土结构内部的细小空隙, 从而提高混凝土结构体的整体性。还应该关注的是加入粉煤灰后的混凝土结构中早期抗拉强度略有降低, 但混凝土的后期强度并不会降低, 反而有所升高。
4) 混凝土配合比的确认。在施工时配合比的选择要考虑施工所在地的实际特点和当地实际的使用需求、气候条件、建筑物周围环境, 是否掺入外加剂以及施工现场队伍的实际施工能力、经济技术条件。由实验室确认工程实际使用时的配合比。
5) 加强混凝土的振捣工作。在实际混凝土浇筑过程中, 应对新浇筑的混凝土部位进行二次振捣用以排除混凝土在初期凝结过程中因排水、散热而形成的空隙, 从而提高混凝土的整体性且减少了混凝土内部的孔洞。能够有效的减小内部微裂, 防止裂缝的融合扩大, 增加混凝土密实度。实际施工中进行二次振捣不仅可以防止混凝土的开裂还会对混凝土结构的强度有一定幅度的提高, 实际施工经验表明二次振捣后强度提高10%~20%左右。
6) 避免混凝土初凝后的扰动。混凝土在浇筑施工之前应仔细检查将要进行浇筑施工的模板, 确保其稳定性, 对于体型较大、较长的模板要设置中间支撑才可进行浇筑的施工作业。在浇筑完成后混凝土强度达到1 N/mm2~2 N/mm2前禁止人员在混凝土表面或模板上进行踩踏或施加额外的压力。在浇筑施工时还应注意的是要将混凝土输送管线架起, 避免输送管线架在模板上, 使模板产生振动。在浇筑完成的混凝土表面要覆膜保护, 在其上部还要加上1层~2层草帘, 加快混凝土的凝结。
7) 后浇带的设置。规范规定:“现浇混凝土框架结构室内的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距为55 m, 露天为35 m;现浇剪力墙结构最大间距分别为45 m, 30 m”。在超长结构混凝土施工时后浇带的设置可以有效的减少混凝土的开裂, 避免贯通裂缝的形成。后浇带的设置应在设计单位在设计时予以考虑, 提前确认后浇带的设计位置和宽度等。这项措施简单实用、易于实现, 在实际的施工过程中不必投入过多资源就可以起到较好的效果, 因此应当大力推广使用。
a.后浇带的位置确认。一般情况下, 地下室混凝土结构的后浇带应沿长宽方向各隔50 m设置一条, 后浇带的宽度80 cm。后浇带施工时, 要保证预留足量的自由伸缩量, 由于混凝土的收缩过程发生在混凝土凝结的早期, 在混凝土浇筑的60 d后, 对后浇带部分采用高一级标号混凝土进行填缝作业。因为两侧混凝土的约束作用, 后浇带内混凝土密实度可以提高, 且会增强与两侧先浇混凝土的结合, 提高了结构的整体性和耐久性。对于受力较小的梁板结构, 后浇带通常留置在梁板跨度的1/3处;留置后浇带时要使梁平行于后浇带以免梁截断太多。
b.后浇带做法。在设置有后浇带的施工部位要在后浇带两侧混凝土施工过程中提前留置钢筋网, 在后序后浇带施工时要清理两侧浇筑完成的接触面, 调整钢筋网再进行后浇带的浇筑作业。在后浇带两侧的混凝土浇筑时要预防两侧的混凝土在振捣的过程中涌入后浇带模板中;后浇带部位浇筑混凝土时要预先凿除原有的松散的混凝土颗粒, 并使两侧原有的混凝土形成凿毛状态, 有条件的要冲洗其表面, 用水泥浆抹面后浇筑后浇带。
8) 混凝土的温度监控。为预防和控制混凝土温度裂缝的发生, 养护时要对混凝土内部及混凝土内外温差进行定期的测量, 温度检查时应检测的重点是混凝土结构内外温差不应大于20℃。检测所用的测温探头应埋设于各阶段混凝土厚度的中点及混凝土表面5 cm之下;浇筑完成之后的前3天时间要每隔1 h进行一次温度观测, 3 d之后每隔2 h进行一次测温工作, 一般要持续7 d方可结束。在测试混凝土温度的同时也要对当地当天气温进行观测记录, 以形成对比参照。
3 结语
在超长地下室混凝土裂缝的控制中, 要从设计, 施工组织, 施工方法多方面着手, 认真分析施工实际环境, 采用对应的施工方法, 以确保混凝土施工的质量。地下室渗漏一旦出现, 将产生一系列复杂的后果, 因此预防裂缝的产生是非常重要的。
摘要:研究了在现代多高层混凝土建筑物中地下室现浇大体积混凝土结构形成的超长裂缝, 分析了温度裂缝、表面微裂缝、干缩裂缝等各种裂缝产生的原因, 针对其各种可能的影响因素提出了相对应的预防、治理措施, 以避免、减少裂缝的产生。
浅析地下室墙体混凝土裂缝控制 篇4
1 工程概况
某高层建筑,总建筑面积48288㎡,其中地下一层、地下室建筑面积11000 ㎡,外墙厚度350mm。采用的是墙、柱、梁、板同时进行混凝土浇筑的施工方法,总长361m的后浇带将地下室部分成了8个施工段,地下室外墙模板拆除后发现墙体出现许多有规则的裂缝。
2 裂缝现象
裂缝普遍位于两柱距之间的墙上,分布较均匀,间距1~2m内,裂缝方向基本为垂直分布,下部从地下室底板面约50~300mm起,上部直到外墙混凝土浇筑高度,全长3~3.5m,总长460m的外墙上共发现裂缝112条,裂缝宽度经过采用40倍带光源显微镜观测,大部分在0.2~0.5mm之间,部分为贯通裂缝。经过连续1个月的观测,裂缝宽度比较稳定,没有发生明显变化。
3 成因分析
出现裂缝现象后,项目部及业主方、监理方及时组织相关人员对产生裂缝的原因进行了分析与研究,并请裂缝专家王铁梦教授及同济大学鲁辰达教授、上海大学博士生导师徐金明教授对出现的裂缝从设计、施工、材料、管理上进行了现场分析与鉴定,其中王教授还对裂缝的成因与防治进行了专题讲座。总结后认为主要原因有以下几点:
(1)设计因素导致出现裂缝:从设计角度考虑,是否会因为刚度突变而产生裂缝,经过专家对施工图纸的刚度变化及钢筋分析,设计上没有发现缺陷。
(2)混凝土振捣不到位:混凝土墙体在施工过程中分两层进行的振捣,模板拆除后没有蜂窝、麻面现象,混凝土表面无气孔。
(3)施工中养护不到位:经过现场调查,施工过程养护工作做得比较好,特别是第七段的混凝土养护阶段,半个月的时间里,仅雨天就有10天,其它7个施工段,养护工作做得也比较及时。
(4)拆模时间:地下室外墙拆模时间控制在5天左右,以便于摩阻力能抵抗部分混凝土收缩应力。
(5)原材料对裂缝的影响:对混凝土搅拌站出具的混凝土配比单进行了重新验算,验算的各项参数符合设计及规范要求。
(6)外力作用产生的裂缝:施工期间没有发生外力作用,不会出现外力作用产生的裂缝。
专家认为,该项目混凝土外墙产生裂缝可能与施工有一定的关系,但施工不是主要因素,产生裂缝的内在因素是混凝土初期强度没有上来,混凝土与钢筋之间没有握裹力,混凝土抗拉强度小于收缩应力导致产生的混凝土收缩变形;该裂缝为非结构性裂缝,对建筑物结构不产生影响,但对建筑物使用功能、耐久性会有一定影响,主要体现在对地下室防水、钢筋的保护有一定的影响,需要对其采取一定的措施来满足建筑物的使用功能。
混凝土裂缝的产生有直接和间接原因,其中直接原因是由于混凝土的收缩,混凝土在浇筑一个月左右,完成总收缩量的40%,60天内完成收缩65%,20年后完成混凝土收缩的98%,混凝土的收缩变形是一个初期大、后期逐渐减少的过程;间接原因是当侧壁内有柱时,由于截面突变,刚度有差异,侧壁的变形受到柱的约束,往往产生应力集中,在离柱1~2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。
4 裂缝的处理
由于裂缝是由变形引起的,并非为结构性裂缝,故无承载力危险。但是会对地下室防水、钢筋的保护造成危害。因此必须对裂缝进行修补处理。
针对该工程裂缝较多、深浅不一的现象,从确保建筑物使用功能和节约施工成本的角度,对不同深度的裂缝采取了不同的处理方法,对表面层浅、细裂缝采取封闭式方法进行处理;对贯穿裂缝和较深较宽的裂缝,采取压力化学灌浆的方法进行补强或补漏处理。
经过对所发现裂缝的墙体连续淋水48h,找出了其中的贯通缝。对非贯通缝采取在外墙外侧用水泥基结晶渗透材料沿缝两边各500mm增补2遍,以利用此种防水材料对混凝土裂缝的渗透性能,使其形成一个封闭体;贯通裂缝和较深、较宽裂缝采取高压化学灌浆法进行处理,具体施工工艺流程如下:
裂缝检查→清洁裂缝→安设底座→封闭裂缝→浆液注入→拆除灌浆器→拆除底座→结束。
(1)根据现场裂缝的检查情况确定具体施工方案;在施工前,对拟实施灌浆的裂缝宽度、长度、深度、走向进行认真的检查,并做好具体的标记。
(2)基层处理:采用钢刷将裂缝两侧表面的灰尘、浮渣清理干净,缝宽≥0.5 mm。
(3)确定注入口及安设底座:灌浆底座的设置间距是根据裂缝大小、走向及结构形式而定,一般缝宽≥0.5 mm者为15~25cm,一般缝宽≤0.5 mm者为10~20 mm。原则上缝窄因密,缝宽可稀,但每条裂缝至少需要两个或两个以上的底座。底座的安设采用原子灰进行固定。因是贯通裂缝,故要在墙两侧均安设灌浆底座,一侧灌浆时另一侧裂缝必须封闭。
(4)封闭裂缝:其目的在于使裂缝成为一个封闭的空腔。采用原子灰沿裂缝表面涂刮,封缝宽度以注浆时不能漏浆为原则。
(5)配制浆液:环氧树脂、塑化剂和稀释剂组成的主剂在试验室预先配制好。主剂和固化剂现场配制混合后必须搅拌均匀,待反应热量降低后方可注入软管。
(6)安设灌浆器:将配好的灌浆树脂注入软管中,把装有树脂的灌浆器旋紧于底座上。
(7)灌浆:①确定树脂的注入量,可根据裂缝的宽度、深度、长度计算, 根据经验,实际需要树脂约为理论计算量的1.3倍以上。②灌浆顺序从裂缝下端依次向上灌注。③灌浆时,邻近的底座用堵头封死,以防漏浆。④灌浆压力稳定后应保持一定时间,以满足灌浆要求,保证灌浆质量。⑤松开灌浆器弹簧,确定注入状态,如树脂不足可补充再继续注入。
(8)注入完毕拆除灌浆器:待注入速度降低,确认不再进浆后,拆除灌浆器,用堵头将底座堵死。
(9)树脂固化后敲掉底座及堵头,修补好表面封缝胶。通过以上两种处理措施,该工程地下室墙体裂缝取得了较好的处理效果,各项质量指标均达到设计要求,工程至今未发生由于裂缝产生的渗漏现象。
5 裂缝的控制
地下室墙体裂缝产生的原因很多,但裂缝是可以预防的,裂缝的预防要从以下几个方面考虑:
(1)从设计开始控制:采取“抗裂”设计原则,提高设计的横向抗拉能力,控制裂缝发生,主要是在墙体顶部及腰部增设暗梁并适当增设暗柱以起到“模箍”作用,适当增加墙板钢筋尤其是水平构造筋的配筋率。
(2)調整施工方法:采用“跳仓”法施工能有效消除类似裂缝现象的产生,据王铁梦教授介绍,上海宝钢绝大部分建筑采用的是“跳仓”法施工,抗裂效果明显。
(3)优化混凝土配合比设计:配合比及原材料要控制,采用水化热低、收缩性小,早期强度高的硅酸盐水泥作胶结料,粗骨料级配好,中粗砂含泥量小,掺早强、缓凝型泵送剂,严格控制混凝土水灰比和搅拌时间,为墙体施工提供高质量的混凝土拌料。
(4)混凝土分层浇筑:有利于混凝土水化热的散发,混凝土浇灌完成后和模板拆除后墙柱两侧必须覆盖两层草袋,保证混凝土内外温差在25℃以下。
(5)加强混凝土振捣:混凝土必须分层振捣,有效排除混凝土内的泌水,消除混凝土内部空隙,确保混凝土高密度,增加混凝土与钢筋粘结力,增加混凝土材质的连续性和整体性,提高混凝土强度,尤其是提高混凝土抗拉强度。
(6)加强养护:早期的混凝土养护可避免表面脱水,减少混凝土初期伸缩裂缝发生,施工中必须保持覆盖麻袋或草包,进行不少于14天的养护。
6 结语
总之,地下室墙体裂缝的原因错综复杂,但是只要在设计、施工、材料等多方面进行控制,就可以减少地下室墙体裂缝问题。但是如何从根本上杜绝墙体裂缝的产生,还有待于在今后的工程实践中继续探讨和总结。
参考文献
[1] 董莪,地下室墙体混凝土裂缝控制技术[J]新建筑,2003.12
地下室混凝土墙裂缝分析与防治 篇5
1 地下室墙体裂缝产生的部位和主要特征
一般现浇混凝土结构出现裂缝的种类为收缩裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝[7]。地下室外墙裂缝的主要位置和特征如下:
(1)在地下室层高为2.5m~3.5m外墙结构中,混凝土剪力墙与柱子交接处,距离柱体0.5m~1.0m处存在上下贯通裂缝,且裂缝宽度约为0.2mm,深度约为1mm,而远离柱子的中间墙体,裂缝间隔1.2m~1.6m,但上下贯通较少,且裂缝宽度小于0.2mm,两端宽度越来越小,没有延伸上下板边就消失了。
(2)地下室层高3.5m~6.0m的结构外墙中,混凝土剪力墙与柱子交接处,距离柱体2.0m~2.5m处存在贯通层高的裂缝,且裂缝宽度约为0.2mm,深度约为1mm,而远离柱子的中间墙体裂缝间隔2.8m~3.2m。
(3)地下室外墙中,两柱中间位置存在一条上下贯通,且宽度约为0.2mm~0.3mm的裂缝。
(4)在设置后浇带处和外墙转角处一般裂缝较少。
(5)随着施工的进展,裂缝的数量增多及宽度的发展同混凝土暴露在大气中的时间长度有关。
(6)地下室土方回填后,只有少量的裂缝会渗漏水,一般水量不大。
2 地下室墙体裂缝产生的原因
(1)设计原因
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定现浇钢筋混凝土墙体伸缩缝的最大间距20(露天)~30(室内或土中),但在实际的设计中,远远超过这个数值(如图1)。伸缩缝间距过大,但地下室墙体的水平钢筋仍按构造钢筋配置,这是地下室墙体较易开裂的原因。
(2)材料原因
混凝土骨料原材料质量不良,配合比不当、HEA微膨胀剂的掺加量的比例不满足设计要求、泵送混凝土的塌落度控制差或水泥用量过多,施工过程中任意加水等。
(3)地下室墙体暴露时间
土是混凝土最佳的养护介质,地下室外墙拆模后及时回填是控制混凝土早期、中期开裂的有利因素。但目前由于地下室施工需做外防水层或其他一些原因,常常拆模后长时间暴露于大气中,这类薄而长的结构对温度、湿度变化较敏感,常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。伸缩缝的设置是按照埋入土中或室内设计。但长时间暴露在大气中是导致产生裂缝的主要原因。
3 用工程实例介绍墙体裂缝的防治措施
3.1 工程背景
某工程位于钱塘江北岸,距离钱塘江大约100m。地下二层(局部三层),地上26层。基础深度-9.7~-14.7m,基础结构为钢筋混凝土灌注桩和筏板基础,周围采用三面围护桩,一面(南面)大放坡,围护采用止水帷幕(即三轴搅拌桩)和钢筋混凝土灌注围护桩,承台厚度1300mm~2000mm,底板厚度750mm~1600mm。塔楼结构采用框架-筒体剪力墙结构、板楼采用框架-剪力墙结构。
地下室原设计的后浇带间距约为40m~60m(如图1)。地下室结构:地下二层层高3.7m,地下一层层高6m(局部夹层2.9m)。地下室外墙厚度400mm和350mm两种,原配筋采用双向两层配置:竖向钢筋为Ф14@150,水平钢筋为Ф18@150、Ф16@150、Ф14@150三种。地下二层顶板和外墙施工于2009年1月底完毕,经过春节假期,2月底开工,拆模发现外墙存在大量的裂缝,间距2m~3m存在一条,且在外墙柱子附近和两柱间中心位置裂缝较为突出,长度延伸上下楼板,裂缝宽度多为小于0.2mm。
3.2 预防措施
3.2.1 优化设计
(1)以”代换”外墙钢筋配置抵抗混凝土裂缝
根据施工经验,水平钢筋间距为150mm的混凝土墙体极易产生竖向裂缝,在两个构件配筋率相同的情况下,采用小直径、小间距钢筋配置可提高钢筋混凝土外墙的极限抗拉变形能力。经过分析建议水平钢筋采用小直径、小间距的配筋方式,钢筋间距100mm为宜,经设计统一按等截面原则代换将Ф18@150改为Ф16@100,Ф14@150改为Ф12@100,如果钢筋已经绑扎的令附加筋为Ф10@150。
(2)增加膨胀加强带
混凝土墙体裂缝与墙体长度有关,长度越长受温度干缩变形影响越大,产生的可能性就越多,建议每20m~30m设置一条后浇带。经设计同意增加3条膨胀加强带,确保每20m~30m设置一条膨胀加强带(如图2)。
(3)增强混凝土的抗裂性能
地下二层发现外墙存在裂缝后,在地下一层(含夹层)混凝土配料过程中,将地下室内外均采用HEA混凝土膨胀剂,地下室外墙添加聚丙烯纤维丝50KG/m3。
3.2.3 合理选材
(1)水泥:应选用低热或中热的品种,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。
(2)砂石:砂子应选用中砂或粗砂,含泥量不大于2%。石子应优化级配设计,宜用粒径较大的连续级配,含泥量不大于1%的碎石和卵石。
(3)混凝土中掺减水剂,以减少混凝土的用水量。
3.2.3 组织合理施工和养护
发现裂缝时,地下二层已经浇筑完毕,水平施工缝设在地下一层楼板上30cm处,采用止水钢板进行水平施工缝防水,地下一层外墙和地下室顶板一次浇筑;垂直施工缝以后浇带为分界。混凝土的密实度对混凝土的抗裂有重要的影响,在以后的浇筑过程中采用两次振捣技术,当混凝土浇筑后即将凝固时,在适当的时间内给予在振捣,增加混凝土的密实度,减少内部为微裂缝,同时提高混凝土的强度,提高混凝土的抗裂核抗渗性能,两次振捣时间间隔为2小时。在墙体浇捣完后12h内,松开墙体模板的对拉螺杆,在墙体模板上口不停的浇水,采用带膜养护,由于早期水泥水化热使混凝土内部温度很高,如过早的拆模,混凝土表面温度较低,形成很陡的温度梯度,产生很大的拉应力,而早期的强度低,极限拉伸小的混凝土处于不利的温度条件下,就极易形成裂缝。模板拆除后,进行覆盖草包,麻袋保湿养护,取得了良好的控制裂缝效果。
4 墙体裂缝治理措施
4.1 裂缝修补材料选择
针对裂缝的宽度、深度和裂缝修补材料特性的比较分析,因聚氨酯对混凝土结构体的渗漏水有立即止漏效果。具有亲水性好,固结时间短,单液注浆,施工简便,膨胀性大,韧性佳,无收缩,与基材黏着力强,且对水质的适应较强的特点,本工程采取自动低压灌聚氨酯技术修复处理。
4.2 修补工艺
1)对于潮湿基层,先清洗积水;对于干燥基层,清理表面灰尘,仔细寻找裂缝,用色笔或粉笔沿裂缝做好记号。
2)按混凝土结构厚度,距离裂缝约50mm~150mm,沿裂缝方向两侧交叉钻孔,孔径采用14mm,孔距30mm~50mm孔与裂缝断面应成45°~70°交叉。
3)裂缝修补
(1)灌注浆液应从结构立面由下往上,当浆液从裂缝处冒出应立即停止,依次向前进行。在灌注过程中,如果浆液已灌满相邻针头相关位置,可跳开不注,如注浆后发现裂缝延伸,或有裂缝与其交叉,应在该位置补孔,重新注浆。
(2)为使裂缝完全灌满浆液,应在浆液凝固前进行二次注浆。
4)裂缝修补检测
对已修补完成的裂缝,用钻孔机进行取芯检测。检测检查应该是混凝土表面光滑、密实,浆全部灌满裂缝,并对芯进行砼抗压强度试验,达到原设计值为合格。
5 结语
鉴于地下室墙体因其结构薄而长的特点,易受外界条件的影响而出现裂缝。但其又位于地下不利环境,给裂缝的补救带来较大的难度,增加了维护成本。本文根据裂缝的主要特征和部位分析了裂缝产生的原因,同时以工程实例介绍了裂缝的防治措施,以“预防为主,防治结合”的原则从优化设计、材料的选用和合理施工及补救等措施,从而减少裂缝产生的几率。因此本文对现浇混凝土工程具有非常重要的实践意义。
参考文献
[1]张玉明,孟少平,边广生.大型地下室结构顶板裂缝控制问题探讨.北京:建筑技术,2006
[2]宋翻身.地下室底板大体积混凝土施工质量控制.北京:铁道建筑,2008
[3]吴永藩.地下室钢筋混凝土外墙裂缝控制.北京:混凝土,2002
[4]董仲飞.某高层住宅楼地下室侧墙与顶板裂缝原因及防治.北京:混凝土,2003
[5]张承杰.现浇混凝土结构裂缝的分析及预防.北京:混凝土,2006
[6]王晓刚.预应力框架结构工程地下室顶板裂缝的实例分析.北京:建筑技术,2006 Vo1.37 NO.4.29
地下室裂缝防治 篇6
1.1 混凝土配合比
在施工中, 人为因素所引起的错误比比皆是, 其中就有原材料及外加剂选择不合理, 计量不准, 导致了混凝土配合比的不准确, 这也就会达不到混凝土防水的目的。其次, 自然条件也是其中很重要的原因, 如混凝土在运输途中, 路途遥远, 运输时间长, 混凝土由于颠簸而遭受损, 为了满足施工技术而向搅拌车多加水, 这样是水灰比会变大, 就会降低混凝土的防水性。还有一些的商品混凝土在搅拌出的时候, 本身就纯在缺陷, 这也也会出现大面积的漏水。
1.2 水化热与水泥品种
首先是怎么能降低混凝土的水化热的问题, 在配比上选用更加优质的配比设计, 使水泥量减少水化热。这里举个例子, 虽然矿渣硅酸盐水泥的水化热低, 但在其他方面的表现却不如普通硅酸盐水泥, 所以要选择普通硅酸盐水泥进行筛选。
1.3 混凝土的温度变形
地下室的底板由于设计需要厚度都会很大, 由于体积比较大所以容易发生裂缝。发生裂缝的主要原因室内外温差比较大, , 或存在施工中养护不当。如果在混凝土处于温度高时, 突然浇冷水养护, 也会导致裂缝的产生。
1.4 收缩裂缝与地基约束
因塑性收缩是混凝土在初凝前的塑性阶段失水状态下产生的, 当表面的水分持续蒸发, 混凝土内部水分就会持续向表面移动, 从而继续蒸发水分, 随着内部水分移动的速度小于外面水分蒸发的速度, 这时候就会形成表面收缩应力大于其本身的抗拉强度, 这样大量不规则裂缝就是形成, 如果不进行整治和处理的话, 裂缝将向内部延伸发展, 混凝土的弹性越来越小, 就算添加一些外加剂, 也发挥不出什么作用了。这时候需要从工艺手法上进行改进, 采取多次振捣反复抹压, 才能修复裂缝。等到混凝土硬化, 外加剂的膨胀和混凝土本身强度相互作用, 有利于补偿给混凝土的固有收缩特性。在施工中为了减少混凝土约束很采用一些措施和办法, 因为混凝土板在温度变形作用下, 离开混凝土板端部的地方, 混凝土板的全截面受拉应力是比较平均的, 在基础的作用下, 将出现水平方向的应力, 这是引起竖向混凝土开裂的主要原因, 其峰值在混凝土板截面中点。当此应力大于混凝土抗拉强度时, 板中部将会开裂, 开裂后应竖向分布, 这也会形成新的混凝土墙和板。
1.5 混凝土外加剂的作用
外加剂经过合理的选择和优先级别的配合比选用, 对水泥有较强的分散作用, 可达到减水增强的效果, 不仅减小了水胶比, 同时对碱骨反应作了控制。
1.6 施工缝的产生及影响
混凝土施工中, 不管是技术上还是理论中还是主观和客观的条件的影响, 都会在混凝土浇筑过程中自觉或不自觉地出现施工缝[1]。混凝土大面积地板浇筑过程中, 一般底板厚度在1m以上, 方量大, 应用输送泵及管道进行混凝土传输。同时混凝土坍落度较大, 以12cm为例, 一般其自由流淌距离为5m~7m, 为保证混凝土层与层之间不出现冷缝, 必须在事先做好方案, 反复印证, 考虑到可能发生的问题, 而在施工中要严格执行方案, 但是往往由于一些客观原因或主观原因, 操作人员未对泵管及时装拆, 待第二层混凝土再浇筑时, 原先混凝土已凝结。在底板中的冷缝除对本身结构产生不利外, 极容易引起该处出现渗水。
1.7 墙体支模穿墙螺栓和预埋件
为了是墙的模板得到固定, 需要增加墙对拉螺栓, 这也可以很好的抑制混凝土在浇筑时模板的变形。因为穿墙螺栓穿过墙体, 要是在施工中出现失误, 就会在螺栓的周围出现渗漏, 附加止水板可以有效的防止渗漏, 在止水板上套上一个直径2cm, 厚约3mm膨胀止水衬圈, 这也止水效果更佳。
1.8 混凝土的养护与模板的拆除
混凝土在最终凝结以后还需要进一步的养护, 尤其是在当天温度最低气温高于5℃时, 就应该对其浇水加湿。如果养护不好, 就会出现水分蒸发过快、过多, 这也会使混凝土出现干裂, 从而降低抗渗效果。其次在对加有外加剂的混凝土养护时, 加水一定要充分和足够。这样在外加剂的作用下有利于提高混凝土的自密性能, 从而在防水的目的上达到要求。如果因为施工需要过早的拆除模板, 养护方面就更要做到全面。冬季混凝土施工则需要对混凝土进行保温, 确保混凝土的早强。
2 地下室混凝土裂缝的预防措施
2.1 设置混凝土膨胀带
由于混凝土外加剂的膨胀变形和混凝土自身变形不能完全的重叠, 但是我们在施工中还想进行连续的无缝浇筑施工, 这样我们就需要设置一条膨胀对, 用这条膨胀带还解决上述的问题, 膨胀带的设置是为了加强外加剂和自身变形之前的联系, 有了膨胀带就能比较好的完成浇筑中的无缝施工了。
2.2 设置后浇带
后浇带的设置也是为了使混凝土在早期短时间内释放约束力的举措之一, 后浇带可分三种:第一种叫做收缩后浇带, 其作用是防止混凝土收缩开裂。第二种叫做沉降后浇带, 其作用是为了解决建筑物由于高低跨所产生的高低差的问题。第三种叫做温度后浇带, 为防止混凝土因温度变化拉裂而设置。
2.3 加强施工管理
在施工中的人员管理也是重中之重, 往往出现的一些问题不是天灾而是人祸, 所以在施工中要时常提醒工人, 注意设计变化, 注意施工中的振捣手法和振捣时间以及其他一些细节问题, 尽量把操作失误降到最低以确保施工的质量和有效性。
3 地下室堵漏施工方法
3.1 化学灌浆法
化学灌浆法理念是利用高压灌注机, 将化学灌浆材料注入混凝土裂缝中, 当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结, 水溶性聚胺脂灌浆材料进入裂缝的深度与裂缝宽度相关:裂缝越宽, 浆液流速越大, 进入裂缝就越深, 灌浆效果越好。水溶性聚胺脂初始膨胀率能够达到100%, 形成胶凝体以后, 第一次膨胀消失, 但具有很好的弹性, 成为稳定的类似止水橡皮的弹性体。这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝, 将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外, 以达到止水堵漏的目的。
3.2 有细小裂纹的渗漏部位—开槽填缝法
对于渗水量较少, 有细小裂纹的渗漏部位, 可采取开槽填缝法进行堵漏处理。
(1) 清理渗漏部位面层, 找到裂纹准确位置; (2) 以裂纹为中心进行开槽, 开槽规格:V字型, 口宽100mm, 垂直深度不小于50mm; (3) 清洗槽壁, 先用吹风机清理槽内干灰, 再用水枪冲洗, 边洗边用50mm宽的油漆刷刷, 保证槽内无混凝土颗粒和泥沙; (4) 干撒JG360-CCCW水泥基渗透结晶型防水涂料到槽内; (5) 干撒JG360-CCCW水泥基渗透结晶型防水涂料2小时后, 涂刷QG360-水不漏 (速凝型) ; (6) 填槽:涂刷QG360-水不漏 (速凝型) 15分钟后, 用掺有QG360-水不漏 (缓凝型) 的水泥砂浆进行填槽处理。
加强:待槽内砂浆达到一定强度后, 以渗漏处边缘线为基准200mm区域范围内用防渗漏JG360-CCCW水泥基渗透型结晶抗压密封剂进行全面封堵作保护层增强, 最后用JG360-JS聚合物水泥防水涂料涂刷两道以作表面防水处理。
3.3 严重的渗漏部位—开槽埋管综合堵漏法
对于渗漏严重或者水压较大的部位采用排、堵、防相结合的开槽埋管综合堵漏法进行处理, 下管将水引入降水井内, 减少渗漏部位的存水量。大漏变小漏, 线漏变点漏, 将水集中到一点, 用化学灌浆彻底堵漏。
以上是本人对于地下室渗漏、裂缝的一些分析以及防治的措施, 希望在施工中得以运用, 减少后期维修提高企业的信誉度。
参考文献
[1]马金兵.浅析混凝土裂缝的防制与处理[J].甘肃冶金, 2009 (06) .
地下室裂缝防治 篇7
1 裂缝产生的外界条件
1.1 内外部约束。
混凝土墙体变形受到混凝土底板和墙中暗柱的外约束和墙体中配筋的内约束。
1.2 环境温度湿度的影响。
由于地下室外墙内、外两侧所处大气影响差异较大:墙体外部拆模后热量很快散失, 风吹日晒, 表面水分急剧散失;内部则因墙体和柱的混凝土水化热未散发出去而温度高, 湿度大, 致使连续墙内外有很大的温湿度差, 其差异的大小随墙体的增厚和混凝土强度等级的提高而增大, 从而形成裂缝。
1.3 设计因素。
(1) 地下室钢筋保护层较厚, 一般在50mm, 由于保护层厚, 混凝土收缩时得不到钢筋的约束, 而易形成裂缝, 若水平抗裂筋间距偏大或是设置在竖向筋的内侧, 增大了产生裂缝的几率。 (2) 伸缩缝间距大。按照现行规范规定, 地下室钢筋混凝土墙体伸缩缝隙的距离为20~30m之间, 但一般工程大多设计伸缩缝设置间距超过规定要求, 而混凝土在硬化干燥时自身有一定的收缩率, 约为0.05%~0.06%, 墙体长度方向收缩大于宽度和高度方向, 因此墙体累计收缩的量将随着墙体长度的增大而增大, 相应由此产生的收缩力也更加大, 当收缩力超过墙体抗拉强度时, 该部位混凝土开裂形成裂缝。 (3) 混凝土设计强度等级偏高, 造成混凝土收缩过大。
1.4 施工因素。
(1) 混凝土强度等级越高, 水泥用量越大, 水化过程中凝缩和自收缩量较大, 因而产生裂缝的可能性较大。其次是混凝土配合比设计不当、原材料质量不良或外加剂 (如膨胀剂) 使用不当等都可能是影响因素; (2) 底板对墙体的约束。由于一般墙体混凝土浇筑晚于底板浇筑, 因而当墙体混凝土收缩时受到底板的压应力和墙体相应力两种应力的叠加作用, 当墙体混凝土强度不敌时, 便出现裂缝。另是柱对墙体的约束, 由于柱子配筋大于墙体配筋, 因而由于柱子对墙体混凝土约束过大, 使墙混凝土所受拉应力不断提高, 进而出现裂缝; (3) 施工温差。地下室是一种长而薄的结构物, 对周围温度与湿度变化较为敏感, 其产生裂缝原因, 大多都是因为混凝土内外温差或昼夜温差较大、拆模过早、气温突变, 长期暴露, 外部大量失水等原因所致。其次养护不到位, 未按要求有效保持墙体混凝土表面湿度, 保证混凝土水化所需正常水分, 干缩大。
2 裂缝的预防措施
2.1 合理设计。
增加墙体水平抗裂筋。墙体配筋原则应是“小而密”, 尽可能按100mm间距布置水平抗裂钢筋, 特别是在墙体中部1000mm范围内, 水平筋间距应加密为50mm, 形成一道暗梁, 来抵抗墙体收缩应力。同时宜将水平筋设置于竖筋之外侧。若可能在50mm厚保护层内加设一层细钢丝网就更好。防止墙体和柱的配筋率相差大, 收缩应力发展不协调, 采用Φ8~10mm、长1500mm附加钢筋插入柱内约150mm, 其余部分伸入墙体。地下室外墙及底板混凝土强度等级不宜高于C35。
2.2 选择优质原材料配制混凝土。
在混凝土中适当增加减水剂的缓凝成分和用量, 适当延长混凝土的凝结时间;减少水泥用量, 适当掺加粉煤灰等掺合料, 降低混凝土中水化热;混凝土可采用60d标养抗压强度作为强度评定;砂石尽可能选用含泥量小、级配良好的中粗砂和连续级配、含泥量小于1%的碎石。
2.3 精心施工。
(1) 混凝土浇筑初期是大部分混凝土收缩集中的阶段, 为使墙体两边可自由收缩, 减少裂缝产生的可能性, 应按规范要求设置后浇带 (或加强带) , 待大部分混凝土浇筑完后再封闭后浇带。也可采取跳仓法施工。 (2) 加强特殊部位的处理。如对存在墙厚度突变、空洞等部位, 为避免这些部位由于应力集中而产生裂缝, 对这些部位可采取加设钢筋或留设后浇带等方法处理; (3) 为防止混凝土出现内外温差大的现象, 应在墙体混凝土浇筑完毕后24h松动对拉螺丝, 墙体上部设喷淋水管, 浇水养护5d左右再拆除模板。使混凝土保温、保湿养护, 减小混凝土墙体内外温湿度差。 (4) 减少混凝土连续墙外露时间, 尽可能在地下室外墙拆模后, 尽快进行防水和基坑回填土。
3 出现裂缝的处理
以往混凝土结构出现裂缝多用环氧树脂修补, 施工比较麻烦、对环境的污染较大。本文介绍两种处理裂缝的新材料, 供广大读者参考。
3.1 采用丙乳砂浆维修混凝土表面质量缺陷。
丙乳砂浆是丙烯酸酯共聚液改性的聚合物砂浆。丙乳能在一定环境条件下成膜覆盖在水泥颗粒及骨料上, 使水泥基本与砂粒形成强有力的黏结改善了硬化水泥砂浆的物理组织结构与结构内应力, 其形成的聚合物网络能阻止微裂缝的发生及扩展, 减少产生裂缝的可能性。丙乳砂浆的配制与施工: (1) 丙乳砂浆配合比:水泥:砂子1:1~1:2, 水泥:丙乳=1:0.15~1:0.3, 水灰比0.4左右。 (2) 破损混凝土的凿除。将基底表面松软部分混凝土全部凿除干净。 (3) 钢筋除锈防锈。 (4) 施工面的清洗。用高压水枪冲刷清洗施工面, 并处于饱和状态。 (5) 养护管理。丙乳砂浆抹压完后3~4h就可洒水养护。
3.2 采用水泥基渗透结晶型防水涂料修补结构裂缝。
水泥基渗透结晶型防水材料简称CCCW, 是由硅酸盐水泥为主要成分, 参加活性化学物质的防水材料, 是对裂缝自愈合效果显著的材料。
凝土表面裂缝等处理方法:⑴基层处理。清除混凝土表面酥松物, 用水充分润湿至饱和。⑵用粉料:水=3~4:1拌合成料浆。⑶将调好的涂料浆均匀地涂刷在基层上, 涂层厚度不低于1mm, 第一层初凝时涂刷第二层。⑷养护。涂层初凝后用喷雾器进行喷雾养护。
参考文献
[1]富文权.混凝土工程裂缝的裂因-裂防 (控) 脉络[J].混凝土, 2005, 5.
[2]周晓.地下构筑物混凝土裂缝控制[J].混凝土, 2005, 5.
[3]朱志强等.浅析地下室混凝土连续外墙裂缝原因及防治研究[J].混凝土, 2013, 3.
地下室裂缝防治 篇8
1 墙体裂缝主要有:砼收缩裂缝;砖砌体因温度应力引起的裂缝;外力作用的裂缝。
1.1 砼收缩的三种情况
1.1.1 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, 尤其是在干热、风较大的季节以及在空中的薄壁结构板混凝土拌合物则更容易出现失水干缩而发生裂缝。砼在制备过程中, 水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀, 但在入模成型后, 随着砼水化作用的发生, 砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸发, 体积有一定的缩小。干缩量与水泥用量、水灰比的大小有关。水泥用量多、水灰比大的砼其收缩亦大。同时砼收缩量与气候有关, 夏季气温高, 气候干燥, 砼中水份蒸发快, 收缩也快。砼体积收缩, 使砼产生内应力, 当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝, 干缩裂缝一般都是表面的, 不规则和不连续的。
1.1.2 热胀冷缩, 膨胀系数α=1.
0×10-5。假如同样两20m长的砼墙在酷夏40℃时施工与严冬-6℃, 在无任何约束的情况下, 其砼墙收缩量为9.2mm。若墙两头有约束, 即会导致裂缝。裂缝垂直平面, 从上到下有规划地分布在墙体上, 但裂缝出现时间均在一、二个月以后, 未见砼早期裂缝。
1.1.3 砼内部温度变化产生收缩裂缝。
根据实际测定, 砼从搅拌机出斗就有水化热产生, 温度由低到高, 到砼成型以后第3~4天, 水化热到达高峰, 其温度较自然温度升高30~40℃, 以后逐步下降, 半个月以后接近自然界温度。与地下室墙连体的部分框架柱, 断面边长都大于1m, 属大体积砼, 水化热高, 表面暴露在空气中, 散热快, 内部砼热量散发不出来, 内外温差大, 若采取措施不当, 表面砼就会产生裂缝。对于框架柱与外墙连体的节间来讲, 大体积砼的框架柱可视为一个较大的热源体, 而与之连体的墙体薄, 且与外界空气接触面较大, 散热快。当框架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出现裂缝是符合规律的。
1.2 砖砌体因温度应力引起的墙体裂缝。
产生墙体裂缝的原因很多, 但砼内部水化热的变化所引起的墙体伸缩变形是产生裂缝的主要原因。墙体砼降温出现温差及砼收缩当量温差产生内应力, 当水平拉应力σx (y) 超过砼抗拉强度时便会引起竖向裂缝。砼初期抗拉强度很低, 因此这种现象会经常发生。事实上, 在竖直方向也有应力σz的作用, 但因墙体高度不大, 温度变形极小, 且上部无约束作用, 又配有竖钢筋抗拉, 故不会出现水平裂缝。由于墙体两端与高层框架柱连接, 高层框架柱是一个较强的约束体, 当水化热降温墙体收缩时, 约束了墙体沿水平方向的收缩变形, 致使墙柱连结处及墙中出现裂缝。一般材料均有热胀冷缩性质, 如果结构不受任何约束, 在温度变化时能自由变形, 那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束力而不能自由变形时, 将在结构中产生附加应力或温度应力。在相同温差下, 钢筋砼结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以在混合结构中, 当自然界温度发生变化时, 房屋各部分构件都会发生各自不同的变形。钢筋砼楼盖, 圈梁等与砖墙伸缩不一, 结果由于彼此间制约作用而产生应力, 而混凝土和砖砌体又都是抗拉强度弱的材料, 当构件中因制约作用产生的拉应力超过其极限抗拉强度时, 不同形式的裂缝就会出现。
1.3 外力作用引起墙体裂缝。
地下室墙体所受外力主要有以下三个方面:a.地基基础产生不均匀沉降, 造成墙体和梁板结构裂缝。b.墙两侧模板未同时拆除, 选拆一边, 未拆的一边模板支撑给新浇砼墙一个侧向压力, 若模板支撑较紧, 则砼墙产生裂缝。c.墙外侧填土过早, 填土使墙外侧向内侧挤压, 早期砼强度低, 极易产生裂缝。
2 裂缝防治措施
2.1 砼的保混养护对其强度增涨和各类性
能的提高十分重要, 特别是早期的养护可避免表面脱水减少砼初期伸缩裂缝发生。施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的养护, 并建议采用喷养护液进行养护。为了防止墙体早期砼出现收缩裂缝, 在墙体中设置适当数量的后浇带, 后浇带设置间距15~25m, 留置宽度1000~1500mm, 保留时间为40~60天, 在建施工的一幢27层高层建筑, 地下室墙板施工已近两年, 未出现裂缝。墙板留置后浇带就是减少约束, 释放温度收缩应力, 给墙体有一定的伸缩自由。
2.2 采取“抗裂”的设计原则, 控制裂缝发生。
在墙板顶部和腰部设两道暗梁, 并适当增设暗柱, 以起到“模箍作用”;适当增加墙板钢筋, 尤其是水平构造筋的配筋率应适量提高。
2.3 进行砼配合比的试配试拌, 采用水化
热低收缩性小早期强度高的硅酸盐水泥作胶结料, 粗骨料级配好, 中粗砂含泥量小, 掺早强缓凝型泵送剂, 严格控制砼水灰比和搅拌时间, 为墙体施工提供高质量的砼拌料。
2.4 加强砼振捣, 砼必须分层分段振捣,
有效排除砼内的泌水, 消除砼内部孔隙, 确保砼的高密度, 增加砼与钢筋的粘结力, 增加砼材质的连续性和整体性, 提高砼的强度, 尤其要提高砼的抗拉强度。
2.5 砼要分层浇筑, 有利于砼水化热的散
发, 砼浇灌完成后和模板拆除后, 墙柱两侧必须覆盖二层草袋, 使柱、墙表面砼与内部砼的温差保持在25℃以下, 防止砼柱墙内外温差过大, 收缩不均匀, 掺入砼膨胀剂, 使砼内产生微量膨胀应力抵消砼中的收缩应力。
2.6 加强砼养护。
早期砼不得有外力作用, 避免冲击、碰撞, 使砼墙柱遭受早期伤害, 并适当延长淋水养护时间, 确保砼强度快速健康增长。
综上所述, 虽然产生墙体裂缝的因素很多, 但是, 只要严格执行有关砌体规范, 从生产、设计、施工各方面层层把关, 采取有效的控制措施, 针对开裂原因对整体进行设计, 精心施工就会消除墙体开裂的通病。
摘要:随着高层建筑基础的设计深度加深, 加之建筑使用功能的不同要求, 高层建筑都相应设有地下室。地下室墙体裂缝现象较为多见, 对裂缝原因进行分析并采取有效的防治措施, 对提高工程质量尤显重要。
地下室裂缝防治 篇9
【关键字】地下室;顶板裂缝;设计;施工
1 地下室顶板裂缝的成因
1.1 结构方案的选择有误
大面积地下室的顶板多采用粱板结构和平板结构。20世纪8O年代后,无粘结预应力混凝土平板结构得到了较广泛的应用,且许多预应力设计单位为自身利益也极力推荐采用此种方案,因此许多设计人员产生了采用平板结构可以降低工程造价的错误认识。实际上,目前平板结构较多的原因在于隐含了平板结构能降低层高这一有利条件。由于层高降低带来了空间的节省,降低了工程的造价。在相同层高条件下,预应力平板结构并不比梁板结构经济。
1.2 采取的裂缝控制措施未起到既定作用
现在超长混凝土的裂缝控制越来越得到重视。施工单位采取了减少裂缝的措施(例如设置后浇带或膨胀加强带),但实际施工中,多数工程由于现场质量管理不够细致,导致所采取的裂缝控制措施未达到既定作用(例如后浇带未达到规定时间就进行封闭,所用膨胀混凝土性能不稳定等)。设计及施工脱节也是原因之一,设计单位在设计时一般要求采用低收缩混凝土,但对收缩限值并未给出规定,施工单位选用混凝上有很大灵活性,无法保证体现设计意图。因此,设计单位应明确给出对混凝土的要求,规定最大收缩量,设计与施工相互配合提高混凝土的抗裂能力。
1.3 设计方案变更
高层建筑大面积地下室的设计过程中,有时会出现在地下室区域增加多道剪力墙的设计变更。对这种超长、超宽的预应力混凝土顶板,在有很多抗侧刚度较大的剪力墙结构的情况下,会限制混凝土收缩与温差引起的应力释放,引起顶板开裂。若只按原设计采取裂缝控制措施而忽略剪力墙引起的混凝土收缩及温差产生的拉应力,未增加有效的结构与旋工措施,是大面积地下室结构顶板出现裂缝的一个重要原因。
1.4 预应力筋张拉引起施工裂缝
大面积地下室顶板上多有覆土,有的达数米厚有的由于绿化要求还有假山等,防渗要求高,预应力混凝土平扳按不出现裂缝原进行设计。预应力筋的数量是根据抵消顶板承受的所有荷载确定的。顶板旌加预应力时,覆土荷载一股都不计入施加预应力,故地下室顶板上覆土及消防车道引起的后期恒载与活载远大于结构自重(以板厚300mm、覆土厚1m计算,仅覆土引起的后期恒载与结构自重的荷载之比就达2.4)。预应力筋张拉时,若板面分布钢筋数量较少,易产生较大反拱,板面容易开裂,因此施加预应力时应考虑按顶板逐渐承受的荷载进行,分数次进行张拉或增加板面非预应力筋数量。
1.5 非预应力筋的数量及布置
现行混凝土结构设计规范规定在温差、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm,并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。板的上下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。根据承载力的要求,现行规范对框架梁、次梁、板负筋的截断位置及截断数量作出了规定,但这并不适用于超长混凝土结构。由于板面钢筋的截断造成刚度的突变,在温差收缩作用下截断处易产生裂缝。建议在超长混凝土结构中,将原有钢筋贯通布置,或另行设置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。
2 地下室顶板裂缝的处理方法
2.1 对于大型地下室顶板出现的裂缝,应根据其对结构的有害程度进行处理。裂缝宽度不大于O.3mm的非贯穿裂缝对结构承载力及持久强度无有害影响,此类裂缝可不做处理;宽度大于O.3mm的非贯穿裂缝会引起钢筋锈蚀,影响结构持久承载力,故应采用环氧胶泥进行封闭;贯穿性漏水裂缝会引起钢筋锈蚀,影响使用功能,应采用水溶性聚氨酯进行化学灌浆;贯穿性非渗漏裂缝,应采用环氧树脂灌浆补强。
2.2 对于采用平板结构的地下室顶板,一般采用等代框架进行结构的弹性分析,并以此作为承载力计算及抗裂验算的依据。等代框架用于承载力计算对不允许开裂的结构是可行的,用于抗裂分析在某些部位则可能偏于不安全。对于裂缝已出现的结构,内力将会出现重分布。无论是预应力产生的次弯矩还是内力重分布都将引起平板跨中弯矩的增加。仅按弹性分析得到的跨中弯矩进行验算相应的承载力将偏向不安全。建议跨中的设计弯矩不宜小于按简支梁计算相应弯矩的一半。对于按弹性计算结果配筋(不富余)并已开裂的结构,建议进行承载力校核,若不满足承载力要求,可在原混凝土顶板上覆盖一层新的混凝土并加强构造钢筋配筋,这样既可提高结构抗裂能力,又可提高结构承载力。
3 地下室结构顶板裂缝处理工程实例
某安置房工程,分为东西两地块,建筑层数13—14层,地下1层为车库,共设计有16栋住宅楼(个别楼带有裙房)、一所9班幼儿园、一座清洁楼,建筑高度42.1-43米,建筑总面积235428.90平米,地上建筑面积184699.93平米,地下建筑面积50728.97平米,其中东地块地下室建筑面积为26981.92平米。
该工程东地块地下室顶板局部出现裂缝,经专家现场专题论证分析本工程现场裂缝分为两大区域:
3.1 汽车坡道周边:裂缝和结构构造有关。水平和坡道支撑犹如桥梁,本应为铰支连接,现在刚性连接。
3.2 地下室中部幼儿园周边:裂缝产生的主要原因是温度和应力综合作用,不是结构性裂缝,对安全构造功能不会重大有影响,以后产生的裂缝不是很重要。
3.3 修补方法:对局部裂缝进行碳纤维和钢筋混凝土补强,同时进行板面抗渗处理。
混凝土板表面采用高一级标号混凝土内配10@125双向钢筋,拉接长度不少于1/4跨。混凝土板底采用碳纤维布双向补强加固。碳纤维布加固结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。它的工艺流程为:基底处理→涂底胶→找平→粘贴→保护。裂缝修补加固工程在施工前必须选择合适的粘结剂,认真查看材料的质保书及使用说明,掌握材料的各有关参数,以确保它有足够的强度,能保证碳纤维丝共同工作,同时又确保碳纤维布与结构共同工作;在施工过程中,参照使用说明,每道胶都必须处理好,应尽可能让胶充分地渗入到碳纤维丝之间(细部空鼓处,可用针筒注射膠),确保相互共同工作。
对于大型地下室顶板出现的裂缝,应根据其对结构的有害程度进行处理。裂缝宽度不大于0.3mm的非贯穿裂缝对结构承载力及持久强度无有害影响,此类裂缝可不做处理,宽度大干0.3mm的非贯穿裂缝会引起钢筋锈蚀,影响结构持久承载力,故应采用环氧胶泥进行封闭;贯穿性漏水裂缝会引起钢筋锈蚀,影响使用功能,应采用水溶性聚氯酯进行化学灌浆;贯穿性非渗漏裂缝,应采用环氧树脂灌浆补强。
4 结束语
地下室混凝土顶板裂缝的发生较为普遍。裂缝发生的原因很多,裂缝控制不能仅考虑某一环节,应从结构设计、构造优化、原材料优选、混凝土配合比优化设计、施工过程控制等多方面采取措施,进行综合控制。只要措施采取得当并严格执行,裂缝控制就能取得较好的效果。
参考文献
[1]陈昌明,刘志平.建筑事故防范与处理实用全书(上、下册)[M].北京: 中国建材工业出版社,1998.
[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
地下室裂缝防治 篇10
通过对多个工程的实例监测和分析发现, 板面不规则裂缝一般多发生在浇筑后至60天内, 特别在炎热的夏季出现得更早, 此时结构尚未承受正常使用情况下的全部荷载, 裂缝多因非荷载变形引起, 可以将此期间发生的裂缝定义为混凝土早期裂缝, 早期裂缝中很大一部分是由于混凝土早期收缩引起的;柱、梁结点附近构件开裂一般发生在地下室顶板整体结构完成后 (设计有后浇带的在浇筑完成后) , 顶板面覆土隐蔽之前, 裂缝多发生于整体结构边角部位、中部天井洞口等较薄弱部位, 主要是温度应力造成的裂缝。地下室顶板裂缝可从结构设计优化、原材料优选、混凝土配合比优化设计、施工过程控制及施工过程监测等多方面采取措施进行综合控制。
1 混凝土开裂机理
按最大拉应力理论, 在复杂应力状态下, 只要材料内任一点的最大主拉应力σ达到单向拉伸断裂时横截面上的极限应力σ, 材料就会发生断裂破坏。结构混凝土浇筑后, 由于多种原因, 会产生温度、收缩变形, 若变形能自由发展, 则结构不产生温度、收缩应力;若变形受到约束而不能自由发展, 则结构内将产生一定的温度、收缩应力, 若此应力大于混凝土的极限抗拉强度, 混凝土就会开裂, 可以理解为混凝土的“局部断裂破坏”。设计及构造措施不当, 施工措施不当等均可能引起地下室混凝土顶板开裂。温度变形主要体现为自身胶凝材料水泥、矿物掺合料水化热引起的约束变形和混凝土浇筑后自然环境温度变化引起的变形。导致混凝土板面不规则开裂的主要原因是混凝土的早期收缩, 混凝土浇筑后不久就开始产生体积变化, 混凝土主要的早期收缩如化学收缩、自收缩、沉降、塑性收缩、干燥收缩等;导致边角等薄弱部位开裂的主要原因是外部环境 (温度变化) 引起的变形。
2 综合防治措施
混凝土早期裂缝应从结构设计优化、原材料优选、配合比优化设计、施工过程控制等多方面采取措施进行综合控制。主要措施如下:
2.1 原材料优选
应选用中水化热普通水泥和低水化热矿渣硅酸盐水泥, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。并掺粉煤灰掺合料, 以改善混凝土的抗裂性能。选用级配较好的中粗砂。选用空隙率较小、级配良好的碎石, 粒径为25~40mm。适当掺入聚丙烯纤维掺入纤维量:0.9kg/m3能有效提高混凝土的抗裂能力和综合性能。在混凝土中加入聚丙烯纤维后, 可以阻止水泥基体中原有微裂缝的扩展并有效延缓新裂缝的出现。
2.2 控制混凝土的坍落度优化配合比设计
水灰比是影响混凝土收缩的重要因素, 因此调整好商品混凝土的配比, 是控制混凝土收缩裂缝的有力保证。在常规配合比设计和优选原材料的基础上, 进行抗裂配合比设计, 使混凝土除具有符合设计和施工所要求的性能外, 还具有抵抗开裂所需要的性能。抗裂混凝土配合比中, 水灰比不宜小于0.4;粗、细骨料的体积含量不宜小于0.70;体积砂率不宜大于0.41。在进行配合比设计时可遵循了以下原则: (1) 在满足混凝土强度和工作性能的前提下, 选择最小胶凝材料用量, 增大骨料体积;2) 控制骨料的合理级配, 减小骨料空隙率; (3) 选择合适的水胶比, 满足强度和耐久性的要求, 不过大或过小。
2.3 施工过程控制
(1) 合理确定混凝土施工性能指标, 加强施工组织合理控制坍落度等施工性能指标, 坍落度不宜过大。加强混凝土浇筑包括振捣工人的施工组织、管理工作。
(2) 选择合理的浇筑方案。保证混凝土浇筑的连续、顺利进行, 防止施工冷缝出现。
(3) 加强混凝土振捣, 消除混凝土内部孔隙, 确保混凝土的高密实度, 增加混凝土与钢筋的粘结力, 增加混凝土材质的连续性和整体性, 提高混凝土的强度, 尤其要提高混凝土的抗拉强度。
(4) 及时和充分养护。养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施, 应充分重视, 制定养护方案, 派专人进行养护工作。混凝土浇筑完毕后, 常温下在12h之内浇水养护。遇高温时6小时之内浇水养护, 保证这些关键构件始终处于湿润状态, 养护时间为浇筑后不少于15天。
(5) 地下室顶板施工完毕后可对较长时间外露部分采用封水或覆盖等方式减少外界环境的影响;设计有后浇带的地下室顶板, 后浇带浇注时间宜选择在顶板面覆土隐蔽前20天内, 尽可能减少整体结构外露时间。
3 结语
地下室混凝土顶板裂缝的发生较为普遍。裂缝发生的原因很多, 裂缝控制不能仅考虑某单一环节, 应从结构设计及构造优化、原材料优选、混凝土配合比优化设计、施工过程控制等多方面采取措施, 进行综合控制。只要措施采取得当并严格执行, 裂缝控制能取得较好的效果。
摘要:通过对超长地下室顶板混凝土温度裂缝形成原因的分析, 提出了对该类温度裂缝的预防及治理措施。
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