浅谈有关地下室墙体裂缝产生的原因及其预防措施

时间:2022-10-07 02:01:48

浅谈有关地下室墙体裂缝产生的原因及其预防措施

摘 要: 长期以来,由于各种原因引起地下室外墙裂缝的病害不断发生,这些病害直接影响地下室工程质量、使用功能和耐久性。因为墙体裂缝的产生引起地下构筑物漏水,轻则造成使用不便,引起钢筋锈蚀,影响建筑物的使用寿命;重则使混凝土结构破坏和建筑物倒塌。对此,必须进行原因分析和技术防治。

关键词:外墙 混凝土 裂缝

中图分类号: TU37 文献标识码: A

一、地下室混凝土外墙裂缝的主要特征

1)、绝大多数裂缝为竖向裂缝,多数缝长接近墙高,两端逐渐变细而消失。

2)、裂缝数量较多,宽度一般不大,超过0.3mm 宽的裂缝很少见,大多数裂缝宽度0.2mm 。

3)、地下室墙长两端附近裂缝较少,中部附近较多。

4)、裂缝出现时间多在拆模后不久,与气温骤降有关。

5)、随着时间变化裂缝发展,数量增多,但缝宽加大不多,发展情况与砼是否暴露在大气中和暴露时间长短有关。

6)、地下室回填土完成后,常可见裂缝处渗漏水,但一般水量不大。

二、地下室混凝土外墙裂缝的主要原因

混凝土的裂缝按产生的时间可分为硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为二大类:第一大类,由第一类外荷载引起的裂缝,包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”,以及由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”,二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。第二大类,由第二类荷载即变形变化引起的裂缝,包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝,也称非结构性裂缝。由此分析裂缝的原因有以下几方面:

1)、结构设计考虑不周,如钢筋用量不足,配筋错误,地基不均匀下沉,过度震动等都会使混凝土拉应力过大而产生裂缝。《混凝土结构设计规范》规定:现浇钢筋混凝土伸缩缝的最大间距为20(露天)~30m(室内或土中),但实际工程中墙长超过此规定。需要指出的是,一些工程设计突破了规范规定后,地下室墙的水平钢筋仍按构造配置。

2)、使用强度合理的混凝土,混凝土的抗压强度的提高远大于抗拉强度的提高,即拉压比降低,尤其是混凝土的极限拉伸强度几乎不随着抗压强度的提高而提高,但高强混凝土的塑性收缩大,温度收缩和自身收缩更大,在高强预拌泵送混凝土对流动性及和易性的要求下,坍落度大,水泥用量多,水灰比大,砂率增多,骨料粒径减小等导致高强混凝土收缩率、水化热更大,更加容易开裂。

3)、施工不当导致混凝土开裂,原材料质量不良、配合比不当、使用过期的微膨胀剂、坍落度控制差,施工时砼内外温差大、昼夜温差大、日照下砼阴阳面温差大、气候突变,施工中任意加水等因素的影响,均会导致砼裂缝。水泥用量过多、早期养护不良蜂窝麻面反映混凝土立模和振捣方面存在不足,而养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著,直接影响混凝土的抗裂能力。在混凝土产生足够强度以前,过早拆模以及在混凝土施工面上过早从事其它准备工序、使用木模时未充分湿润不利保湿和散热,会破坏混凝土结构,降低承载力,导致裂缝的产生。 地下室等大体积混凝土多采用泵送混凝土,随着水泥用量增加,水灰比增加,砂率增加,骨料粒径减小,用水量增加、大量使用外加剂等导致收缩及水化热增加,加剧裂缝的发展。

三、地下室混凝土外墙裂缝的预防措施

预防外墙开裂,应保证设计截面及配筋满足使用要求,外将墙计算模型合理简化,明确概念设计,优化混凝土配合比设计,强化施工技术措施,严格控制砼施工质量。

1)、补偿收缩砼的设计强度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定;补偿收缩砼的养护应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164的要求。

2)、在墙体高度的水平中线部上下500mm范围内,水平筋间距为100mm;梁两侧腰筋的间距不宜大于200mm。在墙―柱,墙―墙相交部位应考虑与之相交柱、墙对墙体本身水平配筋的影响。相邻部位宜增设直径为¢8~10mm水平钢筋,长度为1500mm,插入柱及相邻墙内部分不宜小于150mm,其余部分插入墙内。增加量宜为原同向钢筋配筋率的10%~15%。

3)、结构开口和突出部位因收缩应力集中易于开裂,与室外相连的出入口受温差影响大也易开裂,这些部位应适当增加附加筋,以增强其抗裂能力。

4)、由于侧墙厚度相对比较薄,垂直面养护又困难,墙体两个面受气温和风的影响较敏感,温度变化激烈,失水严重,这样温差收缩和干缩迭加作用会导致砼开裂。设计上要重视温度筋的配置即增加一定量的配筋率,尤其是在墙与柱连接部位的应力集中区要加密钢筋,使其应力均匀分散。

5)、浇筑前应制定浇筑计划,加强施工过程中的协调和每个子环节的管理。施工缝和细部处理不能马虎,浇筑部位应清理干净,充分湿润。施工过程中保持软接茬,避免不及时而导致混凝土出现大量的冷缝。

6)、混凝土浇捣时,各部分必须充分振捣。振捣不良是混凝土不密实、不均匀及出现蜂窝、麻面甚至狗洞的常见原因。过分振捣则使浮浆过厚,表面收缩过大;所以浇筑后的混凝土在初凝前,可进行适宜振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,达到提高混凝土强度,防止混凝土墙体出现裂缝的目的。

7)、在保证混凝土强度及限制膨胀率的前提下,设计最佳混凝土配合比,尽可能使其具有低水化热,低坍损,适当时间的缓凝等性能。采用保温性能较好的模板,拼缝严实,加固可靠,定位准确,浇筑前应浇水湿润。拆模时间不能过早。如果拆模过早,抗拉强度不足,自重引起裂缝是经常发生的事,所以拆模不能过早。

8)、推迟温升时间,减缓降温速度,减小内外温差,使温度梯度与湿度梯度尽量温和一些,如骨料、泵管、拌合物的冷却,大体积混凝土中排管水冷,浇筑后的及时保温养护,保温材料与保温方式的选择,墙体拆模时间延迟,竣工后及时回填土等;对暴露时间较长的围墙、地下室(广场、停车场)通道入口的侧墙,应注意防风、防温度突降、剧升(烈日直射)的影响。

总而言之,只有通过优化的设计方案,合理的选材配料,严密的施工管理,严谨的养护制度,才能有效控制有害裂缝的产生。地下室外墙裂缝控制应综合采用“抗放兼备,以抗为主,或者以放为主”的科学方法。“抗”可以通过提高混凝土的抗拉强度或极限拉性能,主要用混凝土的拉伸变形吸收能量来提高抗裂能力;采用合理的构造措施加强抗裂能力。“放”就是通过设变形缝及施工缝释放约束应力,使结构具有一定变形能力来减少约束;采取合理的结构方案或技术措施使结构具有一定变形能力。总之,地下室外墙裂缝控制需要设计、施工、材料、环境、管理等各方面综合考虑,才能保证结构的安全性与适用性。

四、参考文献

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