摘要：已施工完畢或已經(jīng)投入使用的具有地下室的建筑物70～80%都存在地下室墻板裂縫,本文就此問題，通過對(duì)地下室混凝土墻裂縫的主要原因進(jìn)行分析,結(jié)合水泥石的體積變化、并從設(shè)計(jì)方面、材料方面、施工方面和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)方面提出了預(yù)防地下室混凝土墻板裂縫的預(yù)防措施。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑 混凝土 墻板裂縫 措施

　　Abstract: This paper through cracks in basement concrete wall on the main reason to undertake an analysis, combined with the cement stone volume changes, and from design, material, construction and improper maintenance aspects the prevention of basement concrete wall crack prevention measure.

　　Key words: high-rise building; concrete; wall crack; measure

　　中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào)：

　　1 裂縫產(chǎn)生的主要因素

　　1.1材料的選用

　　1.1.1混凝土的含泥量

　　商品混凝土具有均質(zhì)性高,施工效率高,環(huán)境保護(hù)良好的特點(diǎn),但為了施工方便而增加商品混凝土的和易性,使得水泥用量、水用量增加、會(huì)使水泥活性增加,比表面積增大、水灰比增大、骨料粒徑減少、砂率提高、坍落度增大,導(dǎo)致水化熱及收縮變形顯著增加,體積穩(wěn)定性(收縮及溫度作用穩(wěn)定性)下降。混凝土含泥量對(duì)控制裂縫十分重要,粗細(xì)骨料中含泥量越大則收縮越大,抗拉強(qiáng)度也就越低。

　　1.1.2水泥漿的化學(xué)減縮

　　水泥在水化過程中，無水熟料水合物轉(zhuǎn)化，水化后的固相體積比水化前要大得多。然而，對(duì)于水泥總量—水體系的總體積來說，卻是要縮小。對(duì)于硅酸鹽水泥來說，每100g水泥的減縮總量約為7～9ml。每立方米混凝土中水泥用量為250kg，則在體系中減縮量將達(dá)20l/m3 ，占混凝土體積量的2%，可見水泥石的化學(xué)減縮值是相當(dāng)大的。

　　1.1.3 水泥石的失水收縮

　　失水收縮是混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。一般混凝土的失水收縮在0.3～0.6mm/m之間，遠(yuǎn)大于因化學(xué)作用而引起的化學(xué)收縮。

　　1.1.4 水泥石的碳化收縮

　　碳化收縮是由于干燥收縮引起的壓力條件下的氫氧化鈣結(jié)晶體的分解和在無應(yīng)力空間CaCO3的沉淀引起的。碳化收縮是不可逆收縮，因而，使外露混凝土發(fā)生開裂。

　　1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的疏忽

　　1.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若只重視承載力極限狀態(tài)而忽略正常使用極限狀態(tài)以及溫濕度的影響,忽略構(gòu)造設(shè)計(jì)及構(gòu)造配筋的作用,保護(hù)層偏厚,都會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

　　1.2.2采用高強(qiáng)度鋼筋等強(qiáng)代替中低強(qiáng)度鋼筋,導(dǎo)致鋼筋使用應(yīng)力顯著增加,應(yīng)力的增加與裂縫寬度成正比;用粗直徑鋼筋等強(qiáng)代替細(xì)直徑鋼筋,增加鋼筋間距,導(dǎo)致鋼筋和混凝土的共同作用降低。

　　1.2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)物的沉降差異考慮不夠,也會(huì)造成地下室混凝土外墻產(chǎn)生裂縫。

　　1.3 施工過程的因素

　　1.3.1混凝土攪拌時(shí)間不足或過長,拌和后到澆筑時(shí)間間隔過長,泵送時(shí)增加用水量、水泥用量,導(dǎo)致水灰比增大,坍落度增大,混凝土體積穩(wěn)定性下降。模板支撐剛度不夠,澆搗時(shí)模板變形漏漿。

　　1.3.2鋼筋綁扎位置不正確或鋼筋過密,鋼筋搭接、錨固不良,鋼筋、預(yù)埋件被擾動(dòng),導(dǎo)致澆筑不均勻。混凝土搗實(shí)不良,骨料下沉、泌水量大,表面失水過快,以致混凝土早期收縮較大,表面容易產(chǎn)生裂縫。

　　1.3.3混凝土澆筑時(shí)材料供應(yīng)不上,造成施工冷縫產(chǎn)生。施工過程未考慮環(huán)境溫濕度變化對(duì)混凝土變形性能的影響。施工過程中若忽略以上諸因素對(duì)混凝土的影響,都會(huì)產(chǎn)生裂縫。

　　1.4 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或不及時(shí)

　　封閉或敞開環(huán)境中的裂縫程度取決于環(huán)境溫度濕度變化。養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)不及時(shí),養(yǎng)護(hù)初期遭受急劇干燥(日曬、大風(fēng))或凍害極易造成混凝土早期收縮,易產(chǎn)生裂縫。此外,混凝土表面強(qiáng)度過低就進(jìn)行下道工序,過早拆除模板、模板拆除不當(dāng),也會(huì)造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。

　　1.5 地下室體積增大

　　隨著地下空間的大量利用,地下室體型越來越大,墻板總長超過200m,雖不能稱作是“大體積混凝土”,卻具有大體積混凝土的性質(zhì),具有較高溫度收縮應(yīng)力,極易開裂。據(jù)研究,溫度收縮應(yīng)力不僅與長墻長高比有關(guān),尚與長度的絕對(duì)值有關(guān),墻體越長,溫度收縮應(yīng)力越大,越容易開裂。

　　2 常用預(yù)防措施

　　2.1材料的選配

　　2.1.1水泥宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥;地下室外墻板防裂抗?jié)B要求較高,所用水泥的鋁酸三鈣含量不宜大于8%。使用時(shí)水泥溫度不宜超過60℃。

　　2.1.2骨料應(yīng)優(yōu)選潔凈、級(jí)配良好的中砂和級(jí)配良好、空隙率較小的非堿活性粗骨料。骨料的含泥量和硫酸鹽含量不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。骨料宜堆放于棚內(nèi),防止太陽直曬或雨雪淋濕,以免影響混凝土拌合物溫度和水膠比。

　　2.1.3礦物摻合料應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定要求,粉煤灰摻量不宜超過水泥用量的30%,礦渣粉摻量不宜超過水泥用量的50%,沸石粉不宜超過水泥用量的10%,硅粉不宜超過水泥用量的10%,采用復(fù)合礦物摻合料時(shí),其摻量不宜超過水泥用量的50%。

　　2.1.4所用外加劑應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定要求,并按《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119等規(guī)定進(jìn)行施工,選用外加劑時(shí),必須根據(jù)工程具體情況先做水泥適應(yīng)性及實(shí)際效果試驗(yàn)。

　　2.2 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取的措施

　　2.2.1為控制地下室混凝土外墻因混凝土收縮和溫度變化而產(chǎn)生的裂縫,墻體中水平分布筋除滿足強(qiáng)度計(jì)算要求外,其配筋率不宜小于0.4%,鋼筋間距不宜大于100mm。墻厚宜大于160mm,并宜雙排配置分布鋼筋。構(gòu)造配筋應(yīng)細(xì)而密,應(yīng)當(dāng)把水平構(gòu)造筋配置垂直受力筋外面。

　　2.2.2為減少施工中由于混凝土收縮和溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)形成開裂的可能性,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)條件采取“抗放結(jié)合”的綜合措施,約束引起的應(yīng)力或變形,用“放”的方法解決,可以設(shè)置變形縫釋放約束應(yīng)力,創(chuàng)造條件給結(jié)構(gòu)以變形的機(jī)會(huì)。提高混凝土的抗拉強(qiáng)度或極限拉伸,可用“抗”的方法解決,采用細(xì)而密的配筋,利用混凝土與鋼筋良好的粘結(jié)效應(yīng)及微裂對(duì)拉伸的軟化利用,提高抗拉能力。

　　2.2.3普通混凝土具有良好的韌性,水化熱和收縮較小,地下室外墻宜采用普通混凝土,其強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C35。大面積混凝土中可摻纖維,提高抗塑性裂縫能力。為控制水泥水化熱產(chǎn)生的混凝土裂縫,設(shè)計(jì)中可在預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生裂縫的部位設(shè)置誘導(dǎo)縫。

　　2.2.4為控制混凝土內(nèi)氯化物引起鋼筋銹蝕產(chǎn)生裂縫, 應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定確定板墻的最小混凝土保護(hù)層厚度和最大氯離子含量。設(shè)計(jì)中還應(yīng)嚴(yán)加控制裂縫寬度的限值。

　　2.2.5對(duì)較長的板墻可設(shè)置“后澆帶”(宜每隔30m左右設(shè)置一道)。后澆帶的寬度不宜小于800mm ,后澆帶內(nèi)鋼筋不可截?cái)唷：鬂矌?qiáng)度等級(jí)宜較其兩側(cè)混凝土高一個(gè)等級(jí),并采用補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行澆筑,其濕潤養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于15d。

　　2.3 施工過程中的控制

　　2.3.1模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠承受澆筑混凝土的自重、側(cè)壓力、施工過程中產(chǎn)生的荷載。模板安裝須構(gòu)造緊密、不漏漿、不滲水,應(yīng)準(zhǔn)確配置混凝土墊塊或鋼筋定位器。模板及其支架的拆除順序及相應(yīng)的施工安全措施在制定施工技術(shù)方案時(shí)應(yīng)考慮周全。后澆帶模板的支頂及拆除容易被忽視,由此造成的結(jié)構(gòu)缺陷,應(yīng)予以特別注意,須嚴(yán)格按施工技術(shù)方案執(zhí)行。

　　2.3.2混凝土運(yùn)輸時(shí),應(yīng)保持混凝土拌合物的均勻性,不應(yīng)產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象,運(yùn)送頻率應(yīng)保證混凝土施工的連續(xù)性。由攪拌、運(yùn)輸?shù)綕仓肽?當(dāng)氣溫不高于25℃時(shí),持續(xù)時(shí)間不宜大于90min,當(dāng)氣溫高于25℃時(shí),持續(xù)時(shí)間不宜大于60min。當(dāng)混凝土中摻加外加劑或采用快硬水泥時(shí),持續(xù)時(shí)間應(yīng)由試驗(yàn)確定。

　　2.3.3對(duì)現(xiàn)場澆筑的混凝土要進(jìn)行監(jiān)控,運(yùn)抵現(xiàn)場的混凝土嚴(yán)禁隨意加水。在施工方案中,應(yīng)制定好入模混凝土的溫度控制、澆筑后的混凝土溫度控制措施。一次澆筑高度以混凝土不離析為準(zhǔn),一般每層不超過500mm,搗平后再澆筑上層,澆筑時(shí)要注意振搗到位使混凝土充滿端頭角落,要振搗密實(shí),不得漏振,也不得過振。澆筑時(shí)要防止鋼筋、模板、定位筋等的移動(dòng)和變形。

　　2.3.4后澆帶混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,當(dāng)無設(shè)計(jì)要求時(shí),后澆帶宜在其兩側(cè)混凝土齡期達(dá)8周后再行澆筑。施工縫處澆筑混凝土前,應(yīng)將接茬處剔鑿干凈,澆水濕潤,并在接茬處鋪水泥砂漿或涂混凝土界面劑,保證施工縫良好結(jié)合。

　　2.4 養(yǎng)護(hù)措施

　　養(yǎng)護(hù)是防止混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施,必須充分重視并制定養(yǎng)護(hù)方案,派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)工作。地下室外墻混凝土澆筑完畢,混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度(1-3d)后,必要時(shí)應(yīng)及時(shí)松動(dòng)兩側(cè)模板,離縫約3-5mm,在墻體頂部架設(shè)淋水管,噴淋養(yǎng)護(hù)。拆除模板后,應(yīng)在墻兩側(cè)覆掛麻袋或草簾等覆蓋物,并宜盡早回填土。冬季施工不能向裸露部位的混凝土直接澆水養(yǎng)護(hù),應(yīng)用塑料薄膜和保溫材料進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。

　　2.5 大體型、長墻處理措施

　　2.5.1地下室體型大,墻板總長超過200m,具有“大體積混凝土”特性,施工中應(yīng)控制澆筑后的混凝土內(nèi)部最高溫度及其與表面的溫差、混凝土表面與環(huán)境的溫差,內(nèi)部最高溫度一般不高于70℃,內(nèi)外溫差不超過25℃,混凝土表面與環(huán)境溫差不超過15℃。為達(dá)到這一要求,在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)摻用礦物摻合料降低水泥用量,并采用水化熱低的水泥;在混凝土表面采用可靠的保溫、保濕措施;降低混凝土入模溫度(例如在拌制混凝土?xí)r可采用加冰屑或冰水降溫、控制水泥及骨料溫度等措施)。

　　2.5.2對(duì)于長墻設(shè)計(jì)施工,除了采用后澆帶方法外,還可以采用跳倉施工方法分段間隔澆筑混凝土。分段原則應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)條件確定,經(jīng)過大于10d的養(yǎng)護(hù)再將各分段連成整體,在分段之間設(shè)置鋼板止水帶,并仔細(xì)處理好施工縫。

　　3 小結(jié)

　　綜上所述,造成地下室混凝土墻板裂縫的因素是多方面的，只要在設(shè)計(jì)、材料選用、施工方法、養(yǎng)護(hù)及體型處理等方面采取必要的措施,就能夠有效地減少地下室混凝土墻板裂縫的產(chǎn)生。

　　參考文獻(xiàn)

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