導(dǎo)讀:隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長,城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快,地下空間的開發(fā)利用逐漸普遍,地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的情況也逐漸增多,成為一種非常常見的質(zhì)量問題。因為在地下水或者雨水的作用下,結(jié)構(gòu)裂縫常常會引起滲水,影響地下室的正常使用,降低了地下室混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。
關(guān)鍵詞:裂縫,防治,地下室混凝土
1引言
隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長,城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快,地下空間的開發(fā)利用逐漸普遍,地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的情況也逐漸增多,成為一種非常常見的質(zhì)量問題。因為在地下水或者雨水的作用下,結(jié)構(gòu)裂縫常常會引起滲水,影響地下室的正常使用,降低了地下室混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。
為此,本文從地下室混凝土裂縫產(chǎn)生的原因開始分析,提出了有效的預(yù)防措施和治理措施。
2混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因
2.1施工用材料質(zhì)量方面
混凝土施工一般均是采用混凝土泵送技術(shù),但是,針對泵送混凝土,有下面幾個因素:
。1)強(qiáng)度等級相同的混凝土,泵送混凝土的水泥用量要大得多,而水泥用量越多,混凝土越容易出現(xiàn)收縮裂縫。
。2)泵送混凝土要求坍落度在14cm以上,在水泥用量不變的情況下,為了保證坍落度,必須提高用水量或者是加入外加劑。因此,在泵送混凝土中,水灰比比一般混凝土要高,約為0.4-0.6,水越多的話越容易出現(xiàn)干縮裂縫。
(3)為了滿足泵送要求,混凝土中碎石的最大粒徑與管道直徑比為1:3,卵石為1:2.5。
。4)泵送混凝土的砂率比一般的混凝土要高,通常在40%-50%之間。
這些因素都導(dǎo)致了泵送混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性大大增加。
2.2 設(shè)計問題
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定:現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻伸縮縫的最大間距為30m(露天)-45m(室內(nèi)或土中),但在實際的工程中,墻長均超過此規(guī)定。需要指出的是,一些工程設(shè)計突破了規(guī)范規(guī)定后,地下室墻的水平鋼筋仍然按構(gòu)造配置,這是墻比較容易出現(xiàn)裂縫的又一重要因素。
2.3施工不當(dāng)
施工不當(dāng)能夠?qū)е禄炷两Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。常見的施工不當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)有幾個:第一,混凝土拌合不均勻、攪拌時間過長、運輸時間過長、運輸泵送時改變配合比,澆筑順序不合理、速度太快等都會影響混凝土質(zhì)量,降低混凝土的性能,引起澆筑后混凝土結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的裂縫;第二,一些導(dǎo)致混凝土的均勻性和密實性受影響的操作也能夠?qū)е铝芽p的產(chǎn)生,如現(xiàn)場振搗混凝土?xí)r振搗或插入不當(dāng),漏振、過振或振搗抽撤過快,還有在凝土澆筑過程中,振動棒直接擱在鋼筋上進(jìn)行振動,鋼筋被擾動、偏離設(shè)計位置,過早干擾剛澆筑的混凝土等。另外,鋼筋保護(hù)層的厚度不足,會減小鋼筋與混凝土的握裹作用,對混凝土變形開裂的約束作用減弱。此外,在風(fēng)速過大或者烈日暴曬的情況下施工,混凝土的收縮值大;炷翗(gòu)件澆筑后,抹面的次數(shù)和保溫工作不到位的話,也容易導(dǎo)致表面收縮裂縫的產(chǎn)生。論文大全。第三,溫控不當(dāng)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。地下室混凝土施工時必須要嚴(yán)格的控制混凝土的水化熱,對拌合好的混凝土進(jìn)行預(yù)冷卻以降低溫度,使得澆筑后的混凝土的最高溫度與溫度梯度最小,外界對混凝土的約束最小,有效減少裂縫的產(chǎn)生。良好的養(yǎng)護(hù)能夠保證混凝土的正常凝結(jié)、硬化,防止或減少裂縫產(chǎn)生。
2.4 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)
混凝土之所以能夠硬化,主要是靠水泥與水進(jìn)行水化作用來產(chǎn)生強(qiáng)度。溫度越高,水泥水化速度越快;反之,溫度越低,水泥水化速度越低,混凝土強(qiáng)度增長緩慢。因此水化作用必須要有適宜的溫度和濕度條件;炷恋酿B(yǎng)護(hù)目的只要有兩個,第一是創(chuàng)造各種條件使得水泥充分水化,加速混凝土硬化,第二,防止混凝土成型后暴曬、風(fēng)吹、寒冷等條件而出現(xiàn)不正常收縮、裂縫等破損現(xiàn)象;炷琉B(yǎng)護(hù)時間過短,保持的濕度過低都會使得混凝土收縮變大,會引起裂縫產(chǎn)生。論文大全。養(yǎng)護(hù)時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時間越長,可以減小混凝土的收縮值。
3混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防
3.1做好澆筑前的準(zhǔn)備工作
在澆筑之前,我們首先要科學(xué)、合理地安排好各工種工序、交叉作業(yè)時間,在板底鋼筋綁扎后,線管預(yù)埋、模板修補應(yīng)及時穿插完成,做到不留交叉影響工序,減少鋼筋綁扎后作業(yè)人員交叉影響;炷翝仓䲡r,對容易產(chǎn)生裂縫的部位和負(fù)彎矩筋區(qū)域,應(yīng)該要鋪設(shè)臨時活動跳板,增加接觸面,分散應(yīng)力,避免踩踏鋼筋,導(dǎo)致鋼筋變形、移位。
3.2 把好原材料質(zhì)量關(guān)
對于泵送混凝上,由于坍落度的限制,混凝土水灰比必須維持在較高水平上,但具有較高水灰比的混凝土在其凝固過程中由于水分的蒸發(fā)又不可避免的在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生較多的空隙,對此,在混凝土配置過程中可以在混凝土中加入一定量粉煤灰用以改善混凝土拌和物的和易性,另外應(yīng)在混凝土中加入適量減水劑用以削弱水分蒸發(fā)帶來的不利影響。
3.3 設(shè)計方面
(1)混凝土墻體的長度越長,受溫度收縮變形影響越大,產(chǎn)生裂縫的可能性也就越大。因此,條件許可的情況下,應(yīng)該要盡量縮短伸縮縫的間距,在沒有充分依據(jù)時,不得任意突破設(shè)計規(guī)范關(guān)于伸縮縫最大間距的規(guī)定。應(yīng)注意滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)第9.1.2條第三款的要求:"位于氣候干燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結(jié)構(gòu)或經(jīng)常處于高溫作用下的結(jié)構(gòu)",可按照使用經(jīng)驗適當(dāng)減小伸縮縫間距。
。2)從整體性、防水性、抗震性等方面考慮,設(shè)置后澆帶代替永久性變形縫以減小混凝土墻的收縮應(yīng)力是比較理想的,后澆帶填充封閉時間不宜過短,以能將總降溫及收縮變形進(jìn)行一半以上的時間為佳,最短不少于45天。
。3)加強(qiáng)水平鋼筋的配置。應(yīng)注意三個問題:第一,水平鋼筋保護(hù)層應(yīng)盡可能小些;第二,防裂鋼筋的間距不宜太大,可采用小直徑鋼筋小間距的配筋方式;第三,考慮溫度收縮應(yīng)力的變化加強(qiáng)配筋。
。4)采用補償收縮混凝土。利用它可減小鋼筋混凝土的干縮和水化熱產(chǎn)生的冷縮,控制有害裂縫的出現(xiàn)。膨脹劑摻量的依據(jù)是必須達(dá)到補償收縮混凝土性能的技術(shù)指標(biāo): 14天水中養(yǎng)護(hù)的限制膨脹率大于0.1015% , 28天干空收縮率小于0.103% ,28天抗壓強(qiáng)度大于2510MPa。同時要考慮水泥品種、水泥用量、水灰比和外加劑等的影響,通過實驗,確定合理摻量。膨脹劑多摻對強(qiáng)度不利,少摻則難達(dá)到補償收縮的抗裂防滲效果。
。5)盡量采用中低強(qiáng)度等級(C25~C35)的混凝土。
3.4做好混凝土澆搗工作
在混凝土振搗的時候,振動棒要盡量采用垂直振搗,行列式排列,做到快插慢拔,并且根據(jù)不同的混凝土坍落度控制好振搗的時間,避免過振或者漏振,應(yīng)該要提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。當(dāng)采取分層澆筑時,在振搗上一層時,應(yīng)該要插入下一層中,以消除兩層中間的接縫,上一層混凝土的自然形成厚度不能超過振動棒長度的1.25倍。振搗時間不宜過長,一般為8s~10s,以防止石子下沉造成混凝土結(jié)構(gòu)不均勻、局部強(qiáng)度偏低;炷翝驳矫鎸訒r,表面應(yīng)該要抹平壓實,以提高混凝土的密實度。
防止混凝土掉落在尚未澆筑的部位,以免形成潛在的冷縫或薄弱點。在混凝土澆灌的過程中,如果遭遇到風(fēng)雨天氣,應(yīng)該要搭設(shè)防雨彩布進(jìn)行遮蓋,同時周邊要做好明溝排水工作,防止雨水流入澆筑位置,保證混凝土澆灌的施工質(zhì)量及連續(xù)性。避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土,這樣,有利于減少裂縫。
3.5 采取合理的養(yǎng)護(hù)措施。
3.5.1 保溫養(yǎng)護(hù)
如果混凝土沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù),當(dāng)遭受早期冰凍時,其強(qiáng)度會有很大的損失,甚至可以達(dá)到50%,可見,我們一定要在混凝土澆筑之后、受凍之前有一段時間的保溫養(yǎng)護(hù),讓混凝土可以達(dá)到一定的強(qiáng)度而可以抵抗凍害。
保溫養(yǎng)護(hù)可以降低混凝土澆注塊體的降溫速度,減小混凝土塊體的自約束應(yīng)力充分利用混凝土的抗拉強(qiáng)度,提高混凝土塊體承受外約束力的抗裂能力,防止或者控制溫度裂縫的產(chǎn)生,是確;炷翉(qiáng)度強(qiáng)度、減小裂縫必不可少的重要工序。
此外,適當(dāng)提高養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度有利于降低降溫速度、減小內(nèi)外溫差,從而減小溫度應(yīng)力,有利于混凝土強(qiáng)度增長及應(yīng)力松弛發(fā)揮作用,可以有效避免混凝土因表面干裂而產(chǎn)生的塑性收縮。需要特別注意的是,在養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面溫度與其中心溫度之差不應(yīng)大于25℃。
3.5.2 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作
混凝土養(yǎng)護(hù)是整個施工過程中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié),在澆搗完成后,應(yīng)該要采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),減少混凝土成型過程中失水而得不到及時補償而產(chǎn)生裂縫。尤其在高溫下施工,更應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫,減少混凝土裂縫。
4地下室混凝土裂縫的處理方法
如果地下室混凝土已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫,目前我們也有幾種方法進(jìn)行處理,使用時可以根據(jù)裂縫的具體情況采用合適的方法,也可以兩種方法同時使用。
4.1表面涂抹法
這種方法常用于較為微小的裂縫。常用材料有環(huán)氧樹脂類、氰凝、聚氨酯類等。在施工的時候,應(yīng)該要先清理混凝土表面的浮漿、雜物,使表面堅實、清潔,有的材料還要求混凝土表面干燥。以涂抹環(huán)氧樹脂類為例,其處理要點是先清潔需處理的表面,然后用丙酮或二甲苯或酒精擦洗,待干燥后用毛刷反復(fù)涂刷環(huán)氧漿液,每隔3~5分鐘涂一次,至涂層厚度達(dá)到l毫米左右為止。這種處理方法的環(huán)氧漿液滲入深度可達(dá)18~86毫米,能有效防止?jié)B漏。
4.2表面涂刷加玻璃絲布法
目前常用的有聚氨酯涂膜或環(huán)氧樹脂膠料加玻璃絲布。以聚氨酯涂膜加玻璃絲布為例,其施工要點如下。將聚氨酯按甲乙組分和二甲苯按1:1.5:2的重量配合比攪拌均勻后,涂布在基層表面上,要求涂層厚薄均勻,涂完第一遍后一般需要固化5小時以上,基本不粘手時,再涂以后幾層。一般涂4到5層,總厚度不小于1.5毫米。若加玻璃絲布,一般加在第2至第3層間。例如,湖南省某縣政府地下室墻裂縫,經(jīng)設(shè)計院確認(rèn)不影響結(jié)構(gòu)安全,采用表面粘貼環(huán)氧玻璃絲布法處理,效果較好。處理時應(yīng)注意玻璃絲布宜用非石蠟型,否則應(yīng)做脫蠟處理。環(huán)氧樹脂膠結(jié)料應(yīng)經(jīng)試配合格后方可使用。被處理表面應(yīng)堅實、清潔、干燥均勻涂刷環(huán)氧打底料,凹陷不平處用膩子料修補填平,自然固化后粘貼玻璃絲布1到3層。
4.3填充法
對于較大的裂縫,可采用這種方法。施工時可用風(fēng)鎬、鋼釬或切割圓盤將裂縫擴(kuò)大成V 形或梯形槽,清洗干凈后分層壓抹環(huán)氧砂漿或水泥砂漿、瀝青油膏、高分子密封材料或其它成品堵漏劑等材料封閉裂縫。當(dāng)修補的裂縫有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求時,最好用環(huán)氧砂漿填充。
4.4灌漿法
灌漿法是另外一種較常見的混凝土裂縫修補方法,效果也較好。材料常用的有環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。其中環(huán)氧類材料來源廣,施工方便,應(yīng)用較廣;甲基丙烯酸甲酯粘度較低,可灌性好,擴(kuò)散能力強(qiáng),補強(qiáng)和防滲效果良好。環(huán)氧樹脂漿液和甲基丙烯酸酯類漿液配方可參考《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECS25:90)。灌漿方法常用以下兩種:一種是用低壓灌入器具向裂縫中注入環(huán)氧樹脂漿液,使裂縫封閉,修補后無明顯痕跡;另一種是壓力灌漿,壓力常用0.2到0. 4MPa,機(jī)具有風(fēng)壓罐和手壓泵兩種,施工順序:裂縫處理→布置灌漿孔→封閉漏水部位→試灌→灌漿→封孔。湖南省某高校用環(huán)氧樹脂處理地下室混凝土裂縫,雖然裂縫較寬,滲水也比較嚴(yán)重,但經(jīng)用環(huán)氧樹脂處理后,再也沒有出現(xiàn)過滲漏的現(xiàn)象。
5結(jié)論
地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是一個非常常見也是非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題,它不僅影響地下室的正常使用,還降低了結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。本文通過分析地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因,提出了有效的預(yù)防措施和治理措施。對于地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫,我們應(yīng)該要做到預(yù)防為主,提高原材料質(zhì)量,完善施工方法,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作,盡量減少地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。
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