淺析混凝土墻體裂縫原因及處理措施

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摘要：大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、混凝土數(shù)量多的特點，又具有超長結(jié)構(gòu)溫度變形條件復(fù)雜、溫度裂縫控制要求高的特點。混凝土施工質(zhì)量監(jiān)理控制的關(guān)鍵就是如何因地制宜采取有效施工工藝和預(yù)防措施控制混凝土溫度變形裂縫的發(fā)生和開展。 

關(guān)鍵詞：大面積混凝土工程；地下室；裂縫；處理措施；質(zhì)量控制  隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，大面積地下室混凝土結(jié)構(gòu)工程越來越多。目前高層建筑混凝土地下室墻裂縫現(xiàn)象較為普遍，不僅因滲漏而影響使用，還會降低耐久性?；炷练猪椆こ套鳛榛炷林黧w結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要組成部分，是保證和實現(xiàn)單位工程自身結(jié)構(gòu)安全和使用功能的關(guān)鍵。大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因是混凝土硬化期間水泥水化過程中所釋放的水化熱使其表面溫度出現(xiàn)非均勻溫差產(chǎn)生拉應(yīng)力而形成裂縫以及混凝土的溫度變形受到約束。如何采取有效的施工工藝和預(yù)防措施是控制溫度裂縫的關(guān)鍵。本文結(jié)合近幾年的工程實踐，就大面積地下室混凝土溫度變形裂縫的質(zhì)量控制，談?wù)勔恍┕ぷ鞣椒ê腕w會。  一、 裂縫主要原因  1．混凝土收縮因素  從裂縫特征可見大多數(shù)均屬收縮裂縫。地下室混凝土墻收縮較大的主要原因有水泥用量過多、養(yǎng)護(hù)不良、粉煤灰摻量太大、泵送混凝土坍落度大、施工操作不合要求等。  2．設(shè)計方面因素  《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻伸縮縫的最大間距為20（露天）－30ｍ（室內(nèi)或土中），但實際工程中墻長均超過此規(guī)定。特別是一些工程設(shè)計突破了規(guī)范規(guī)定后，地下室墻的水平鋼筋仍按構(gòu)造配置，這是墻較易裂縫的又一因素。  3.溫差影響因素  包括混凝土內(nèi)外溫差大、晝夜溫差、日照下混凝土陰陽面的溫差、拆模過早及結(jié)構(gòu)跨季節(jié)氣溫變化差異大等因素的影響。  4.地下室墻長期暴露因素  這類薄而長的結(jié)構(gòu)對溫度、濕度變化較敏感，常因附加的溫度收縮應(yīng)力導(dǎo)致墻體開裂。設(shè)計時地下室墻均按埋入土中或室內(nèi)結(jié)構(gòu)考慮。  5.混凝土施工質(zhì)量差  原材料質(zhì)量不良、配合比不當(dāng)、使用過期的uea微膨脹劑、坍落度控制差，施工中任意加水以及混凝土養(yǎng)護(hù)不良等因素，均會導(dǎo)致混凝土收縮加大而裂縫。  施工縫設(shè)置不合理，施工縫處理不合要求，澆筑振搗不到位，是混凝土產(chǎn)生裂縫的另一影響因素。  覆土及回填土不及時，不能滿足設(shè)計要求的條件，結(jié)構(gòu)外露時間長，環(huán)境溫度變化差異大，也是影響混凝土裂縫的主要原因。  二、裂縫處理方法  目前常用的地下室混凝土墻裂縫的處理方法有以下四類。有的工程采用兩種方法同時使用，效果良好。  1．灌漿法  灌漿材料常用的有環(huán)氧樹脂類、水溶性聚氨酯、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝等。其中環(huán)氧類及聚氨酯類材料來源廣，施工較方便，建筑工程中應(yīng)用較廣；甲基丙烯酸甲酯粘度低，可灌性好，擴(kuò)散能力強(qiáng)，不少工程用來修補(bǔ)縫寬≥ 0.05ｍｍ 的裂縫，補(bǔ)強(qiáng)和防滲效果良好。灌漿方法常用以下兩類：一類是用低壓灌入器具向裂縫中注入環(huán)氧樹脂漿液，便裂縫封閉，修補(bǔ)后無明顯的痕跡；另一類是壓力灌漿，壓力常用0.2～0.4ｍｐａ。  2．充填法  用風(fēng)鎬、鋼釬或高速旋轉(zhuǎn)的切割圓盤將裂縫擴(kuò)大，形成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、高分子密封材料或各種成品堵漏劑等材料封閉裂縫。當(dāng)修補(bǔ)的裂縫有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求時，宜用環(huán)氧砂漿填充。  3.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。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(bǔ)填平，自然固化后粘貼玻璃絲布１～３ 層。  4.表面涂抹法  常用材料有環(huán)氧樹脂類、氰凝、聚氨酯類等?；炷帘砻鎽?yīng)堅實、清潔，有的表面根據(jù)材料要求還要求干燥。  三、預(yù)防地下室混凝土墻裂縫質(zhì)量控制措施  1.設(shè)計方面  （1）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》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”，并明確覆土回填時間要求。  （２）設(shè)置后澆帶，以減小混凝土收縮應(yīng)力。  （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)力的變化增加配筋；第四，水平鋼筋應(yīng)設(shè)置與豎向鋼筋外側(cè)。  2.材料方面  （1）水泥：宜用低水化熱、鋁酸三鈣含量較低、細(xì)度不過細(xì)，礦渣含量不過多的水泥。由于墻板結(jié)構(gòu)施工中的水化熱及收縮很可觀，所以應(yīng)盡可能選用低水化熱、低收縮的水泥。如果一味追求較快的施工進(jìn)度，盲目使用高強(qiáng)度等級早強(qiáng)水泥，必然導(dǎo)致高收縮及水化熱峰值的提前出現(xiàn)，這對控制墻板裂縫是很不利的。  （2）砂、石：宜用中、粗砂，含泥量不大于2％ ；石子宜用粒徑較大的連續(xù)級配、級配良好、含泥量不大于１％ 的碎石或卵石。砂石料的含泥量必須嚴(yán)格控制，當(dāng)砂石料含泥量超過規(guī)定，不僅增加了混凝土的收縮，同時又降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度，容易引起裂縫。  由于在剪力墻中配筋很多、很密，為了保證混凝土在結(jié)構(gòu)中的最緊密填充，應(yīng)當(dāng)控制石子的最大粒徑和粗細(xì)集料級配。如石子粒徑較大，石子容易卡在鋼筋中間，或鋼筋與模板之間。由于砂漿的收縮比混凝土的收縮大，從而導(dǎo)致在拆模后一段時間在鋼筋的下方會產(chǎn)生裂縫。  （3）摻減水劑，以減少混凝土用水量。  （4）摻人微膨脹劑，配制成補(bǔ)償收縮混凝土，本工程地下結(jié)構(gòu)墻體抗?jié)B混凝土摻水泥用量15％ｕｅａ 。  （5）摻用粉煤灰替代部分水泥，以降低水泥水化熱溫升。  3.施工方面  （1）模板選用：對外露面積較大的混凝土墻體、氣溫變化劇烈的季節(jié)以及冬季不宜使用鋼模板。選用木模時，應(yīng)充分濕潤，以利保濕和散熱。  （2）嚴(yán)格控制混凝土施工質(zhì)量，盡量降低不均勻性。除控制混凝土制備和運輸中的質(zhì)量外，還要注意混凝土澆筑時防止離析，振搗密實以免墻內(nèi)出現(xiàn)薄弱面而產(chǎn)生裂縫。  （3）嚴(yán)格控制混凝土配合比、各材料摻量、水灰比，明確混凝土坍落度要求。  （4）合理設(shè)置施工縫，認(rèn)真處理施工接縫，防止分層縫及冷縫的產(chǎn)生。  （5）采用科學(xué)合理的施工組織設(shè)計，根據(jù)混凝土的凝結(jié)時間對混凝土的澆注施工及混凝土攪拌站的混凝土供應(yīng)做合理的協(xié)調(diào)，使上層混凝土在下層混凝土澆注后３－５ｈ 內(nèi)澆筑（不是控制在下層混凝土的初凝之前）?；炷恋某跄龝r間并不是混凝土不致出現(xiàn)冷縫的終凝時間，實際上在此時澆注混凝土，上下層混凝土的結(jié)合已經(jīng)很弱，如在混凝土接近初凝之時，對混凝土進(jìn)行振動，同樣也會在新舊混凝土之間形成一層薄弱層，影響結(jié)構(gòu)的整體性，形成冷縫。  為防止產(chǎn)生分層縫，在澆筑上層混凝土?xí)r，搗棒應(yīng)插入下層混凝土５－１０ｃｍ，以利于兩層混凝土充分結(jié)合。同樣，分層縫的出現(xiàn)也將使混凝土的整體性能降低。  （6）根據(jù)測溫記錄和氣象預(yù)報確定拆模時間，保證混凝土內(nèi)外溫差不超過２５℃，溫度陡降不超過１０℃，拆模后應(yīng)注意覆蓋和及時養(yǎng)護(hù)，保證拆模后混凝土表面與養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度不超過１５℃。  （7）條件具備的情況下，盡早安排覆土、肥槽土回填。  （8）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。  結(jié)語  大面積地下室結(jié)構(gòu)混凝土溫度裂縫質(zhì)量控制的核心是控制混凝土溫度變形裂縫的發(fā)生和開展，是一項涉及到建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理、材料供應(yīng)商、檢測等單位的系統(tǒng)工程。既要掌握裂縫產(chǎn)生后的處理方法，也要加強(qiáng)施工過程的事前控制、事中和事后控制，能使混凝土溫度裂縫控制質(zhì)量得到有效保證。隨著對混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)的提高，混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿的解決。  參考文獻(xiàn)：  [1]gb50108-2001 地下工程防水技術(shù)規(guī)范[s]．  [2]雷藝君,錢昆潤.實用工程建設(shè)監(jiān)理手冊[m].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.  [3]gb50319-2000.中華人民共和國建設(shè)部建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范[s].  [4]建筑施工手冊編寫組.建筑施工手冊縮印本(第二版)[m].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999