【摘 要】 本文要是探討了混凝土產生裂縫的原因,以及根據作者的工作經驗提出了一些治理混凝土裂縫的措施,以供參考。
【關鍵詞】 混凝土裂縫;產生原因;措施
1 不同地下結構部位裂縫產生的原因
1.1 混凝土墻裂縫
(1)墻板和頂板交接處產生的水平裂縫。這是在澆筑完墻板混凝土后,沒有待墻板混凝土充分沉實和收縮,就進行頂板混凝土的澆筑造成的裂縫,如:兩者收縮方向的不同在交接處而產生的水平縫;在墻板的上下端剪力最大的地方,也可能由于結構設計不合理,而產生剪切破壞(要視具體情況區別對待)。至于施工縫處的水平裂縫,是施工中沒有認真處理和清理,或再次澆筑時沒有采取鋪接縫砂漿所致。
(2)在對墻體澆筑后,墻側壁外面未回填土,產生混凝土干縮,而干縮受到周圍約束導致的開裂。這是因為,澆筑的混凝土受日照會產生漲伸,溫度降低時產生冷縮;且還有墻體內外膨脹差;再有UEA的膨脹反作用,從而使墻體膨脹伸長。另外,由于墻體、板的澆筑時間不一致,如±0.00m板的膨脹量要比地下層板、墻的膨脹量大得多(因膨脹量隨時間增大而降低,地下1層板、墻先于±0.00m板澆筑),當±0.00m板不斷膨脹時,墻體只有較小的膨脹,甚至還伴隨干縮,則墻混凝土收縮受到限制開裂,即墻頂部自由膨脹受到下部約束引起開裂。故由于UEA的膨脹反作用,更加速了墻體開裂。
1.2 地下室樓板裂縫
這里主要介紹其它情況發生的裂縫,例如:由于樓板設計不合理,因結構外部應力影響,造成板面出現斜裂縫,地下室四周梁與墻交接處出現的豎向裂縫;在工程施工過程中,往往利用地下室樓板作為施工輔助用地場所,而結構設計時并未考慮該項因數,從而造成地下室樓板因使用不當,板、梁出現不同程度的開裂。
1.3 結構梁裂縫
梁裂縫主要是由荷載的直接應力和次應力作用,引起結構變形產生裂縫,如將樓板用作生產輔助用地,利用樓板作為基坑圍護水平撐等情況。由于結構裂縫產生的因素是多方面的,包括設計不周、地基沉降不均、施工質量、材料質量、環境等因素影響等,所以無論何種原因產生的裂縫,都會給建筑物結構安全性、使用功能及感官帶來影響。而梁裂縫產生的部位主要有梁受拉區裂縫、梁在支座附近的斜裂縫和梁受壓區裂縫。
2 技術防治措施
2.1 對建筑和結構設計的建議
(1)建筑工程的平立面布置應整齊規則,縱橫向構件應均勻對稱,電梯井應中間布置,樓梯宜兩側布置。這樣可避免平面突變導致的應力集中,而造成的混凝土結構裂縫。
(2)地下室縱橫向水平與豎向后澆帶應設計合理,縱向后澆帶應布置在群樓與地下室體量突變處。這樣可避免泵送混凝土引起的收縮裂縫和體量突變處的間接裂縫。
(3)因地下室外墻迎水面保護層較厚,所以要在混凝土外墻受力鋼筋外側布置φ6.5mm@200mm的單層雙向抗裂鋼筋網片,以避免混凝土表面的裂縫形成。
(4)在滿足結構受力要求的情況下,宜采用較小強度等級的混凝土。在現澆連續板周邊框架梁或墻交界處,板邊的上部應設置負彎矩筋,應控制嵌固處及板周邊出現板面裂縫;在轉角處鋼筋沿兩個垂直方向應布置上部構造鋼筋,以控制出現45°的斜向裂縫。
(5)對于厚度大于150mm的混凝土墻體,應沿墻的兩個側面配置雙排分布鋼筋網,且采用φ6mm@350mm的拉筋連系梅花式布置。這是因為在滿足受力要求的前提下,雙排鋼筋網細而密,可改變裂縫間距及形態,從而控制裂縫寬度(水平構造鋼筋布置在外側,以控制混凝土豎向裂縫的形成)。
(6)應削弱剪力墻洞口截面,角部應力要集中,洞口角部應配置雙層45°的斜向加強鋼筋,以控制角部45°的斜向裂縫。
(7)對地下室頂板覆土700mm,地下室外墻應設置外保溫系統,這樣可有效地控制地下室混凝土板由于溫差引起的裂縫。
2.2 控制地下混凝土結構裂縫產生的措施
根據地下混凝土結構裂縫產生的原因可以看出,要想有效的控制混凝土裂縫應從兩個方面考慮,首先是減少混凝土產生的收縮應力,同時增加混凝土結構抵抗收縮應力的能力,可以采取以下措施。
(1)后澆加強帶的施工一般在兩側混凝土澆筑一段時間后填充封閉,為了保證后澆加強帶的施工質量,在后澆帶處的鋼筋采取全長搭接設置鋼板止水帶,鋼板止水帶兩側應分別掛設密孔鐵絲網(孔徑5mm)并與墻體鋼筋固定,鐵絲網搭接長度為80mm,鐵絲網與止水帶之間采用Φ14鋼筋壓緊焊牢,并在外側模板和鋼筋之間用木條固定防止混凝土流向后澆帶處。
(2)后澆帶可將地下墻體分區,墻體混凝土澆筑過程采取分段分層澆筑,通過分層振搗循環澆筑使混凝土內水化熱能盡快散失,并對已澆筑的混凝土進行二次振搗,使新舊混凝土結合密實。
(3)在混凝土硬化過程中加強養護,在混凝土中水泥水化所用的水量僅為總用水量的20%~25%,其余的水分都要被蒸發,水分的蒸發將導致混凝土體積的收縮,可在養護初期控制水分的蒸發,使混凝土處于飽水養護,在達到一定強度后,再使多余的水分蒸發,將控制由于水分蒸發混凝土的收縮產生的應力引起的裂縫,在混凝土施工完模板拆除后應在表面涂刷養護劑進行養護。為了克服溫差對裂縫的影響,應在混凝土表面覆蓋五彩布進行遮陽,防止陽光直接照射產生溫度裂縫。
(4)地下墻體拆模后應及時進行外側防水涂料面層和保護墻的施工,并對施工完的地下墻面及時進行回填土體,對結構起到保溫保濕作用,可以有效控制墻體裂縫。
(5)改進施工技術。由于鋼筋是熱的良導體,為避免混凝土內部溫度突變而產生裂縫,施工時應加強鋼筋周邊位置的振搗,同時加強初凝前的抹壓和早期養護,提高混凝土的抗拉強度。大體積砼最好選在春秋季施工,以降低入模溫度,即使是在夏季施工,最好采取有效措施降低混凝土的溫度。施工過程中應對碎石灑水降溫,保證存放水泥的地方通風良好,自來水預先放入地下蓄水池里降溫。澆筑混凝土應避免大風大雨天氣,也不要讓混凝土在太陽下直接暴曬。
3 裂縫處理辦法
(1)室外處理:①采用外壁做柔性防水;②對小于或等于0.2mm的裂縫不需處理;③對大于0.2mm的裂縫做封縫處理:先將裂縫切割或鑿成V形縫,嵌填聚硫密封膏,涂刷100mm~150mm的抗裂膠作為抵抗裂縫變形的蠕變層,再用聚合物-水泥基復合防水涂料作增強處理后作大面積防水層。這是因為聚硫密封膏有極強的粘結、抗拉能力,能很好地修補混凝土裂縫,防止漏水。
(2)室內處理:可采用空氣壓縮機將樹脂漿液、聚合物水泥漿灌入裂縫深部,以達到恢復結構的整體性、耐久性及防水性的目的。
(3)表面封閉法。利用混凝土表層微細獨立裂縫(裂縫寬度≤0.2mm)或網狀裂紋的毛細作用來吸收低黏度且具有良好滲透性的修補膠液,并封閉裂縫通道。對樓板和其它需要防滲的部位,應在混凝土表面粘貼纖維復合材料以增強封護作用。
(4)注射法。以一定的壓力將低黏度、高強度的裂縫修補膠液注入裂縫腔內。此方法適用于0.1mm≤W≤1.5mm靜止的獨立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷的補強和封閉。注射前,應按照產品說明書的規定,對裂縫周邊進行密封。
(5)壓力注漿法。在一定時間內,以較高壓力(按產品使用說明書確定)將修補裂縫用的注漿料壓入裂縫內。此方法適用于處理大型結構貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫。
4 結語
混凝土裂縫預防和控制是保證地下室施工質量的關鍵,更是防止地下室滲漏的關鍵,只有通過采取優化建筑和結構設計、優化混凝土配合比、施工控制措施以及加強對事前、事中、事后3個階段的質量管理與控制等一系列裂縫控制措施,才能使地下室混凝土工程質量得到有效地控制和保證。