地下室混凝土外墙裂缝的成因及预防
摘要:随着高层建筑的迅速发展, 在公共建筑、高层住宅等工程中混凝土结构地下室也被广泛采用,但由于诸多方面的原因,使地下室混凝土结构,尤其是外墙部位,屡屡出现裂缝、渗漏等危害结构安全和使用的问题。如何控制外墙有害裂缝的产生,是建筑界应该重视的问题之一。
关键词:地下室外墙;裂缝成因;预防措施
中图分类号:TU755.7
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2010)09-0138-02
1前言
近年来,随着高层建筑的日益增多,在公共建筑、高层住宅等工程中,混凝土地下室被广泛采用。但由于工程的工期、规模、工程的重要程度以及业主、设计、施工等诸多方面的原因,使地下室混凝土结构,尤其是外墙部位,屡屡出现裂缝、渗漏等危害工程安全和使用的问题。如何控制外墙有害裂缝的产生,一直以来都是国内建筑界在不断探索和研究解决的技术难题。本文试图通过对外墙有害裂缝的成因进行综合分析,提出有效的防范措施,可以减少或消除这类工程质量问题,降低工程的维护费用。
2外墙裂缝的主要特征
2.1绝大多数裂缝为竖向裂缝,部分裂缝呈有规则分布,一般2~3m一道;
2.2裂缝宽度一般不大,大多数在0.3mm以下;
2.3附墙柱两侧等特殊结构部位裂缝较明显,墙长中部附近较多;
2.4模板拆除后不久可发现细微裂缝,同时随着时间的推移以及内外温差的变化,裂缝还会逐渐增多、变大;
2.5外墙回填土完成后,随着地下水位的上升,可见裂缝处有渗水现象,但长时间后,某些细微裂缝可自然愈合。
3混凝土裂缝产生的主要原因
3.1收缩裂缝
混凝土是由多种材料组成的非匀质材料,它具有较高的抗压强度、良好的耐久性,但抗拉强度低,抗变形能力差,易开裂。墙体混凝土在浇捣结束趋向稳定的过程中,由于混凝土水化热释放所引起的温度变化以及混凝土泌水蒸发等作用,导致混凝土收缩变形。地下室外墙裂缝由于墙体混凝土结构超长收缩变形较大,往往所产生的拉应力超过混凝土抗拉强度;同时,在水平方向由于收缩变形受到了先行完成的地下室底板结构的约束,阻碍主体结构的自由收缩而引起的,所以地下室外墙长度越长,其收缩应力也越大,严重时会产生贯穿结构的有害裂缝。混凝土的最终收缩量约为0.2%~0.45%,收缩值的大小和水泥品种、用量、拌合用水量、骨料规格、振捣密实程度以及养护的好坏等有关,并且在潮湿条件下养护的混凝土比在干燥条件下养护的收缩量要减少6%~8%。
3.2工程设计问题
混凝土的极限拉伸值与配筋有关,水平钢筋对混凝土墙体有十分明显的抗裂作用,其配筋应采取细而密的原则,一般采用8~14mm的钢筋,间距在100~150mm之间较合理。当地下室外墙超长时,其水平方向的应力相对较大,若混凝土整体一次性浇筑,较易产生竖向的应力裂缝。因此,科学合理设置后浇带成为重要的技术措施。将超长结构化整为零,从而减少同一时间内墙体的收缩变形,可使部分应力得以释放,防止收缩内应力集中引起墙体裂缝。
3.3温差原因
由于工程的特殊环境, 施工过程中将出现混凝土内外温差、昼夜温差、日晒雨淋及拆模时间过早等情况。地下室外墙的暴露时间是个很重要的参数,一般而言,薄而长的地下室外墙对环境的.温度、湿度较为敏感,会因附加的温度应力而导致墙体开裂。值得注意的是,工程设计通常将地下室外墙按埋入土中或作为室内结构考虑,而事实上,很少有当地下室外墙结构完成后就进行土方回填的情况,一般暴露时间越长,出现裂缝的几率就越大。
3.4混凝土的施工质量
钢筋混凝土结构出现裂缝的原因有:原材料质量较差,如骨料级配太差、含泥量超标、使用高水化热水泥和混凝土坍落度过大;浇捣过程中任意加水、浇捣不够密实、漏振或振捣时间不够;使用过期的U EA 微膨胀剂以及混凝土养护不良等因素,这些均会导致钢筋混凝土结构出现裂缝。另外,目前普遍采用商品混凝土和泵送技术,更导致了混凝土收缩的增加,加大了出现裂缝的可能性。