地下室混凝土墙体裂缝原因及预防措施研究

0引言随着我国经济的持续发展，群体工程在国内也是愈发增多，而且其地下室结构的长度及宽度都远超规定的伸缩缝最大间距，在归类上属于超长大体积混凝土结构，因此，施工和设计之初就要顾及到混凝土裂缝问题，这当中极具代表性的就是地下室墙体产生的裂缝。1混凝土裂缝分类及其特点分析1.1主要分类1）裂缝原因。因为外荷载造成的裂缝统称为受力裂缝或是结构性裂缝，这类裂缝的产生和荷载密切相关，由此揭示结构承载力不足，或者混凝土质量不达标。因为变形产生的裂缝统称为非结构性裂缝，常见的有地基不均沉降、混凝土收缩、温度作用等引发的变形裂缝。这两种裂缝虽然区别显著，不但有时候此类裂缝的产生也可能是由两种原因共同引发。2）影响程度。混凝土结构工程施工质量验收规范中指出，有害裂缝是指严重影响到结构构件的受力性能或者是耐久性能，需要在施工阶段及设计阶段就要提前预防。无害裂缝指的是轻微裂缝，不影响结构构件的各项性能，但从外观上给人以不舒服感和恐慌感，所以，在施工和设计初就要采取合理的措施加以控制。两种裂缝要根据其发生的形态、厚度、时间、宽度、长度及分析其在结构构件上的位置等情况来进行区别。1.2具体特点群体工程混凝土地下室墙体施工时引发的裂缝，归根结底是因为温度变化及收缩造成的，在分类上属于变形引起的裂缝，最早的墙体裂缝一般是在0～28d出现，整体上和直线接近，相互不连贯，既不宽，也不长，深度一般，而且呈现不规则性。也有的裂缝是在28～180d出现，如养护条件不到位，或防裂钢筋配筋不足，裂缝在宽度、长度、深度上就比较大，要及时采取相应措施加以处理。后期裂缝一般是出现在180～720d,主要是因为刚开始混凝土中存在潜伏的拉应力,或者是后期温差变化大，混凝土出现收缩，由此造成拉应力增大形成的裂缝要根据具体情况确定处理方案。2案例分析某群体工程有8栋主楼，其间以地下车库连接，主楼和车库之间布设了沉降后浇带，基础埋深8m。该工程距离海边较近，约为2km，地下水位相对比较高，具体埋深约为4.5m。主楼和车库的筏板厚度分别为1.5m、0.6m，车库周边是剪力墙，中间是框架，柱网之间的距离为8m，车库顶板覆土厚为1.5m，主要作为上浮配重。该工程所处的地区比较寒冷，车库和主楼同时施工。拆模后发现地下车库内横墙上有很多的裂缝，有竖向的，也有斜向的，裂缝最宽的有1.3mm，主楼地下室的内外墙上都有很多竖向裂缝，宽度多在0.15～0.65mm，通过实际调查并没有看到裂缝的宽度、厚度、数量在增加。车库整体结构完工后，主楼继续向上施工，地下车库内墙高6m，墙长约40m，没有洞口，墙体主要用到的是C30混凝土，顶板和墙体一起浇筑，但是因为养护工作没有做到位，致使拆模后出现收缩裂缝。3墙体裂缝原因与预防措施3.1材料原因及预防措施原因分析：材料主要是指混凝土原材料，即水泥、砂、石、水。砂的含水率及含泥量、水泥的强度和品种、石子的品种和粒径、水的不同指标和温度等，这些因素都能使墙体产生裂缝，即使这些原材料有一项出现质量不达标，都有可能导致墙体出现裂缝，严控原材料质量是预防出现墙体裂缝的首要选择。预防措施：选用的混凝土材料一定要符合各项标准，如水泥强度等级要大于32.5MPa，切忌使用受潮结块或者是过期的水泥；石子的粒径最好是在5～40mm，含泥量小于1%，泥块含量小于0.5%；砂最好是中砂，含泥量小于3%，泥块含量小于1%；搅拌混凝土所用的水要为无害的洁净水。此外，外加剂的性能要符合国家标准，粉煤灰等级要大于二级，掺量小于20%。3.2混凝土性能原因及预防措施原因分析：混凝土性能即混凝土的配合比以及强度等级。混凝土的性能在很大程度上受限于其配合比，其中包含坍落度、和易性、外加剂品种等。设计配合比比例、掺合料、外加剂、水、石、砂、水泥的每立方用量，每盘用量，施工配合比掺合料、外加剂、水、石、砂、水泥的每盘实际用量，此外还有砂石含水率、含泥量都是影响混凝土性能的主要因素。混凝土的选用必须经过具有相应资质等级的搅拌站,经过其试拌把设计的配合比调整成施工配合比。预防措施：混凝土性能具体的控制参数为：水泥用量大于300kg/m3，砂率控制在40%左右，水灰比小于0.55，泵送混凝土坍落度竖向构件、水平构件分别为180mm、160mm左右，抗渗混凝土为140mm左右，浇筑之初，要对坍落度进行严格检测，禁止加水，如果坍落度不达标，则按退场处理。3.3混凝土养护原因及预防措施原因分析：混凝土养护主要侧重其强度上升期的养护。膨胀混凝土淋水养护时间要大于14d，因为只有淋足水才能彻底发挥膨胀剂作用，要保证覆盖淋水期间其表面一直是潮湿状态。预防措施：主要是对养护时间和养护方法进行控制，混凝土浇筑后务必做到12h内覆盖保湿，而选择的养护剂不但要喷刷均匀，而且要保水性好。如果是通过塑料薄膜养护，则要防止敞露，应做到覆盖封闭严密，确保膜内潮湿。如果通过浇水养护，要安排专人洒水，保证混凝土湿润。如果是在冬天，还要考虑防冻问题，竖向构件最好涂刷养护剂。3.4整体浇筑原因及预防措施原因分析：整体浇筑混凝土施工方法近些年在北方开始应用，主要是降低成本、缩短工期，该方法最大的弊端就是墙体出现裂缝，最多的就是地下室墙体。因为地上剪力墙大部分为短墙肢，混凝土本身的收缩应力低于其和钢筋一起作用的抗拉强度，但是地下室结构一般都是长墙，混凝土本身收缩应力累加过大，远远大于其和钢筋一起作用的抗拉强度。除此之外，整体浇筑墙体拆模不及时、养护不到位，很容易导致收缩裂缝。预防措施：对竖向构件拆模速度及养护时间加以控制，支撑顶板时，竖向构件拆模要在顶板支撑间穿行，如果有必要，应提前对养护管路布设好,或拆模时同时进行人工养护。3.5结构设计原因及预防措施原因分析：群体建筑地下室混凝土墙体多为超长大体积混凝土结构，所以，会受暗柱、附墙柱钢筋密集、长墙自身混凝土收缩应力等因素而造成暗柱和附墙柱两侧出现竖向裂缝。预防措施：①地下室外墙混凝土强度等级最好选择C25～C35，同时厚度大于250mm。内墙混凝土选择要具体情况具体分析，如果长度很长，需做好预防措施。②地下室墙体配筋选择标准如下：如果外墙厚度小于600mm，其水平分布钢筋的最小配筋率及竖向分布钢筋的最小配筋率最好分别在0.5%和0.3%，钢筋的直径最好细点，间距小于150mm，水平分布的钢筋要安排在竖向分布钢筋的外侧。墙体内侧和外侧水平分布钢筋