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(diǎn)，又具有超長(zhǎng)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(diǎn)?；炷潦┕べ|(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(kāi)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(lái)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(huì)降低耐久性?；炷练猪?xiàng)工程作為混凝土主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要組成部分，是保證和實(shí)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(guò)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(shí)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(huì)。  一、 裂縫主要原因  1．混凝土收縮因素  從裂縫特征可見(jiàn)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(guò)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(jì)方面因素  《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)際工程中墻長(zhǎng)均超過(guò)此規(guī)定。特別是一些工程設(shè)計(jì)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(yáng)面的溫差、拆模過(guò)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(zhǎng)期暴露因素  這類(lèi)薄而長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)對(duì)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(kāi)裂。設(shè)計(jì)時(shí)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(guò)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(huì)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(shí)，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的條件，結(jié)構(gòu)外露時(shí)間長(zhǎng)，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(lèi)。有的工程采用兩種方法同時(shí)使用，效果良好。  1．灌漿法  灌漿材料常用的有環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、水溶性聚氨酯、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝等。其中環(huán)氧類(lèi)及聚氨酯類(lèi)材料來(lái)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(lái)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(lèi)：一類(lèi)是用低壓灌入器具向裂縫中注入環(huán)氧樹(shù)脂漿液，便裂縫封閉，修補(bǔ)后無(wú)明顯的痕跡；另一類(lèi)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(pán)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(shí)，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(shù)脂膠料加玻璃絲布。環(huán)氧樹(shù)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(jiān)實(shí)、清潔、干燥均勻涂刷環(huán)氧打底料，凹陷不平處用膩?zhàn)恿闲扪a(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(shù)脂類(lèi)、氰凝、聚氨酯類(lèi)等?；炷帘砻鎽?yīng)堅(jiān)實(shí)、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(jì)方面  （1）沒(méi)有充分依據(jù)時(shí)，不得任意突破設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于伸縮縫最大間距的規(guī)定。應(yīng)注意滿(mǎn)足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yàn)適當(dāng)減小伸縮縫間距”，并明確覆土回填時(shí)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(gè)問(wèn)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(guò)細(xì)，礦渣含量不過(guò)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(guān)，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(jí)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(duì)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(jí)配、級(jí)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(guò)規(guī)定，不僅增加了混凝土的收縮，同時(shí)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(jí)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(shí)間在鋼筋的下方會(huì)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(duì)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(shí)，應(yīng)充分濕潤(rùn)，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(yùn)輸中的質(zhì)量外，還要注意混凝土澆筑時(shí)防止離析，振搗密實(shí)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(jì)，根據(jù)混凝土的凝結(jié)時(shí)間對(duì)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(shí)間并不是混凝土不致出現(xiàn)冷縫的終凝時(shí)間，實(shí)際上在此時(shí)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(shí)，對(duì)混凝土進(jìn)行振動(dòng)，同樣也會(huì)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(cè)溫記錄和氣象預(yù)報(bào)確定拆模時(shí)間，保證混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)２５℃，溫度陡降不超過(guò)１０℃，拆模后應(yīng)注意覆蓋和及時(shí)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(guò)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(yǔ)  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(kāi)展，是一項(xiàng)涉及到建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、材料供應(yīng)商、檢測(cè)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(guò)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(duì)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(wèn)題將會(huì)逐漸得以圓滿(mǎn)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(qián)昆潤(rùn).實(shí)用工程建設(shè)監(jiān)理手冊(cè)[m].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999.  [3]gb50319-2000.中華人民共和國(guó)建設(shè)部建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范[s].  [4]建筑施工手冊(cè)編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)縮印本(第二版)[m].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999