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摘 要:作为缩短建筑物地下室使用寿命的主要原因之一,其外墙混凝土出现裂缝的问题必须得到充分的重视和治理,然而目前商品混凝土的流动性变大促使其收缩率有所上升,导致地下室外墙产生裂缝的可能性也相应增加。本文通过对混凝土裂缝产生的原因进行分析,明确了建筑施工中可能导致裂缝出现的各项因素,并提出了富有针对性的处理措施。
关键词:建筑施工混凝土外墙裂缝问题与对策
1 地下室外墙混凝土裂缝的危害及其特征
作为缩短建筑物地下室使用寿命的主要原因之一,其外墙混凝土出现裂缝的问题一直受到建筑工作者的重视。然而随着我国商品混凝土应用的发展与泵送需要的增加,混凝土的流动性促使其收缩率有所上升,导致地下室外墙产生裂缝的可能性也相应增加。由于地下室环境的特殊性,一旦裂缝出现便可能马上出现渗漏与锈蚀等现象,造成居民使用上的不便,也给建筑物埋下了巨大的安全隐患,必须得到有效的治理。裂缝通常在拆模后即会出现并随着内外温差的变化而不断增加,土方回填完成后,裂缝处通常伴有渗水现象,裂缝修补困难,但一些微小的缝隙可能在一段时间后自然愈合。
2 地下室外墙混凝土裂缝产生的原因分析
2.1 混凝土自身的收缩
在混凝土的硬化过程中,多余水分的蒸发使混凝土内部留下很多毛孔,同时混凝土的体积也在收缩,在这种形变过程中水泥砂浆失水收缩变形远大于粗骨料的收缩变形,使内部发生巨大约束力作用,在各种应力的作用下,混凝土收缩裂缝开始生成,这些收缩裂缝主要包括塑性、干缩与沉降三种,而实验证明,混凝土的收缩值与水泥品种、用量、拌合用水量、骨料规格、振捣密实程度和养护方法等因素有关,可见,施工中选料、级配设计、施工方法、养护效率都与裂缝的控制有直接的关系。
2.2 设计与施工方面的原因
一些工程设计对地下室外墙混凝土裂缝的防治意识不强,未严格执行《混凝土结构设计规范(GB50010- 2010)》标准,如超过伸缩缝的最大间距要求或在配筋设计时未考虑其抗裂性等,导致了裂缝的产生;而实际施工时,未实现合理的设计配合比,浇捣过程中工艺控制不严格、振捣不充分或不密实,拆模具有随意性以及后期养护工作不到位等,都可能增加裂缝产生的几率。
2.3 环境因素的影响
地下室外墙混凝土对工程环境,特别是温度、湿度等条件比较敏感,混凝土内外温差、昼夜温差的变化以及湿度的控制不当是导致墙体开裂的一个重要诱因。当拆模过早、养护方法与材料选择不当,或遇到特殊的施工气候环境等问题时,长时间暴露在外的墙体必然会产生裂缝,暴露时间越长,裂缝问题就越多、越严重。
3 地下室外墙混凝土裂缝的治理措施
3.1 设计的优化
优化设计包括原料的优选、配合比设计的确定以及合理绘制施工图等几个方面。首先,应由于高强度和高抗渗等级的混凝土水化热较高,更容易导致硬化过程中的温度应力变化,因此应选择水化热较低的水泥品种,并尽可能降低水泥用量,以控制施工中混凝土的升温问题。当采用细度模数为2.79、平均粒径为0.38的中、粗砂时,每m3可比采用细度模数为2.12、平均粒径为0.336细砂的情况减少混凝土用水量20kg~25kg,水泥用量可相应减少28kg~35kg,从而有效减少混凝土因温度应力而产生的收缩裂缝。
配合比设计是混凝土施工的关键,因此应采用正交法进行配合比的筛选,并经试块的抗压强度与抗渗试验,选定最佳配合比,以改善混凝土的性能,施工时应将混凝土的坍落度控制在 6cm~8cm。在工程设计中,应严格依照《混凝土结构设计规范(GB50010- 2010)》进行墙壁厚度、配筋率以及伸缩缝的最大间距等的规范,并细致、准确地落实在施工设计图上,以保证工程现场施工的顺利进行。
3.2 合理施工
施工的合理性直接决定着混凝土外墙的质量,因此应严格执行设计中的配合比,以“一个坡度、分层浇筑、循序渐进、一次到顶”的浇筑工艺和充分密实的振捣,保证工程质量目标的实现。此外,控制混凝土的浇筑温度和出机温度也非常重要。浇筑温度过高会引起较大的干缩,因此应适当地限制混凝土的浇筑温度,一般建议混凝土的最高浇筑温度应控制在40℃以下;而出机温度的控制可以降低大体积混凝土总温升,并减小结构的内外温差,因此在气温较高时,可在砂、石子堆场搭设简易遮阳装置,必要时须向骨料喷射水雾或在使用前用冷水冲洗骨料。
3.3 加强后期养护工作
为延缓混凝土的水化热降温速度,尽可能地提高其拉伸极限,对混凝土后期的养护时间应大于14d。养护方式视施工环境进行调整,一般方法是在浇筑完成、混凝土达到一定的硬化程度以后,对其温度与湿度进行控制,首先应在保证其表面湿润的前提下进行7d带模养护,7d后按工艺规定进行拆模处理,用麻袋或草包等材料对混凝土进行保温,并在其上盖一层塑料保湿薄膜。鉴于风速等外部气候对混凝土蒸发的影响作用,地下室外墙混凝土养护应尽量封闭门窗,以尽可能地减少对流。此外,混凝土施工完毕后在条件允许的情况下应尽快回填,减少混凝土暴露在外的时间。
4 结语
综上所述,导致建筑物地下室外墙混凝土出现裂缝的原因多而复杂,要避免这一问题,延长其使用寿命和耐久度,就必须从设计优化、施工合理、管理到位等各个方面加以控制和处理。建筑工作者应认识到混凝土从选材直至养护完成这一系列过程中,各质量因素的相互作用,并注意外部环境对施工质量的影响,通过对工程的整体把握和各个部门之间的相互配合,从根本上杜绝地下室外墙裂缝的生产。
参考文献
[1] 中国建筑科学研究院. 混凝土结构设计规范(GB50010-2002) [S]. 2010.
[2] 滕延民, 任建峰, 王永祥. 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治[J]. 青岛理工大学学报, 2006, (06) .
[3] 钱艺柏, 石伟国, 刘秋生. 高层建筑地下室外墙混凝土裂缝防治与工程实践[J]. 建筑施工, 2008, (05) .
[4] 呂春明,郭树伟. 地下室外墙在非荷载作用下的裂缝分析[J]. 企业科技与发展, 2010,(16) .
关键词:建筑施工混凝土外墙裂缝问题与对策
1 地下室外墙混凝土裂缝的危害及其特征
作为缩短建筑物地下室使用寿命的主要原因之一,其外墙混凝土出现裂缝的问题一直受到建筑工作者的重视。然而随着我国商品混凝土应用的发展与泵送需要的增加,混凝土的流动性促使其收缩率有所上升,导致地下室外墙产生裂缝的可能性也相应增加。由于地下室环境的特殊性,一旦裂缝出现便可能马上出现渗漏与锈蚀等现象,造成居民使用上的不便,也给建筑物埋下了巨大的安全隐患,必须得到有效的治理。裂缝通常在拆模后即会出现并随着内外温差的变化而不断增加,土方回填完成后,裂缝处通常伴有渗水现象,裂缝修补困难,但一些微小的缝隙可能在一段时间后自然愈合。
2 地下室外墙混凝土裂缝产生的原因分析
2.1 混凝土自身的收缩
在混凝土的硬化过程中,多余水分的蒸发使混凝土内部留下很多毛孔,同时混凝土的体积也在收缩,在这种形变过程中水泥砂浆失水收缩变形远大于粗骨料的收缩变形,使内部发生巨大约束力作用,在各种应力的作用下,混凝土收缩裂缝开始生成,这些收缩裂缝主要包括塑性、干缩与沉降三种,而实验证明,混凝土的收缩值与水泥品种、用量、拌合用水量、骨料规格、振捣密实程度和养护方法等因素有关,可见,施工中选料、级配设计、施工方法、养护效率都与裂缝的控制有直接的关系。
2.2 设计与施工方面的原因
一些工程设计对地下室外墙混凝土裂缝的防治意识不强,未严格执行《混凝土结构设计规范(GB50010- 2010)》标准,如超过伸缩缝的最大间距要求或在配筋设计时未考虑其抗裂性等,导致了裂缝的产生;而实际施工时,未实现合理的设计配合比,浇捣过程中工艺控制不严格、振捣不充分或不密实,拆模具有随意性以及后期养护工作不到位等,都可能增加裂缝产生的几率。
2.3 环境因素的影响
地下室外墙混凝土对工程环境,特别是温度、湿度等条件比较敏感,混凝土内外温差、昼夜温差的变化以及湿度的控制不当是导致墙体开裂的一个重要诱因。当拆模过早、养护方法与材料选择不当,或遇到特殊的施工气候环境等问题时,长时间暴露在外的墙体必然会产生裂缝,暴露时间越长,裂缝问题就越多、越严重。
3 地下室外墙混凝土裂缝的治理措施
3.1 设计的优化
优化设计包括原料的优选、配合比设计的确定以及合理绘制施工图等几个方面。首先,应由于高强度和高抗渗等级的混凝土水化热较高,更容易导致硬化过程中的温度应力变化,因此应选择水化热较低的水泥品种,并尽可能降低水泥用量,以控制施工中混凝土的升温问题。当采用细度模数为2.79、平均粒径为0.38的中、粗砂时,每m3可比采用细度模数为2.12、平均粒径为0.336细砂的情况减少混凝土用水量20kg~25kg,水泥用量可相应减少28kg~35kg,从而有效减少混凝土因温度应力而产生的收缩裂缝。
配合比设计是混凝土施工的关键,因此应采用正交法进行配合比的筛选,并经试块的抗压强度与抗渗试验,选定最佳配合比,以改善混凝土的性能,施工时应将混凝土的坍落度控制在 6cm~8cm。在工程设计中,应严格依照《混凝土结构设计规范(GB50010- 2010)》进行墙壁厚度、配筋率以及伸缩缝的最大间距等的规范,并细致、准确地落实在施工设计图上,以保证工程现场施工的顺利进行。
3.2 合理施工
施工的合理性直接决定着混凝土外墙的质量,因此应严格执行设计中的配合比,以“一个坡度、分层浇筑、循序渐进、一次到顶”的浇筑工艺和充分密实的振捣,保证工程质量目标的实现。此外,控制混凝土的浇筑温度和出机温度也非常重要。浇筑温度过高会引起较大的干缩,因此应适当地限制混凝土的浇筑温度,一般建议混凝土的最高浇筑温度应控制在40℃以下;而出机温度的控制可以降低大体积混凝土总温升,并减小结构的内外温差,因此在气温较高时,可在砂、石子堆场搭设简易遮阳装置,必要时须向骨料喷射水雾或在使用前用冷水冲洗骨料。
3.3 加强后期养护工作
为延缓混凝土的水化热降温速度,尽可能地提高其拉伸极限,对混凝土后期的养护时间应大于14d。养护方式视施工环境进行调整,一般方法是在浇筑完成、混凝土达到一定的硬化程度以后,对其温度与湿度进行控制,首先应在保证其表面湿润的前提下进行7d带模养护,7d后按工艺规定进行拆模处理,用麻袋或草包等材料对混凝土进行保温,并在其上盖一层塑料保湿薄膜。鉴于风速等外部气候对混凝土蒸发的影响作用,地下室外墙混凝土养护应尽量封闭门窗,以尽可能地减少对流。此外,混凝土施工完毕后在条件允许的情况下应尽快回填,减少混凝土暴露在外的时间。
4 结语
综上所述,导致建筑物地下室外墙混凝土出现裂缝的原因多而复杂,要避免这一问题,延长其使用寿命和耐久度,就必须从设计优化、施工合理、管理到位等各个方面加以控制和处理。建筑工作者应认识到混凝土从选材直至养护完成这一系列过程中,各质量因素的相互作用,并注意外部环境对施工质量的影响,通过对工程的整体把握和各个部门之间的相互配合,从根本上杜绝地下室外墙裂缝的生产。
参考文献
[1] 中国建筑科学研究院. 混凝土结构设计规范(GB50010-2002) [S]. 2010.
[2] 滕延民, 任建峰, 王永祥. 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治[J]. 青岛理工大学学报, 2006, (06) .
[3] 钱艺柏, 石伟国, 刘秋生. 高层建筑地下室外墙混凝土裂缝防治与工程实践[J]. 建筑施工, 2008, (05) .
[4] 呂春明,郭树伟. 地下室外墙在非荷载作用下的裂缝分析[J]. 企业科技与发展, 2010,(16) .