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地下室墙体裂缝的成因及防治措施
发布时间:2013-3-25 13:37:37 | 人感兴趣 | 评分:3 | 收藏:
来源:www.gjglz.com.cn | 作者:百家钢结构联展网
随着现代社会的发展,高层建筑越来越多,地下室钢筋混凝土外墙施工中裂缝现象较为普遍,下面结合一工程实例谈谈地下室钢筋混凝土外墙裂缝的成因及防治措施。 1 工程概况 某工程

 随着现代社会的发展,高层建筑越来越多,地下室钢筋混凝土外墙施工中裂缝现象较为普遍,下面结合一工程实例谈谈地下室钢筋混凝土外墙裂缝的成因及防治措施。

1   工程概况

某工程位市嘉禾路莲花路段,工程总建筑面积52893 m²,建筑总高度94.9 m,工程地基结构为片筏基础加辅助桩,上部结构质式为框支剪力墙结构。

该工程地下室为长方形平面,平面尺寸为84.4 ×40.2 m,其长向靠中间设有一条后浇带。地下室层高4.2 m,外墙厚350 mm。钢筋混凝土柱为1×1 m,柱网6600×7800 mm,地下室外墙采用木模板,市二建混凝土公司供应的C50P8泵送商品混凝土,石子粒径16-31.5 mm,砂为中粗砂,坍落度为120±30 mm,混凝土初凝时间≥6 h,终凝时间≤12 h。

2   施工概况

地下室外墙以后浇带为界严格按施工方案分两次浇筑完成,浇倒顺序、线路、方法正确,浇倒过程顺利。其间气温:最高38 ℃,最低21 ℃。

3   裂缝情况

地下室外墙拆模后发现裂缝较多,第一次浇筑区域有52条,第二次浇筑区域有26条,裂缝位于两柱距之间的墙上,分布较为均匀,间距在1—2 m内,裂缝方向基本上垂直分布,裂缝长度:下部从地下室底板面约50—300 mm起,上部直到外墙混凝土浇筑高度,全长3—3.5 m,裂缝宽度采用40倍带光源读数显微镜观测大部分在0.2—0.5 mm间,部分为贯通裂缝。

4   裂缝原因分析

众所周知,混凝土材料是一种非匀质非连续的弹塑性材料,混凝土材料的裂缝是由于混凝土凝固成形后內部的初始缺陷、微裂缝,由于应力的作用使之扩展引起的。引起混凝土自身变形的主要因素有:温度变化和混凝土凝固过程中由于体积变化而产生的收缩。

由于本工程裂缝产生时,结构尚未受荷载作用(或仅受自重作用),且通过沉降观测结果地基并未变形,基本上可以确定该裂缝不属于结构性裂缝,因此可判定该裂缝属于非结构性裂缝。

如前所述,混凝土产生非结构性裂缝的起因是混凝土自身的变形。而本工程使混凝土产生自身变形导至裂缝产生的原因如下:

    (1)地下室外墙混凝土在水化及凝固过程产生体积变形的收缩。

大家知到,混凝土在空气中水化及凝固过程中体积会收缩,结硬初期收缩变形发展较快。国内有关试验研究表明,混凝土的收缩与下列因素有关:

①水泥品种:高标号水泥制成的混凝土收缩较大(或高强度等级的混凝土收缩较大)。

②水泥的用量:水泥用量越大、水灰比越大混凝土收缩就越大。

③骨料的级配性质:骨料的弹性模量越大,收缩越小。

④养护条件:在结硬过程中周围环境湿度大,收缩小。

    ⑤混凝土的成型:混凝土越密实,收缩越小。

⑥使用环境温度:温度高,易失水,收缩大。

    ⑦混凝土构件的(体积/表面积)比值:比值大,收缩小。

而本工程地下室外墙使用C50P8泵送商品混凝土,采用矿渣水泥,设计配合比中水灰比为0.46—0.65,水泥用量为440/m³。实际水灰比为0.65。采用泵送商品混凝土,为追求可泵性,一般水灰比都偏大且骨料粒径偏小。而骨料粒径偏小不利于制约混凝土的收缩。

加之施工期间正值7月盛夏季节,气温较高,容易使混凝土失水收缩。

(2)缩过程中所受到的约束是对构件活动和变形的制约,本工程的约束又分为内部约束和外部约束:

①内部约束:首先是地下室外墙的配筋对混凝土的约束这是由于混凝土的收缩对钢筋产生压应力而钢筋握裹力的作用对混凝土产生拉应力,制约了混凝土的变形。其次地下室外墙中柱与墙等构件在收缩量的差异产生的约束,这是由于柱的(体积/表面积)比值大收缩小而墙的(体积/表面积)比值小收缩大,这样变形不协调,形成收缩变形小的部分对收缩变形大的部分的约束。

②外部约束:墙体以下的基础底板对地下室外墙的下部约束和墙体以上的梁或顶板对地下室外墙的上部约束,由于裂缝产生时地下室顶板尚未施工,因此上部约束尚未形成。

由上可知混凝土的裂缝是由于混凝土的收缩,使混凝土处于一种受压状态,由于约束的作用,反而使混凝土处于收拉状态,当对混凝土产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就出现裂缝,这种现象在混凝土的结硬初期尤其明现,这是由于混凝土的结硬初期收缩量较大,且其抗拉强度又较低。                              上述地下室外墙收缩变形以及受到的约束主要是指水平方向的。当然在垂直方向也有,但因墙体高度不大(相对于水平长度而言),混凝土的收缩变形较小,且上部无约束作用,仅为竖向配置的钢筋对其有约束,由于变形及约束较小,故不会在水平方向出现裂缝。

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