地下室外墙裂缝原因分析和建议

梁标 南宁市建设监理公司 530021

摘要:高层建筑地下室结构中,外墙裂缝控制的难度较大,特别是采用泵送混凝土时,裂缝控制的措施更为重要。本文讨论了地下室外墙泵送混凝土防裂的措施,并结合工程实际加以说明。

关键词:地下室外墙、裂缝、UEA、HEA补偿收缩泵送混凝土 配合比 混凝土振捣 混凝土养护

一、前言

据有关专家96年的统计,高层建筑地下室外墙裂缝出现的情况,占被调查的已建工程的85%,外墙裂缝控制的难度很大,在国内外的工程实践中都没有成熟有效的技术措施。随着混凝土后浇带的设置和混凝土膨胀剂UEA、HEA的广泛应用,这种状况有所改善;但泵送混凝土的推广应用,又使得地下室外墙裂缝控制的难度加大,分析、防止和避免裂缝的出现就显得尤为重要。下面结合工程实例,提出地下室外墙泵送混凝土施工防裂的措施和建议。

二、工程实例和裂缝原因分析

1、工程概况

该工程为某房地产公司开发的高层商住楼,地上二十一层,地下一层,地下室底板尺寸为53.0M×27.3M×0.5M,筏型基础,混凝土强度等级为C40/S8,地下室外墙厚为400MM,混凝土强度等级为C35/S6。地下室底板、外墙根据设计要求未设后浇带,采用补偿收缩混凝土,施工时先浇筑底板混凝土,十天后浇筑外墙混凝土,当时气温为22℃~32℃,晴天,外墙混凝土浇筑完后第3天开始拆除外墙外侧模,发现外墙多处开裂后即刻停止模板拆除工作,留至第12天时才将外侧模板全面拆除,一个月后,经现场勘察,统计,裂缝的具体情况为:

①53M东面外墙(无框架柱)出现12条裂缝;

②53M西面外墙(带框架柱)出现9条裂缝;

③27.3M南面外墙(无框架柱)出现6条裂缝;

④27.3M北面外墙(带框架柱)出现5条裂缝;

整个地下室外墙出现32条裂缝,宽度约为0.3MM~1.0MM,间距为1.5M~8.0M,裂缝多出现在墙中段,从外墙下部施工缝处向上展延,长为1.5M~3.0M,有框架柱的外墙裂缝稍少。

2、裂缝原因分析:

经现场察看,初步认定该地下室外墙裂缝的发生是由于水化热温升回降速度过快,砼表面失水收缩,地下室底板约束过大引起,其出现的原理为:长墙结构产生温度和收缩变形,在高度方向是自由的,但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束,在长墙承受降温和收缩作用时,必将产生缩短变形,受到底板的约束,引起拉应力,当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂,裂缝方向永远垂直于拉应力方向,故为竖向。为什么补偿收缩混凝土也会收缩变形,致使外墙开裂?这是裂缝原因分析的关键。

3、补偿收缩混凝土收缩变形的原因:

①该工程地下室外墙混凝土强度等级为C35/S6,按补偿收缩混凝土配料,具体配合比为:

每1M3混凝土用料
(KG)
重量比
“华宏”P.O42.5水泥
355KG
1.00
河砂(中砂)
744KG
1.98
卵石(5~31.5MM)
1057KG
3.00
188KG
0.53
“黄腾”UNF-1高效减水剂
3.55KG
0.010
“矾山”牌HEA膨胀剂
32KG
0.09

从以上数据可知,混凝土的砂率较大(41.31%9%),水泥用量偏多,掺入UNF-1减水剂增加混凝土的收缩,膨胀剂掺量9%偏小(通常为10%~12%),未能有效抵消混凝土的收缩变形;

②外墙混凝土浇筑后没有按要求养护,根据膨胀剂的使用要求,膨胀混凝土淋水养护须7~14D,最少为7D,只有在充足水分条件下膨胀剂才能充分发挥作用,在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护,混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定;同时,掺膨胀剂的混凝土,水化时需水量大,比普通砼更要加强养护,覆盖淋水,使其表面始终处于潮湿条件。由于外墙薄难以养护,施工单位没有采取有效措施养护外墙;另外,过早拆模又使混凝土降温速率加大,易于出现收缩裂缝,较为稳妥的施工方法应为:在常温下,要求混凝土浇注一天后松动模板螺丝离缝2MM~3MM,然后从上浇水不少于14D,拆模时间按混凝土强度等级确定为C30为3D,C40为7D,C50为10D。

③从现场施工情况看,混凝土水灰比控制不稳定,坍落度要求为160MM,而实际有时达到190MM,根据补偿收缩混凝土要求,配制要计量准确,膨胀剂要与砂、石同时加入搅拌机内,其拌和时间比普通混凝土延长30~60S,另外,混凝土振捣不到位,振捣不够密实,也是混凝土收缩变形较大的原因之一。

三、几点建议

1、地下室外墙砼强度等级宜为C20~C30,按抗渗要求确定,尽量避免采用高强度等级混凝土,以减小混凝土的收缩变形;

2、设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求,确定外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消;

3、混凝土配合比控制要求严格,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式;

4、混凝土振捣要密实,拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两周时间。

参考文献

1、王铁梦 工程结构裂缝控制 北京:中国建筑工业出版社 1997

2、马清浩 混凝土加剂及建筑防水材料应用指南 北京:中国建材工业出版社 1998.7

3、邓钫印 建筑工程防水材料手册(第二版) 北京:中国建筑工业出版社2001.6

4、葛燕锋、吴世红 地下室后浇带的设计与施工《建筑技术开发》第28卷第2期 2001年2月