浅析地下室混凝土连续外墙裂缝原因及防治研究.pdf

2 0 1 2 年 第 3 期 (总 第 2 6 9 期 ) Nu mb e r 3 i n 2 0 1 2 ( T o ml N o 2 6 9 ) 混 凝 土 C0 n c r e t e 实用技术 P RACTI CAL T ECHNOLOGY d o i ： 1 0 3 9 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 2 0 3 0 4 1 浅析地下室混凝土连续外墙裂缝原因及防治研究 朱志强 ( 贵州同盛建筑设计有限公司，贵州 贵阳 5 5 0 0 0 4 ) 摘要： 地下室混凝土连续外墙裂缝与渗漏将直接影响到建筑物结构的整体性、 使用性和耐久性。 主要探讨分析了造成地下室混凝土连 续外墙裂缝的主要因素， 并针对这些因素给出一些裂缝预防措施和裂缝处理方法。 关键词： 地下室；混凝土；连续外墙； 裂缝；成因；预防措施 中图分类号： T U5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 1 3 5 0 3 Ana l ys i s on t he s t udy on t h e c a us e s a nd pr e v en t i on o f c on t i nuou s c r a c k s i n c o nc r e t e wa l l o f ba s e men t ZHU Z h i - q i a n g ( Gu i z h o uT o n g s h e n gA r c h i t e c t u r a l De s i g nCo ， L t d ， Gu i y a n g 5 5 0 0 0 4 ， C h i n a ) A b str a c t ： C o n t i n u o u s c o n c r e t e w a l l o f b a s e me n t c r a c k a n d l e a k a g e wi l l d i r e c t l y a ff e c t o n t h e s t r u c t u r a l i n t e g r i t y o f t h e b u i l d i n g ， u s a b i l i ty a n d d u r a b i l i tyT h i s a r t i c l e h a s f o c u s e d o n ana l y s i s o f ma i n f a c t o r s c o n t r i b u ti n g t o c o n t i n u o u s c o n c r e t e wa l l o f b a s e me n t c r a c k a n d p r e v e n t i o n me a s ure s a g a i n s t t h e s e f a c t o r s g i v i n g s o me c r a c k s and c r a c k t r e a t me n t me t h od s Ke ywor d s： ba s e me n t ； c o n c r e t e； c o n t i n u o us e x t e r i o rwa l l ； c r e c e ； c a u s e o f f o r ma t i o n； p r e c a u t i o n a r yme a s ure 0 引言 随着建筑业的迅猛发展， 混凝土结构在地下室的应用越来 越多。 而地下室混凝土连续外墙的裂缝现象一直以来在国内外 建筑物中都普遍存在， 因裂缝问题而产生的渗水也屡见不鲜 ， 严重影响了地下室的使用。 地下室混凝土连续外墙裂缝以竖向 裂缝居多 ， 少数为横向裂缝， 一般都产生在墙体中部位置 ， 形状 呈垂直状 ， 从墙顶至墙底 ， 但宽度不大， 一般在 0 1 - 0 5 I n l T l 内， 以0 2 mm居多。 其一般出现于混凝土浇筑 3 d后， 特别是刚拆 模且养护不到位及温度突然变化很大时裂缝出现的几率更大 ， 而当地下室外部回土完毕后将会有渗水或潮湿情况发生。 另 外， 裂缝的数量将随着时间的发展而增多， 但线宽并不会随其 过量加大， 这主要是与混凝土是否暴露在大气中和暴露时间长 短有关。 本研究结合笔者多年的实践经验分析了地下室混凝土 外墙裂缝的成因及相应的预防措施和治理方法。 1 地下室混凝土连续外墙裂缝的成 因 1 1 设 计 因素 设计因素主要是指地质 、 桩基 、 配筋和伸缩缝等几方面。 地质。 地质因素很容易使高层柱形成沉降缝， 主要是因为设计 人员未采取的措施不适合或者当建筑物的建造场地地质情况 不理想时设计人员未采取适当措施所形成的； 桩基。 在高层 建筑物中， 当其桩基布置不合理( 即与上部荷载不对称) 时， 高 层柱很容易形成沉降缝； 配筋。 地下室环境较为特殊， 其对钢筋 保护层的要求也较大， 即要求外围连续墙钢筋保护层在 5 0 11 1 1 左右 ， 不可过厚或过薄 ， 若墙体某处保护层过厚将使该处混凝 收稿 日期 ：2 0 1 1 - J 0 9 一 l 0 土在收缩时得不到钢筋的约束， 从而该部位将形成裂缝 ， 且将 继续扩大。 同时， 若部分配筋间设计时间距偏大或者竖向钢筋放 在水平向钢筋外侧 ， 都有极大的产生裂缝的几率； 伸缩缝。 根 据现行的 G B 5 0 0 1 0 -2 0 0 2 ( 混凝土结构设计规范 中的相关规 范内容， 地下室钢筋混凝土墙体伸缩缝的 距离应设置在 2 0 3 0 m 之间， 然而， 在这样的设计使得施工缝在施工时处理伸缩缝不 方便， 且很容易形成渗水的现象， 因而一般工程的大多数设计 师都不会特意留设伸缩缝或者伸缩缝留设数量较少 ， 以致工程 伸缩缝的设置间距大大超过了规范中的要求。 同时， 混凝土在硬 化干燥时本身就具有一定的收缩率， 约 O 0 5 ,- 0 0 6 ， 且其在 长、 宽、 厚三方向都会产生收缩( 宽度和厚度两方向的收缩量要 小于长度方向很多) ， 墙体累计收缩的量将随着墙体长度的增大 而增大， 且由此产生的相应力也会更加大 ， 而当墙体的强度被 墙体产生的力超过时， 该部位就会形成裂缝。 本项目中边长墙分 为 2 0 7 8 、 1 1 3 1 8 、 9 3 4 4 、 1 1 0 2 6 、 5 5 4 8 、 5 4 7 4 m 6种。 1 2 施工因素 施工因素主要体现于： 混凝土的泵送。 混凝土泵送技术是 混凝土施工过程中较常采用的一种技术， 因混凝土需达到泵送 要求， 因而施工中一般都要求其坍落度在 1 4 c m左右， 然后在 施工过程中， 这个坍落度是较难控制的。 同时， 当泵送混凝土与 传统的半干硬性混凝土的强度相同时 ， 前者的水泥掺量要比后 者多， 水泥中的随时粒比后者小 ， 以致前者在水化过程中凝缩 和自收缩量较大， 因而， 泵送混凝土产生裂缝的可能性较大， 本 项 目设计为 1 6 m； 原材料质量不良； 膨胀剂使用不当， 比如 说使用了过期的UE A微膨胀剂等； 配合 比设计不当； 底板 对墙体的约束。 该裂缝的产生主要是因为一般墙体的混凝土浇 l 35 筑要晚于底板浇筑 ， 而当墙体混凝土收缩时， 墙体将会受到底 板的压应力和墙体的相应力两种侧应力叠加的作用 ， 当墙体混 凝土抵抗强度不敌两侧应力时， 裂缝变形成了； 柱对墙体的 约束。 由于与墙体相连的柱子内部钢筋的配设要比墙体钢筋大 很多， 因而墙体钢筋对墙体混凝土的约束要远远不足于柱子内 部钢筋对混凝土的约束。 同时， 由于柱子对混凝土的约束过大以 致墙中的应力不断提高， 进而该部位就产生了裂缝； 施工温 差。 地下室墙是一种薄而长的结构， 其对周围温度与湿度变化较 为敏感 ， 其产生裂缝的原因大多都是因为混凝土内外温差或昼 夜温差较大、 拆模过早、 气候突变 、 日照下阴阳面、 长期暴露等 温度收缩应力； 养护不到位。 养护到位主要是指施工方未按要 求有效保持墙体混凝土表面温度， 未有效保证混凝土水化所需 的正常水分， 等等。 1 3环境 因素 浇筑后的地下室外墙内外两侧处于不同的环境中， 其中外 侧与大气相连 ， 表面温度与湿度所受天气变化影响较大， 如反 复冷热变化等， 而内侧是在一个室内环境中， 受大气变化影响 较小。 由于地下室外墙内、 外两侧所有的大气影响差异较大 ， 以 致连续墙内外变化不一致 ， 而差异的大小随着墙体的增厚而增 大， 从而更易形成裂缝。 2 地下室混凝土连续外墙裂缝的预防措施 2 1 设 计 方面 ( 1 ) 合理配筋。 墙体配筋的原则是小而密 ， 配筋时应尽可能 按 1 0 0 1 1 1 1 1 1 间距来布置墙体的水平和立筋， 以保证墙体配筋的合 理性。 为尽可能减少混凝土表面出现裂缝的几率， 除了要提高配 筋率 ， 在选择钢筋时应根据计算来定钢筋截面的大小 ， 并将水 平钢筋由内部改为外侧。 此外， 为了更进一步降低墙体裂缝的发 生， 施工方可结合自身条件在 5 0 r ll l T l 厚的钢筋保护层内加设一 层细铁丝网 。 ( 2 ) 合理设计并完善混凝土配合比。 一般情况下， 为降低混 凝土内部的水化热 ， 施工方可在满足混凝土和易性与强度等相 关性能的基础上适当将水泥用量、 矿粉和粉煤灰等掺合料的用 量增加。 为了将水化热的初期集中出现次数降低或延迟其出现 时间， 从而减少裂缝的产生， 可在混凝土中适当增加减水剂的 缓凝成分和用量， 并将混凝土的凝结时间适当往后延长， 从而 延缓混凝土水化反应速率。 对于 C 6 0以上混凝土可采用 6 0 d 标养抗压强度作为强度评定。 表 1 、 2近几年较为典型的 C 6 0配 合 比案例。 表 1 G 6 0混凝土配合 比 k g m 2 2 材料方面 砂石尽量选用含泥量小级配良好的中粗砂， 石子尽可能选 用粒径大 、 连续级配且含泥量小于 1 的碎石或卵石。 选择水泥 时应尽可能选用水化热低、 矿渣含量少、 细度中等， 不过细及低 铝酸三钙含量的品种。 砂石和水泥采购时应尽可能选择正规的 厂家或砂石厂， 且应经相关部门检测且合格的。 使用减水剂的目 1 3 6 的是减少混凝土用水量， 而微膨胀剂的掺人是为了将混凝土配 制成补偿收缩混凝土。 减水剂和微膨胀剂选用时应注意其生产 日期， 已过保质期的不应考虑， 应摒弃。 目前国内采用较多的微 膨胀剂是掺有 1 0 1 5 的UE A或 1 0 左右的A E A。 2 3 施 工 方面 ( 1 ) 合理安排施工段。 混凝土浇筑初期是大部分混凝土收 缩集中的阶段， 因而， 为了使墙体两边可自由收缩 ， 减少裂缝产 生可能性， 施工方应根据相关规范要求合理安排施工阶段， 留设 后浇带， 待大部分混凝土浇筑完成后再封闭后浇带。 另外， 施工 时还可采取每段施工 2 0 m左右的跳段施工方法来代替后浇带 施工方法。 ( 2 ) m强薄弱部位的处理。 薄弱部位主要是指存在墙高突 变、 墙厚、 大空洞等现象的部位， 为了避免这些部位形成应力集 中部位 ， 进而产生裂缝 ， 施工时可对这些部位采用加设钢筋或 留设后浇带等方法。 ( 3 ) 改进施工方法 。 为了减少初期楼板对墙体的约束作 用和尽可能保持墙体内外环境， 施工时应尽量分别对墙体和楼 板的混凝土进行浇筑； 对于竖向墙结构的振捣必须做到分层 下料、 分层振捣、 快插慢拔 ， 其中快插的目的是防止混凝土表面 已被振实但下面却存在分层、 离析现象的发生， 而慢拔的目的 则是振动棒抽出时可能形成的孑 L 洞能被混凝土填满。 混凝土振 捣时间距宜在 3 0 c m左右 ， 时间最好在 3 0 3 5 s ， 振捣效果以表 面翻浆为宜 ， 应严格要求工人保证混凝土振捣到位； 为了防 止柱、 墙浇筑时出现烂根现象， 在浇筑柱、 墙时可先采用砂浆来 润润底， 砂浆最好与混凝土配合比相同。 浇筑混凝土时应分层浇 筑， 合理安排浇筑施工顺序， 控制浇筑速度 ； 为了防止混凝土 出现内外温差大的现象， 应在墙体混凝土浇筑完毕后通过保温 模板的作用来保持混凝土表面适当的温度 ， 只有在混凝土内部 水化热基本释放后才能将模板拆除， 一般拆模时间为 5 d左右。 ( 4 ) 改善养护方法。 应尽可能提前 4 d 来加强混凝土前期 养护工作， 对混凝土进行温度监测以随时对其进行保湿养护； 为保持混凝土表面的湿润可将麻袋等保水性的物件铺挂在 地下室混凝土连续外墙内侧； 为了保持混凝土连续外墙外侧 的温度和湿度， 可将接通 自来水且表面有小孔的塑料水管挂在 外侧墙上， 形成水幕养护。 ( 5 ) 减少混凝土连续墙外露时间。 为了防止混凝土墙长时 间暴露在大 自然中进而产生裂缝， 应尽可能在地下室外墙混凝 土施工完毕后短时间内进行防水施工和基坑回填土。 3 地下室混凝土连续外墙裂缝的治理方法 3 1 表 面涂抹 法 涂抹法对防止渗漏有较好的效果。 在采用涂抹法之前通过 混凝土表面清理、 酒精清洗等方法来保证混凝土表面坚实、 清洁、 干燥。 目前我国常用的涂抹材料有聚氨酯类、 氰凝 、 环氧树脂类 等， 其中环氧浆液涂抹时其能渗入混凝土 8 0 I 砌 左右。 3 2 表面涂刷加玻璃丝布法 聚氨酯涂膜或环氧树脂胶料加玻璃丝布的涂抹方法是 目 前我国较为常用的材料。 其中环氧树脂胶料加玻璃丝布方法采 用之前应将被处理表面清理干净， 保证其坚实、 清洁、 干燥 ， 对 于凹陷不平的部位应用腻子进行修补填平， 在腻子 自然固化后 再用玻璃丝布黏帖在该部位 ， 玻璃丝布黏帖时以 1 - 3层为宜 ， 涂刷环氧打底料时应确保均匀 ， 同时， 使用的环氧树脂胶结料 必须是经试配且合格的。 3 3充 填 法 填充法主要是指通过切割机、 钢钎或风镐等工具的使用将 裂缝扩大成梯形槽或 v形槽 ， 并对扩大后的裂缝进行清洗 ， 待 其干燥后采用分层压抹的方式用材料封闭裂缝 。 封闭材料可 以是由环氧砂浆 、 水泥砂浆、 高分子密封材料、 沥青油膏或各 种成品堵漏剂等。 其中环氧砂浆最宜用于有结构强度要求的 裂缝填充。 4工程 买例 某工程由地上 A、 B、 c 3座 1 8 层高楼、 5 层裙房和地下 4层 构成， 建筑总面积约 3 3 5万 m2 。 地下室外墙总长度为 6 3 6 5 m， 墙厚 5 8 8 m， 深为 2 3 9 m， 外墙混凝土为 C 6 0的高强预拌混凝 土。 地下室外墙在第一流水段混凝土浇筑完毕后的4 d左右出 现了宽度在 O 1 0 5 I B m之间的裂缝， 沿墙长每 3 - - 4 m一条均匀 排列 ， 尤以柱与墙相交部位居多， 大部分裂缝形状均呈垂直状， 且长度多为从墙顶至墙底 ， 这些裂缝虽有个别渗水严重且影响 使用 ， 但它们并不影响结构安全。 在本项 目中， 工程人员先对工 程的原防排水设计、 施工记录和验收资料等进行了深层次的了 解 ， 对于该混凝土裂缝处理方法是先将外墙面沿裂缝两边剔成 八字形槽， 并对该处用环氧树脂进行灌缝密缝 ； 其次将墙面压 实补平， 材料选用与防水材料相适应的裂缝处理材料 ； 最后， 在 表面加一道防水层和无纺纤维布。 该地下室连续外墙裂缝经处 理后， 在使用的两年多以来 ， 并未发现贯穿的混凝土裂缝、 气泡 等现象， 达到了预期目标并符合相关规范要求。 J 5结论 总之，地下室混凝土连续外墙裂缝极易形成渗水通道， 对 地下室的使用有较大地影响作用 ， 因而， 施工时应从设计、 原料、 配合比、 施工方法等方面着手， 尽量减少裂缝的产生。 而对于已 出现的裂缝， 可通过充填法 、 表面涂刷加玻璃丝布法、 表面涂抹 法或灌浆法等方法来治理地下室混凝土连续外墙裂缝。 参考文献 ： 【 1 C E C S 2 5 ， 混凝土结构加固技术规范【 s 】 【 2 叶琳昌， 沈义 大体积混凝土施工【 M 】 北京： 中国建筑出版社， 1 9 8 7 【 3 王铁梦 建筑物的裂缝控制【 M 】 上海： 科学技术出版社， 1 9 8 7 4 】 作者简介： 朱志强( 1 9 7 3 一 ) ， 男， 副高。 联系地址： 贵阳市中华北路 7 8 # 神奇世纪商务城 1 4 1 0 # ( 5 5 0 0 0 4 ) 联系电话 ： 1 3 9 8 5 1 2 7 9 8 7 重 壅圃 合资 奔 驰 福田 雷萨 加速 接轨国 际 品 质 。 f 2月 1 8日， 中国汽车行业发生了一件大事 ， 福田汽车与戴姆勒奔驰公司成立的合资公司正式挂牌成立 ， 打破了 自改革开放 3 0 年以来跨国汽车公司在中国仅设立组装工厂的旧有模式， 开创了中外合作双方首次以中国为运营中心的崭新一页。 作为福田 汽车旗下五大战略支柱业务之一的福田雷萨， 从品牌诞生之初便背靠福田汽车， 共享其强大的研发、 生产、 服务资源， 由此摸索出充分发挥 自 身优势， 在价值领先的一体化产品战略指导下， 屡屡创下销量佳绩。而今福 田与戴姆勒奔驰合资， 作为福田 旗下支柱品牌的雷萨也必将成为这次合资的受益者， 将在福 田全球化战略下收获丰硕， 成为自身在追求“ 与世界品质同行” 道路上 的又一里程碑 。 福田雷萨诞生一年来， 优秀的产品品质、 高效的服务效率 ， 让国内同行刮 目相看， 即便放眼国际， 依靠强大的福田汽车雷萨从研 发生产到售后服务的各个环节， 也毫不示弱。近期， 合资奔驰无疑再次给福田雷萨迈向国际品质注入了强劲动力， 成为雷萨“ 与巨人 同行， 与世界同步” 品质之路的全新起点。 戴姆勒奔驰是全球知名的豪华车和商用车企业 ， 同时具有高端商用车底盘及发动机生产的技术优势和全球的市场网络。在世 界汽车历史里， 戴姆勒奔驰更是品质的象征。可以预见， 奔驰血液的加入将不仅给雷萨带来先进的研发设备和技术， 提升雷萨自身 产品的品质 ，更加重要是奔驰国际化的企业品牌管理体系和规范从研发到售后服务的系统势必将让雷萨距离国际品质更近一步。 据悉 ， 在具体业务合作上， 雷萨与奔驰已经结出硕果， 搭载奔驰底盘的雷萨 5 2 m泵车已经进入了紧锣密鼓的上市筹备阶段， 此举将 填补雷萨在高端工程机械产品上的空白。 山西朔州将建全国最大粉煤灰综合利用产业区 “ 总投资 1 2 0亿元的朔州市固废综合利用工业园， 规划建设以粉煤灰综合利用为主的六大类 3 O个项 目， 全部建成后 ， 可年消化 粉煤灰 5 0 0万 t ， 实现工业产值 1 5 0 亿元。 ” 全国人大代表、 山西朔州市委书记王茂设在接受记者采访时表示 ， 这将成为全国最大的 粉煤灰综合利用产业集聚区。 今年全国“ 两会” 前夕 ， 工信部发布的 大宗工业固体废物综合利用“ 十二五” 规划 指出， 到 2 0 1 5 年 ， 大宗工业固体废物综合利 用率将达 5 0 ， 并确定了“ 十二五” 期间的十大重点工程， 粉煤灰高附加值利用工程是其中之一。 朔州是山西省产煤大市， 年排放煤矸石 3 0 0 0 万 t 、 粉煤灰 5 0 0万 t 、 脱硫石膏 1 2 0万t ， 是工信部确定的首批 1 2个全国工业固废 综合利用示范基地之一， 也是山西省唯一被列为首批试点的地区。 “ 我们要利用当地煤矸石、 粉煤灰、 脱硫石膏等工业固废资源打造的不仅仅是全国最大的粉煤灰综合利用产业集聚区， 更是固 废综合利用的产学研示范中心。 ” 据王茂设介绍， 北京大学产学研示范基地 2 O万 t 粉煤灰耐火纤维项 目已经入驻园区， 今年 6 月底 就能建成投产， 另外 5个已经人园的粉煤灰利用项目也已经或者即将投产。 - 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