地下室外墙裂缝原因分析及处理措施.doc

地下室外墙裂缝原因分析及处理方案1结构设计说明 如东县文体中心体育馆地下室工程，地下室为一层，双向尺寸大约72mX68m，高4.0m，混凝土墙厚300mm。施工时根据后浇带分成大约30mX30m的4个区域。 地下室外墙的混凝土强度等级C40，抗渗等级P6。框架柱柱网尺寸为90009000mm，框架柱截面尺寸为600X600mm、700X700mm、1000mm。地下室挡土墙厚度一般为300mm，地下室外墙体水平分布钢筋置于竖向纵筋内侧，外侧纵筋直径12mm，间距150mm，内侧纵筋直径14mm，间距150mm。水平分布筋直径12mm，间距150mm。2裂缝情况介绍2.1裂缝出现时间 （1）按初始施工工艺，地下室外墙混凝土浇筑完成后一周以后拆模，拆模初期未见裂缝。 （2）地下室全部拆模后，检查发现墙体出现裂纹。2.2裂缝表观特征 （1）裂缝大多数发生在与柱相连接的墙上，垂直于底板面。 （2）裂缝从上至下连通，离底板面约0.30.5m处终止。 （3）连墙柱两侧裂缝相对较多，第一条距柱边0.30.6m，其余裂缝比较均匀分布在墙中。 （4）地下室外墙拐角处及后浇带两侧未见裂缝，第一条裂缝距离墙拐角或后浇带边缘3.54.5米。 （5）墙跨中部位裂缝平均间距1.21.5米。 （6）经实测，裂缝宽度一般都在0.100.20mm之间。 （7）经对具有代表性的裂缝宽度跟踪观测比对，未见裂缝有明显发展变化。3裂缝产生原因分析 混凝土构件的开裂是由于混凝土的拉应力超过了混凝土的抗拉强度。外墙的水平应力是主要控制应力，是经常引起垂直裂缝的应力，外墙的中部即剪应力等于零的位置应力为最大值，该值与混凝土的弹模、线胀系数、温差、收缩差、长高比、长度、约束度和徐变及配筋有关。混凝土的温度应力和温差成正比，升温为正，引起压应力，降温为负，即引起拉引力，混凝土的收缩值换算为当量温差，此当量温差是负值，应力为拉应力。因此，当混凝土结构的降温和收缩同时发生时，混凝土结构承受互相叠加的拉应力，当这拉应力大于混凝土的抗拉强度时，在墙的中部出现第一条裂缝，一块分成两块，每块板又有自己的应力分布，且其图形完全相似，但其最大值由于长度减少了一半而减少，此时如果该值仍然超过抗拉强度，则形成第二批裂缝，如此持续下去，直到最大应力小于或等于抗拉强度，裂缝稳定，不再增加。由于混凝土早期强度较低，抗拉强度更低，因此，在拆模后容易出现裂缝，随着裂缝的产生和混凝土强度的增加，裂缝的发展逐渐稳定。 结合本工程裂缝特点，墙体裂缝为混凝土收缩应力裂缝。即混凝土硬化后，在没有外加荷载的作用下，因自身的收缩而产生裂缝。4裂缝产生因素分析 裂缝产生的因素是多种多样的，与材料、设计、施工等都有很大关系。4.1 原材料影响因素。 （1）粗细骨料质量不良。配比混凝土选用的石子和沙子含泥量大，石子不坚固，最大粒径偏大，且骨料级配和粒形较差，原材料吸水率过大，含有碱活性骨料等。 （2）水泥品种、用量配比选用不当。选用了矿渣硅酸盐水泥、快硬水泥等收缩性较大的水泥。 （3）矿物掺合料比重偏大，超过胶凝材料的20%以上，导致混凝土凝结力较低。外加剂选择不当，未考虑外加剂对混凝土水化热、收缩性的影响。 （4）混凝土和易性较差，塌落度过小或过大。5.2 设计影响因素 （1）地下室外墙没有设置伸缩缝，长度过长，混凝土收缩应力太大，导致裂缝的产生。 （2）混凝土强度等级选用C40以上，强度等级越高，水化热越大，墙体容易开裂。 （3）设计墙体厚度较薄，钢筋直径偏大，不利于裂缝的控制。尤其是水平分布钢筋放在内侧，对控制墙外侧竖向裂缝作用不明显。 （4）控制混凝土裂缝的构造措施较少，虽添加抗裂外加剂抗裂纤维等抗裂材料。但不能绝对控制墙体裂缝。4.3 施工影响因素 （1）施工措施控制不严格，施工质量控制不到位，混凝土振捣不够或过度。 （2）浇筑混凝土前未充分湿润模板，混凝土水分被模板吸收，引起混凝土收缩。 且入模时温度较高，混凝土白天和夜间温差过大。 （3）拆模过早，导致混凝土水分的丧失过快和降温过快，收缩应力增加。 （4）养护不及时，不到位，没有进行苫盖，水分流失过快，混凝土表面总处于干燥状态。6防止裂缝产生的综合措施6.1合理选用原材料，优化配合比设计 （1）水泥宜选用水化热较低的水泥；强度较高的水泥能减少水泥用量，有利于防裂。外加剂选用减水率较高的高效减水剂以及性能优越的膨胀剂，若为泵送混凝土还须掺入缓凝剂，最好选用复合型外加剂，既满足多种性能要求，又方便施工。 （2）砂、石骨料应选用中、粗砂，且砂含泥量严格控制在3%以内，根据泵送能力，尽量选用粒径较大的碎石，有条件时选用5-40mm粒径的级配石。 （3）尽量采用强度等级较低的混凝土，不宜超过C40，最好在C35以下。在满足混凝土强度等级和抗渗要求的前提下，尽量减少水泥掺量。尽量选用高性能混凝土，如采用补偿收缩混凝土，在混凝土中掺入适量的膨胀剂，使混凝土产生微量膨胀来补偿其产生的收缩；严格控制水灰比，宜控制在0.5以下，水灰比的降低，将会提高混凝土的弹性模量，提高其抗裂性能。5.2优化工程设计 提高墙体的强度和刚度是防止墙体开裂的有效措施，可适当增加墙体厚度和配筋率。合理调整建筑物“重心”和“形心”的位置，尽量让其重合，减少偏心倾斜。基础设计应与上部结构荷载相协调，确保建筑物均匀沉降；由于墙体裂缝是竖向产生，合理利用横向分布筋；墙体筋设计应采用细径密排，最好采用双层双向钢筋，角部设置放射筋，预留洞口等薄弱部位应设置加强筋，且水平分布钢筋放在外侧，在满足规范要求的前提下尽量减小钢筋的保护层厚度。在保护层厚度较大的情况下，可设置抗裂钢筋，布置“细而密”的抗裂钢筋、增加钢丝网片等能够有效分散应力集中现象，提高抗拉性能。5.3做好施工管理，加强施工过程控制 混凝土浇筑前，先对模板洒水湿润，防止模板过多吸收表面混凝土内水分，造成混凝土干缩。昼夜温差大的情况下，在内外模板外覆盖草帘，加强保温和保湿；加强混凝土的养护工作，养护工作应尽早进行，并适当延长，但不宜过早采取松模浇水的做法，以免加剧温差；减小浇水养护间隔；延缓拆模时间，墙板内部与表面温差小于15以下时方可拆模。6裂缝处理方案6.1裂缝处理方案6.1.1 对于浆材难以灌入的细而浅的裂缝，未贯穿深度较浅的裂缝，不漏水或开裂已经稳定的裂缝。此类型的裂缝，暂不做处理，待涂饰时直接施工即可。6.1.2对裂缝较大大于0.2mm，有渗水的裂缝按如下方案处理： 现行比较常用的做法是采用做V形槽，然后在槽内填充高强度粘结性材料进行封堵的方法。V形槽的尺寸一般是沿裂缝切出宽约10mm、深1020mm。根据裂缝宽度的不同，在V形槽内采用不同的粘结性材料。 当裂缝宽度0.200.25mm可灌入环氧氨脂；裂缝宽度在0.250.30mm之间，可灌入环氧树脂胶泥；裂缝宽度大于0.3mm，可直接采用水泥灌浆。 本工程的裂缝宽度在都在0.100.25mm mm之间，采用涂抹环氧胶泥封闭的方案对裂缝进行处理。环氧树脂胶泥具有抗渗、抗冻、耐盐、耐碱、耐弱酸腐蚀性能，与混凝土粘结力强。热膨胀系数与混凝土接近，不易与混凝土基体脱开，耐久性好，可在潮湿环境下硬化，使用寿命可达50年以上。适用于混凝土构件表面裂缝修补。6.2环氧树脂胶泥施工流程（1）表面处理用角磨机沿裂缝走向对墙面进行打磨处理，使混凝土墙面粗糙，提高环氧胶泥与混凝土墙面的粘结力，打磨完后用钢丝刷及压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净。（2）环氧树脂胶泥配置 检查内装乳液、固化剂、专用砂浆均无破损、漏洒、受潮结块现象，每桶中的装配比例为乳液：固化剂：专用砂浆=1：3：16。 配料时，先将乳液和固化剂摇匀后按照1：3的比例倒入桶中，并充分搅拌混合均匀，然后边搅拌边缓慢加入专用砂浆，直至搅拌成均匀的胶泥状。如果混合后较粘稠或不易搅拌均匀，可加入少量清水稀释（掺水量不超过胶泥重量的10%）。（3）封闭 用抹刀将调和均匀的环氧树脂胶泥涂抹在墙面打磨部位，涂抹时要边压实边抹光，封闭完成24小时后方可进行下一道工