高层建筑地下室外墙混凝土裂缝控制与工程实践.doc

高层建筑地下室外墙混凝土裂缝控制与工程实践摘要：本文结合笔者多年工作实践，就高层建筑地下室外墙混凝土裂缝质量问题进行了分析，并根据工程实例，提出控制裂缝产生的技术措施。 关键词：地下室；混凝土外墙裂缝；控制；技术措施 1裂缝产生的危害 地下室混凝土外墙裂缝破坏了结构的整体性、耐久性和防水性，影响了建筑物的正常使用；南方地区地下水位相对较高且地表水丰富，一般地下室外墙均作用有压力水。在地下室外墙开裂情况下，压力水势必发生渗漏现象，地下水渗透将使钢筋锈蚀而降低结构强度，从而缩短建筑物使用寿石，而对裂缝的返修费用也相当昂贵，且未必能取得满意的效果。 2裂缝的主要特征及一般规律 高层建筑地下室工程的混凝土外墙裂缝主要特征及规律如下：绝大多数裂缝为竖向裂缝，且多数裂缝的长度接近墙的高度。一般沿地下室外墙长向两端附近的约束应力较小，因此裂缝较少，墙体中部约束应力较大，所以裂缝大多集中在墙体中部。裂缝宽度一般不大，绝大多数裂缝宽度小于0.3mm。 3地下室混凝土外墙裂缝产生的原因分析 地下室混凝土墙体发生了较大收缩变形。混凝土在空气中硬化时，其体积将在较长时间内不断缩小，如果混凝土中水泥用量偏大，必然增大混凝土的收缩和干缩。 地下室混凝土墙体发生了过大的温度变形，主要包括水化热引起的温度变形、昼夜温差和气候突变引起的温度变形。 地下室混凝土墙体水平构造筋配筋率小、间距偏大；这也是地下室混凝土外墙易出现裂缝的原因之一。 4裂缝控制技术措施 4.1从设计入手，优化墙体结构 （1）适当增加水平构造钢筋的配筋率，采用小直径钢筋，缩小水平钢筋的间距即采用细而间距小的布筋方式，可以提高钢筋混凝土的极限拉伸能力。 （2）从整体性、防水性、抗震性等方面考虑，设置后浇带代替永久性变形缝以减少混凝土墙体的收缩应力是比较理想的。后浇带填充封闭时间不宜过短，最短不少于45d。 4.2施工技术措施 （1）优化混凝土配合比：水泥不宜采用高强度等级或早强水泥；宜用水化热较低，收缩率不大的水泥，如P.0或P.S；砂、石的含泥量对于混凝土的抗拉强度与收缩影响很大，应严格控制，适当加大粗骨料粒径，提高砂的细度模数，并采用磨细掺合料，可加大掺量，相应减少水泥用量。 （2）控制泵送混凝土坍落度，严格控制混凝土用水量，减少混凝土的收缩。根据以往工程施工的现场观察，由于泵送混凝土运输过程造成的坍落度损失较大，泵送前在混凝土中加水，混凝土浇筑后一段时间内产生裂缝的现象会显著增加，所以应严禁商品混凝土现场加水。 （3）为减少混凝土的水化热温升，混凝土浇筑采取下列措施： 降低混凝土入模温度，特别是夏季施工，首先控制混凝土出盘温度，其次用草袋或麻袋包裹混凝土输送管道，并浇水降温；地下室外墙混凝上应分层连续浇筑，每层浇筑高度应控制在500800mm，振捣混凝土不能漏振，也不能过振，振捣时间宜2030s左右，振捣间距400500mm，避免产生混凝土不密实和离析现象的产生，同时对泵送混凝土应二次振捣，消除初期干缩裂缝。认真做好混凝土养护工作，保证混凝土处于潮湿状态，前期可带模保温、保湿养护7d，拆模后保湿养护至14d。夏季施工，缩短带模养护时间；春秋季施工，白天保湿夜间保温；冬季施工，前期以保温为主，拆模后不宜直接向混凝土表面浇水，改用喷雾，或挂上草包或麻袋后洒水。 （4）加强保温措施，优选胶合板作模板，以利保温；带模养护，拆模后仍要注意采取保温措施。土是最佳的养护介质，地下室外墙防水层施工完毕，应立即回填，利用回填土保温保湿；要掌握气温变化规律，如昼夜温差、季节温差，及时了解气象预报，在气温骤降前采取预防措施。 （5）后浇带混凝土施工前，清理干净后浇带中的杂物后，将两侧先浇混凝土的松散石子凿除，表面清洗干净，保持湿润，并刷水泥浆。后浇带混凝土应认真振捣，为防止混凝土中水泥浆流失，提高混凝土密实度，从而提高混凝土的抗裂性能，振捣时间适当增长。 5工程实例应用 5.1工程概况 遂溪县中信贸易城商住楼住宅小区一期34楼设计使用功能为住宅楼，地下室一层为车库，框剪结构，地下室建筑面积15105m2，总建筑面积46023m2。地下室层高4.44.9m，地下室混凝土外墙采用C35P8商品混凝土浇筑，外墙总的延长米为452.3m。设计已考虑了一些控制混凝土裂缝的措施，例如：减少水平钢筋直径，加密其纵向间距，墙体水平配筋率为0.746%；在地下室结构内设置四条后浇带，把地下室分为五段，每段间距为3040m。 5.2混凝土配合比的选定 （1）根据上述地下室混凝土外墙产生裂缝的原因，水泥的品种和混凝土配合比的选定是至关重要的。经与商品混凝土厂家共同反复试配，C35P8混凝土选定的配合比中，水泥：河砂：石子：水为l：2.53：3.96：0.56，另外添加CSP4防水剂3.3%，粉煤灰19%，矿渣粉12%,（即每立方混凝土用量，水泥286kg，砂724kg，石子1132kg，水160kg,CSP4防水剂9.4kg,粉煤灰54kg，矿渣粉35kg）。 （2）原材料选用：水泥：选用P.O425，出厂后贮存7d以上。砂、石料：采用细度模数大于2.4的中砂，碎石粒径540、级配良好。砂、石含泥量均不大于0.5。掺合料：选用矿渣磨细的矿渣粉，粉煤灰选用F类级粉煤灰。外加剂：选用CSP4多功能高效防水剂。 （3）本配合比的特点 本工程地下室外墙采用C35P8泵送混凝土，配合比每立方混凝土水泥用量仅286kg（混凝土最高绝热温升Tmax与每立方米混凝土内的水泥用量成线性正比关系）。本工程通过减少水泥用量降低水化热，防止墙体裂缝的产生，同时在保证强度的CSP4多功能高效防水剂前提下，通过掺加矿渣粉和粉煤灰，取代部分水泥以减少水泥用量，掺用适量CSP4多功能高效防水剂，混凝土性能完全满足施工和设计要求。 5.3严格控制混凝土施工及养护 通过改善施工工艺，可以在一定程度上减少混凝土的收缩和提高其极限拉伸值。地下室外墙厚度350mm，总延长米452.3m，混凝土强度C35抗渗等级P8，施工时间为夏季，混凝土入模温度为30。为确保外墙混凝土浇筑的整体性、连惯性，防止出现施工缝，混凝土浇筑以后浇带为界，分段连续施工，对进场的商品混凝土进行逐车坍落度检测，严格控制泵送混凝土坍落度在12020mm范围内，严禁商品混凝土现场加水。对浇筑后的混凝土进行二次振捣，增加混凝土的密实度，排除混凝土因泌水在粗骨料及水平钢筋下生成的水分和空隙，增强混凝土与钢筋的握裹力，从而提高混凝土抗拉强度，达到提高墙体抗裂的能力。 混凝土的拌合水中，只有约20的水份是水泥水化所必须的，其余的80都要被蒸发，多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一，若能在混凝土强度稳定前饱水养护，保证这部分水不散失，则当强度达到后，因水分蒸发引起的收缩作用将大大减少，因此，混凝土应在终凝2h后即开始采取连续循环浇水养护。本工程采用带模（木模）养护，为了保持模板的完全湿润，在混凝土养护24h后，分开墙体模板的对拉螺栓，使得模板与混凝土界面有一定的间隙可以蓄水，模板可起到既保温又保湿的作用，本工程带模养护18d。地下室结构完成后，待混凝土强度等级达到设计要求，按设计图纸做完SBS防水卷材及保护衬墙后，立即进行土方回填，因为地下室暴露的时间越长，出现裂缝的机率就越大。 该工程地下室混凝土外墙在粉刷前，经业主、监理、设计及项目部各方多