目前, 高層建筑混凝土地下室墻裂縫現(xiàn)象普遍, 不僅因滲漏而影響使用, 還會(huì)降低耐久性。本文綜合分析這類(lèi)裂縫的原因及防治措施。
1 地下室混凝土墻裂縫的主要特征
1.1 絕大多數(shù)裂縫為豎向裂縫, 多數(shù)縫長(zhǎng)接近墻高, 兩端逐漸變細(xì)而消失。
1.2 裂縫數(shù)量較多, 寬度一般不大, 超過(guò)0.3mm 寬的裂縫很少見(jiàn), 大多數(shù)縫寬度≤0.2mm。
1.3 沿地下室墻長(zhǎng)兩端附近裂縫較少,墻長(zhǎng)中部附近較多。
1.4 裂縫出現(xiàn)時(shí)間多在拆模后不久, 有的還與氣溫驟降有關(guān)。
1.5 隨著時(shí)間裂縫發(fā)展, 數(shù)量增多, 但縫寬加大不多, 發(fā)展情況與混凝土是否暴露在大氣中和暴露時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。
2 裂縫主要原因
2.1 混凝土收縮。從裂縫特征可見(jiàn)大多數(shù)均屬收縮裂縫。地下室混凝土墻收縮較大的主要原因有水泥用量過(guò)多、養(yǎng)護(hù)不良等。
2.2 設(shè)計(jì)問(wèn)題?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GBJl0- 89) 規(guī)定: 現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻伸縮縫的最大間距為20 ( 露天) - 30m( 室內(nèi)或土中) , 但實(shí)際工程中墻長(zhǎng)均超過(guò)此規(guī)定。需要指出的是, 一些工程設(shè)計(jì)突破了規(guī)范規(guī)定后, 地下室墻的水平鋼筋仍按構(gòu)造配置, 這是墻較易裂縫的又一因素。
2.3 溫差過(guò)大。包括混凝土內(nèi)外溫差、晝夜溫差、日照下混凝土陰陽(yáng)面的溫差、拆模過(guò)早及氣候突變等因素的影響。
2.4 地下室墻長(zhǎng)期暴露。這類(lèi)薄而長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)對(duì)溫度、濕度變化較敏感, 常因附加的溫度收縮應(yīng)力導(dǎo)致墻體開(kāi)裂。同時(shí)還應(yīng)注意, 設(shè)計(jì)時(shí)地下室墻均按埋入土中或室內(nèi)結(jié)構(gòu)考慮, 即伸縮縫最大間距為30m。實(shí)際施工中很難做到墻完成后立即回填土和完成頂蓋, 因此實(shí)際工程應(yīng)取最大伸縮縫間距20m。這也是地下室墻裂縫普遍的一個(gè)因素。
2.5 混凝土施工質(zhì)量差。原材料質(zhì)量不良、配合比不當(dāng)、使用過(guò)期的UEA 微膨脹劑、坍落度控制差、施工中任意加水以及混凝土養(yǎng)護(hù)不良等因素, 均會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮加大而裂縫。
此外, 目前地下室普遍采用泵送混凝土。由于泵送混凝土坍落度大, 也導(dǎo)致收縮增加, 裂縫可能性加大。
3 處理方法與工程實(shí)例
目前常用的地下室混凝土墻裂縫的處理方法有以下四類(lèi)。有的工程采用兩種方法同時(shí)使用, 效果良好。
3.1 表面涂抹法。常用材料有環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、氰凝、聚氨酯類(lèi)等?；炷帘砻鎽?yīng)堅(jiān)實(shí)、清潔, 有的表面根據(jù)材料要求還要求干燥。以涂抹環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)為例, 其處理要點(diǎn)是先清潔需處理的表面, 然后用丙酮或二甲苯或酒精擦洗, 待干燥后用毛刷反復(fù)涂刷環(huán)氧漿液, 每隔3～5min 涂一次, 至涂層厚度達(dá)到lmm 左右為止。
3.2 表面涂刷加玻璃絲布法。目前常用的有聚氨酯涂膜或環(huán)氧樹(shù)脂膠料加玻璃絲布。以前者為例, 其施工要點(diǎn)如下: 將聚氨酯按甲乙組分和二甲苯按1: 1.5: 2 的重量配合比攪拌均勻后, 涂布在基層表面, 要求涂層厚薄均勻, 涂完第一遍后一般需要固化5h以上, 基本不粘手時(shí), 再涂以后幾層。一般涂4～5 層, 總厚度不小于1.5mm。若加玻璃絲布, 一般加在第2 至第3 層間。例如, 江蘇省某高校地下室墻裂縫, 經(jīng)設(shè)計(jì)院確認(rèn)不影響結(jié)構(gòu)安全, 采用表面粘貼環(huán)氧玻璃絲布法處理, 效果較好。處理時(shí)應(yīng)注意玻璃絲布宜用非石蠟型, 否則應(yīng)做脫蠟處理。
3.3 充填法。用風(fēng)鎬、鋼釬或高速旋轉(zhuǎn)的切割圓盤(pán)將裂縫擴(kuò)大, 形成V 形或梯形槽,清洗干凈后分層壓抹環(huán)氧砂漿或水泥砂漿、瀝青油膏、高分子密封材料或各種成品堵漏劑等材料封閉裂縫。當(dāng)修補(bǔ)的裂縫有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求時(shí), 宜用環(huán)氧砂漿填充。
3.4 灌漿法。灌漿材料常用的有環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。其中環(huán)氧類(lèi)材料來(lái)源廣, 施工較方便, 建筑工程中應(yīng)用較廣; 甲基丙烯酸甲酯粘度低, 可灌性好, 擴(kuò)散能力強(qiáng), 不少工程用來(lái)修補(bǔ)縫寬≥0.05mm 的裂縫, 補(bǔ)強(qiáng)和防滲效果良好。環(huán)氧樹(shù)脂漿液和甲基丙烯酸酯類(lèi)漿液配方可參考《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》( CECS25: 90) 。
4 預(yù)防地下室混凝土墻裂縫的幾點(diǎn)建議
4.1 設(shè)計(jì)方面
4.1.1 沒(méi)有充分依據(jù)時(shí), 不得任意突破設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于伸縮縫最大間距的規(guī)定。應(yīng)注意滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GBJl0- 89)第6.1.1 條的要求:“位于氣候干燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結(jié)構(gòu)或經(jīng)常處于高溫作用下的結(jié)構(gòu), 可按照使用經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減小伸縮縫間距”。
4.1.2 設(shè)置后澆帶, 以減小混凝土收縮應(yīng)力。
4.1.3 加強(qiáng)水平鋼筋的配置。應(yīng)注意三個(gè)問(wèn)題: 第一, 水平鋼筋保護(hù)層應(yīng)盡可能小些; 第二, 防裂鋼筋的間距不宜太大, 可采用小直徑鋼筋小間距的配筋方式; 第三, 考慮溫度收縮應(yīng)力的變化加強(qiáng)配筋。
4.2 材料方面
4.2.1 水泥: 宜用低水化熱、鋁酸三鈣含量較低、細(xì)度不過(guò)細(xì)、礦渣含量不過(guò)多的水泥。
4.2.2 砂、石: 宜用中、粗砂, 含泥量不大于2%; 石子宜用粒徑較大的連續(xù)級(jí)配、級(jí)配良好、含泥量不大于1%的碎石或卵石。
4.2.3 摻減水劑, 以減少混凝土用水量。
4.2.4 摻人微膨脹劑, 配制成補(bǔ)償收縮混凝土, 國(guó)內(nèi)常用摻10%- 15%UEA 或l0%左右的AEA。
4.2.5 摻用粉煤灰替代部分水泥, 以降低水泥水化熱溫升。
4.3 施工方面
4.3.1 模板選用: 對(duì)外露面積較大的混凝土墻體、氣溫變化劇烈的季節(jié)以及冬季不宜使用鋼模板。選用木模時(shí), 應(yīng)充分濕潤(rùn), 以利保濕和散熱。
4.3.2 嚴(yán)格控制混凝土施工質(zhì)量, 盡量降低不均勻性。除控制混凝土制備和運(yùn)輸中的質(zhì)量外, 還要注意混凝土澆筑時(shí)防止離析, 振搗密實(shí), 以免墻內(nèi)出現(xiàn)薄弱面而產(chǎn)生裂縫。
4.3.3 根據(jù)測(cè)溫記錄和氣象預(yù)報(bào)確定拆模時(shí)間, 保證混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)25℃,溫度陡降不超過(guò)10℃, 拆模后應(yīng)注意覆蓋和及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
4.3.4 澆水養(yǎng)護(hù)。應(yīng)保持混凝土表面持續(xù)濕潤(rùn), 養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于施工規(guī)范的規(guī)定。
