淺談地下室混凝土工程抗裂/抗?jié)B技術(shù)措施

　　張立巖

　　摘要:本文作者就地下室混凝土結(jié)構(gòu)的防水和抗裂進(jìn)行介紹，僅供參考。

　　關(guān)鍵詞:地下室 混凝土工程 抗裂 抗?jié)B 技術(shù)措施

　　地下室是建筑物中處于室外地面以下的房間。在房屋底層以下建造地下室，可以提高建筑用地效率。一些高層建筑基礎(chǔ)埋深很大，充分利用這一深度來建造地下室，其經(jīng)濟(jì)效果和使用效果俱佳。根據(jù)地下工程和防水混凝土的防水要求，對(duì)混凝土裂縫而言，可分為有害裂縫和無害裂縫。混凝土的裂縫產(chǎn)生主要是限制條件變形作用引起的，變形作用包括溫度變形(水化熱、氣溫、生產(chǎn)熱、太陽熱)、溫度變形(自生收縮、失水干縮、碳化收縮、塑性收縮等)。

　　一、地下室混凝土工程裂縫和滲水

　　1.裂縫的出現(xiàn)極大部分是由于溫度、收縮和地基不均勻沉降產(chǎn)生的變形引起的。在地下室施工時(shí)，因?yàn)樯喜亢奢d不大，地基下沉的可能性較小，主要還是由于溫差和收縮變形引起的。其出現(xiàn)的直接原因有： 1)泵送商品混凝土的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致混凝土的收縮及水化熱增加。2)混凝土的等級(jí)日趨提高，水泥的用量相應(yīng)增加。3)由于地下室底板較厚及大量采用超靜定結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)的約束應(yīng)力不斷增大。4)施工方法不當(dāng)。

　　2.地下室的外墻和底板都深埋在地下，受到土中水和地下水的浸滲，因此，防潮防水問題是地下室設(shè)計(jì)中所要解決的一個(gè)重要問題。一般可根據(jù)地下室的標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)形式、水文地質(zhì)條件等來確定防潮、防水方案。當(dāng)?shù)叵率业装甯哂诘叵滤�位時(shí)可做防潮處理。當(dāng)?shù)叵率业装逵锌赡芘菰诘叵滤�中時(shí)應(yīng)做防潮防水處理。

　　二、抗裂、抗?jié)B技術(shù)措施

　　1、控制裂縫的措施

　　1)合理布置鋼筋

　　鋼筋的彈性模量比混凝土的彈性模量大7～15倍，合理的鋼筋配置可以起到減輕混凝土收縮的程度，在相同的配筋率下，應(yīng)選擇細(xì)筋密布的辦法。

　　2)合理留設(shè)伸縮縫

　　伸縮縫是為了防止結(jié)構(gòu)因溫度效應(yīng)而設(shè)置的一種結(jié)構(gòu)縫。我國(guó)現(xiàn)行的《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)式結(jié)構(gòu)處于室內(nèi)或土中條件下的伸縮縫間距為55m,合理設(shè)置伸縮縫對(duì)大體型結(jié)構(gòu)防止溫度裂縫是非常有效的。

　　3)后澆帶

　　它是施工期間保留的臨時(shí)性溫度收縮變形縫，是一種特殊的施工縫。

　　2、做好防水措施

　　地下室防水一般分為外防水、內(nèi)防水及內(nèi)外防水幾種形式，外防水應(yīng)該在基礎(chǔ)墊層后、地下室底板鋼筋綁扎前進(jìn)行施工，施工完后做水泥砂漿找平層，并且在地下室四周留出接頭，待地下室澆筑完后在用防水材料把接頭及上部防水連接起來，內(nèi)防水主要是在地下室澆筑后在墻體內(nèi)測(cè)用防水材料進(jìn)行施工，內(nèi)外防水相結(jié)合的防水形式是結(jié)合了以上這兩種防水的施工，現(xiàn)在地下室一般都采用了抗?jié)B砼進(jìn)行澆筑，所以采用外防水形式的比較多，如果抗?jié)B等級(jí)要求很高，也可以采用內(nèi)外都做防水的形式。

　　3.通過優(yōu)選級(jí)配,控制好原材料質(zhì)量來減少砼的收縮

　　(1)本工程地下室砼標(biāo)號(hào)為C40(f28),為減少砼中水泥用量,降低砼澆筑后的溫度,從而有效控制其溫升、縮小溫差,因此,擬考慮本工程地下室砼標(biāo)號(hào)改為C40(f45或f60),充分利用砼的后期強(qiáng)度,由設(shè)計(jì)確定此齡期。

　　(2)選用收縮小的普通水泥Po42.5,水泥用量不得少于300 Kg/m3;采用5-25(31.5)的碎石,含泥量不得大于1.0%,泥塊含量不得大于0.5%;中砂,含泥量不得大于2.0%,泥塊含量不得大于1.0%,細(xì)度模數(shù)大于或等于2.5,砂率宜為35%;采用不含有害物質(zhì)的潔凈水,每立方用水量不大于175Kg;粉煤灰的摻量為水泥用量15%;采用中效緩凝減水劑CF-2或高效緩凝減水劑JRC-2D;底板部位砼中摻加UEA摻量為10%(后澆帶部位14%),地下室墻、頂板部位采用聚丙烯纖維摻量為0.8Kg/m3.底板部位坍落度為140±20mm,墻、頂板部位坍落度為160±20mm.

　　(3)在混凝土中摻加聚丙烯纖維的特點(diǎn)

　　①材料性能:在混凝土中摻加了0.8Kg/m3聚丙烯纖維,加入混凝土中的纖維有阻裂效應(yīng),能延緩裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展,減少及細(xì)化裂縫,它能填埋了部分混凝土內(nèi)部孔隙,減少了孔隙大小和數(shù)量,極大地增加了混凝土基體的密實(shí)性,大大提高了混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抵抗有害介質(zhì)侵蝕能力,提高了纖維混凝土建筑物的耐久性。

　　②改善和易性,使混凝土不離析泌水,提高混凝土抗塑收縮的能力。

　　③纖維混凝土的質(zhì)量要求:攪拌站必須嚴(yán)格計(jì)量投料,保證攪拌時(shí)間,使混凝土的配料分布均勻,防止成團(tuán)結(jié)塊,確保纖維分布均勻;

　　④為確保纖維的計(jì)量準(zhǔn)確,事先將纖維按每拌用量分別過稱小袋包裝,攪拌時(shí)按袋投放、充分?jǐn)嚢杈鶆?

　　(4)在底板砼中摻加UEA摻量為10%,因?yàn)樵摬牧系男阅苁莾H在潮濕狀況下能夠充分發(fā)揮其膨脹的作用,因此本材料僅擬在底板中使用。

　　4.通過優(yōu)化施工工藝,加強(qiáng)砼澆筑過程控制,加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)

　　(1)做好施工前的技術(shù)準(zhǔn)備工作:混凝土廠家將配比單上報(bào)給本項(xiàng)目部的各參與方進(jìn)行審核,包括材料狀況等情況;掌握氣候情況,盡量避開雨季澆筑。

　　(2)坍落度的控制:在第一車混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,試驗(yàn)員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)核配比單和坍落度的測(cè)試,并經(jīng)過監(jiān)理的認(rèn)證達(dá)到要求的配合比時(shí)方可澆注,發(fā)現(xiàn)不符堅(jiān)決退場(chǎng)。

　　(3)落實(shí)振搗人員:振搗人員挑選以往進(jìn)行操作過的,并且有振搗知識(shí)、振搗經(jīng)驗(yàn)和工作責(zé)任心的職工,并在澆注前由施工員進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)交底(嚴(yán)格分層、逐層振搗密實(shí),且在砼終凝前將給予二次振搗)。

　　(4)混凝土表面處理:混凝土表面處理在混凝土澆搗后2小時(shí)左右進(jìn)行,板面先按標(biāo)高用刮尺刮平,在初凝前用滾筒來回碾壓數(shù)遍并二次振搗后,用木蟹打磨,待混凝土收水后,再二次用木蟹搓,以閉合收水裂縫,木蟹的紋路與房子縱向一致,待終凝后馬上采取養(yǎng)護(hù)措施。

　　(5)模板的拆除時(shí)間:混凝土在硬過程中,早期由于混凝土內(nèi)部水化熱升溫,混凝土內(nèi)外溫差會(huì)形成混凝土溫度梯度,產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,而混凝土早期強(qiáng)度低,極限拉伸小,處于不利的溫度條件下,極易形成裂縫,因此采用延遲拆模時(shí)間,7天后方可拆除外墻側(cè)模板,模板的保溫作用可以減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土內(nèi)外溫差,防止表面裂縫,同時(shí)可以延長(zhǎng)散熱時(shí)間,充分發(fā)揮混凝土強(qiáng)度的潛力和材料的松弛特性,使平均總溫差對(duì)混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土抗拉強(qiáng)度,防止混凝土中產(chǎn)生貫穿性裂縫。

　　(6)混凝土的養(yǎng)護(hù):底板混凝土的養(yǎng)護(hù)在混凝土澆注結(jié)束后8小時(shí)內(nèi)用薄膜覆蓋后蓋一層草袋,定時(shí)澆水養(yǎng)護(hù);外墻采用帶模板并澆水養(yǎng)護(hù),外墻養(yǎng)護(hù)7-14天后拆模,始終保持外墻表面濕潤(rùn),可采用在墻頂敷設(shè)噴淋管道進(jìn)行淋水養(yǎng)護(hù);頂板表面采用蓄水辦法(板四周砌筑擋水壩)養(yǎng)護(hù)不少于15天。

　　總之,地下室混凝土裂縫控制是一個(gè)綜合性的課題，要通過設(shè)計(jì)、施工、材料優(yōu)選等環(huán)節(jié)進(jìn)行全面控制，才能減少裂縫的產(chǎn)生。采用了上述方法，經(jīng)過了試驗(yàn)和工程實(shí)踐，對(duì)底板大體積混凝土裂縫控制是行之有效的，但對(duì)墻面混凝土的開裂現(xiàn)象，還有待我們?nèi)ダ^續(xù)研究