摘 要:本文对地下室混凝土防渗防裂的原因、技术措施及处理方法等几个问题进行了分析探讨,具有较强的操作性和实用性,供借鉴参考。
关键词:地下室;混凝土;裂缝;渗漏;措施
随着经济的飞速发展,我国城市高层建筑越来越多,不但在向空中发展时,同时也在向地下延伸。根据国家规定,高层和小高层建筑中必须设置地下室。在地下室建设中,混凝土墙体经常会出现裂缝,导致墙体渗水,既影响建筑的美观,也影响了建筑的持久性。为了控制地下室混凝土工程的质量,防止工程出现裂缝和渗漏,必须在设计,施工及养护时采取强有力的措施。当工程出现裂缝和渗漏时,又必须采取补救方法,保证大楼的质量。
1 混凝土工程出现裂缝和渗漏的原因
1.1 设计原因
1)超长地下室在设计中未充分考虑混凝土构件的伸缩变形。2)设计中构造钢筋配置过少或直径过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。3)设计结构中断面突变,导致应力集中所产生的构件裂缝。
1.2 材料原因
1)粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。2)混凝土外加剂、掺合料选择不当或掺量不当, 严重加剧混凝土收缩。3)水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大,粉煤灰及矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。4)水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高,对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。
1.3 混凝土配合比原因
1)设计中水泥等级或品种选用不当。2)配合比中水灰比(水胶比)过大。3)单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大、收缩越大。4)配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加收缩值。5)配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
1.4 施工及现场养护原因
1)现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽插过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。2)对大体积混凝土工程,缺少二次抹面,易产生表面收缩裂缝。3)大体积混凝土浇筑,对水化热计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。4)现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
2 混凝土工程防裂、防渗技术措施
2.1 控制原材料质量,减少混凝土的收缩
1)减少混凝土中水泥用量,降低混凝土浇筑后的温度,有效控制其温差。2)选用收缩小的普通水泥,水泥用量不得小于300 kg/m3;碎石的含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%;中砂的含泥量不得大于2.0%,泥块含量不得大于1.0%,细度模数不小于2.5,砂率宜为35%;采用不含有害物质的洁净水,用水量不大于175 kg/m3;粉煤灰的掺量为水泥用量的15%;采用中效缓凝减水剂CF-2或高效缓凝减水剂JRC-2D。3)在混凝土中掺加聚丙烯纤维。在混凝土中掺加了0.8 kg/m3聚丙烯纤维,加入混凝土中的纤维有阻裂效应,能延缓裂缝的产生和扩展,减少及细化裂缝,它能填埋部分混凝土内部孔隙,减少孔隙大小和数量,极大地增加了混凝土基体的密实性,大大提高了混凝土的抗渗性、抗冻性及抵抗有害介质侵蚀能力,提高纤维混凝土建筑物的耐久性;改善和易性,使混凝土不离析、泌水,提高混凝土抗塑性收缩的能力。
2.2 完善施工工艺,做好养护工作
1)做好施工前的技术准备工作。混凝土厂家将配比单上报给项目部的各参与方进行审核,包括材料状况等情况;掌握气候情况,尽量避开雨季浇筑。
2)坍落度的控制。在第一车混凝土到达现场后,试验员应及时进行复核配比单和坍落度的测试,并经过监理的认证达到要求的配合比时方可浇筑,发现不符坚决予以退场。
3)混凝土表面处理。混凝土表面处理在混凝土浇捣后2 h左右进行,板面先按标高用刮尺刮平,在初凝前用滚筒来回碾压数遍并二次振捣后,用木楔打磨,待混凝土收水后,再次用木楔搓,以闭合收水裂缝,木楔的纹路与房子纵向一致,待终凝后马上采取养护措施。
4)模板的拆除时间。混凝土在硬化过程中,早期由于其内部水化热升温,混凝土内外温差会形成混凝土温度梯度,产生很大的拉应力,极易形成裂缝,因此采用延迟拆模时间,7 d后方可拆除外墙侧模板,模板的保温作用可以减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土内外温差,防止表面裂缝,同时可以延长散热时间。
5)混凝土的养护。底板混凝土的养护在混凝土浇筑结束后8 h内用薄膜覆盖后盖一层草袋,定时浇水养护;外墙采用带模板并浇水养护,外墙养护7 d~14 d后拆模,始终保持外墙表面湿润,可采用在墙顶敷设喷淋管道进行淋水养护;顶板表面采用蓄水办法(板四周砌筑挡水坝)养护不少于15 d。
2.3 测定内外温度,掌握混凝土温差变化
对工程底板、墙板混凝土均进行温度监控,掌握混凝土内外的温差变化情况,及时采取措施(覆盖薄膜、麻袋等)将其温差控制在25℃以内。
3 对裂缝和渗漏的处理方法
3.1 表面涂抹法
常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类等。混凝土表面应坚实、清洁,有的表面根据材料要求还要求干燥。以涂抹环氧树脂类为例,其处理要点是先清洁需处理的表面,然后用丙酮或二甲苯或酒精擦洗,待干燥后用毛刷反复涂刷环氧浆液,每隔3 min~5 min涂一次,至涂层厚度达到1 mm左右为止。国外曾报道用这种处理方法的环氧浆液渗入深度可达16 mm~84 mm,能有效防止渗漏。
3.2 表面涂刷加玻璃丝布法
目前常用的有聚氨酯涂膜或环氧树脂胶料加玻璃丝布。使用聚氨酯涂膜,可将聚氨酯按甲乙组分和二甲苯按1∶1.5∶2的重量配合比搅拌均匀后,涂布在基层表面上,要求涂层厚薄均匀,涂完第一遍后一般需要固化5 h以上,基本不粘手时,再涂以后几层。一般涂4层~5层,总厚度不小于1.5 mm。若加玻璃丝布,一般加在第2层和第3层间。
使用环氧树脂胶结料应经试配合格后方可使用。被处理表面应坚实、清洁、干燥,均匀涂刷环氧打底料,凹陷不平处用腻子料修补填平,自然固化后粘贴玻璃丝布1层~3层。
3.3 充填法
用风镐、钢钎或高速旋转的切割圆盘将裂缝扩大,形成V形或梯形槽,清洗干净后分层压抹环氧砂浆或水泥砂浆、沥青油膏、高分子密封材料或各种成品堵漏剂等材料封闭裂缝。当修补的裂缝有结构强度要求时,宜用环氧砂浆填充。
3.4 灌浆法
灌浆材料常用的有环氧树脂类、丙凝、甲基丙烯酸甲酯、氰凝和水溶性聚氨酯等。灌浆方法常用以下两类:一类是用低压灌入器具向裂缝中注入环氧树脂浆液,使裂缝封闭,修补后无明显的痕迹;另一类是压力灌浆,压力常用0.2 MPa~0.4 MPa。
结语
地下室混凝土裂缝控制是一个综合性的课题,要通过设计、施工、材料优选等环节进行全面控制,才能减少裂缝的产生。采用了上述方法,经过了试验和工程实践,对大体积混凝土裂缝控制是行之有效的,即使产生裂缝,采用上述方法进行补救,也可以防止地下室渗漏发生。
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