施工技术 广东建材2012年第1期 高强混凝土剪力墙裂缝控制技术 仕建超 (广东浩和建筑股份有限公司) 摘 要:本文通过阐述高强混凝土非结构性裂缝常见的种类,并对不同种类裂缝的原因进行了详细 分析,在此基础上提出了控制高强度混凝土裂缝的综合性防治措施。 关键词:高强混凝土;裂缝;形成原因;控制措施 由我单位施工的某高档住宅小区属超高层建筑,该 楼盘总建筑面积169128.23mz,共三栋塔楼,建筑高度 161.50m、41层、首层6m、标准层高3.5m,结构六层以下 剪力墙为C60高标号混凝土,剪力墙最长9.1m,在3# 楼施工中高强度混凝土剪力墙连续出现裂缝,为此公司 总部成立了攻关组进行改进性解决。经现场勘察,本项 目剪力墙三天拆模时即出现了细微裂纹,随着时间的延 长而明显增大至lmm左右稳定,首层墙体裂缝靠近墙端 呈45度裂缝(层高6m),2~3层(层高3.5m)墙体裂缝 出现的位置基本相近且左右对称,由上至下与竖向呈 5~15。,较明显的裂缝大多集中在6m长以上的墙体 上,两面均在同一位置出现,梁板处没有出现裂缝,这排 除了结构性裂缝的因素,本文仅对非结构性裂缝进行论 述。 1高强混凝土裂缝的种类及成因 1.1温度裂缝 温度裂缝可分为外部温度裂缝和内部温度裂缝。外 部温度裂缝:气温的降低会在混凝土表面引起很大的拉 应力,当混凝土拉应力引起板的约束力超过一定程度 时,必然引起混凝土的开裂。内部温度裂缝:混凝土硬化 期间水泥释放出大量的水化热,内部温度不断上升,在 表面产生拉应力,后期在降温过程中未及时得到水分补 充,又受到基础、结构梁或老混凝土等其他约束,不能自 由伸展,在混凝土内部产生拉应力,虽然部分混凝土内 部温度变化很小或变化很慢,但表面温度可能变化较大 或发生剧烈变化时,受到内部混凝土的约束也会导致裂 缝产生。 1.2混凝土干燥收缩裂缝 主要是因为混凝土在硬化过程中由于水分蒸发、体 积逐渐缩小而产生收缩裂缝。混凝土中水分蒸发、干燥 非常缓慢,产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上,有时 ——74—— 甚至一年半载,而且裂缝多在表面很浅的位置,裂缝细 微,呈平行线状或网状。有时施工时水灰比掌握不当,造 成水灰比偏大、混凝土过稀,混凝土振捣后局部表面集 中了较多水分、砂浆,遇天晴日晒、大风等情况,使混凝 土表面水分蒸发较快,产生干缩裂缝;在新混凝土表面 没有进行合理的养护导致局部失水过多过快也会造成 干缩裂缝。 1.3混凝土塑性收缩裂缝 塑性收缩是指混凝土未凝结硬化前,还处于塑性状 态时发生的收缩。塑性收缩产生的原因主要是失水,即 由于水分从混凝土表面蒸发损失,导致的混凝土体积收 缩。新拌混凝土颗粒之间完全充满水,在风速、湿度、温 度等因素的影响下,水从浆体向表面移动,表面脱水,产 生毛细管负压力,随着失水增加,毛细管负压力逐渐增 大,产生收缩力,当收缩力大于基体的抗拉强度时,就会 使表面产生塑性收缩裂缝。这类裂缝常发生在混凝土梁 板或表面积较大的墙面上,多在表面出现,形状不规则, 长度、宽度、深度表现不一,呈龟裂状。但薄板构件如果 混凝土使用含泥量很大的粉砂时则可能被穿透;施工时 的气象条件是影响混凝土塑性收缩裂缝的主要因素,在 气候干燥和大风、高温季节,混凝土浇筑后不覆盖会很 快开裂。 1.4混凝土骨料塑性沉落裂缝 混凝土在浇筑时,在振动和重力的作用下,骨料下 沉,水泥浆上升,受到模板、钢筋及预埋件的抑制所引起 裂缝叫做骨料塑性沉落裂缝。这种沉落一般到混凝土硬 化时停止。这种裂缝大多出现在混凝土浇筑后0.5h~ 3h之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光 时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现。主要原 因是混凝土坍落度大、沉陷过高所致,另外在施工过程 中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此 类裂缝。 广东建材2012年第1期 施工技术 (3)砂应选用天然中粗砂,石子选用级配良好的5~ 25mm的碎石,两者含泥量小于规范要求,砂率控制在 35% ̄40%为宜。 2高强混凝土剪力墙裂缝控制措施 针对本工程剪力墙裂缝发展现状,结合裂缝种类及 成因分析,我们项目组提出从优化构造措施、调整混凝 土配合比设计、强化施工养护等方面入手,运用综合性 控制措施进行防治,取得了良好的效果,具体原则、做法 如下。 (4)外加剂采用聚羧酸系列,不采用萘系列。混凝土 中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准 《混凝土外加剂》GB8O76、《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119等和有关环境保护的规定。钢筋混凝土结构 中,当使用含氯化物的外加剂时,混凝土中氯化物的总 2.1优化结构及构造措施设计 (1)墙体中的钢筋应有足够的配筋率,钢筋布置宜细 而密。墙体中的钢筋除应满足强度要求外,还应充分考 虑混凝土收缩而增加配筋。水平构造钢筋宜置于受力钢 筋外侧,当置于内侧时,应在混凝土保护层内加设 4@50双向防裂钢筋网片(图1)。 图1墙体保护层内抗裂钢筋网片 考虑混凝土收缩变形规律,结合结构计算和工程经 验确定配筋率及间距。 建议:钢筋混凝土剪力墙的水平和竖向分布钢筋的 A 配筋率P。 (P = DSv ,s 为水平分布钢筋的间距)和 A P (P v== USh ,s 为竖向分布钢筋的I;7距)不应小于 0.2%。结构中重要部位的剪力墙,其水平和竖向分布钢 筋的配筋率宜适当提高。 剪力墙中温度、收缩应力较大的部位,水平分布钢 筋的配筋率宜适当提高。 (2)墙中的预埋管线宜置于受力钢筋内侧,当置于保 护层内时,宜在其外侧加置防裂钢筋网片。预留孔、预留 洞周边应配有足够的加强钢筋并保证有足够的锚固长 度。 2.2优化混凝土配合比及优选原材料 (1)水泥由原来的P042.5R改选为P052.5,这样可 以减少水泥用量、降低水化热。 (2)当掺合料为粉煤灰时,掺合量应小于25%;当掺 合料为矿渣时,掺合量应小于10%。 含量应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》 GB50164的规定。 (5)在混凝土中掺入一定量的纤维、有机聚合物,可 提高混凝土的抗裂性能。掺加的纤维应符合国家现行标 准的规定。建议采用聚丙烯纤维丝(长度12mm,直径 0.032mm,密度910kg/m。,抗拉强度400Mpa)。 (6)在优选原材料和常规配合比设计的基础上,进行 体积稳定性配合比优化设计,从而满足施工期间不出现 早期裂缝,使混凝土除具有符合设计和施工所要求的性 能外,还具有抵抗收缩开裂所需要的性能。 (7)预拌混凝土供应方应在优选原材料、优化配合比 的基础上进行收缩、体积稳定性试验及评价,从而提供 有良好抗裂性能的混凝土。 2.3混凝土拌制及运输 (1)混凝土拌制应有详细的技术要求,严格记录每车 混凝土的搅拌时问、出站时刻、进场时刻、开始浇筑时 刻、浇筑完成时刻,并分批汇总分析。 (2)如果异常天气情况下输送混凝土,容器上应加 盖,以防进水或水份蒸发;冬期施工应加以保温。 (3)混凝土出厂时的坍落度建议在16O~180mm之 间,运输过程中的坍落度损失控制在20mm以内为宜。 2.4混凝土浇筑 (1)混凝土浇筑时,应保证振捣的时间和位置,防止 漏振、欠振和过振,宜采用二次复振的振捣方法,振捣时 间不易过长,以致粗骨料下沉,混凝土表面砂浆层过厚; 对已经初凝的混凝土不应再次进行振捣,避免破坏已形 成的混凝土结构强度,应待其充分凝固、硬化后按施工 缝进行处理。 (2)混凝土的入模坍落度不宜过大,控制在140~ 160nm],混凝土扩展度以400mE以上为宜,严禁在搅拌机 外二次加水搅拌,试验、检验按《普通混凝土拌合物性能 试验方法标准》GB/T 50080—2002进行。 (3)对于墙与板等截面相差较大的构件或结构,应先 一75— 施工技术 广东建材2012年第1期 现浇钢筋混凝土斜屋面 渗漏原因分析及预防措施 邓德旺 (厦门勤奋建设监理有限公司) 摘 要:本人现正从事一大型群体工程的总监理工程师岗位职务,该工程由23幢16 ̄28层的高层 住宅构成,屋面大多为现浇钢筋砼斜屋面。斜屋面混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难以解决的 工程实际问题,屋面渗漏是业主投诉较多的质量通病问题。本文对斜屋面混凝土工程中常见的一些裂 缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。 关键词:钢筋混凝土;斜屋面;施工;措施 1原因分析 (1)斜屋面变坡交接处、老虎窗与屋面连接处,由于 受力钢筋配置不足,不能满足板块支座弯矩应力的要 求。 (3)波形瓦铺贴不实,主要表现在贴瓦砂浆没有挤满 瓦缝,砂浆和板面基层结合不牢,波瓦出现空鼓现象;其 次是波瓦上下接缝搭接尺寸不足,因而造成屋面雨水渗 入基层。若基层混凝土板出现裂缝,极易导致渗漏。 (4)施工缝位置留设不当,如将施工缝位置留设在屋 (2)构造设计不当,为了追求建筑形式而将泛水高度 过分的降低,使屋面与屋面连接处、屋面与墙身交接处 的防水高度,低于下暴雨瞬时积水高度;屋面变坡处、老 虎窗与屋面连接等处防水处理不当,也是形成屋面渗漏 的一大隐患。 面变坡处、屋面与屋面的交接处,这些都是结构应力转 换的部位,容易产生裂缝而导致屋面渗漏。 (5)现浇钢筋混凝土板施工坍落度选择不当,如施工 时用水量过多,混凝土在凝固水化过程中,由于内部多 浇筑较深的部分,根据气候条件静停0.5~1.5小时后 筑的预拌混凝土或泵送混凝土,应加强覆盖或保湿养 再与较薄部分一起浇筑,以防止沉降裂缝的产生。 护。 (4)混凝土浇筑时,其内外温差应不大于25 ̄C,外表 面与环境温差应不大于25 ̄C,浇筑高度不超过2m。 (5)混凝土施工应根据天气情况,尽量避免雨中混凝 土浇筑施工,防止刚浇筑完的混凝土被雨水浇淋。 (4)养护由专人负责,每天进行温度、湿度、淋水次 数、水温等数据的养护记录。 通过设置抗裂钢筋网片、优化混凝土配合比、强化 施工、养护工艺这四方面的综合措施应用,在第五、六层 墙体拆模后墙面裂缝明显减少,经过一段时间的实施改 2.5混凝土养护及拆模 (1)混凝土初凝后应及时养护,将模板改为保湿效果 进,在施工第2栋六层以下高强混凝土剪力墙时已基本 消除了混凝土表面的裂缝。 较好的木模板,采用带模养护五天的措施。 (2)模板拆除除应符合强度及外观的限定要求外,还 应考虑混凝土水化温升、温降变化规律及混凝土收缩变 化规律、自然环境温度、湿度、风速、曰照等情况,合理确 定拆模时间;不得在混凝土温度峰值时拆除模板及淋冷 水养护;在混凝土浇筑3天后,采用模板上口开小缝隙 的方法,小水慢淋进行墙体养护,养护用水应与墙体外 表面温度相近;拆模后进行喷雾养护,保持表面湿润,总 养护时间不少于七天。 3结束语 由于在高强度混凝土施工过程中受到原材料质量、 配合比设计、天气、施工技术、养护技术等诸多方面的影 响,高强混凝土的裂缝是不可避免的,混凝土裂缝的形 成是一个复杂的问题,裂缝的控制是一个综合性的问 题,在施工过程中,我们要对形成裂缝的原因认真的加 以研究分析,制定出相应的对策,并在施工过程中严格 (3)在干燥、高温、暴晒或风力较大的环境条件下浇 76一 执行相应的规范要求和制定的对策,这对控制高强混凝 土裂缝、提高建筑质量有积极的作用。● 一