
混凝土墙体是一种厚度小于400mm的薄壁结构,墙体高度与长度的比值应小于0.2。在施工过程中,墙体竖向裂缝是一个常见问题,它对混凝土结构的防水和抗渗性能有很大影响。因此,预防和减少墙体竖向裂缝是非常重要的。
一、墙体竖向裂缝特点
墙体竖向裂缝通常在拆模后的1~3天内出现,相邻两裂缝间距离为2~4m,裂缝宽度为0.1~0.3mm。当墙体厚度为300~400mm,裂缝宽度超过0.3mm时,裂缝就会贯穿整个墙体。为了观察裂缝发展情况,可以在裂缝上、中、下三处涂抹一层30mm宽的石膏浆条,并观察两周时间,看石膏层是否开裂,以评估裂缝的稳定性。
二、混凝土墙体竖向裂缝产生原因
混凝土墙体竖向裂缝主要是由混凝土发生变形引起的。混凝土变形的原因主要有以下几点:
1. 水泥偏细,早期强度高,混凝土硬化过程中体积缩小,引起混凝土变形。
2. 混凝土凝结过程中,水泥水化热使墙体温度升高,产生内外温差。特别是在气温骤降时,内外温差更大,形成内部膨胀、外部收缩,产生温度变形应力。此外,过早的拆模也是导致混凝土墙体内外温差的主要原因。混凝土墙体裂缝的方向主要取决于约束力和抗拉力。一般来说,裂缝方向垂直于约束力和拉应力方向,并且垂直于抗拉能力较弱的方向。在水平方向上,墙体中下部受到基础和柱子的约束,约束了墙体的水平变形,产生了水平方向的拉应力。当拉应力大于墙体的抗拉能力时,墙体就会开裂。
3. 一般认为混凝土的早期开裂是由于塑性收缩和自收缩引起的。塑性收缩是指混凝土终凝前的收缩,主要是由于混凝土在塑性阶段表面失水过快导致的。自收缩是指水泥水化过程中引起的化学减缩。混凝土墙体早期裂缝主要是由这两种收缩的叠加引起的。
三、混凝土墙体竖向裂缝的预防措施
由于墙体竖向裂缝主要是由墙体混凝土变形和基础约束引起的,因此如何减少变形并提高墙体的抗拉强度是预防裂缝的关键。
1. 材料方面:选用中低热水泥和含泥量低的中粗砂,选用级配良好、针片状含量小的石子。使用不低于II级标准的粉煤灰和不低于S95级的矿渣粉,必要时可以添加膨胀剂或纤维以提高混凝土的抗裂性能。
2. 优化配合比:减少水泥用量,增加矿物掺合料用量,采用60天或90天强度作为验收强度。在满足工作性能的前提下,采用低用水量、低砂率、低坍落度的混凝土,以减少混凝土的收缩。
3. 配筋方面:适当提高配筋率,水平方向钢筋间距不宜大于150mm,钢筋直径不小于10mm,以增加墙体的抗拉强度。将水平构造分布的钢筋移到主筋的外侧,保证水平构造钢筋的保护层不小于30mm。
4. 分层浇筑:严格按照规范要求进行分层浇筑混凝土,采用溜槽保证混凝土自由倾落高度不超过2m,确保混凝土在下落过程中不发生离析和分层。浇筑过程中要分层分段连续进行,每层浇筑厚度不超过500mm,宜控制在30~50cm。在振捣过程中要充分振捣,以保证混凝土的均质性。
5. 保温保湿养护:保温可以降低混凝土温度散失,减少混凝土内外温差,减轻环境温度变化对混凝土的影响,防止表面裂缝的产生。适当延长散热时间,提高混凝土的抗拉能力,使温度应力小于混凝土的抗拉能力,预防裂缝的产生。在施工过程中,要适当延长拆模时间,并及时采取覆盖措施进行保温保湿。
内容来源:砼学研究所
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