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地下室顶板裂缝原因分析及处理


地下室顶板裂缝原因分析及处理 摘要: 本文以一个实际工程为例, 分析了地下室现浇钢筋混凝土顶板裂缝产 生的原因,并提出相应的修补措施。从而减少了裂缝的产生,提高了建筑物的承 载能力。 关键词: 地下室顶板;裂缝;原因分析;处理措施 为了充分利用建筑用地, 目前涌现了一批上部建筑独立、地下部分连体的建 设工程项目。该类建筑工程项目拥有超长、大体积的地下室,施工过程中有大面 积的顶板外露部分。在工程施工过程中,顶板较长时间暴露在外,受天气等环境 因素影响大,常出现开裂现象。下文结合工程实例,分析了地下室现浇钢筋混凝 土顶板裂缝产生的原因,并提出相应的修补措施。 一、工程概况 某大厦为现浇钢筋混凝土结构, 主楼 28 层, 裙房 6 层, 地下 3 层, 深基坑 围护结构采用 1m 厚钢筋混凝土地下连续墙, 兼做主体结构的地下室外墙。地下 室顶板利用后浇缝分 3 次浇筑。南裙房地下室顶板 C40 混凝土于一年半后浇筑, 水泥:水:砂;石子重量比为 1:0.442:1.651:1.883;办公楼地下室顶板 C35 混凝土于 2009 年 8 月 6 日至 7 日浇筑, 水泥:水: 砂:石子重量比为 1:0.494:1.943:2.566;北公 寓 B2 板 C40 混凝土于 2004 年 8 月 15 日至 16 日浇筑, 水泥:水: 砂:石子重量比 为 1:0.453:1.651:2.295。所有混凝土均掺用 15%的粉煤灰及 SP406 外加剂, 设 计坍落度为 18cm。混凝土浇筑时气温较高, 浇筑完 8 小时后开始浇水养护。大 约在浇筑完混凝土的 40 日后在上述三个部位发现裂缝。根据有关单位对上述裂 缝 9 月 23 日至 11 月 10 日的观测结果, 裂缝大多为贯穿裂缝, 随天气气温变化缝 宽有波动现象,总的呈增宽趋势, 波动及增宽的趋势都较小。 二、地下室顶板裂缝原因分析 混凝土出现裂缝的原因分类方法很多, 国际预应力混凝土协会(FIP)制定 的六类分类法比较科学。根据检测、计算、分析研究结果按 FIP 分类法分析, 本 工程开裂的原因可归结为混凝土收缩裂缝及温度裂缝叠加作用的结果。 一般认为 混凝土的收缩, 是由水泥胶体本身的收缩(即凝缩)和混凝土失水产生的体积收 缩(即干缩)两部分组成。从凝缩的角度看, 水泥用量多、水泥等级高收缩将增大 相反, 骨料级配好、密度大、弹性模量高的混凝土收缩小。从干缩的角度看, 水 灰比大、养护条件差、表体比大, 都会使混凝土干缩量加大。混凝土浇筑后, 水 泥水化过程为一放热过程, 混凝土强度等级高、水泥用量大、水化热加大, 如施 工环境温度高、骨料温度高, 混凝土入模时温度就高。混凝土的温度线胀系数为 10 一 5/℃如果初凝时混凝土的温度高于正常条件下 20℃~30℃ , 则由于温度变 化引起的变形相当于混凝土的极限收缩量。 混凝土收缩和温度降低引起的体积缩小 , 如果没有边界条件的约束自由 变形, 则不会产生内部约束应力, 更不会产生裂缝。只有在边界有约束的条件下, 自由变形得不到满足, 收缩才会在混凝土构件内部产生拉应力。由于混凝土的抗 拉强度远低于其抗压强度, 此拉应力大于混凝土的极限杭拉强度时, 就会在构件 内部出现裂缝。裂缝的产生也是变形的结果, 从而导致应力松弛。 本工程在施工地下室顶板时, 正值南方地区高温酷暑季节, 连日气温都 在 35℃ 以上, 有时高达 39℃。在太阳暴晒之下, 实际混凝土初凝时, 表面温度 可达 50℃~60℃, 而出现裂缝时气温在 25℃左右, 温差变化在

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