建筑物地下室混凝土抗裂防滲技術(shù)的研究

張 強（臨沂市供熱和住房保障中心，山東 臨沂 276000）

作為建筑結(jié)構(gòu)中的一個部分，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計十分關(guān)鍵，如果地下室承載能力不達(dá)標(biāo)，整個建筑可能因為過大的應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，嚴(yán)重時將導(dǎo)致人民生命、財產(chǎn)遭受不可估量的損失。在地下室結(jié)構(gòu)中，底板與墻體裂縫現(xiàn)象較為普遍，也是施工時需要重點解決的難題。混凝土抗裂防滲技術(shù)能夠解決這一問題，可以防止地下室底板與墻體出現(xiàn)大規(guī)模裂縫，但是一些技術(shù)缺陷仍無法得到有效解決。

1 建筑物地下室結(jié)構(gòu)裂縫成因

在開展地下室施工時，需要做好地下室防滲處理工作，有效地將地下水隔擋在墻體之外。地下室所處的環(huán)境十分特殊，特別是一些高層建筑以及超高層建筑的地下室，比一般的建筑地下室埋深要深很多，所面臨的不穩(wěn)定環(huán)境因素也較多。因此地下室結(jié)構(gòu)常常會因為裂縫問題出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，在水分的長時間侵蝕下，建筑的地下結(jié)構(gòu)強度會改變，對建筑的安全性造成影響。常見的地下室裂縫如下所述。

1.1 干燥收縮裂縫

在完成地下室混凝土澆筑工序后，施工區(qū)域的混凝土處于塑性狀態(tài)，此時混凝土結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境存在著溫度差以及濕度差，外界環(huán)節(jié)相對較為干燥，所以混凝土表面的水分會快速蒸發(fā)流失，水分流失過快導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)收縮加快，結(jié)構(gòu)成型不穩(wěn)定則會引起裂縫問題。如果施工時所處的環(huán)境溫度過高、濕度過低，此時由于塑性收縮而導(dǎo)致的裂縫問題較為普遍。除此之外，如果完成澆筑后的混凝土已經(jīng)出現(xiàn)徹底硬化的現(xiàn)象，此時由于失水使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)應(yīng)力不均勻的情況，進(jìn)而引發(fā)裂縫問題。出現(xiàn)這類收縮裂縫問題大多是因為混凝土配比不科學(xué)，水泥、砂、水這幾種材料的比例決定了裂縫的程度。與此同時，如果養(yǎng)護(hù)工作不合理，加之粗骨料配比無法滿足要求，使得干燥收縮程度增加，導(dǎo)致裂縫擴大。

1.2 化學(xué)收縮裂縫

化學(xué)收縮裂縫問題大多集中于配比水泥過程中，由于組成水泥的各種材料需要經(jīng)過水化反應(yīng)形成漿體，在發(fā)生反應(yīng)時，由于處理不科學(xué)，使得混凝土出現(xiàn)了提前收縮現(xiàn)象，在澆筑時混凝土可能提前進(jìn)入收縮環(huán)節(jié)，導(dǎo)致地下室混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在著裂縫現(xiàn)象。這類問題的成因一般是空氣中的O2以及CO2與混凝土材料中的成分接觸面積過大，或者空氣成分中O2以及CO2濃度過大，導(dǎo)致反應(yīng)的速率增加，使得混凝土出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，而且這類收縮裂縫問題經(jīng)常出現(xiàn)于底板結(jié)構(gòu)，由于該部位結(jié)構(gòu)表面系數(shù)較大，所以很容易在不穩(wěn)定的環(huán)境下出現(xiàn)不可控的反應(yīng)，最終形成不同程度的裂紋問題。相對而言，由于水泥組成成分與空氣和水發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致的裂紋問題，可以通過人為方式控制，不過也會因為人為操作不當(dāng)而引起裂紋問題。

1.3 自收縮與沉降收縮

在拌制混凝土過程中，需要通過一系列的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)，而這些化學(xué)反應(yīng)需要消耗一定量的水分，反應(yīng)時首先會消耗混凝土結(jié)構(gòu)中存在的毛細(xì)水，如果結(jié)構(gòu)中水分過少，混凝土的干燥進(jìn)程就會加快，收縮增加使得結(jié)構(gòu)受力改變，所以會在受力失衡的區(qū)域出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。一般而言，如果在配制混凝土過程中所設(shè)計的水灰比與所選材質(zhì)要求不一致，則可能出現(xiàn)這類裂紋問題，也被稱為自收縮裂縫問題。實際上，混凝土從澆筑到終凝需要經(jīng)歷一段時間，在這段時間內(nèi)，拌合物中的一部分骨料可能出現(xiàn)會下沉現(xiàn)象，下沉過程中有時會與鋼筋接觸，在凝結(jié)后出現(xiàn)沿鋼筋表面的規(guī)則性裂紋，特別是在一些流動性相對較強的混凝土澆筑作業(yè)中，加之所設(shè)計的鋼筋剪力墻較密，更容易出現(xiàn)沉降收縮問題。

2 混凝土抗裂防滲技術(shù)應(yīng)用要點

2.1 做好準(zhǔn)備工作

地下室結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定對于建筑整體的穩(wěn)定起到了關(guān)鍵作用，對于地下室裂紋問題，如果不加以重視，在應(yīng)力作用和水體侵蝕下，地下室結(jié)構(gòu)會發(fā)生不同程度變化，為建筑的安全埋下了隱患?；炷量沽逊罎B技術(shù)的應(yīng)用能夠降低裂紋問題出現(xiàn)的概率，緩解地下室結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題，而重點要控制好各項抗裂防滲操作工藝。在混凝土結(jié)構(gòu)中，起到強度作用的主要成分是水泥，研究表明水泥是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素，大多裂紋都是因為水泥配比不科學(xué)造成的。通過實驗所得數(shù)據(jù)分析可知，在拌制早期如果混凝土強度較高，那么完成拌合后，所獲得的混凝土抗裂性將會呈持續(xù)降低的趨勢，水泥的堿含量以及C3A、C4AF等含相對較低時，經(jīng)過拌和后所得混凝土抗裂性則高于早期強度高的混凝土。所以在設(shè)計混凝土成分組成時，應(yīng)該控制好水泥配比，盡力以后期強度高的成分為主，最好在拌和、澆筑前進(jìn)行多次試驗，收集各項試驗數(shù)據(jù)，通過綜合分析確定主要的混凝土設(shè)計方案，并制定應(yīng)急預(yù)案。

2.2 拌制與運輸

混凝土攪拌作業(yè)時，需要專人負(fù)責(zé)投放料，嚴(yán)格控制各類材料的投放量，減少投料比例失衡帶來的裂紋問題。在拌和工作之前、材料進(jìn)場之后，需要多次測量砂石含水量，分析砂石質(zhì)量對混凝土的影響，綜合多項指標(biāo)將混凝土攪拌作業(yè)所需要的水量比重計算出來，為拌制工作提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，在拌制時應(yīng)該對混凝土坍落度進(jìn)行綜合試驗。其次，開展混凝土攪拌工序時，應(yīng)該確定拌制的具體時間，一般而言，延長拌制的時間最好控制在15min～20min，這樣可以減少拌合物不充分的現(xiàn)象，避免混凝土出現(xiàn)離析問題。

2.3 混凝土澆筑

開展?jié)仓ぷ髦?，施工人員需要做好清理工作，及時將施工澆筑模板以及鋼筋表面的異物掃除，一是要確保模板始終處于嚴(yán)密的連接狀態(tài)，避免模板縫隙處發(fā)生漏漿，二是防止模板與鋼筋表面異物混入到混凝土中導(dǎo)致澆筑質(zhì)量降低。其次，綁扎作業(yè)時，禁止將鐵絲等捆綁物接觸到墻體，防止接觸處形成滲水通道，出現(xiàn)這類問題勢必要返工處理。在澆筑階段，最好以分區(qū)段連續(xù)澆筑的方法進(jìn)行澆筑作業(yè)，始終確保接縫的連續(xù)性，防止混凝土密實度降低，最終引發(fā)微小裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)。此外，開展底板澆筑作業(yè)時，最佳方式是泵送法，技術(shù)人員需要提前在現(xiàn)場安裝澆筑時所需的串筒、溜槽等，為后續(xù)建筑作業(yè)能夠連續(xù)、順暢進(jìn)行打好基礎(chǔ)。

2.4 后期保養(yǎng)與維護(hù)

在混凝土澆筑作業(yè)完成后，混凝土?xí)Y(jié)，在凝結(jié)后需要對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，這個環(huán)節(jié)的工作對裂縫問題的出現(xiàn)有著重要的影響，如果養(yǎng)護(hù)不到位，裂縫問題發(fā)生的可能性將會增加。在養(yǎng)護(hù)時，應(yīng)該確保養(yǎng)護(hù)作業(yè)的及時性，養(yǎng)護(hù)工作需要交給專業(yè)人員負(fù)責(zé)，由于底板混凝土的厚度超過其他結(jié)構(gòu)，所以在養(yǎng)護(hù)時需要按照大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行。值得注意的是，在養(yǎng)護(hù)時，應(yīng)該重點控制好混凝土內(nèi)溫，一般而言，主要以噴灑水方式為主，降低混凝土內(nèi)溫。如果混凝土內(nèi)溫過低，選擇一些塑料膜鋪設(shè)在需要養(yǎng)護(hù)的混凝土表面，然后進(jìn)行保溫保濕處理，則可以起到良好的效果。此外，應(yīng)該收集各養(yǎng)護(hù)階段的數(shù)據(jù)，分析混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷，有助于養(yǎng)護(hù)人員在早期解決裂紋問題，防止輕微裂紋發(fā)展為嚴(yán)重裂紋。

2.5 做好溫差控制工作

為了使混凝土結(jié)構(gòu)溫差合理穩(wěn)定，在配制時最好以低水化熱水泥為主，適當(dāng)?shù)貙⒂盟繙p少也可以起到這種控溫作用?？梢允褂梅勖夯掖嫠啵诨炝现屑尤刖從齽?，這樣能夠延緩混凝土凝結(jié)時間，使得水化熱熱量釋放節(jié)點延后。在進(jìn)行分段、分層施工時，借助于斜面分層法能夠合理調(diào)控各層澆筑厚度，這對于釋放水化熱熱量起到了良好作用?；炷寥肽２僮魈幚頃r，需要控制好澆筑溫度，完成澆筑作業(yè)后及時養(yǎng)護(hù)。

2.6 強化鋼筋、底板控制

在開展外墻混凝土保護(hù)層施工時，最好以雙向抗裂鋼筋網(wǎng)片為主，而且需要在兩側(cè)跨內(nèi)設(shè)置一些抗裂鋼筋，將水平筋移動至豎向筋外側(cè)，選擇鋼筋時以較細(xì)鋼筋為主，在設(shè)計間距時盡量以小距離為主，綁扎抗裂鋼筋網(wǎng)片作業(yè)應(yīng)該確保密度的合理性，防止?jié)仓鳂I(yè)時由于振動導(dǎo)致漏筋問題，降低地下室的防水性能。在澆筑之前，將水泥砂漿涂抹在模板底部，能夠有效降低外墻應(yīng)力。此外，對于塑性收縮裂縫的處理，主要以補償性收縮混凝土方法為主，這樣可以降低用水量，使得凝結(jié)效果變得更好，進(jìn)而提升墻體的抗裂性能。

3 結(jié)語

總而言之，在建筑物地下室混凝土施工中，如果不能將抗裂防滲技術(shù)科學(xué)應(yīng)用，則會導(dǎo)致地下室結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫和漏水，導(dǎo)致建筑穩(wěn)定性降低。因此十分有必要控制好混凝土抗裂防滲技術(shù)的應(yīng)用，將技術(shù)控制措施貫穿于整個環(huán)節(jié)，減少裂紋問題，提升建筑的安全性。