【原創(chuàng)作品】地下室溷凝土外墻開裂預估的探討【資料下載】

1、地下室混凝土外墻開裂預估的探討陳靜茹12，王命平1，胡濱波1（1.青島理工大學土木工程學院，山東青島266033；2.武漢理工大學土木工程與建筑學院，湖北武漢430070）摘要：地下室混凝土外墻施工期間開裂情況較為普遍，是影響地下室耐久性的主要因素之一。裂縫預估是進行裂縫控制的前提，本文在工程調(diào)查的基礎上，討論了基于外約束的裂縫預估理論和基于補償收縮混凝土的裂縫預估理論，兩種理論預估結(jié)果的對比表明基于外約束的裂縫預估理論和工程實際情況較

2、為吻合?？紤]地下室外墻約束條件、水平鋼筋配筋率、補償收縮混凝土的特點等因素，將兩種控制理論結(jié)合起來，提出了使用泵送補償收縮混凝土的地下室外墻裂縫控制指標及其限值，并根據(jù)工程調(diào)查結(jié)果對裂縫控制指標限值進行修正。該指標可近似預測采用補償收縮混凝土的鋼筋混凝土地下室外墻裂縫，較好地滿足了施工期間預估地下室外墻裂縫的需要。關鍵詞：地下室；混凝土外墻；裂縫；預估中圖分類號：TU312.3文獻標識碼：A文章編號：16727037(2008)0302

3、5604高層及多層建筑的鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)外墻壁薄、施工過程中易出現(xiàn)裂縫。近年我國商品混凝土的應用迅速發(fā)展，由于泵送的需要，混凝土的流動性加大，使得混凝土的收縮率從以往的0.04%～0.06%增加到0.06%～0.08%，導致地下室混凝土外墻出現(xiàn)裂縫的幾率大大增加[1]。建筑物地下室多處在有水的環(huán)境，外墻開裂導致滲漏與安全隱患（鋼筋銹蝕），所以外墻裂縫一直是影響地下室耐久性的主要因素之一。本文以青島地區(qū)工程實例為基礎，對地下室外墻裂縫

4、預估理論進行探討，提出裂縫控制指標，以滿足施工期間預估地下室外墻裂縫的需要。1工程實例調(diào)查以下是青島市八個工程地下室外墻施工期間的調(diào)查資料（表1），表中墻長為一次性澆注最大長度，所有墻體均采用泵送混凝土澆注。除1號墻體采用PO32.5MPa水泥拌制混凝土外，其余墻體均用PO42.5MPa水泥拌制混凝土，a~d墻體混凝土中摻加10％粉煤灰。表1地下室外墻調(diào)查墻體L(長)H(高)t(厚)／mm水平鋼筋配筋率／％膨脹劑名稱與摻量／％設計強度與

5、抗?jié)B指標，單方水泥用量／(kgm3)開裂情況13080051003500.3231JEA，8C40S84602條貫穿裂縫23480053003500.5864JEA，8C40S8370表面裂縫34240051503500.5864UEA，10C50S8430表面裂縫43140042503000.6841UEA，10C30S8366未開裂a3520045003000.6841UEA，11C40S8405未開裂b3960046003500.

6、4308PNS系列，1C40S12380未開裂c3650055004001.2671JEA，8C40S8353未開裂d4080039003500.4398UEA，11C30S8364表面裂縫調(diào)查發(fā)現(xiàn)，混凝土中未摻加粉煤灰的墻體(1～4)，超過半數(shù)的墻體在施工期間出現(xiàn)不同程度的裂縫；混凝土中摻加粉煤灰的墻體(a～d)，墻體開裂的情況較輕。裂縫出現(xiàn)的時間集中在墻第25卷第3期華中科技大學學報（城市科學版）Vol.25No.32008年9月J

7、.ofHUST.（UrbanScienceEdition）Sep.2008收稿日期：20080305作者簡介：陳靜茹（1973），女，湖北武漢人，講師，碩士，研究方向為施工技術及項目管理，jingru_chen@。度，提高了混凝土的抗裂性能[3]。對補償收縮混凝土來講，可以預測并采取措施防止混凝土由內(nèi)部約束引起的裂縫，但此理論不能預測混凝土在外約束作用下的開裂問題。對地下室混凝土外墻，大量的實例證明外部約束是引起裂縫的主要原因，即使采用

8、補償收縮混凝土，墻體的裂縫也不能完全避免。對超長結(jié)構(gòu)的地下室混凝土外墻，可采用補償收縮纖維混凝土、預應力技術解決混凝土的裂縫問題。但以上方法造價很高，所以多數(shù)工程還是以設置伸縮縫、后澆帶結(jié)合補償收縮混凝土作為控制地下室外墻裂縫主要技術措施[7]。若能將兩種控制理論結(jié)合、提出簡單實用的經(jīng)驗公式預測墻體是否會產(chǎn)生裂縫，則為工程之亟需。3裂縫控制指標K3.1開裂控制指標K基于以上討論，根據(jù)地下室外墻的受力特征、綜合考慮現(xiàn)行補償收縮混凝土材料的

9、特點和影響該構(gòu)件裂縫的主要因素，本文提出地下室外墻裂縫的控制指標K，把兩個抗裂計算理論結(jié)合起來。在考慮外約束的基礎上，公式（1）已經(jīng)給出了墻體長度的限值。補償收縮混凝土最終收縮變形率D和墻體水平鋼筋配筋率ρ是影響墻體是否開裂的兩個重要因素，混凝土最終收縮變形率過大、墻體水平鋼筋配筋率過低均對控制墻體裂縫不利[8]?？紤]以上兩因素對裂縫控制的影響，對公式（1）兩邊乘以系數(shù)ρ1D，并令HECx=β，即：P2arcch11TDDLTαρρβα

10、ε??≤???????(3)對（3）式整理得：P2arcch11TDLDTαβρραε??≤???????(4)令ρβ=1LDK，[]P2arcch1TDKTαραε??=???????，則得到地下室外墻裂縫預估經(jīng)驗公式（5），此公式考慮了墻長L，混凝土最終收縮變形D，墻體水平配筋率ρ對墻體裂縫的影響。[]KK≤(5)式中，K和[K]分別為開裂控制指標及其限值。3.2開裂控制指標限值[K]的確定開裂控制指標限值[K]和補償收縮混凝土的最

11、終收縮變形率D，綜合溫差T，水平鋼筋配筋率ρ等因素有關。D根據(jù)εP進行計算，對地下室混凝土外墻，偏安全地取其極限拉伸率εP（D值）為1.3104[9]。表1中1～4墻體實測的綜合溫差T為29.40℃～39.26℃，取40℃計算，a～d墻體實測的綜合溫差T為30.02℃～32.40℃，取33℃計算。對補償收縮混凝土，為了更好地約束膨脹，墻體水平筋最小配筋率不低于0.3℅[10]。根據(jù)以上取值，對混凝土中不摻加粉煤灰的墻體，[K]≈1.96

12、104；對混凝土中摻加粉煤灰的墻體，[K]≈2.17104。3.3對開裂控制指標限值[K]的修正根據(jù)表1資料、設計圖紙及施工實際情況，計算被調(diào)查墻體的K值如表4所示。表4各墻體的K值計算墻體K／10－4開裂情況墻體K／10－4開裂情況13.2061開裂a2.525024.9239開裂b2.313634.1085開裂c1.958542.6103d3.5709開裂從表4的計算結(jié)果可以看出，隨著K值的增大，地下室混凝土外墻由不開裂變化為開裂，

13、顯示出明顯的規(guī)律性。對表1中的墻體當K≥2.6103104時，123號墻體都開裂了；當K≥2.5250104時，d號墻體開裂，按實際工程對理論計算的[K]值進行修正后，取[K]=2.50104。4算例及結(jié)論經(jīng)計算，青島市某法院綜合樓地下室(表5)外墻裂縫控制指標K=1.8234104﹤[K]，表明本工程地下室混凝土外墻在施工時不會開裂。實際證明，在采取合適的養(yǎng)護措施后，本工程地下室在施工過程中外墻未出現(xiàn)有害裂縫，目前主體結(jié)構(gòu)已完工兩年，