建筑物地下室施工中混凝土抗裂防渗技术的应用分析 娄佳奎

发表时间:2021/5/20   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:娄佳奎
[导读] 摘要:地下室工程抗裂防渗效果是否良好是决定当前地下室质量的重要因素之一。
        启迪设计集团股份有限公司宁波分公司  浙江宁波  315000
        摘要:地下室工程抗裂防渗效果是否良好是决定当前地下室质量的重要因素之一。因此,在实际施工过程中,施工人员不但要制订合理的防水方案,还必须在施工技术上采取科学的方式方法。在施工时,工作人员应对本次施工技术指标进行详细地了解,并以此为据,确立真实有效的管理方法,然后选用良好的原材料,掌握合适的配比。
        关键词:地下室;抗裂;防渗;混凝土施工;施工技术
        1建筑物地下室混凝土裂缝问题分析
        1.1 防渗施工问题概述
        在建筑物地下室施工过程中,防渗问题影响因素很多。比如材料方面的问题。在拌制混凝土材料时,所用砂石等材料中的泥量含量较大,或者水灰比配置不合理等,均可能引发渗漏水问题。该种情况下,就会导致建筑施工材料的密闭性、坚固性等相对较差,严重时会导致渗漏水问题。此外,确定材料配比以后,未进行有效的振捣,也会引发一系列的质量问题。再如,钢筋施工出现了问题。建筑地下室结构施工过程中,钢筋用量非常的大,而且也是一种不可或缺的建筑材料。实践中,若所选用的钢筋材料质量有瑕疵或者存在质量问题,在建成后的地下室乃至整个建筑物均可能因钢筋质量问题而渗漏水。从实践来看,钢筋间距直径等过大,会影响混凝土收缩约束性,被氧化后就会出现渗漏。实践中不可忽视的施工问题是变形缝问题,尤其是高层建筑施工过程中,地下室抗震缝或者温度缝等较为常见,如果不及时采取有效的措施予以防治,则可能会导致地下室出现渗漏水问题。之所以会出现这样的问题,主要是因为浇筑混凝土时未固定好止水带;因止水带扭曲或者移位等,导致混凝土变形缝问题出现。
        1.2 地下室裂缝部位
        对于建筑物地下室而言,混凝土结构裂缝主要在以下部位。
        (1) 承台底板对于建筑物而言,其地下室面积一般都比较大,常以后浇带对其进行分区域。通常情况下,承台的尺寸也相对较大,而且每一次混凝土的浇筑量也非常的大。诸多因素的存在和影响下,承台底板施工浇筑完成后,水泥水化时释放水化热易产生大体积混凝土结构内外温差,进而形成温度应力。在混凝土硬化过程中,其体积会因失水而收缩变小,加之外界各种因素的影响,比如环境温湿度、约束力等,又容易形成收缩应力。上述应力共同作用下,导致建筑物地下室的承台底板产生裂缝。
        (2)地下室外侧墙建筑物地下室的外侧墙一般都比较很长,因此外侧墙混凝土施工浇筑后在其硬化失水收缩过程中,其侧墙顶部位置、底部位置等受到一定的约束。此种情况下,外界各种环境因素的影响,导致收缩应力较大,进而形成裂缝。除上述部位外,建筑地下室楼板以及顶板等位置,也会因收缩、施工堆载等而形成裂缝。
        2混凝土裂缝控制的有效技术
        2.1应用单分子材料有效抑制混凝土开裂
        抗裂性是地下空间中混凝土结构必须具备的一项关键性能。但是,当前的抗裂标准设计过程通常是根据承载能力来设计的。忽略最初的收缩裂缝导致的泄漏和恶化问题,建筑物地下室的抗裂缝设计,应与对控制裂缝和消除裂缝的风险的定量计算相结合,实现混凝土结构设计与材料设计的统一。混凝土收缩变形的主要原因是由于环境、混凝土的温度以及湿度变化而产生的内应力,混凝土的明显变形反映了材料内部和材料上温度和湿度的变化。混凝土内部水分的变化是导致混凝土开裂的重要原因,基于此,可以通过有效减缓混凝土内部水分的蒸发来有效抑制混凝土开裂。结合混凝土的塑性性质以及硬化性质,可以采用一些分阶段养护的手段来弱化混凝土中的水分蒸发。其次,降低混凝土水分蒸发的养护措施,是根据混凝土力学性能的发展降低混凝土初始开裂风险,并实现设计性能的主要过程。


        比如在建筑物地下室混凝土塑性养护阶段,由于该阶段内混凝土的强度较弱,不能使用洒水以及覆膜等手段来减缓混凝土内部水分的蒸发。所以可以使用一些结构和整体状态都相对稳定的单分子养护膜,将其覆盖在混凝土表层。当单分子养护膜覆盖与混凝土表层时,在稳定的温度和湿度条件下,可以将水泥基中的水分蒸发率由原来的45%降低至25%。此外,在单分子养护膜的作用下,可以有效弱化水泥基材料的塑性收缩,减少水泥基表层结壳。除此之外,可以引入双亲性分子结构。在高盐、高碱的混凝土表面泌水层上实现自组装,并形成稳定的单分子膜,在温度40℃,湿度30%和风速5m/s的条件下形成单分子膜,这可以有效抑制水泥基材料的水分蒸发,在此阶段大大延迟了收缩驱动力的出现,将侧面塑性收缩降低了约一半,并有效地减少了混凝土的表面起皮和结壳等等现象的产生。
        2.2应用水化热调控材料抑制混凝土开裂
        目前我国的建筑物地下室设计多采用超长混凝土结构,针对超长混凝土结构,为了有效抑制其开裂,可以通过调控水泥水化速度以及周边温度等手段来提高混凝土结构的抗性。当前一些科学家研发出了一种可用于控制水泥基膨胀的水化热调控材料,结合大量的研究案例表明,将该材料应用于车站建设中,可以大幅降低混凝土水泥的水化放热速率。建筑物地下室结构通常是超长混凝土结构。抑制裂纹的关键是在强外部约束,以及温度快速上升或下降的情况下抑制收缩裂纹,为此,需要对过程进行双重控制的技术措施。一方面,通过调节温度场,减少结构温度峰值。同时,通过调整扩展过程。通过补偿温度下降的收缩,提高温度下降阶段的膨胀效率,并抑制结构混凝土的初始开裂。水合热控制材料是一种新型的化学混合物,可以控制水泥的水合作用历史。在室温条件下,水泥水化放热率的最大值可降低50%以上,与混凝土混合时,结构混凝土的温升可降低6度以上,大大降低了温度开裂的风险。抑制混凝土收缩和开裂的一种有效方法,是通过在水化过程中利用膨胀材料的体积膨胀,来补偿混凝土的收缩和变形,单一类型的膨胀剂受水合性质的限制,混凝土收缩的补偿是有限的。
        比如将水化放热材料和混凝土材料按照适当的比例进行混合,在常温条件下,水泥的水化放热速度大幅降低,对比没有混合材料的水泥,其放热速度减缓至原来的二分之一,从而大幅降低水泥因为温度剧烈变化引起的开裂现象。此外,为了有效抑制因混凝土收缩产生的开裂现象,可在修筑建筑物地下室的过程中掺杂一定比例的膨胀材料。为了提高建筑物地下室的防渗透效果,普遍采用氧化钙或者氧化镁等膨胀效果好的膨胀材料。通过优化钙镁复合膨胀剂的组成,可以补偿混凝土收缩的整个过程,适用于建筑物地下室结构中尺寸较大,温度降收缩较大的混凝土。水合热控制材料不仅可以控制水泥的水合过程,而且具有控制膨胀材料膨胀历史的作用。在此基础上,提出了一种新的抗开裂技术,可以双重控制水化速率和膨胀历史,从而可以大大降低结构的温升。此外,降温阶段的膨胀在50mm~120mm之间,因此所产生的膨胀变形与建筑物地下室结构混凝土温度极速升高、迅速下降的收缩变形更紧密地匹配。
        3结束语
        总而言之,随着建筑行业的快速发展,地下室的作用日渐凸显出来,同时也对地下室建筑施工质量提出了更高的要求。实践中可以看到,其建筑地下室施工技术质量的管控,直接关系着整个建筑工程稳定性,因此应当加强思想重视和技术质量管理,严格落实好各环节的施工质量管理工作,这样才能建设出精品工程。
        参考文献
        [1] 耿敏,李志全,李路,等.徐州轨道交通地下车站侧墙结构高性能混凝土早期抗裂性能研究[J].施工技术,2018,47(S1):1786-1788.
        [2] 蔡海蛟.建筑物地下室施工中混凝土抗裂防渗技术探析[J].建材与装饰,2019(27):16-17.
        [3] 赵嵩珏.高层住宅楼地下室外墙抗裂防渗施工技术和质量保证要点[J].低碳世界,2017(25):172-173.
        [4]茅苏穗.超长地下室外墙混凝土抗裂防渗漏的施工实践[J].四川建材,2018,39(1):56.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: