地下空間結構裂縫控制與防水新技術

2022-09-30 08:54:03 字數 2746 閱讀 2803

摘要:地下空間結構出現裂縫對建築而言將產生巨大的威脅,但是地下空間的鋼筋混凝土結構出現裂縫又是不能避免的情況。那麼如何有效的對其裂縫進行控制,做好防水工作是建築設計者們最為關心的問題。

要有效控制裂縫的生成,就必須先對裂縫的成因有正確的認識。本文針對這一問題,對地下空間結構裂縫控制與防水新技術進行了**。

關鍵詞:地下空間結構;裂縫控制;防水新技術

一、地下空間結構裂縫產生的原因

(一)混凝土的乾燥收縮產生裂縫

因為混凝土在進行配製時,水泥在加水以後就會變成水泥硬化體,其體積就會發生變化,逐漸變小。一般情況下,每一百克的水泥在經過水化過程以後,其中的化學減縮值在7至9毫公升。而每一百克的水泥其蒸發體積大約在6毫公升左右。

這樣如果混凝土處在相對乾燥的環境之下,那麼蒸發的水量就會急劇上公升,導致混凝土的毛細孔縫中溢水,在表面產生了毛細壓力,使混凝土產生毛細收縮,一旦收縮值超過了混凝土的收縮極限,就會引起乾燥收縮,從而導致裂縫的產生。

(二)混凝土的溫差收縮產生裂縫

因為混凝土在進行硬化時,其水泥會和水發生劇烈的化學反應,就是俗稱的水化過程,從而產生大量的水化熱引起混凝土內部溫度急劇上公升,又因為是處於地下空間結構中,所以內部熱量不能及時消散,溫度不能下降就很容易引起混凝土內外部溫差過大,產生溫差應力,從而使混凝土結構受到影響,而混凝土在初期的硬化過程中,抗拉強度是極其低下的,所以內外溫度差異太大,混凝土結構受到影響就會導致拉應力超過混凝土早期硬化的抗拉值,從而產生裂縫。

(三)混凝土的塑性收縮產生裂縫

混凝土在進行初期凝固之前會出現泌水現象,相對乾燥的環境就會引起水分的劇烈蒸發,造成混凝土因為失水而發生收縮現象。這時混凝土中的細骨料與粗骨料和水泥之間也就產生了不均勻的沉降收縮,導致變形。這種現象是發生在混凝土最終凝固之前的塑性時期,所以又被稱之為塑性收縮,其混凝土發生塑性收縮後的最大收縮量可以達到百分之一左右。

這時,在混凝土的表面上,當在進行抹壓施工或是在對混凝土進行養護時不及時或者不到位,就會使混凝土出現區域性龜裂,導致裂縫的發生,這屬於塑性收縮引起的表面裂縫;又或者是因為混凝土中水泥和粉煤灰的比值過大,水泥用量太多,加上粗骨用料少等一系列配合比問題加上振搗不充分、環境的相對溫度較高等就會使混凝土發生塑性收縮,從而導致深層裂縫的產生。

(四)混凝土的自生收縮產生裂縫

在地下室空間結構中,密封的混凝土內部的相對濕度是隨著水泥進行水化過程中放出的熱量逐步降低的,這稱之為自乾燥現象。自乾燥現象會引起混凝土毛細孔縫中的水分因為不飽和從生負壓,從而導致了混凝土的自生收縮現象。高水灰比的混凝土因為自生收縮現象不明顯所以很少引起人們的注意,但是在低水灰比的混凝土當中,這一現象就十分明顯了,自生收縮的加劇會造成混凝土的變形,一旦變形量超過混凝土的極限,就會產生裂縫。

(五)混凝土後期出現膨脹產生的裂縫

在水泥當中有許多游離狀態的氧化鈣和氧化鎂,而這些游離狀態的氧化物會形成氫氧化物從而導致混凝土的體積發生膨脹,產生裂縫;或者是因為混凝土中的水泥和減水劑中含有大量的鹼性物質,這些物質和集料中的活性矽發生鹼-集料反映導致混凝土膨脹,導致裂縫的產生;又或者是因為地下空間結構中的氯離子、鎂離子和硫離子等有害離子侵入到了混凝土的內部,導致鋼筋發生鏽蝕從而生成了二次鈣礬石,石混凝土的體積發生膨脹導致裂縫的產生。

(六)施工管理問題產生的裂縫

在除了混凝土自身原因導致的混凝土裂縫產生原因之外,還有一項導致裂縫產生的最主要原因便是在地下空間結構混凝土施工中,管理出現問題導致的裂縫產生。在進行混凝土的施工中,對混凝土的澆築振搗是否到位,振搗後混凝土是否均勻密實都是影響混凝土建築質量的主要問題。過度振搗會使得混凝土的浮漿過厚,振搗不充分會使得混凝土內部質地不均勻,並且在施工縫和對細微部分處理時不認真,抹壓又不及時,就會使混凝土的表面產生塑性收縮,產生裂縫。

而當混凝土建築完成以後,對其的養護工作也是十分重要的,許多施工單位對這項環節卻不是太重視。當施工人員對牆體和梁柱的混凝土保濕養護不到位時,就很容易引起收縮裂縫的產生。

二、地下空間結構裂縫的控制

在了解了地下空間結構產生裂縫的原因以後,在面對其施工時,就首先要保證混凝土在進行調配時其中的配合比。在進行配合比的確定時,要首先對地下空間結構的相對濕度、空氣、水分等因素進行詳細的計量,然後針對所測量到的資料合理進行混凝土的配合比設計,利用減少水泥用量、增加粉煤灰,需用級配骨料等方法,控制混凝土因為其環境導致的自身收縮現象的產生,從而減少裂縫的產生。

在進行混凝土的施工時,首先要注意對混凝土的振搗作業,施工人員應該仔細均勻的對混凝土進行振搗,然後再進行澆築施工。混凝土在初凝前,要進行模具的保護,等到混凝土徹底凝固以後及時拆除模具,避免塑性收縮的情況產生。對於細微的部分也要仔細施工,防止因為氣泡導致混凝土開裂。

在進行混凝土的養護工作時,應該按照相應的養護標準進行,對混凝土進行充分濕潤的時間要把握好,在乾燥環境下要用麻袋或保護層進行混凝土的覆蓋,避免水分的迅速蒸發,導致的收縮裂縫的產生。

三、地下空間結構的防水新技術

在進行地下空間結構的防水施工時,考慮到其結構中乾濕度的影響,可以選用環氧樹脂對混凝土的鋼筋結構進行防水保護。而如果混凝土已經出現了裂縫,導致滲水現象的發生,則可以根據裂縫深度採用填充法、注入法、或者是表面覆蓋法進行裂縫的補救,在進行這些裂縫的補救施工時最好都選用彈性環氧樹脂來進行填補,因為其材料具有優良的耐腐蝕性與結合性,可以發揮出良好的防水效果。

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