地下室混凝土裂缝原因分析和控制

地下室混凝土裂缝原因分析和控制

魏昊

(南京中南工程咨询有限责任公司江苏南京210005)

摘要：本文简要介绍地下室裂缝产生的主要特征和规律，对施工过程中出现的裂缝原因进行分析并提出解决方案。

关键词：地下室；混凝土裂缝；裂缝原因分析

随着高层建筑的增多，无论是办公楼、大型商场及商住楼，一般均有较大面积的停车场、人防要求及设备用房等地下室结构。地下室渗漏现象也比较普遍，渗漏不仅影响使用功能还会降低建筑物的耐久性。

1概述

地下室混凝土墙体开裂在工程施工实践中是一个比较普遍的现象，混凝土标号越高，开裂现象越普遍，裂缝的发生会导致地下室墙板渗漏，锈蚀地下室墙板钢筋，严重影响地下室的使用功能，给建筑结构安全造成极大的隐患。地下室混凝土目前基本是泵送混凝土，即使是薄的混凝土构件，虽然水化热不是很高，但因为混凝土收缩较大，是造成混凝土产生裂缝的主要原因；地下室主要由混凝土垫层、底板、墙板、顶板构成，因为地下室混凝土底板对混凝土墙板的约束系数比地基对整个地下室混凝土底板的约束系数要大许多，所以地下室开裂现象大多发生在地下室墙板部位，地下室墙板越长，出现裂缝的现象越多，因此地下室混凝土工程在施工阶段出现开裂现象是长期困扰工程施工的一个质量通病。

1.1地下室混凝土墙体裂缝产生的主要特征和规律

（1）大多数裂缝为垂直地面的竖向裂缝，裂缝宽度是中间宽，两端逐渐变细后直至消失。多数裂缝基本接近墙高，也有处于墙体中间位置。（2）裂缝数量较多，宽度一般不大，多数裂缝宽度在0.2mm以内，超过0.3mm宽的裂缝不多，贯穿裂缝较少。（3）裂缝多数出现在模板拆除后，且模板拆除时间越早，裂缝发生现象较多。（4）混凝土长墙方向裂缝较多，且集中在中部，两端较少，短墙方向出现裂缝现象较少。（5）泵送商品混凝土比现场自拌混凝土出现的裂缝概率要大。（6）混凝土强度越高，水泥用量越多，出现裂缝的现象就多。（7）混凝土坍落度越大，出现的裂缝越多。

2裂缝产生的主要原因

2.1设计原因引起的混凝土裂缝

2.1.1(GBJ10-89)规定：现浇钢筋混凝土墙伸缩缝的最大间距为20（露天）-30m（室内或土中），但实际工程中墙长均超过此规定。

2.1.2在设计的时候，往往为了保证建筑物的整体性、适用性、抗渗性，只在整体结构沉降不均匀的地方设置后浇带，这就造成部分地下室混凝土墙超过《混凝土结构设计规范》要求而未设置变形缝。

2.1.3工程结构设计：在工程结构设计时，作为地下室墙板只起到维护和分隔作用，所以在墙板配筋时，只配构造筋，而不配受力筋，因混凝土收缩应力的大小没有设计计算依据，无法计算横向受力筋的配筋量。若在横向方向没有足够的受力筋去抵抗收缩应力，收缩应力一旦大于混凝土本身的抗拉强度时，必然会导致裂缝的产生。

2.2混凝土收缩变形引起的混凝土裂缝

2.2.1失水收缩。经研究表明，水泥水化所需要的水约为其重量的32％即水灰比为0.32，而为了满足混凝土施工的和易性，水灰比一般都大于0.38～0.42，这些多余的水一部分由混凝土表面蒸发，在混凝土凝固后，如拆模过早，混凝土表面的水份蒸发快，表面层混凝土体积收缩大，而混凝土内部失水慢，体积变化小，混凝土就会产生内外变形的差异，使混凝土产生拉应力，而此时混凝土强度较低，当产生的拉应力大于混凝土抗拉应力时，导致混凝土裂缝的产生。另外混凝土在养护过程中，混凝土的强度增长是与内侧毛细管中水份的失去同时发生的，在失水过程中，较大孔隙中的自由水失去所引起的体积收缩值虽然不大，但因留下的孔洞会导致混凝土防水抗渗能力降低。

2.2.2碳化收缩。混凝土在硬化和成型过程中，受到的碳化作用也会引起混凝土收缩，碳化收缩与混凝土所处环境中的潮湿状态和二氧化碳的浓度有关，碳化首先在混凝土表面发生，然后由表及里逐渐扩散的过程，混凝土表面因碳化作用而产生收缩，对其内部形成压力，从而使混凝土表面产生碳化裂缝。

2.3温度变化引起的混凝土裂缝

2.3.1未选用低水化热的水泥，除了大体积混凝土施工外，水泥水化热问题并没有引起重视，混凝土的内部因水化热而升温，并产生一定程度的膨胀，当温差应力大于混凝土抗拉强度时，就会在混凝土表面产生张拉裂缝。

2.3.2昼夜温差和墙体阴面和阳面温差变形。由于昼夜温差和墙体阴面和阳面温差变化，引起墙体产生温度变化的胀缩变形，温差越大，变形越大。相应的混凝土收缩变形也大。

2.3.3气候突然变化（温差变化较大）。炎热的高温季节，雷阵雨频繁，高温下的混凝土墙体受雨淋后，温度骤降，引起墙体在较短时间内产生较大的温度应力，而地下室墙没有足够的时间调整应力均匀分布，极易产生收缩裂缝。

2.4施工工艺引起的混凝土裂缝

2.4.1钢筋的绑扎：钢筋的绑扎不规范，钢筋保护层不符合要求，墙中的“S”形钢筋未钩在外侧筋上，水平筋间距明显不均等。

2.4.2未合理选用混凝土浇筑方案，未分层施工，混凝土顶板与墙板一起施工，使墙板较早的受到顶板的约束。

2.4.3混凝土浇筑：混凝土浇筑时，振捣不实或过振，造成混凝土空洞、材料均匀性差或混凝土粗骨料下沉，面层浮浆多。

2.4.4模板：模板没有足够的强度、刚度和稳定性，或模板拆除时间太早，混凝土养护不及时、不充分，混凝土表面失水过快。

2.5混凝土标号越高，收缩越大，泵送混凝土收缩大。混凝土标号越高，强度越大，水泥用量也越多，收缩也越大，裂缝出现的频率也越高。泵送混凝土的坍落度较大，混凝土收缩也大，水泥用量多，石子粒径小，容易形成混凝土开裂。

2.6地下室裂缝的预防和控制

2.6.1设计方面：设计方面应严格按照《混凝土结构设计规范》的要求进行设计，伸缩缝的设置位置合理。

2.6.2加强水平钢筋的配置。

2.6.3合理设置后浇带代替永久性变形缝，是减少混凝土墙体收缩应力比较理想的方法，后浇带浇筑的时间不能过短，最短不少于60d，后浇带浇筑用的混凝土采用微膨胀混凝土。

2.6.4尽量采用中低强度等级的混凝土：尽量采用中低强度等级的混凝土(C25～C35)，混凝土强度等级越高，裂缝出现的可能越大。

2.6.5严格控制混凝土配合比：严格控制混凝土配合比，黄砂、碎石的级配必须符合要求，砂的含泥量不大于2％，石子的含泥量不大于1％，控制好混凝土塌落度。

2.6.6降低混凝土入模温度：降低混凝土入模温度，控制混凝土内外温差在25℃以内，地下室混凝土墙板应采用二次振捣，排除混凝土因泌水在粗集料、水平钢筋下部生成水份和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，从而提高混凝土抗裂性。

2.6.7加强混凝土的养护工作：

（1）养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施，必须充分重视，并制定养护方案，派专人负责养护工作；（2）混凝土浇筑完毕，在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护；（3）浇筑后采用覆盖、洒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施；（4）为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，混凝土浇筑完毕后应在12h以内加以覆盖和浇水，普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于14d。

2.7地下室裂缝的常用处理方法地下室裂缝的处理必须通过对裂缝发展进行观察，发现裂缝稳定后方可处理。地下室墙板裂缝的处理要根据具体情况采用合适的方法，常用的处理方法如下：（1）混凝土自身闭全法；（2）表面防水层；（3）填充堵漏法；（4）注浆法；（5）表面涂刷加玻璃丝布法（6）个别特殊部位的处理：施工缝的处理，外墙施工缝应设在高于底板30cm的外壁上。对于地下室留置施工缝时，应设置止水钢板或按设计要求留置。浇筑砼前，要将原砼表面的浮浆凿去，并认真清理后再浇筑新砼。后浇带的砼应采用补偿收缩砼。预埋件的处理，穿透外墙的预埋件，应在每一个预埋件上加焊止水环。预埋件穿透模板处要堵塞严密，不得漏浆。混凝土浇筑时，要注意将预埋件下方的砼振捣好，防止出现空洞、蜂窝。

3结语

地下室混凝土裂缝防治是一个综合性问题，裂缝的出现与很多因素有关，需要从结构设计、到混凝土原材料、配合比、混凝土施工前的准备工作、施工方案、混凝土振捣、养护等方面进行全过程控制，对地下室设计图应作专项审核，编制切实可行的地下室混凝土施工方案，方案应对气候变化确定相应的保护措施，混凝土浇筑过程应有专人负责，只有层层落实，责任到人，积极主动地做好裂缝预防工作，减少地下室墙板裂缝和杜绝渗漏的目标是可以实现的。

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