地下室混凝土墙体裂缝成因及控制措施

2018-12-08徐云龙

商品与质量 2018年48期

徐云龙

北京建工土木工程有限公司北京 100015

1 地下室混凝土墙体裂缝预防的意义

地下室是建筑的底层工程，地下室混凝土墙体出现裂缝会带来多方面的危害和不良影响。轻微的裂缝影响建筑外貌美观，严重的裂缝则可能威胁到建筑结构安全，甚至引发建筑整体垮塌、陷落等问题，不仅影响建筑工程结构整体安全，也可能威胁到人们的生命安全。轻微的混凝土裂缝如果得不到及时处理，随着裂缝处载荷的增大，内外作用力的干扰等，则可能导致混凝土中的钢筋腐蚀、剥落，混凝土结构整体强度下降，影响整个建筑结构安全。

2 地下室混凝土墙体裂缝案例分析

2.1 工程概况

高层建筑总建筑面积为46375平方米，地下室建筑面积为10000平方米，外墙厚度为350毫米。数据表明，施工过程为墙、柱、梁、板混凝土浇筑，总长度为360m，除以浇筑带。分为8个施工部分。在对专业人员的现场调查中，发现地下室的混凝土墙体存在大量有规律的裂缝。

2.2 裂缝及其成因分析

（1）裂缝情况。检测到外墙共96处裂缝，总长360。裂缝主要集中在两柱之间的墙体上。分布均匀，间距在1m和2m之间。垂直分布主要分布在地下一层。50mm，从顶部到外墙混凝土浇筑高度，总长3.3m-3.5m，宽度在0.3mm-0.6mm之间。经过三个月的连续观察，裂缝宽度变化不大。

（2）裂缝成因。混凝土裂缝产生的原因基本可分为以下三类：混凝土凝结前的沉降裂缝及干缩裂缝，简称收缩裂缝；水化热引起温度应力的裂缝，简称温度裂缝；混凝土受外力载荷作用形成的裂缝，简称荷载裂缝。下面结合本工程裂缝特点，以及各种常见裂缝的形成原因，对本工程墙体的裂缝成因进行分析。

①收缩裂缝：混凝土在凝结硬化过程中，表面和内部水分散失，引起失水收缩，同时集料与胶凝材料之间会产生不均匀的变形，在混凝土表面养护不当的位置出现龟裂。早期收缩裂缝通常在混凝土终凝前后出现，由此判断该项目墙体裂缝非早期收缩裂缝。

②荷载裂缝：结合本工程出现的裂缝形式进行分析，混凝土自重及模板重量引起的外力荷载相对较小，且不会造成地基的沉降，所以认为本工程的裂缝非荷载裂缝。

③温度裂缝：混凝土结构内部水化反应发生温度变化，形成混凝土“中心—表层—外部”温度梯度，伴随混凝土本身具有的热胀冷缩特性而发生体积变化。混凝土受热体积膨胀，随后当温度降低时混凝土体积开始收缩，在混凝土内部产生收缩应力。在混凝土强度增长初期，温度收缩应力大于混凝土的抗拉应力时，混凝土就容易产生温度裂缝。本工程墙体受结构尺寸影响，环境接触面积大，受温度应力影响较大。C45混凝土经热工计算，其中心温升约为50℃，入模温度如按当时最低气温16℃考虑，随水化反应放热过程不断推进，中心温度可达到66℃左右，表面温度约56℃左右。按照温度控制，混凝土表面温度与大气温度相差过大（＞20℃），温度收缩应力使混凝土从表面爆裂向内部扩展导致通裂，则会形成近似45°斜向上裂缝；出现竖向裂缝的位置没有经过穿墙螺栓，其中心温度高于穿墙孔处，当表面温度的急剧下降导致混凝土内部温度与混凝土表面温度相差太大（＞25℃）时，温度收缩应力使混凝土从内部爆裂。故认为本工程裂缝主要为温度裂缝。

2.3 控制措施、优化设计

（1）混凝土抗拉能力设计。混凝土自身的极限拉伸值将直接影响其裂缝的发生，对此可以从优化配筋入手，来提高混凝土墙的抗裂能力。参照行业标准规定，混凝土剪力墙配筋标准通常按混凝土剪力墙配筋率标准的规定设计。混凝土剪力墙配筋率标准：配筋项目：水平构造筋，配筋率或间距：＞0.4%；＜150mm；配筋项目：墙中部、顶部，配筋率或间距：50-100mm；配筋项目：墙体和柱体链接处，配筋率或间距：1500-2000mm（加强筋）；配筋项目：开口/入口或截面处，配筋率或间距：附加筋。

（2）采用微膨胀或补偿收缩混凝土。在普通混凝土中，添加一定量的膨胀剂，混凝土有一定程度的膨胀，而且遇到钢筋等的约束应力，则会形成一定量的压应力，此应力与混凝土在凝结硬化过程中产生的拉应力在一定程度上相互间抵消，从而对混凝土的收缩进行补偿，达到了预防裂缝效果，维持了结构的稳定性。

（3）设计的墙体长度尽量不要超出《混凝土结构设计规范》规定。地下室墙体伸缩缝的最大间距不要大于30m，必要时可设计伸缩缝及后浇带，尽量使墙体的收缩内力减小，防止开裂。

2.4 优化混凝土施工方法

首先，合理优化原材料的选择，按照规范控制配合比，控制水泥用量，尽量使用低热量或中低热水泥，如粉煤灰水泥、矿渣水泥等，在搅拌混凝土时，有可能降低水泥的总用量。根据规范，每立方米混凝土应控制在450公斤，以确保混凝土易于混合。浇注时泵送更平稳。其次，根据施工项目的要求，它需要在混凝土中。加入外加剂可以提高混凝土混合物的流动性和保水性，降低水化热，延缓热峰的出现，并加入适量的膨胀剂，使混凝土微膨胀，抵消混凝土的收缩。应力是提高混凝土密实度的重要因素，在防止混凝土收缩裂缝中起着重要作用。

2.5 提高施工人员的素质

建立健全质量管理体系，制定质量管理规章制度，对人员实行质量责任层，有计划地采购材料和设备，严格执行检查，做好记录，定期培训施工人员。施工人员应跟随操作。工艺规范，模具不提前拆模，不遵守具体配置规范。没有前进的一步，没有延迟的一步，每个过程完成后的一步。验收合格后，可以进行下一步工序，以保证地下室的缩小。混凝土裂缝的产生。