浅谈民用建筑地下室混凝土裂缝控制技术

于振中

青岛理工大学琴岛学院 山东青岛 266000

作为建筑结构中的一个部分，地下室结构设计十分关键，如果地下室承载能力不达标，整个建筑可能因为过大的应力导致结构稳定性降低，严重时将导致人民生命、财产遭受不可估量的损失[1]。在地下室结构中，底板与墙体裂缝现象较为普遍，也是施工时需要重点解决的难题[2]。混凝土抗裂防渗技术能够解决这一问题，可以防止地下室底板与墙体出现大规模裂缝，但是一些技术缺陷仍无法得到有效解决。

1 工程概况

该工程为双层地下室，地下一层为车库，二层为人防，整个建筑35层，总面积87180.05m3。建筑工程结构裂缝等级为三级，地下室裂缝宽度最大限度0.2mm。

由于地下室结构复杂，形状较为不规则，其底板厚度约620mm，顶板厚约190mm，外墙厚度约350mm。底板、顶板和外墙均采用C35混凝土，抗渗等级达到P6，为了提高混凝土的性能，增加了AEA型膨胀剂，能够有效提高抗渗水等能力。地下室建筑工程中混凝土的使用较多，因此水化时放出热量时非常容易出现裂缝问题，是技术人员需要重点解决的问题。

2 裂缝类型

2.1 干燥收缩裂缝

在完成地下室混凝土浇筑工序后，施工区域的混凝土处于塑性状态，此时混凝土结构与外界环境存在着温度差以及湿度差，外界环节相对较为干燥，所以混凝土表面的水分会快速蒸发流失，水分流失过快导致混凝土内部结构收缩加快，结构成型不稳定则会引起裂缝问题。如果施工时所处的环境温度过高、湿度过低，此时由于塑性收缩而导致的裂缝问题较为普遍。除此之外，如果完成浇筑后的混凝土已经出现彻底硬化的现象，此时由于失水使得混凝土结构出现应力不均匀的情况，进而引发裂缝问题。出现这类收缩裂缝问题大多是因为混凝土配比不科学，水泥、砂、水这几种材料的比例决定了裂缝的程度。与此同时，如果养护工作不合理，加之粗骨料配比无法满足要求，使得干燥收缩程度增加，导致裂缝扩大。

2.2 化学收缩裂缝

化学收缩裂缝问题大多集中于配比水泥过程中，由于组成水泥的各种材料需要经过水化反应形成浆体，在发生反应时，由于处理不科学，使得混凝土出现了提前收缩现象，在浇筑时混凝土可能提前进入收缩环节，导致地下室混凝土内部结构存在着裂缝现象。这类问题的成因一般是空气中的氧气以及二氧化碳与混凝土材料中的成分接触面积过大，或者空气成分中氧气以及二氧化碳浓度过大，导致反应的速率增加，使得混凝土出现收缩现象，而且这类收缩裂缝问题经常出现于底板结构，由于该部位结构表面系数较大，所以很容易在不稳定的环境下出现不可控的反应，最终形成不同程度的裂纹问题。相对而言，由于水泥组成成分与空气和水发生反应而导致的裂纹问题，可以通过人为方式控制，不过也会因为人为操作不当而引起裂纹问题。

2.3 温度裂缝

温度裂缝指由于温度的变化导致混凝土收缩而出现裂缝，主要表现为内部和外部裂缝，宽度约2mm～4mm之间。主要因为内外温差较大导致大体积混凝土裂缝，在浇筑时也容易发生。

2.4 表面微裂缝

表面裂缝又叫塑性裂缝，此种情况在混凝土中出现情况最多但是却少有贯通，且通常不深，常出现在混凝土保护层中。技术人员认为出现表面微裂缝原因是泌水导致，但部分专家认为水泥水化导致体积缩小，同时加上混凝土配比过程中颗粒搅拌不均匀，振捣不足，在抹面后没有采用防蒸发措施等。

3 混凝土抗裂防渗技术应用要点

3.1 做好准备工作

地下室结构的稳定对于建筑整体的稳定起到了关键作用，对于地下室裂纹问题，如果不加以重视，在应力作用和水体侵蚀下，地下室结构会发生不同程度变化，为建筑的安全埋下了隐患。混凝土抗裂防渗技术的应用能够降低裂纹问题出现的概率，缓解地下室结构不稳定的问题，而重点要控制好各项抗裂防渗操作工艺。在混凝土结构中，起到强度作用的主要成分是水泥，研究表明水泥是导致混凝土出现裂缝的主要因素，大多裂纹都是因为水泥配比不科学造成的。通过实验所得数据分析可知，在拌制早期如果混凝土强度较高，那么完成拌合后，所获得的混凝土抗裂性将会呈持续降低的趋势，水泥的碱含量以及C3A、C4AF等含相对较低时，经过拌和后所得混凝土抗裂性则高于早期强度高的混凝土。所以在设计混凝土成分组成时，应该控制好水泥配比，尽力以后期强度高的成分为主，最好在拌和、浇筑前进行多次试验，收集各项试验数据，通过综合分析确定主要的混凝土设计方案，并制定应急预案。

3.2 原材料选择

骨料颗粒径减少导致用水量逐渐增加，混凝土将会加剧收缩。如果选择的水泥无法满足施工要求，颗粒物较多，将会导致水泥无法和外加剂更好地混合，无法更好防止收缩。此外混合剂种类较多，质量也无法统一，采购人员选择时只能根据强度指标进行选择，无法考虑水化热等影响，并且加上采购人员经验不足，缺少相关的研究，都会导致混凝土的耐久性降低，裂缝问题频发。

3.3 拌制与运输

混凝土搅拌作业时，需要专人负责投放料，严格控制各类材料的投放量，减少投料比例失衡带来的裂纹问题。在拌和工作之前、材料进场之后，需要多次测量砂石含水量，分析砂石质量对混凝土的影响，综合多项指标将混凝土搅拌作业所需要的水量比重计算出来，为拌制工作提供精准的数据，在拌制时应该对混凝土坍落度进行综合试验。其次，开展混凝土搅拌工序时，应该确定拌制的具体时间，一般而言，延长拌制的时间最好控制在15min～20min，这样可以减少拌合物不充分的现象，避免混凝土出现离析问题。

3.4 结构温差造成裂缝

由于水泥出现水化现象，大量热量释放，混凝土自身导热能力较弱，热量在结构中长时间累计无法传导，导致内外部温差较大，受到温度的影响最终出现裂缝。当混凝土构件外部和中部温差达到28℃时会造成表面裂缝，浇筑后温度持续升高后混凝土体积轻微膨胀，随着温度降低迅速收缩。此外除了温度的影响还有化学和干燥收缩两种情况。混凝土最初的拉伸强度较低，更容易出现裂缝问题。同时由于混凝土的收缩导致内部拉应力加大，一旦超过极限则非常容易出现裂缝现象[3]。

3.5 地下室抗浮设计

（1）正确选择抗浮设计水位。①需在勘察报告中明确常年水位及抗浮水位。②地下室应采用室外设计地坪下500mm处位置并结合地下室周边场地、道路高度等因素取最不利位置来确定抗浮设计水位，且抗浮设计水位不应低于该地区洪水位。③可根据实际情况分段、分块确定抗浮设计水位。

（2）正确计算抗浮荷载。①基础顶、顶板面等处回填材料的重度应取《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中规定的较小值。②建筑使用期抗浮荷载取建筑自重、永久性覆土及固定设备自重荷载，不应包括可变荷载和地下结构与土体之间的侧摩阻力；施工期抗浮荷载不应包括覆土荷载和施工荷载。

（3）正确采用抗浮设计方法。常见的设计方法有配重平衡法、抗力平衡法、浮力消除法、综合设计法、盲沟排水等。

（4）应注重对局部无楼层或楼层较少区域、高大空间区域、楼面开大洞区域、抗浮板区域等荷重较轻部位进行局部抗浮稳定性验算。

3.6 混凝土浇筑

开展浇筑工作之前，施工人员需要做好清理工作，及时将施工浇筑模板以及钢筋表面的异物扫除，一是要确保模板始终处于严密的连接状态，避免模板缝隙处发生漏浆，二是防止模板与钢筋表面异物混入到混凝土中导致浇筑质量降低。其次，绑扎作业时，禁止将铁丝等捆绑物接触到墙体，防止接触处形成渗水通道，出现这类问题势必要返工处理。在浇筑阶段，最好以分区段连续浇筑的方法进行浇筑作业，始终确保接缝的连续性，防止混凝土密实度降低，最终引发微小裂缝现象出现[4]。此外，开展底板浇筑作业时，最佳方式是泵送法，技术人员需要提前在现场安装浇筑时所需的串筒、溜槽等，为后续建筑作业能够连续、顺畅进行打好基础。

3.7 后期保养与维护

混凝土浇筑完成后，混凝土将缓慢凝固。混凝土凝固后，需要进行养护。这一环节的工作对裂缝问题的发生有重要影响。如果维修不到位，发生裂缝问题的可能性将增加。养护期间，应确保养护作业的及时性，并将养护工作移交给专业人员。由于底板混凝土厚度超过其他结构，应按大体积混凝土的养护方法进行养护。值得注意的是，在养护期间，应控制混凝土的内部温度。一般来说，主要是通过洒水来降低混凝土内部温度。如果混凝土内部温度过低，选择一些塑料薄膜铺设在待养护的混凝土表面，然后进行保温保湿处理，可以达到很好的效果。此外，应收集各养护阶段的数据，分析混凝土结构的缺陷，这将有助于维护人员在早期解决裂缝问题，防止小裂缝发展为严重裂缝[5]。

3.8 后浇带

在一定范围内，结构的长度会影响温度应力。后浇带和膨胀带是施工过程中避免裂缝的有效方法，可在混凝土早期释放粘结力。后浇带的设计在钢筋断开、宽度标准和加劲肋连接方面与膨胀带不同。控制后浇带钢筋的总量可以更好地释放混凝土的收缩应力。由于焊接施工较为方便，楼板内钢筋与边墙应断开。同时，由于梁钢筋连接处焊接作业难度系数大，需要保留部分钢筋，以尽可能保证梁底钢筋的连续性。后浇带钢筋的抗拉能力小于两侧混凝土的抗拉能力。后浇带中的钢筋提供拉伸变形。截断后浇带宽度可保持在100mm。为便于施工期间的操作，通常选择900mm。钢筋连续后浇带宽度应根据施工需要有选择地增加。

4 结语

针对民用建筑地下室混凝土裂缝技术，探究能够有效避免裂缝问题出现的措施。裂缝的出现是建筑物结构遭到破坏的最初阶段，不仅造成建筑物的质量问题还会出现保护层脱落、钢筋腐蚀等现象。本文通过分析裂缝类型、裂缝出现的原因以及解决混凝土裂缝的相关技术措施，以此来为工程技术人员提供一定参考。