浅谈如何控制地下室混凝土裂缝

摘要：混凝土是一种收缩性的材料，虽然他收缩的绝对值不大，但由于其较高的弹性模量和很低的抗拉强度，即使很小的一点收缩变形也会产生很大的拉应力，从而出现裂缝。

关键词：大体积混凝土、混凝土裂缝、混凝土裂缝修补

中图分类号：TV544+.91文献标识码： A 文章编号：

混凝土是一种收缩性的材料，虽然收缩的绝对值不大，但由于其较高的弹性模量和很低的抗拉强度，即使很小的一点收缩变形也会产生很大的拉应力，从而出现裂缝。混凝土裂缝按深度和危害程度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。从产生裂缝原因进行归类，常见的有应力裂缝、收缩裂缝、温差裂缝、沉降裂缝、构造裂缝和施工裂缝等。对于地下室混凝土结构裂缝其成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。

地下室一般处于地下水位以下，其自身特点决定抗渗性能要求较高。根据目前地下室的防水设计特点，一般采用混凝土结构自防水+防水卷材系统。由于防水卷材施工缺陷及使用年限（最长20年）的局限性造成，地下室防水效果好坏的决定性因素是混凝土结构自防水，防水卷材系统只能起到辅助和加强的作用。所以在地下室混凝土结构施工阶段，如何减少混凝土裂缝，如何提高混凝土抗渗性是控制重点。

一、混凝土裂缝产生的原因分析：

1、水泥水化热：混凝土浇筑初期，水化过程会产生大量的热量，使混凝土的温度很快上升。温度峰值一般在3~5天内产生。由于表面散热条件好，热量可向大气中散发，因而温度上升较少；而内部散热条件较差，温度上升较快，形成内外温度差。结果混凝土内部产生压应力，面层产生拉应力，当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。

2、塑性裂缝：多出现在新浇筑的混凝土表面，塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。

3、混凝土的干缩变形：混凝土的拌合水，只有约20%的水分是水泥水化所必需的，其余80%都要被蒸发。所以混凝土的干缩受水灰比的影响很大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土施工配合比设计中尽量降低水灰比，必要时掺加适量的减水剂来降低水灰比。

4、混凝土拌和物的泌水和沉陷——由于混凝土泌水和沉陷将造成粗骨料以及水平钢筋下部产生孔隙，使之造成结构内部产生微细裂缝。为了消除不利影响，可以采取改进振捣工艺。

5、冻胀作用；大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀，导致混凝土产生膨胀应力；但膨胀应力超过混凝土的抗拉强度时产生裂缝。

6、材料方面：包括水泥安定性不合格；混凝土外加剂、配合比使用不当；碱-骨料反应等原因产生的裂缝。

7、施工方面：包括混凝土浇捣工艺不当；后浇带提早完成浇捣；养护不当等原因产生的裂缝。

二、混凝土裂缝的控制措施：

1、在地下室混凝土施工前，组织编制专项施工方案，根据工程的天气情况、场地条件、混凝土供应能力和施工人员的技术能力，编制详细的施工方案。大体积混凝土结构尺寸越大，混凝土应力越大，为了消除不利的影响，采用分层、分块、分段浇筑，以利于散热、减小约束，此项内容在方案中必须充分考虑。

2、尽量选用低热或中热水泥，严禁使用早强水泥和带“R”的水泥，此类水泥的收缩及水化热比普通硅酸盐水泥大得多。

3、减少水泥用量，降低水化热、推迟热峰的出现时间。具体措施：掺适量粉煤灰及外加剂。Ⅱ级粉煤灰用量不宜超过水泥用量的15%，Ⅰ级粉煤灰用量不宜超过水泥用量的20%；外加剂应按不同品牌的性能要求分别使用。

4、混凝土中粗细骨料级配的好坏，对节约水泥也有很大的关系。在施工配合比的设计中：细骨料采用中粗砂，砂率不宜太大；粗骨料应采用连续碎石，粒径宜在5~25mm，适当可掺点30mm碎石，这样做可以适当降低水泥用量。另外在砂石原材料的采购过程，严格控制石子的含泥量不超过1%，砂子的含泥量不超过2%。

5、夏季施工，混凝土的入模温度很高，为此在选择混凝土浇捣时尽可能的避开高温时段，同时要求混凝土供应站对粗细骨料适当遮盖，来降低混凝土的浇筑温度。

6、控制水灰比是避免产生干缩裂缝的关键点，在混凝土拌制过程中严格控制施工配合比，在混凝土浇捣过程中严禁擅自加水，改变混凝土的水灰比。在保证坍落度前提下，可以采用添加减水剂、泵送剂等外加剂来降低水灰比。

7、后浇带混凝土浇捣时间严格按设计要求。后浇带浇捣过早，主体结构收缩、沉降尚未完成，后浇带失去应有的作用，造成结构薄弱部位应力集中产生裂缝。后浇带浇捣后，由于混凝土的干缩，新老混凝土之间将出现裂缝，为了减少不利影响，在实际施工中采用微膨胀混凝土或高一级强度等级混凝土。

8、加强混凝土振捣提高混凝土密实度。对浇灌后的混凝土，在振动界限以前，给予二次振捣，来排除因泌水而生成的水分和孔隙以减小内部微裂。

9、采用二次抹压技术：混凝土表层刮平抹压1~2小时后，即在混凝土初凝前进行二次抹压，消除混凝土干缩产生的表面裂缝，增加混凝土内部的密实度。但是，二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果；过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面已出现的裂缝。

10、掺入适量纤维材料，由于纤维材料的乱向分布形式，可有效遏制早期干缩裂缝及离析裂缝的产生和发展。

11、地下室大体积混凝土的养护要做到即保湿又保温。地下室剪力墙混凝土浇捣后，一般5天内不允许拆模，模板是混凝土最好的保温外套，可以减少混凝土内外温差；拆模后，对所有墙体做到浇水养护不少于14天。底板混凝土浇筑后，及时用草帘及塑料薄膜等覆盖，并注意洒水养护，养护时间不少于14天，保证混凝土表面缓慢冷却。

12、做好测温工作：采用建筑电子测温仪，温度传感器分上、中、下三层预埋在混凝土底板内，以测量底板内部与表面温度差。温差应不超过25℃。

三、对混凝土裂缝的修补

1、混凝土裂缝修补一般要考虑的因素：裂缝产生的主要原因是什么?判定裂缝的危害性? 裂缝未来的变化方向?判断裂缝是静止、活动还是正在发展? 修补的主要目的是什么?是加固、防渗还是表面处理?

2、混凝土裂缝修补的方法

1）树脂灌注法：环氧树脂是最常见的裂缝灌注材料。它具有较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树脂可以灌入到0.05㎜的裂缝。

2）聚合物灌浆法：灌浆料和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用。可在潮湿环境中使用。

3）钻孔嵌塞法：这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求防水，孔中应填入柔性沥青来代替砂浆；如果位置比较重要，孔中应灌注环氧树脂。

4）干嵌填法：用手工将低水灰比的砂浆连续嵌入裂缝，形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽，宽25㎜、深25㎜，清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的砂浆。主要用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过封闭来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。

5）涂层及其它表面处理法：当裂缝宽度在0.1～0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间稳定后，裂缝可以“自闭合”，所以对此类裂缝只需进行表面修补，在裂缝的表面涂刷浸渍密封剂和涂料。

实践证明，混凝土裂缝产生后外界二氧化碳、水、氧等有害介质会不断侵入；加剧混凝土的破坏、降低混凝土的耐久性，缩短建筑物的使用寿命。为了保证地下室施工质量及提高经济效益，在实际工程施工中控制裂缝发展已成当务之急。为了切实做好此项工作，管理人员必须对裂缝的产生、发展及原因有深刻的领会；同时做好各层、各段的技术交底工作，要把防裂措施切实贯彻到工程的每一个细节。只要我们从真正意义上做到层层把关，我相信混凝土裂缝的危害性一定会得以有效控制。

参考文献：

1） 罗向荣主编，《钢筋混凝土结构》，高等教育出版社，2005年5月第五版。

2） 高琼英主编，《建筑材料》，武汉工业大学出版社，1998年10月第3版。

3） 刘江主编，《建设工程施工管理》，中国建筑工业出版社，2004年10月第一版。

4） 黄士基主编，《高层建筑施工》，华南理工大学出版社，1998年2月第二版。

5）纪午生主编，《建筑施工工长手册》，中国建筑工业出版社，1997年8月第十四版。

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