探讨混凝土地下室外墙裂缝的成因及预防措施

摘 要：如何控制外墙有害裂缝的产生，是国内建筑界一直以来需要研究解决和不断探索的技术难题。文章对外墙有害裂缝的成因进行了综合分析，并从设计、材料、施工三方面提出有效的防范措施。

关键词：混凝土；地下室外墙；裂缝成因；预防措施

中图分类号：TU64 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）023(C)-0167-02

近年来，随着高层建筑的日益增多，在公共建筑、高层住宅等工程中混凝土地下室也被广泛采用。但由于工程的工期、规模、工程的重要程度以及业主、设计、施工等诸多方面的原因，使地下室混凝土结构，尤其是外墙部位，屡屡出现裂缝、渗漏等危害工程安全和使用的问题。如何控制外墙有害裂缝的产生，也是国内建筑界一直以来需要研究解决和不断探索的技术难题。通过对外墙有害裂缝的成因进行综合分析，并提出有效的防范措施，可以减少或消除这类工程质量问题，降低工程的维护费用。

一、外墙裂缝的主要特征

1、绝大多数裂缝为竖向裂缝，部分裂缝呈有规则分布，一般2―3m一道；

2、裂缝宽度一般不大，大多数在0.3mm以下；

3、附墙柱两侧等特殊结构部位裂缝较明显，墙长中部附近较多；

4、模板拆除后不久可发现细微裂缝，同时随着时间的推移，以及内外温差的变化，裂缝还会逐渐增多、变大；

5、外墙回填土完成后，随着地下水位的上升，可见裂缝处有渗水现象，但长时间后，某些细微裂缝可自然愈合。

二、裂缝成因分析

（一）设计方面

1、墙体配筋不合理。在混凝土中进行细而密的配筋，钢筋将约束混凝土的塑性变形，提高混凝土的抗裂能力，如果钢筋直径过粗，起不到对混凝土的约束作用，往往产生裂缝。如：阳春某工程为地下3层，地上12层框筒结构，地下室外墙厚度为450mm，配筋为双向双层Ф20@200，结果沿外墙每隔5―6m就出现一道竖向裂缝。

2、“后浇带”设置不合理。后浇带是施工期间保留的临时性混凝土收缩变形缝，是一种特殊的施工缝，设置后浇带可以取消结构中永久性的伸缩缝，是解决超长混凝土收缩变形的重要措施。如果后浇带设置间距过大，容易引起混凝土开裂。如阳春某工程，最大边长200m，中间仅设2道后浇带，后浇带最大间距达70m，导致在地下室回填土后，建筑未交工前，就发生了多处渗漏。另外该工程采用桩基础，且底板设计有很多抗浮锚杆，大大加强了对底板的约束作用，限制了混凝土的收缩变形，这也是该工程地下室裂缝的一个原因。另有多个工程，由于设计方不同意设置后浇带，结果出现典型的收缩裂缝。

3、混凝土强度等级过高。某工程地下1层，地上12层，设计地下室外墙采用C劝混凝土，虽然在施工前采取了多项措施优化配合比，在施工完成后，外墙还是出现了裂缝。

（二）材料方面

1、配合比不合理。水泥用量高、水灰比过大；外加剂、硅灰等掺合料掺量过大；水泥水化热过大或不掺粉煤灰，造成混凝土升温过快、内外温差过大。如某工程大梁截面尺寸为2500mm×3500mm，未掺粉煤灰，浇筑后在有循环水管的情况下，梁中温度最高仍达75℃，若不采取其他措施，必将引发严重温度裂缝。

2、采用水化热较高的水泥或早强水泥。如阳春某工程对配合比没有进行仔细研究，结果采用了早强水泥，造成结构构件因混凝土收缩开裂严重。

3、骨料含泥量过高、骨料级配不良。

4、外加剂未达到要求。如某工程采用的防水剂不具备减水效果，而厂家介绍具有此项效果，工人操作时坍落度不够就直接向拌合料内掺水，结果造成混凝土强度达不到标准。

（三）施工方面

1、养护不当。混凝土早期失水，造成混凝土干缩裂缝；忽视补偿收缩混凝土的养护，膨胀剂未发挥作用；大体积混凝土养护保温、保湿、测温不当，手段落后。

2、拆模时间过早。一方面造成墙体不能带模养护，形成干缩裂缝；另一方面，由于拆模过早，扰动穿墙螺栓，使得穿墙螺栓处形成渗漏。

3、混凝土浇筑方法不当，上返梁浇筑方法不当；竖向、水平结构同时浇筑时，连接部位浇筑不当；钢筋密集及预留管道部位振捣不密实。

4、钢筋处理不当。扎丝接触模板；迎水面保护层不够；钢筋直接接触垫层。

三、外墙裂缝的预防措施

地下室外墙裂缝的控制，主要从设计、混凝土配合比优化、施工3方面来考虑。

（一）设计方面

认真审学图纸，同业主、监理及设计统一思想、统一认识；结合工程实际向设计提出合理化建议，以保证工程质量，满足设计要求。

1、加强水平钢筋的配置。（1）水平钢筋保护层应尽可能小些；（2）防裂钢筋的间距不宜太大，尽可能采用“细而密”的配筋方式图；（3）考虑温度收缩应力的变化加强配筋。

2、合理设置后浇带。同设计研究后浇带的位置、性质及类别，以利于施工采取措施。没有充分依据时，不得任意突破设计规范关于伸缩缝最大间距的规定。应注意满足《混凝土结构设计规范》（GB500l0―2002）的要求：“位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构，可按照使用经验适当减小伸缩缝间距”。

3、墙体混凝土的强度等级。混凝土的强度等级过高，将使混凝土内水泥含量加大，容易造成混凝土的收缩，一般墙体混凝土强度等级不宜超过C40。

（二）混凝土配合比的优化设计

1、水泥。宜用低水化热、铝酸三钙含量较低、细度不过细，矿渣含量不过多的水泥。

2、砂、石。宜用中、粗砂，含泥量不大于2%；宜用粒径较大的连续级配、级配良好、含泥量不大于1%的碎石或卵石。

3、掺减水剂，以减少混凝土用水量。

4、掺入微膨胀剂，配制成补偿收缩混凝土，国内常掺10%―15%UEA或10%左右的AEA。

5、掺用粉煤灰替代部分水泥，以降低水泥水化热温升。实践证明，每降低10kg水泥用量，水泥水化热将减少1℃。

6、添加阻裂纤维。阻裂纤维是目前国内逐渐兴起并被广泛应用的一种新产品，它的抗拉强度（断裂强度）不低于550MPa。混凝土硬化前最脆弱，这时混凝土尚未产生足够的强度抵抗水泥收缩的应力，导致微裂缝，当裂缝发展与纤维相交时，加入的纤维可以部分抵消内部应力，改善裂缝尖端的应力集中，防止裂缝进一步发展。由于加入的纤维呈三维无规则分布，有利于抵消混凝土的塑性收缩。同时无数纤维在混凝土内部形成乱向支撑体系，有效阻碍骨料的离析，使混凝土粘聚性好，从而阻止了由于干缩引起的裂缝的产生。

（三）施工方面

1、模板选用。对外露面积较大的混凝土墙体、气温变化剧烈的季节以及冬季，不宜使用钢模板。选用木模时，应充分湿润，以利于保湿和散热。

2、为了控温和改善混凝土底板、顶板对墙体的约束，混凝土分块整浇施工的顺序是底板一墙体一顶板，底板和墙体混凝土浇注时间的最佳间隔是7~14d。

3、严格控制混凝土施工质量，尽量降低不均匀性。除控制混凝土制备和运输中的质量外，还要注意混凝土浇筑时防止离析、振捣密实以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。

4、根据测温记录和气象预报确定拆模时间，保证混凝土内外温差不超过25℃，温度陡降不超过10℃，拆模后应注意覆盖和及时养护。

5、外墙混凝土的养护。外墙拆模时间不宜过早（应带模7d），可采用带模浇水养护。模板拆除之后，可在墙体顶部架设喷淋管与墙体螺栓扎牢丸持续浇水养护，养护时间不少于14d。模板拆除后，也可在墙两侧覆挂麻袋或草帘等覆盖物，连续喷水养护。

结语：地下室外墙裂缝的原因错综复杂，但是只要能够做到技术先行、管理到位、科学组织，就可以基本解决地下室的墙体裂缝问题。但目前地下室的墙体裂缝问题仍是社会各界高度关注的一个课题，如何从根本上杜绝外墙裂缝的产生，有待于今后工程实践中继续探讨和总结。

作者单位：广西嘉惠建设工程有限公司

参考文献：

[1]周小强,朱学农.地下室外墙裂缝预估与控制[J].建筑技术,2005,(4).

[2]李培杰,王胜,胡文献.混凝土地下室外墙裂缝的成因与预防[J].青岛理工大学学报,2007,(2).