地下室外墙裂缝产生原因及处理措施分析

　　摘要：高层建筑地下室结构中，外墙裂缝控制的难度较大。本文讨论了地下室外墙裂缝的产生原因、处理措施以及预防地下室混凝土墙裂缝的一些建议，并结合工程实际加以说明。

　　关键词：地下室 外墙裂缝产生原因 处理措施

　　Abstract: In the basement structure of the high-rise buildings, the external wall crack control is difficult. This article discusses the causes of the basement wall cracks, the recommendations of measures and the prevention of the basement concrete wall cracks, as well as engineering practice to illustrate.

　　Key words: basement; external wall cracks causes; treatment measures

　　中图分类号 : TU767+.5文献标识码： A 文章编号：

　　一、前言

　　随着我国经济的发展，高层建筑越来越普遍，国家防空法的出台,更使相当多的地下室按照平战转换结合的原则成为防空地下室，对混凝土部分的要求更高。在很多实际工程中，作为地下空间的维护结构—地下室外墙，除了要承受结构荷载外，还要起到防止地下水渗漏的功能，由于材料因素、施工因素以及混凝土结构自身的某些特定的性能的影响，相对于地下室底板，外墙出现裂缝的几率较高。这些裂缝短期内一般不会影响结构的安全度，但它的出现会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且长期下去会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化，会降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。本文结合某工程的地下室外墙裂缝的处理案例，就地下室混凝土外墙裂缝的分析、处理以及预防谈谈自己的看法。

　　二、工程实例和裂缝原因分析

　　1、工程概况

　　该工程为某房地产公司开发的高层住宅，地上二十九层，地下一层，地下室平时为自行车库，战时为甲类核6级人员掩蔽所，桩筏基础，地下室混凝土强度等级为C40/P6，地下室外墙厚为300mm，建筑物总长为118.4米，根据建筑平面及设计要求共设4道后浇带，最长混凝土外墙为32米。施工时先浇筑底板混凝土，十余天后浇筑外墙混凝土，当时气温为6~15度，晴天，外墙混凝土浇筑完3天后拆模，养护3天，当施工至地上二层时，发现两纵墙出现数条竖向裂缝，两横墙均未出现裂缝。裂缝情况总结如下：

　　1)裂缝均为垂直于底板的竖向裂缝，多出现在墙中部，两端较少。

　　2)裂缝的长度多数接近墙高，从外墙下部施工缝处向上展延。

　　3)裂缝的宽度大小不一，多属于0.1~0.4mm之间，中间宽，两端受构件约束逐渐变细至消失。

　　4)地下室外墙墙长的两端附近裂缝较少，大多集中在中间。

　　5)当地下室土方回填后，裂缝处有渗水现象，水量不大。

　　2、裂缝原因分析

　　一般而言，产生混凝土裂缝的原因主要有以下几个方面：物理因素：如温度变化，混凝土墙过长引起的干缩裂缝等;施工操作引起的裂缝：如施工中脱模撞击、混凝土养护不到位等;化学因素引起的裂缝：如钢筋锈蚀、化学反应膨胀等。

　　因为施工现场及周围环境没有任何化学浸蚀源，因此化学因素引起的裂缝不能成立。

　　经现场初步察看，初步认定该地下室外墙裂缝由于混凝土表面失水收缩，地下室底板约束过大引起，其出现的原理为：长墙结构产生温度和收缩变形，在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，裂缝方向均为竖向。

　　根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的规定：现浇钢筋混凝土挡土墙、地下室墙壁等类结构伸缩缝的最大间距为20m(露天)~30m(室内或土中)，本工程伸缩缝的最大间距为32m，基本满足规范要求。且本工程为人防地下室，地下室外墙配筋较普通地下室外墙配筋大，故地下室过长并不是本工程地下室外墙出现裂缝的主要原因。接下来分析其它因素。

　　1)拆模过早

　　本工程地下室外墙混凝土标号为C40，拆模时间应为7D。而本工程的实际拆模时间仅为3D,此时，混凝土水化热温度开始升高，拆模后造成巨大的散热面，加剧了内外温差。同时过早拆模后混凝土水分蒸发加剧，引起混凝土干燥收缩，从而产生裂缝。

　　2)混凝土养护不当

　　外墙混凝土浇筑后没有按要求养护，根据膨胀剂的使用要求，膨胀混凝土淋水养护须7D~14D，最少为7D，只有在充足水分条件下膨胀剂才能充分发挥作用，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定。而本工程拆模后，施工单位并没有采取有效措施加强养护，仅未覆盖淋水养护3D。

　　3)混凝土坍落度较大

　　本工程从施工现场看，混凝土水灰比控制不稳定，坍落度实际比要求偏大。混凝土入模坍落度过大，引起混凝土离析而造成混凝土墙体的匀质性变差，往往造成混凝土在硬化是收缩应力不均而产生裂缝。

　　4)混凝土振捣不当

　　混凝土振捣不当，振捣不均匀，也是本工程地下室外墙产生裂缝的原因之一。振捣不均匀，局部振捣过分，使该处粗骨料减少，细骨料富集，造成人为的结构薄弱环节而导致该部位混凝土开裂。

　　三、对混凝土地下室外墙裂缝的处理方法

　　在实际工程中，一般可采用表面涂抹法、表面涂抹加玻璃丝布法、充填法和灌浆法。有的工程可以采用其中的一种方法，也可以采用几种方法综合处理。

　　本工程根据不同的裂缝情况，针对性的采用了不同的处理方法，具体如下：

　　1、裂缝宽度小于或等于0.3mm的竖向裂缝采用表面涂抹法处理。

　　混凝土墙表面采用环氧水泥封闭，封闭层骑缝涂抹，涂抹宽度30mm,厚度2mm，长度延伸出缝端30mm。在涂抹环氧水泥封闭层以前，混凝土表面用钢丝刷清理，采用压缩空气吹干净，表面必须处于干燥无油渍状态，如有油渍需用丙酮或甲苯清洗。待处理面干燥后，用毛刷反复涂刷环氧树脂浆液，一般每隔3~5min涂一次，一直至涂层厚度达到1mm左右为止。环氧树脂类浆液不仅对结构性能好，而且渗透能力很强，能渗入到混凝土墙体内部，能有效防止水的渗透。

　　2)裂缝宽度大于0.3mm的竖向裂缝，采用压力灌浆补强。

　　环氧树脂浆液和甲基丙烯酸类浆液配方，可参考《混凝土结构加固技术规范》(GB 50367-2006)，具体处理方法如下：

　　a.表面处理：用小锤、钢丝刷及砂布将沿裂缝封闭范围200mm宽的混凝土表面碎屑、浮渣、铁锈及油污等清理干净，粘贴灌浆嘴子的地方采用棉丝蘸丙酮或甲苯擦洗，待封闭的表面必须干燥及无油渍状态。

　　b.粘贴灌浆嘴子和裂缝封闭：先在裂缝上画出布设嘴子的位置，用小鸭嘴(泥刀)把环氧树脂刮在已用丙酮或甲苯擦干净的嘴子底盘上，厚度约1~2mm，并静置15~20分钟后，把嘴子按贴在所确定的位置上，同时把嘴子底盘周围用环氧水泥封闭，嘴子之间的裂缝也用环氧水泥骑缝抹成20~30mm宽、2mm厚的封闭带。

　　c.表面局部封闭：沿裂缝宽200mm范围内采用环氧沥青漆或环氧腻子封闭，以防止在灌浆过程中由于混凝土为多孔性材料，在裂缝两侧一定范围出现渗漏现象。

　　d.试气： 试气目的是为了吹净残留在缝隙内的尘土，检查裂缝贯通程度以便灌浆时掌握进浆情况，检查封闭质量，是否有漏气现象。灌浆时一旦出现漏浆或进浆不畅，将会造成灌浆失败而无法补救。

　　e.灌浆：配置好的环氧浆液倒入灌浆罐后，盖上进料口，检查各管路接头，保证无漏气漏浆发生，打开储气罐出气阀门，借助压缩空气把浆液顶住输浆管，通过输浆管把浆液由嘴子压入混凝土缝隙内，当进浆嘴子邻近的嘴子冒浆后，立即用塞子堵住，继续灌浆，待最后一个嘴子冒浆堵上塞子后，需恒压5~10分钟才可撤下进浆嘴子上的输浆管。

　　四、对预防地下室混凝土墙裂缝的建议

　　由以上分析可知，混凝土的开裂是由于拉应力超过了抗拉强度引起，与建筑物的设计、材料、施工等均有直接的关系。

　　1、设计方面的建议

　　1)设计时应注意满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)关于伸缩缝最大间距的规定，同时应注意满足适当减小伸缩缝间距的条件时，应采取设置后浇带或设缝的方式适当减小伸缩缝的间距。

　　2)对墙体薄弱的地方，如在墙中预留大孔洞、墙高度突变的地方，可根据工程实际情况，设置后浇带，以减小混凝土的收缩应力。

　　3)缩小地下室外墙钢筋的间距。钢筋的配置应注意：钢筋的间距不宜太大，可采用小直径钢筋小间距的配置方式。在两个构件配筋率相同的情况下，采用小直径钢筋可提高钢筋混凝土构件的极限抗拉变形能力，所以建议混凝土墙体中的钢筋间距由150mm~20mm改为100mm~120mm。

　　2、材料方面的建议

　　1)正确选择水泥品种。一般宜采用低水化热、铝酸三钙含量低、细度不过细、矿渣含量不多的水泥。

　　2)严格控制集料。细集料宜选用中、粗砂，其含泥量不得大于2%;粗集料宜选用粒径较大的连续级配、级配良好、含泥量不得大于1%的碎石或卵石。

　　3)掺入适量的微膨胀剂，配制成补偿收缩混凝土。

　　4)掺加适宜、适量的减水剂，以减少拌和混凝土用水量，达到减少混凝土的收缩的目的。

　　3、施工方面的建议

　　1)模板的选用。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施工，均不宜选用钢模板。选用木模板时，应注意充分湿润，以利于保湿和散热。

　　2)严格控制混凝土的施工质量，尽量降低不均匀性。除控制好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产生离析现象，切实加强振捣，确保混凝土密实，以免墙内出现薄弱而产生裂缝。

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

　　4)应注重浇水养护。拆模后须挂草帘或麻布浇水养护，保持湿润状态一般不少于两周。

　　5)对泵送混凝土，应控制严格混凝土的配合比，计量要准确，坍落度抽检工作要加强，不能流于形式。

　　6)回填及时进行，缩短墙体的外露时间，减少温度变化对墙体的影响。

　　混凝土地下室外墙裂缝的防治是一项系统工程，需要设计、施工等部门的通力合作与积极配合。不能仅从某一方面加以控制，要科学合理地考虑各种存在的影响因素，采取综合治理的方式予以防治，并依赖科技进步，应用新技术、新工艺、新材料来丰富和完善防治措施。

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文章名称： 地下室外墙裂缝产生原因及处理措施分析

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