地下室外墙混凝土开裂的原因及对策

地下室外墙混凝土开裂的原因及对策

丘建东

广东宏东建筑工程有限公司512600

摘要：地下室单层面积往往较上部工程的单层面积大得多，地下室外墙多为超长结构，出现结构裂缝屡见不鲜，鉴于此，本文首先介绍了地下室外墙混凝土开裂的原因，从地下室外墙裂缝的分布特征讲起，阐述了混凝土收缩、混凝土温差、设计和施工原因会导致地下室外墙的开裂。为了避免和改善地下室外墙的开裂情况，提出了混凝土材料的合理选择、施工过程合理管控、地下室外墙合理设计和裂缝修补处理四种措施。

关键词：地下室外墙；混凝土开裂；原因分析；应对措施

1地下室外墙混凝土开裂的原因

1.1地下室外墙裂缝的分布特征

建筑行业的发达和高层建筑的兴盛使得施工项目中地下室建设越来越多。由于地下室建造时的工况复杂，设计中对于地下室的考虑也不同于其他的结构，但是往往会因为工期太长等问题，使得地下室外墙经常出现开裂，导致漏水等问题，严重时会影响建筑的质量。地下室外墙的裂缝一般具有下列分布特点。

裂缝多呈现垂直于水平面向上延伸，大部分情况延伸整面墙体。形状上两边尖细逐渐到中部变宽，在长度上多数都介于2米到3米之间。虽然破裂的缝隙在墙上规律延伸并且数量上居多，但是宽度却都小于0.2毫米。从墙体来看，缝隙的分布中间多余两侧，而且墙体的特殊部件周围裂缝较密集。从出现的时机来看，缝隙数量都是随着拆模之后慢慢积聚，缝宽变化不明显。一部分缝隙虽然初期存在，但是伴随回填工序的开展，最后却自动闭合。

1.2混凝土收缩导致裂缝

地下室外墙的混凝土收缩和其他情况的下的收缩情况基本一致，都是由于施工前段的凝结体积变小和施工后段的水分流失导致。混凝土的混合比以及原材料和其收缩性关系紧密，水量越大，水泥越多，则混凝土的收缩越剧烈；骨料比例越高，混凝土越不容易收缩。混凝土的体积和表面积的比例越大，越不易收缩。混凝土收缩会导致地下室墙体出现开裂，一般导致收缩有四类：硬化收缩、碳化收缩、塑性收缩和失水收缩。

硬化收缩源自水泥的水硬性。碳化收缩则是原材料与空气中CO2发生反应，由于碳酸的微酸性，水泥的碱性越大则碳化收缩越激烈。在浇筑时，化学反应处于剧烈时段，使得水泥在塑性期产生收缩和形变，该过程是造成裂缝的主要原因。干湿交替的环境下混凝土会反复的膨胀和收缩，吸水产生的孔隙会因为水压造成混凝土变形，将毛细孔撑大，在失水时又产生拉伸力，该力的作用会使混凝土开裂。

1.3混凝土温差导致裂缝

混凝土的温差指的是内部和外表面的温度，由于浇筑和凝结时外部温度较内部温度降低的快，造成了中心温度大于表面产生温差。温差的效应就是混凝土的变形趋势，相应的混凝土结构会产生内部应力，应力的扭转和拉伸作用大于混凝土屈服极限时就会出现裂缝。温差裂缝的形成和水花热的热量、降温的速度以及水泥、砂石的配和比等质量有关系，还和外部的环境温度有关系。

1.4设计和施工原因导致裂缝

地下室外墙的设计和施工不当也会造成裂缝。在设计方面，由于地下室的外墙较长，一般都会超过了标准的墙体横向间隙，而横向钢筋却往往长度不足，设计时并没有进行加强配置；标准中规定了变形缝和后浇带的间距，设计时为了给施工便利往往将间距放大，不利于防漏；在混凝土的选择上，高强度的（超过C50）混凝土容易发生开裂，不适合用于地下室外墙。在施工方面，首要的产生裂缝的问题出自施工材料的原则，例如水化热过高的水泥和过大的外加剂会导致温差裂缝，水泥的配合比较大会造成收缩变形；施工工艺上的养护不合理，模板的拆卸不合理，不注重后浇带的清理和接连出的浇筑；施工管理上则是因为人员的配置和培训不到位，专业能力水平不一致，还有普遍的时间进度安排失误导致赶工期等。上述问题都是导致地下室混凝土外墙开裂的原因。

2应对地下室外墙混凝土开裂的措施

2.1混凝土材料的合理选择

在水泥的选择上，要首先考虑水化热。可以通过选择2CaO•SiO2和4CaO•Al2O3•Fe2O3含量较高的水泥，在混凝土的制作上，可以通过减少水泥的使用，降低温度应力。但是水泥的减少会降低混凝土的强度，通过添加细掺料作为替代品可以提高混凝土结构的强度。在骨料的选择上，要控制含泥量，骨料的粒径也应该选择较大的，在施工时还应该通过较大的石子来减小骨料对外接触面积。考虑到地下室外墙的厚度较小，骨料选用上要综合考虑配筋、模板和浇筑工艺的相互配合。注意外加剂的选择，使用减水剂比不使用减水剂能够在水量一致的情况下增加混凝土强度，在减水剂的选用上复合型更加利于防止开裂。缓凝剂可以将初期的水泥状态维持在塑性并且降低水花热，缓解温度应力对墙体的开裂影响。膨胀剂的使用可以进行吸热和释放内部拉压力，但是需要注重湿养护。粉煤灰的使用可以改善混凝土的收缩变形，优化后期强度。为了提高混凝土的抗开裂的性质，还可以使用阻裂纤维，例如聚丙烯，对于材料早期具有控制开裂的效果。

2.2施工过程合理管控

浇筑过程中注意搅拌的改进，因为传统的搅拌在石子外部形成水膜，使得石子和砂浆的凝结产生疏松，造成混凝土性能不稳定。在传统搅拌的基础上进行二次投料，并使用裹石工艺，可以增强水泥的粘结。在浇筑时容易因为产生空隙，二次振捣可以将多余的水分排出，并削减空隙。二次振捣需要掌握好时机，工程上先通过实验确定振捣界限并选择适合的振动条件。施工的浇筑还要控制温度，最好将高温限定在40°C，浇筑的时机选择环境温度较低的时刻，例如夜晚或者秋冬，夏季施工时要做好降温准备。

在混凝土从搅拌机出料的温度要进行控制，出机时要尽量降低搅拌机口温度，最直接的方法在出机口设置遮挡以降低阳光对是石子和水的照射，并用冷水喷洒降温。采用分层法进行浇筑，有效散发施工过程的热量。地下室外墙环境很容易产生干裂，需要在养护的时候进行潮湿处理，可以通过淋水、防护膜等方式进行潮湿护理。在施工过程中设置后浇带，预留变形缝和诱导缝等。施工过程中还应该设置专人进行协调，经常性的进行温度的检测和工艺问题的监管等。

2.3地下室外墙合理设计

在地下室外墙的设计上，为了避免混凝土的开裂，需要减少结构约束。外墙自身如果是由于自身应力产生变形，不会造成混凝土的开裂。但是外部结构产生约束阻止外墙变形，则会造成应力不平衡出现开裂。因此在结构设计上要预留外墙的自身变形空间，可以运用后浇带缓解变形或者降低混凝土的变形幅度等措施。刚度和约束力成正相关关系，在外墙的设计上，可以通过配置钢筋降低其刚度。为了避免长工期的情况造成的混凝土开裂，需要在设计时严格计算设计强度，并保证能达到28天标养和检测部门的标准。

2.4裂缝修补处理

当地下室外墙出现裂缝之后，并不是意味着一定会出现质量问题，还可以通过修补措施进行补救。对于已经破坏了地下室外墙结构的裂缝，一般采用灌浆的方式进行修补。灌浆可以将开裂的混凝土两侧重新结合，但是在强度上却较开裂之前下降，因此在灌浆之后还需要运用加固板等进行二次加固。对于造成破坏地下室外墙渗水的裂缝，需要采用化学灌浆和浇筑沥青等方式，增加外墙的抗渗性。当渗水裂缝不足以破坏整体结构但是较大时，也应该在浇筑和粘贴抗渗材料之后进行加固性质的浇筑。

3总结

造成地下室外墙的混凝土开裂的主要原因是材料的收缩和在设计施工上的不足，控制其开裂，需要在材料的选择和配比上进行优化，由于地下室外墙在布局和强度要求上具有自己的特点，在施工和设计过程中要有预防开裂的措施，同时还要注重后期的养护的裂缝的修补，严格控制每一个环节，以预防开裂为主，修补裂缝为辅的原则改善地下室外墙的混凝土开裂情况的发生。

参考文献：

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