论文部分内容阅读
摘要：随着高程建筑的发展，地下工程越来越多，地下室墙体出现裂缝的现象普遍，并伴随引起渗漏水问题，易导致钢筋锈蚀，存在一定安全隐患。本文从材料选择、设计、施工等各方面对地下室墙体裂缝的防治处理进行了探讨和归纳，对工程应用有一定借鉴意义。
关键词：地下室墙体裂缝 原因 防治措施
Abstract: With the development of the building elevation, the underground engineering is more and more, and the basement wall cracks are common, and items with cause are easy to rust corrosion, and there exists certain security hidden danger. This article from material selection, design, construction, all aspects of the basement wall crack preventing processing is discussed and summarized, and the engineering application has a certain reference.
Key Words: basement wall crack, causes, prevention and control measures
中图分类号：U415.6文献标识码：A 文章编号：
0前言
隨着经济发展，地下空间的开发利用已变得相当普遍，地下室面积往往因功能要求设置很大，在施工中往往要求设置伸缩缝，加上大体积混凝土凝结硬化过程中的体积收缩和各种应力作用结果，都可能导致地下室墙体开裂，且常伴随渗漏水现象，不仅影响建筑美观，且会造成钢筋锈蚀，严重的甚至影响到建筑物的使用功能和安全，降低工程耐久性，给工程造成损失，因此有必要从裂缝的作用机理出发，全面分析裂缝产生的原因，提出有效的防治处理措施。
1地下室墙体裂缝产生的主要原因
1.1混凝土收缩导致墙体裂缝
混凝土收缩包括干缩、热胀冷缩和混凝土内部温度变化产生的收缩。
（1）干缩。混凝土的干缩量与水泥用量、水灰比的大小等因素有关。水泥用量多、水灰比大的混凝土其收缩也大。混凝土收缩时会在其产生内应力，当内应力超过混凝土的抗拉应力时就会产生裂缝，干缩裂缝一般都是表面的。
（2）热胀冷缩。裂缝一般垂直平面，从上到下有规划地分布在墙体上，裂缝出现时间均在一二个月以后，见混凝土早期裂缝。
（3）混凝土内部温度变化引起收缩。混凝土水化过程中会产生大量水化热，当地下室厚度较大时，混凝土表面因暴露在空气中散热较快，而内部散热很慢，导致内外温差大，若不采取有效措施则会在混凝土表面引起裂缝产生。
1.2外力作用引起墙体裂缝。
地下室墙体所受外力主要有以下三个方面：1）地基基础产生不均匀沉降造成墙体和梁板结构裂缝。2）墙两侧模板未同时拆除，选拆一边，未拆的一边模板支撑给新浇墙体一个侧向压力，若模板支撑较紧，则墙体产生裂缝。3）墙外侧填土过早，填土使墙外侧向内侧挤压，早期混凝土强度低，极易产生裂缝。
1.3设计不当导致墙体裂缝
《混凝土结构设计规范》中规定：现浇钢筋混凝土地下室墙伸缩缝最大间距为20 m（露天）~ 30 m（室内或土中）。但实际工程中，地下室墙的长度绝大部分超过此规定，而墙体的水平筋仍按构造配置，导致地下室墙体容易开裂。另外，随意提高砼强度等级，造成水泥用量增加，也会使混凝土干缩变形增大。
1.4施工不当导致墙体裂缝
（1）选用材料不当。随着商品混凝土的发展及对施工工期的要求，泵送商品混凝土应用越来越多，其特点是塌落度大，水泥用量和水灰比大，用水量增加，这必然导致水化热增加和收缩量加大，产生裂缝。
（2）施工过程控制不当。不按规范要求对混凝土进行养护，使混凝土早期失水增加，这将直接影响混凝土的抗裂能力，导致墙体开裂；在混凝土产生足够强度以前，过早拆模、过早施加荷载或从事其它工序都会破坏混凝土结构，导致裂缝产生。
2地下室墙体裂缝的预防措施
2.1 优化混凝土配合比设计
（1）选择中低热的水泥品种
导致混凝土温差过大的主要原因是水泥水化热，选用中低热的水泥品种可减少水化热，减少混凝土内外温差。
（2）降低水泥用量
水泥水化热导致的温度应力是地下室墙体产生裂缝的主要原因。根据有关资料记载，水泥用量在350kg/m3~480kg/m3的混凝土地下室墙体出现裂缝和渗水的概率最高，故在保证地下室墙体结构整体性和抗渗性达到要求的前提下，混凝土强度等级一般不宜超过C30。此外，还可适当掺用磨细粉煤灰替代部分水泥，掺入量为水泥用量的15%~20%。
（3）选择合理的外加剂
外加剂的掺入能较好地改善混凝土的性能，降低工程成本。但目前对外加剂的综合应用及对混凝土各项性能（如强度等）的长期影响还缺少深入研究和长期的施工实践检验。据有关资料介绍，缓凝剂会使收缩裂缝加重；掺FNM等微膨胀剂也存在较多的裂缝。因此，要合理选用外加剂，满足泵送要求及和易性要求，减少混凝土的收缩变形。
（4）混凝土中粗细骨料的选择
混凝土收缩主要是浆体的收缩，浆量体积大则收缩也大。骨料的存在使得混凝土比单纯的水泥浆具有更高的体积稳定性和耐久性。考虑混凝土的可泵性，骨料的空隙率应控制在35%~40%之间。
2.2优化结构设计
（1）合理确定最大伸缩缝间距
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》中的要求：“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。”同时应明确混凝土的抗渗等级。
（2）提高配筋率
配置直径为10mm~14mm、间距为100mm~150mm的横向螺纹钢筋，提高钢筋与混凝土之间的咬合力，让钢筋承担混凝土的收缩应力，尽可能避免因收缩应力过大而造成混凝土开裂。
（3）设置后浇带
为了防止墙体早期出现收缩裂缝，应在在墙体中设置适当数量的后浇带，这样可以减少约束，释放温度收缩应力，让墙体有一定的伸缩自由。
（4）采取“抗裂”设计原则
在墙板顶部和腰部设两道暗梁，并适当增设暗柱，以起到“模箍作用”，控制裂缝产生。
2.3加强施工技术措施
（1）混凝土的搅拌与振捣
为提高混凝土的抗拉性能，防止墙体因内外温差而产生裂缝，应改进混凝土的搅拌工艺。通常采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石搅拌新工艺，浇筑后的混凝土在振动时间界限以前应进行二次振捣，增加混凝士密实度，提高混凝土的抗压强度，从而提高墙体的抗裂性能。
（2）控制混凝土的浇筑温度
浇筑温度过高会引起较大的干缩，从而产生收缩裂缝，应采取适当的措施控制混凝土的浇筑温度。
（3）严格控制混凝土施工质量，降低不均匀性
严格控制混凝土制备和运输中的质量，混凝土最好连续浇筑，防止离析，振捣密实以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。
（4）合理选用模板
对外露面积较大的混凝土墙体不宜使用钢模板，特别是温差较大的季节及冬季。选用木模时，应充分湿润以利于保湿和散热，防止裂缝产生。
（5）分层浇筑混凝土
混凝土分层浇筑有利于混凝土水化热的散发，减少内外温差，防止因温度应力过大而产生裂缝；同时可适当掺入混凝土膨胀剂，使混凝土内产生微量膨胀应力从而抵消混凝土中的收缩应力。
（6）加强混凝土的养护
混凝土在凝结硬化过程中会失水干缩，为了使水泥水化顺利进行，提高混凝土的极限拉伸能力，防止产生过大的温度应力和温度裂缝，应尽量保证混凝土在饱水状态下进行养护。浇水养护的时间原则上要大于14d，浇水养护在混凝土浇筑1d~2d后进行。保湿养护应在混凝土墙面全部覆盖麻袋，定时洒水保湿，使混凝土表面保持湿润，应注意浇水的水温与混凝土表面温度之差不应超过15℃。保溫养护时可采用2~3 层草袋或草垫之类的保温材料进行覆盖养护。此外，采用带模养护、推迟拆模时间等方法都对防止裂缝产生有很大的作用。
（7）尽早回填
土壤具有良好的保水性能，可为混凝土养护提供良好条件，能减少外墙与大气的温度与湿度差异，防止因温、湿度差异过大而形成收缩应力，故在条件允许的情况下，地下室外墙混凝土施工完毕后应尽快回填。
3地下室墙体裂缝的修复措施
《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002) 中规定：防水混凝土结构表面的裂缝宽度不应大于0.2mm，并不得贯通。因此，对于不符合规范要求的裂缝应进行处理，修补的方法主要有：表面处理法、面涂刷加玻璃纤维布法、高压灌浆法和填充法，也可以几种方法一起使用。
（1）表面处理法
常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类、丙烯酸酯等高分子防水涂料。该方法施工简单，但无法深入裂缝内部。
（2）面涂刷加玻璃纤维布法
目前常用的有聚氨酯涂膜或环氧树脂胶结料加玻璃纤维布法。环氧树脂胶结料应经试配合格后方可使用。被处理混凝土表面应坚实、清洁、干燥均匀涂刷环氧打底料，凹陷不平处用腻子料修补填平，自然固化后粘贴玻璃纤维布1层~3层。
（3）高压灌浆法
将所选修补材料灌入裂缝内部，达到修补裂缝结构整体性、耐久性和防水性的目的。该法适用于较宽、较深的裂缝修补，尤其是受力裂缝的修补。
（4）填充法
将裂缝清扫干净并切割成槽状，以便堵缝材料能很好地捣实。适用于大裂缝和接缝。
4结束语
导致地下室墙体裂缝的因素很多，主要原因是温度应力和收缩，加上地下室尺寸较大，收缩应力也大，这也是地下室墙体更容易产生裂缝的重要因素之一。结合地下室墙体的结构位置及受力特点，墙体所用的混凝土标号一般较高，水泥用量大，在施工中易产生大量水化热。在设计施工过程中应严格按照规范执行， 采取有效的控制措施，减少或消除裂缝的产生。
参考文献
[1] 孔祥元.地下室混凝土墙体裂缝原因分析及防治措施研究[J].科技信息,2008,36:134,143.[2] 雷显华,地下室混凝土外墙裂缝原因分析与防治措施[J].工程建设与设计,2004,1:5-6.
作者简介（梁斌，男，大学本科，籍贯：江苏泰州出生日期：1969-2-5，毕业院校：湖南湘潭大学土木工程专业，研究方向：结构设计、工程管理。）
关键词：地下室墙体裂缝 原因 防治措施
Abstract: With the development of the building elevation, the underground engineering is more and more, and the basement wall cracks are common, and items with cause are easy to rust corrosion, and there exists certain security hidden danger. This article from material selection, design, construction, all aspects of the basement wall crack preventing processing is discussed and summarized, and the engineering application has a certain reference.
Key Words: basement wall crack, causes, prevention and control measures
中图分类号：U415.6文献标识码：A 文章编号：
0前言
隨着经济发展，地下空间的开发利用已变得相当普遍，地下室面积往往因功能要求设置很大，在施工中往往要求设置伸缩缝，加上大体积混凝土凝结硬化过程中的体积收缩和各种应力作用结果，都可能导致地下室墙体开裂，且常伴随渗漏水现象，不仅影响建筑美观，且会造成钢筋锈蚀，严重的甚至影响到建筑物的使用功能和安全，降低工程耐久性，给工程造成损失，因此有必要从裂缝的作用机理出发，全面分析裂缝产生的原因，提出有效的防治处理措施。
1地下室墙体裂缝产生的主要原因
1.1混凝土收缩导致墙体裂缝
混凝土收缩包括干缩、热胀冷缩和混凝土内部温度变化产生的收缩。
（1）干缩。混凝土的干缩量与水泥用量、水灰比的大小等因素有关。水泥用量多、水灰比大的混凝土其收缩也大。混凝土收缩时会在其产生内应力，当内应力超过混凝土的抗拉应力时就会产生裂缝，干缩裂缝一般都是表面的。
（2）热胀冷缩。裂缝一般垂直平面，从上到下有规划地分布在墙体上，裂缝出现时间均在一二个月以后，见混凝土早期裂缝。
（3）混凝土内部温度变化引起收缩。混凝土水化过程中会产生大量水化热，当地下室厚度较大时，混凝土表面因暴露在空气中散热较快，而内部散热很慢，导致内外温差大，若不采取有效措施则会在混凝土表面引起裂缝产生。
1.2外力作用引起墙体裂缝。
地下室墙体所受外力主要有以下三个方面：1）地基基础产生不均匀沉降造成墙体和梁板结构裂缝。2）墙两侧模板未同时拆除，选拆一边，未拆的一边模板支撑给新浇墙体一个侧向压力，若模板支撑较紧，则墙体产生裂缝。3）墙外侧填土过早，填土使墙外侧向内侧挤压，早期混凝土强度低，极易产生裂缝。
1.3设计不当导致墙体裂缝
《混凝土结构设计规范》中规定：现浇钢筋混凝土地下室墙伸缩缝最大间距为20 m（露天）~ 30 m（室内或土中）。但实际工程中，地下室墙的长度绝大部分超过此规定，而墙体的水平筋仍按构造配置，导致地下室墙体容易开裂。另外，随意提高砼强度等级，造成水泥用量增加，也会使混凝土干缩变形增大。
1.4施工不当导致墙体裂缝
（1）选用材料不当。随着商品混凝土的发展及对施工工期的要求，泵送商品混凝土应用越来越多，其特点是塌落度大，水泥用量和水灰比大，用水量增加，这必然导致水化热增加和收缩量加大，产生裂缝。
（2）施工过程控制不当。不按规范要求对混凝土进行养护，使混凝土早期失水增加，这将直接影响混凝土的抗裂能力，导致墙体开裂；在混凝土产生足够强度以前，过早拆模、过早施加荷载或从事其它工序都会破坏混凝土结构，导致裂缝产生。
2地下室墙体裂缝的预防措施
2.1 优化混凝土配合比设计
（1）选择中低热的水泥品种
导致混凝土温差过大的主要原因是水泥水化热，选用中低热的水泥品种可减少水化热，减少混凝土内外温差。
（2）降低水泥用量
水泥水化热导致的温度应力是地下室墙体产生裂缝的主要原因。根据有关资料记载，水泥用量在350kg/m3~480kg/m3的混凝土地下室墙体出现裂缝和渗水的概率最高，故在保证地下室墙体结构整体性和抗渗性达到要求的前提下，混凝土强度等级一般不宜超过C30。此外，还可适当掺用磨细粉煤灰替代部分水泥，掺入量为水泥用量的15%~20%。
（3）选择合理的外加剂
外加剂的掺入能较好地改善混凝土的性能，降低工程成本。但目前对外加剂的综合应用及对混凝土各项性能（如强度等）的长期影响还缺少深入研究和长期的施工实践检验。据有关资料介绍，缓凝剂会使收缩裂缝加重；掺FNM等微膨胀剂也存在较多的裂缝。因此，要合理选用外加剂，满足泵送要求及和易性要求，减少混凝土的收缩变形。
（4）混凝土中粗细骨料的选择
混凝土收缩主要是浆体的收缩，浆量体积大则收缩也大。骨料的存在使得混凝土比单纯的水泥浆具有更高的体积稳定性和耐久性。考虑混凝土的可泵性，骨料的空隙率应控制在35%~40%之间。
2.2优化结构设计
（1）合理确定最大伸缩缝间距
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》中的要求：“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。”同时应明确混凝土的抗渗等级。
（2）提高配筋率
配置直径为10mm~14mm、间距为100mm~150mm的横向螺纹钢筋，提高钢筋与混凝土之间的咬合力，让钢筋承担混凝土的收缩应力，尽可能避免因收缩应力过大而造成混凝土开裂。
（3）设置后浇带
为了防止墙体早期出现收缩裂缝，应在在墙体中设置适当数量的后浇带，这样可以减少约束，释放温度收缩应力，让墙体有一定的伸缩自由。
（4）采取“抗裂”设计原则
在墙板顶部和腰部设两道暗梁，并适当增设暗柱，以起到“模箍作用”，控制裂缝产生。
2.3加强施工技术措施
（1）混凝土的搅拌与振捣
为提高混凝土的抗拉性能，防止墙体因内外温差而产生裂缝，应改进混凝土的搅拌工艺。通常采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石搅拌新工艺，浇筑后的混凝土在振动时间界限以前应进行二次振捣，增加混凝士密实度，提高混凝土的抗压强度，从而提高墙体的抗裂性能。
（2）控制混凝土的浇筑温度
浇筑温度过高会引起较大的干缩，从而产生收缩裂缝，应采取适当的措施控制混凝土的浇筑温度。
（3）严格控制混凝土施工质量，降低不均匀性
严格控制混凝土制备和运输中的质量，混凝土最好连续浇筑，防止离析，振捣密实以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。
（4）合理选用模板
对外露面积较大的混凝土墙体不宜使用钢模板，特别是温差较大的季节及冬季。选用木模时，应充分湿润以利于保湿和散热，防止裂缝产生。
（5）分层浇筑混凝土
混凝土分层浇筑有利于混凝土水化热的散发，减少内外温差，防止因温度应力过大而产生裂缝；同时可适当掺入混凝土膨胀剂，使混凝土内产生微量膨胀应力从而抵消混凝土中的收缩应力。
（6）加强混凝土的养护
混凝土在凝结硬化过程中会失水干缩，为了使水泥水化顺利进行，提高混凝土的极限拉伸能力，防止产生过大的温度应力和温度裂缝，应尽量保证混凝土在饱水状态下进行养护。浇水养护的时间原则上要大于14d，浇水养护在混凝土浇筑1d~2d后进行。保湿养护应在混凝土墙面全部覆盖麻袋，定时洒水保湿，使混凝土表面保持湿润，应注意浇水的水温与混凝土表面温度之差不应超过15℃。保溫养护时可采用2~3 层草袋或草垫之类的保温材料进行覆盖养护。此外，采用带模养护、推迟拆模时间等方法都对防止裂缝产生有很大的作用。
（7）尽早回填
土壤具有良好的保水性能，可为混凝土养护提供良好条件，能减少外墙与大气的温度与湿度差异，防止因温、湿度差异过大而形成收缩应力，故在条件允许的情况下，地下室外墙混凝土施工完毕后应尽快回填。
3地下室墙体裂缝的修复措施
《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002) 中规定：防水混凝土结构表面的裂缝宽度不应大于0.2mm，并不得贯通。因此，对于不符合规范要求的裂缝应进行处理，修补的方法主要有：表面处理法、面涂刷加玻璃纤维布法、高压灌浆法和填充法，也可以几种方法一起使用。
（1）表面处理法
常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类、丙烯酸酯等高分子防水涂料。该方法施工简单，但无法深入裂缝内部。
（2）面涂刷加玻璃纤维布法
目前常用的有聚氨酯涂膜或环氧树脂胶结料加玻璃纤维布法。环氧树脂胶结料应经试配合格后方可使用。被处理混凝土表面应坚实、清洁、干燥均匀涂刷环氧打底料，凹陷不平处用腻子料修补填平，自然固化后粘贴玻璃纤维布1层~3层。
（3）高压灌浆法
将所选修补材料灌入裂缝内部，达到修补裂缝结构整体性、耐久性和防水性的目的。该法适用于较宽、较深的裂缝修补，尤其是受力裂缝的修补。
（4）填充法
将裂缝清扫干净并切割成槽状，以便堵缝材料能很好地捣实。适用于大裂缝和接缝。
4结束语
导致地下室墙体裂缝的因素很多，主要原因是温度应力和收缩，加上地下室尺寸较大，收缩应力也大，这也是地下室墙体更容易产生裂缝的重要因素之一。结合地下室墙体的结构位置及受力特点，墙体所用的混凝土标号一般较高，水泥用量大，在施工中易产生大量水化热。在设计施工过程中应严格按照规范执行， 采取有效的控制措施，减少或消除裂缝的产生。
参考文献
[1] 孔祥元.地下室混凝土墙体裂缝原因分析及防治措施研究[J].科技信息,2008,36:134,143.[2] 雷显华,地下室混凝土外墙裂缝原因分析与防治措施[J].工程建设与设计,2004,1:5-6.
作者简介（梁斌，男，大学本科，籍贯：江苏泰州出生日期：1969-2-5，毕业院校：湖南湘潭大学土木工程专业，研究方向：结构设计、工程管理。）