钢筋砼结构中裂缝的预防与控制

———（地下室钢筋砼方向）

由于地下室较好地解决了停车及楼宇设备噪音的问题，近几年带有地下室的高层建筑倍受欢迎，地下室工程（包括人防工程）的数量也越来越多。地下室混凝土外墙裂缝的出现，常伴有渗漏水的情况，易导致钢筋锈蚀，存在一定的安全隐患，这已成为一个较为普遍的质量问题。

1 地下室混凝土墙体裂缝产生的主要原因

1.1 温度应力

混凝土强度等级的提高导致水泥用量和水泥标号等级增大，一般所用的混凝土强度等级和防渗等级在C30、S6以上，因此产生裂缝的概率也高。针对泵送混凝土，主要有下述因素：

1.1.1同一强度等级的混凝土，泵送混凝土水泥用量大得多，而水泥用量越多，混凝土越容易出现收缩裂缝。

1.1.2 泵送混凝土的坍落度大，几乎都在14cm以上，有的高达18cm，在水泥用量不变的情况下，为了保证坍落度，必须提高用水量或是加入外加剂。因此，在泵送混凝土中，水灰比比一般混凝土要高5%~10%，水越多越容易出现干缩裂缝。

1.1.3 为保证泵送混凝土的和易性，减小泵送阻力，泵送混凝土

的水泥用量有最小限制，我国规范规定为300kg/m3 。

1.1.4 泵送混凝土对粗、细骨料有严格的控制，碎石的最大粒径与输送管道内径之比，宜小于等于1:3；卵石为1:2.5。粗骨料应采用连续级配，针片状颗粒含量不大于10%；细骨料应采用中砂，料径在0.315mm以下的细骨料的所占比例应达到15%~20%。

1.1.5泵送混凝土的砂率比一般的混凝土要高，通常在40%~50%之间。

1.1.6上述泵送混凝土的特征正是在施工中导致水化热增大和收缩增加的原因。

混凝土的温度是影响其温度应力大小的一个重要因素。因此，地下室外墙混凝土施工期间外界温度的变化对其裂缝的开裂及防冶都有重大的影响。影响外界气温变化的因素包括混凝土的浇筑方法、养护方法的时间，养护材料、环境温度、湿度、风速等。

1.2 约束作用和收缩变形

墙板的结构几何特性包括墙的厚度、长度、结构的表面积、结构环向封闭状况等。地下室外墙的几何特征与裂缝的出现也有着密切的关系，一般情况下，地下室外墙的厚度越大出现裂缝的可能性也就越大；地下室外墙越长，裂缝也越容易出现。这是因为当地下室外墙比较厚大时，相应的水化热和温度应力也较大，但更重要的是收缩变形也相应增大。

混凝土在发生变形时，会受到一定的约束。地下室外墙板厚度若接近或大于500mm,除了收缩以外，它还要承受厚壁墙板水化热和不均

匀收缩而出现的自约束应力。墙板的结构特性，包括墙板的结构几何特性和竖向配筋率、水平配筋率及间距等是产生约束的主要原因。地下室外墙的厚度越厚，其自约束应力也就越大。

2地下室混凝墙体裂缝的控制措施

2.1混凝土的材料

2.1.1选择中低热的水泥品种

混凝土升温的热源是水泥水化热，选择用中低热的水泥品种，可减少水化热，使得混凝土减少升温。施工中应优先选用325号、425号矿渣硅酸盐水泥，同标号配比降低水泥用量以减少水化热。

因水泥水化热而导致的温度应力是地下室混凝土墙产生裂缝的主要原因。在地下室外墙施工中，在保证设计要求的条件下尽量降低混凝土的强度等级以减少水化热。

2.1.2选择合理的外加剂

要使混凝土满足泵送要求，并具有较好的流动性和抗分离性能，不能单纯依靠增加单位用水量，而应选用掺外加剂来改善混凝土的和易性，达到减少拌合用水和节约水泥的目的。混凝土中使用的外加剂种类很多，试验表明掺化学外加剂的混凝土的干收缩值较大。夏季施工时应掺缓凝剂，最好使用已有多项工程成功应用的外加剂。

2.1.3混凝土中粗细骨料的选择

石子应优化级配设计，尽量采用硬质岩石碎石，级配应良好。一般情况下，连续级配的粗骨料配置的混凝土具有良好的和易性、较少的用水量、水泥用量和较高的抗压强度，应优先选用。

砂子应选用中粗砂。砂石的含泥量对于混凝土的抗拉强度与收缩都有很大的影响，在某些控制不是很严格的情况下，浇捣混凝土的过程中会发现有泥块，这会降低混凝土的抗拉强度，引起结构严重开裂，因此宜严格控制。

2.2外部环境影响

2.2.1混凝土的搅拌与振捣

为了减少混凝土的收缩、提高极限拉伸，防止墙体产生温度裂缝，应改进混凝土的搅拌工艺。这对改善混凝土的配合比，减少水化热、提高极限拉伸有着重要的意义。通常可采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石搅拌新工艺，这样可以有效地防止水份向石子与水泥砂浆界面的集中，使硬化后的界面过渡层的结构致密，粘结加强，从而可使混凝土强度提高10%左右，也提高了混凝土的抗拉强度和极限拉伸值。当混凝土强度基本相同时，可减少7%左右的水泥用量。

浇筑后的混凝土，在振动时间界限以前，应进行二次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙，提高混凝土与钢筋握裹力，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高10%-20%左右，从而提高抗裂性，达到防止混凝土墙体裂缝的目的。

2.2.2控制混凝土的浇筑温度

混凝土从搅拌机出料后，经过运输、泵送、浇筑、振捣等工序后的温度称为混凝土的浇筑温度。由于浇筑温度过高会引起较大的干缩，因此应适当地限制混凝土的浇筑温度。一般情况下，建议混凝土的最

高浇筑温度应控制在40oC以下。

2.2.3降低混凝土的出机温度

为了降低大体积混凝土总温升和减少结构的内外温差，控制出机温度是很重要的。在混凝土的原材料中，石子的比热较小，但其在每立方米混凝土中所占的重量较大，水的比热最大，但它在混凝土中占的重量却最小。因此，对混凝土的出机温度影响最大的是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响较小。针对以上的情况，在施工中为了降低混凝土的出机温度，应采取有效的方法降低石子的温度。在气温较高时，为了防止太阳的直接照射，可在砂、石子堆场搭设简易遮阳装置，必要时须向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。

2.2.4加强混凝土的养护

地下室外墙浇筑以后，为了减少升温阶段内外温差，防止产生表面裂缝，应对混凝土进行适当的保湿养护，防止混凝土表面脱水产生干缩裂缝；为了使水泥顺利进行水化，提高混凝土的极限拉伸和延缓混凝土的水化热降温速度，防止产生过大的温度应力和温度裂缝，应加强对混凝土进行保湿和保温养护。

保湿养护应在混凝土墙面全面覆盖麻袋，定人定时洒水保湿，防止水分快速蒸发，使混凝土表面始终保持湿润。同时应注意，浇水的水温与混凝土表面温度之差不应超过15oC。夏季应尽量使用蓄水池的水，防止因温差而导致混凝土墙体裂缝。夏天±0.000楼板施工完成后，地下室形成封闭箱体，室内外温差很大，应随时测温调整温度，防止温度裂缝发生。保湿养护的时间一般不少于半个月，重要结构不

少于1个月。

保温养护时可采用2-3层草袋或草垫之类的保温材料进行覆盖养护。施工中采取合理的技术措施很重要，例如采用带模养护、推迟拆模时间等方法都对防止裂缝产生有很大的作用。

2.2.5防风和回填

外部气候也是直接影响混凝土的裂缝发生和开展的因素之一，其中风速对混凝土的水分蒸发有直接影响，不可忽视。地下室外墙混凝土施工完毕后在条件允许的情况下应尽快回填。

3结束语

总之，在地下室外墙施工中裂缝的控制，应针对地下室外墙的特殊性，进行有目的的控制：在混凝土的材料上，应精心选料、级配，同时采用双掺技术，利用混凝土后期强度等措施尽可能的降低混凝土的水化热；在改进约束条件上，应注重后浇带或应力释放带的利用；加强构造配筋、加强混凝土养护和混凝土二次振捣等技术措施都可以对裂缝的控制起到一定的作用。