地下室工程混凝土结构裂缝成因及控制措施浅析
【摘要】地下室结构一般比较复杂，外墙渗漏水治理难度较大，但在该工程地下室外墙渗漏水的处理过程中，始终遵循地下工程的渗漏水治理原则，即“堵排结合、因地制宜、刚柔相济、综合治理”。文章介绍了地下室外墙裂缝渗漏产生的主要原因、特征及其处理措施。
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【关键词】地下室，混凝土，裂缝，原因，控制措施
1、混凝土产生裂缝的主要原因
1.1混凝土收缩。地下室混凝土墙收缩较大的主要原因有混凝土标号高、水泥用量过多，以及养护不良等。
1.2结构设计问题。《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）在第90页中明确规定：现浇钢筋混凝土挡土墙、地下室墙伸缩裂缝的最大间距为30m（室内或土中）、20m（露天），但实际工程墙长往往超过规范的规定。
1.3温差过大。温差过大会使混凝土产生不均匀的温度应力，这是引起混凝土产生裂缝的重要原因。主要包括混凝土内外温差、昼夜温差、日照下混凝土阴阳面的温差、拆模过早及气候突变等因素影响。
1.4地下室墙长期暴露。地下室墙是一种薄而长的结构，其对温度、湿度变化较敏感，常因附加的温度应力导致墙体开裂。同时还应注意，设计时地下室墙均按埋人土中或室内混凝土结构考虑，即伸缩缝最大间距为30m。实际施工中很难做到地下室墙完成后立即回填土和完成顶板施工，因此实际工程应按露天混凝土结构考虑，即取最大伸缩缝间距20m。
1.5施工质量差。工程实践证明，原材料质量不良、配合比设计不当、计量不准、坍落度控制差，施工中任意加水及混凝土养护不良等因素，均会导致混凝土收缩加大而产生裂缝。
2、地下室混凝土墙裂缝的主要特征
2.1大部分裂缝为竖向裂缝，很少有横向裂缝，多数裂缝长接近墙高，两端逐渐变细而消失。
2.2裂缝数量较多，但宽度一般不大，超过0.3mm宽的裂缝很少见，大多数的缝度度≤0.2mm。
2.3主要分布在外墙柱边和柱间墙中部，且大部分为贯通缝。
2.4沿地下室墙长两端附近裂缝少，而墙长中部附近裂缝较多。
2.5裂缝出现时间多在拆模后不久，还与气温骤降有关。
2.6随着时间的推移，裂缝会发展，数量会增加，但缝宽加大不多，发展情况与混凝土是否暴露在大气中和暴露时间的长短有关。
2.7地下室回填土完成后，常可见裂缝处渗漏水，但一般渗水量不大。
3、控制裂缝的措施：
1）合理设计钢筋。钢筋的弹性模量比混凝土的弹性模量大7～15倍，合理的钢筋配置可以起到减轻混凝土收缩的程度，在相同的配筋率下，应选择细筋密布的办法。
2）合理留设伸缩缝。伸缩缝是为了防止结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的《钢筋混凝土结构设计规范》规定：现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m，合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是非常有效的。
3）后浇带。它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝，是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。要求在浇捣后浇带之前，结构混凝土至少30%的收缩已完成。
4）选用相应的水泥。混凝土内部实际最高温升，主要取决于水泥用量及水泥的品种。应优先选用水化热较低的水泥品种，在符合设计的情况下，充分利用混凝土的后期强度，减少水泥的用量。
5）骨料。目前泵送混凝土的碎石规格一般为5～25mm。根据试验，采用5～40mm石子比采用5～25mm石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比情况下，水泥用量减少20kg左右，因此尽量选择大粒径粗骨料。
6）砂。采用中、粗砂，细度模数必须控制在2.3以上，含泥量控制在2%以下。因为采用细度模数为2.8比2.3的中砂每立方砼可减少水泥用量约30kg，减少水用量20～25kg，从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。
7）使用粉煤灰等矿物质外掺料。在混凝土中掺入粉煤灰对改善混凝土的和易性，替代水泥用量降低水化热，减少收缩，提高抗裂性有着良好的效果。但应注意掺入粉煤灰后混凝土的早期强度较低，掺量应根据水泥的品种、不同的工程对象、施工工艺，通过试验确定。
8）外加剂。为达到抗裂、防水的目的，在配制砼时，一般需要掺入减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大，掺入有效的外加剂可以减少水泥和水的用量，从而降低混凝土水化热和收缩防止裂缝。
9）控制混凝土浇筑温度。根据规范规定，对大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行，使混凝土温度均匀上升，浇前应在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28℃。混凝土浇筑以后，混凝土升温而达到的最高温度主要是混凝土入模温度与水化热引起的。故控制浇筑温度可以降低混凝土后期温度和温差。
10）注意混凝土施工的操作程序。除在施工中应切实按照《混凝土结构工程施工及验收规范》执行外，还应做好：a）控制好坍落度，混凝土为便于泵送，一般要求有较大的坍落度，一般搅拌站是通过外掺高效减水剂来解决。施工单位在定货时应在合同中提出所需砼的坍落度值。坍落度一般控制在120±20mm为宜。b）、泌水，商品混凝土在浇振过程中会发生大量的泌水，当混凝土大坡面的坡脚接近尽端模板时，可改变混凝土浇捣方向，即从尽端往回，与原料坡相交成一个集水坑，用软轴泵及时排除。c）商品混凝土的表面水泥浆较厚，在浇捣后要进行处理，一般先初步按设计标高用长刮尺刮平，然后在初凝前用滚筒碾压数遍，再进行二次抹面，提高砼表层密度，消除收缩裂缝。
11）加强混凝土的养护。塑料薄膜覆盖或浇水草袋覆盖养护是高层建筑地下室底板防止产生裂缝的一重要环节，目的是控制温差，防止产生表面裂缝，可充分发挥混凝土早期强度，防止产生贯穿裂缝。另一方面，潮湿的环境可防止混凝土表面因脱水而产生的干缩裂缝，浇水养护不少于14d。
12）做好测温工作。底板混凝土测温工作是为了掌握大体积混凝土水化热的大小。通过调节措施来控制混凝土中心最高温度和表面温度之差不超过会产生裂缝的临界温度。
4、总结
在渗漏水治理前，熟悉掌握工程原防排水设计、施工记录和验收资料，对原防排水的位置、施工中的防水设计变更、材料选择做到心中有数，为方案的制定带来帮助。总之，地下室混凝土裂缝控制是一个综合性的课题，要通过设计、施工、材料优选等环节进行全面控制，才能减少裂缝的产生。采用了上述方法，经过了试验和工程实践，有效的控制了地下室混凝土结构裂缝。