建筑工程地下室钢筋混凝土外墙温度收缩裂缝的成因预防

混凝土是当今世界上用量最大、用途最广泛的工程材料，发挥了其他材料无法替代的作用。但混凝土材料也有着自身固有的缺陷：如混凝土在水化硬化和外界环境中引起的体积收缩，使得混凝土材料产生裂缝。地下室钢筋混凝土外墙裂缝破坏建筑美观,造成墙体渗水、钢筋锈蚀,影响地下室的正常使用。混凝土的收缩，按其发展的时期为顺序，可分为:塑性收缩、自收缩、干燥收缩。墙体产生早期裂缝的原因主要是由塑性收缩、自收缩变形变化与约束条件相互作用引起。影响收缩变形变化的外因主要有温湿度变化、温差变化、风速变化所引起的表面失水过快及结构体系内外在约束条件等。研究终凝到三周龄期间由于混凝土收缩和温度变形共同引起的地下室外墙温度收缩裂缝这一课题,对于减少裂缝、缩小裂缝宽度,提高地下室品质有着深远的意义。 

　　1.地下室外墙温度收缩裂缝的成因及特点 

　　热胀冷缩、干缩湿胀是混凝土的基本物理特性。混凝土终凝到三周龄期间，伴随水泥等产生的水化热，混凝土温度升高体积膨胀；其后由于水化逐渐减弱，表层混凝土温度下降产生收缩，温度膨胀状态下的内部混凝土、墙下梁板约束了表层混凝土收缩，从而使墙体产生表面裂缝。另外在此期间，由于水泥的水化反应，混凝土结构体积减少；水泥水化反应又消耗水化产物毛细管孔隙中的水分，使毛细管产生真空、内部负压，进而发生自收缩。自收缩应力大于抗拉强度或自收缩受到墙下梁板约束时，墙体也会发生开裂。 

　　地下室外墙裂缝的分布有规律性，常在端柱、纵横墙交接处、两轴中间三分一处附近出现，以竖向裂缝居多；裂缝具有中间宽、两头尖灭的主要特点。 

　　2.预防地下室外墙温度收缩裂缝措施、工艺 

　　厦门某商业建筑临近海边，地下室占地约3.5万平方米，地下两层，底板埋深约10米（最低点黄海高程约-5米），地下室钢筋混凝土外墙500~600mm厚。 

　　项目管理部理论联系实践，与业主、设计院、混凝土公司等多方沟通，从以下几方面精心组织施工，预防地下室钢筋混凝土外墙温度收缩裂缝。 

　　2.1首先把地下室外墙混凝土定义为广义大体积混凝土，对商品混凝土公司作技术交底 

　　（1）优化混凝土配合比及生产原材料，降低混凝土的绝热温升、温升速度及延长混凝土放热峰值出现时间。 

　　（2）选择低水化热（C3A≤6%）水泥。 

　　（3）选择缓凝时间合适的高效减水剂，保证混凝土凝结时间进行有效调整并具有良好的减水率，降低单方混凝土用水量。 

　　（4）选择优良的掺合料以内取代的方式取代混凝土中的部分水泥用量。 

　　以上各项措施意在保证理论水灰比及实际水胶比基本不变的前提下，降低单位体积内混凝土中的胶凝材料总量及降低单方混凝土中的水泥用量，借以降低水化放热峰值、延长放热峰值出现时间，提高体系的密实度及减少体系中的粉状料总量降低体系收缩值。 

　　（5）严格控制骨料粒径、级配、含泥量及泥块含量（<1%）。 

　　（6）掺入适量优质膨胀剂，以补偿收缩的方法减少结构体系的收缩值。 

　　经多方多次试验后，最终确定混凝土配合比如下表： 

　　C35P8混凝土配合比表1 

　　2.2其次针对地下室外墙混凝土裂缝特点，与结构设计师沟通，并征得同意 

　　（1）将水平分布筋置于竖向主筋外侧，同时采用小直径、小间距的配筋形式（Φ14@110）等强替换原设计水平筋(Φ16@150)。 

　　（2）在两轴中间三分一处墙中部1/3墙高范围，间隔一格增加一根1/3墙长Φ12构造钢筋；墙端柱两侧各1米、中部1/3墙高范围内，间隔一格增加一根Φ12构造钢筋。 

　　2.3控制地下室外墙混凝土裂缝最关键工作就是按作业指导书、施工规范要求精心施工 

　　（1）严格按设计图纸，设置后浇膨胀加强带（间隔约50米）。按施工规范绑扎墙筋，强调精确控制墙筋拉钩制作尺寸，确保拉钩绑扎到位，保证钢筋骨架尺寸。使用成品塑料卡环、两端焊定位横筋止水穿墙对拉螺杆，保证钢筋保护层厚度。严格控制模板（胶合板）间接缝；模板下贴已成型墙体100mm，浇筑前并用湿纸塞紧下口缝隙。 

　　（2）在外墙内侧顶部安装多孔PVC淋水管，为混凝土小水慢淋保湿养护做好准备工作。 

　　（3）注意施工进度的安排，选择在夏季夜晚或其他季节浇筑外墙混凝土，避开雨天、大风天气，降低混凝土入模温度，减小混凝土成型后内外温差。 

　　（4）对混凝土施工员、操作班组进行专门技术交底，严格控制混凝土坍落度，严禁向混凝土罐车中加水。按照作业指导书规定路线，有序组织分层浇筑、适度振捣。对预留管洞、施工缝部位在混凝土振捣并经初步沉实后，用木榔头敲击方式进行二次振捣。 

　　（5）混凝土浇筑完初凝后，用两层湿草袋覆盖混凝土墙顶表面。终凝后松开墙体模板对拉螺杆使模板与混凝土表面产生约2~3mm缝隙。使用水温不低于气温或20摄氏度水浇灌墙顶及墙外侧模板，同时启用墙内侧顶部安装多孔PVC淋水管，始终保持墙体表面湿润，带模养护14天。 

　　3.结语 

　　工程建设中我们应该认识到，地下室钢筋混凝土外墙温度收缩裂缝不可避免，但应尽可能把事后对裂缝的被动处理，转为事前主动的预防。选择适当构造设计、合理混凝土配合比，精心组织施工和养护，裂缝宽度和多少就可以得到有效控制。这样便可以提高地下室的品质，降低工程建造、维护成本。 

　　参考文献 

　　[1] 《现行建筑施工规范大全》. 

　　[2] 冯乃谦的《混凝土结构的裂缝与对策》. 

　　[3] 《大体积混凝土施工规范》GB50496—2009. 

　　[4] 《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T 178—2009. 

　　（作者单位：厦门鹭恒达建筑工程有限公司福建厦门361000）