泵送混凝土地下室墻裂縫原因分析與處理

【摘 要】本文就目前高層建筑大量使用泵送混凝土，導致地下室墻產生新的裂縫進行原因分析，并提出防治措施。

【關鍵詞】泵送混凝土；地下室；混凝土墻；裂縫；處理

一、前言

隨著社會發展，城市化水平的不斷推進，高層及超高層建（構）筑物越來越多。目前高層建筑混凝土地下室墻裂縫現象普遍，不僅因滲漏而影響使用，而且嚴重降低其耐久性，影響其使用壽命。外墻裂縫控制的難度很大，在國內外的工程實踐中都沒有成熟有效的技術措施。隨著混凝土后澆帶的設置和混凝土膨脹劑（UEA、HEA）的廣泛應用，這種狀況有所改善；但泵送混凝土的推廣應用，又使得地下室外墻裂縫控制的難度加大，分析、防止和避免裂縫的出現就顯得尤為重要。為了保證建構筑物的正常使用壽命和建（構）筑物的安全性，分析裂縫的原因及防治措施的必要性和重要性愈加明顯。

二、裂縫產生的特征與原因

1、地下室混凝土墻裂縫的主要特征

（1） 絕大多數裂縫為豎向裂縫，多數縫長接近墻高，兩端逐漸變細而消失。

（2） 裂縫數量較多，寬度一般不大，超過0.3mm寬的裂縫很少見，大多數縫寬度≤0.2mm。

（3） 沿地下室墻長兩端附近裂縫較少，墻長中部附近較多。在轉角處及平面形狀不規則處，應力突變處裂縫較多。

（4） 裂縫出現時間多在拆模后不久，有的還與氣溫驟降有關。

（5） 隨著時間裂縫發展，數量增多，但縫寬加大不多，發展情況與混凝土是否暴露在大氣中和暴露時間的長短有關。

（6） 地下室回填土完成后，常可見裂縫處滲漏水，但一般水量不大。

2、裂縫主要原因

2.1 混凝土收縮

從裂縫特征可見大多數均屬收縮裂縫。由于采用商品泵送混凝土，由于商品泵送混凝土坍落度大，砂率大，粗骨料少，導致收縮增加，裂縫可能性加大。此外，地下室混凝土墻收縮較大的主要原因混凝土標號高，水泥用量過多，養護不良以及外墻柱達到了大體積混凝土收縮量，應力加大而拉裂柱間墻等。

2.2 設計問題

《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）第8.1.1條規定：地下室墻壁等類結構現澆鋼筋混凝土墻伸縮縫的最大間距為20（露天），但實際工程中墻長均超過此規定。需要指出的是，一些工程設計突破了規范規定后，地下室墻的水平鋼筋未采取加強措施，仍按構造配置，這是墻較易裂縫的又一因素。

2.3 溫差過大

由于有些混凝土體量大，導致水化熱也大，混凝土內部與表面包溫差大，超過規范允許的25度限值。加上晝夜溫差、日照下混凝土陰陽面的溫差、拆模過早及氣候突變等因素的影響，導致溫差過大，變形不協調。

2.4 地下室墻長期暴露

這類薄而長的結構對溫度、濕度變化較敏感，常因附加的溫度收縮應力導致墻體開裂。同時還應注意，設計時地下室墻均按埋入土中或室內結構考慮，即伸縮縫最大間距為30m。實際施工中很難做到墻完成后立即回填土和完成頂板，因此實際工程應取最大伸縮縫間距20m。這也是地下室墻裂縫普遍的一個因素。

2.5 混凝土施工質量差

原材料質量不良、配合比不當、使用過期的UEA微膨脹劑、坍落度控制差，施工中任意加水以及混凝土養護不良等因素，均會導致混凝土收縮加大而裂縫。

此外，目前地下室普遍采用泵送混凝土，由于泵送混凝土坍落度大，也導致收縮增加，裂縫可能性加大。

三、處理方法與工程實例

目前常用的地下室混凝土墻裂縫的處理方法有以下四類。有的工程采用兩種方法同時使用，效果良好。

1、表面涂抹法

常用材料有環氧樹脂類、氰凝、聚氨酯類等。混凝土表面應堅實、清潔，有的表面根據材料要求還要求干燥。以涂抹環氧樹脂類為例，其處理要點是先清潔需處理的表面，然后用丙酮或二甲苯或酒精擦洗，待干燥后用毛刷反復涂刷環氧漿液，每隔3～5min涂一次，至涂層厚度達到1mm左右為止。國外曾報道用這種處理方法的環氧漿液滲入深度可達16～84mm，能有效防止滲漏。

2、表面涂刷加玻璃絲布法

目前常用的有聚氨酯涂膜或環氧樹脂膠料加玻璃絲布。以前者為例，其施工要點如下。將聚氨酯按甲乙組分和二甲苯按1：1.5：2的重量配合比攪拌均勻后，涂布在基層表面上，要求涂層厚薄均勻，涂完第一遍后一般需要固化5h以上，基本不粘手時，再涂以后幾層。一般涂4～5層，總厚度不小于1.5mm。若加玻璃絲布，一般加在第2至第3層間。例如，某高校地下室墻裂縫，經設計院確認不影響結構安全，采用表面粘貼環氧玻璃絲布法處理，效果較好。處理時應注意玻璃絲布宜用非石蠟型，否則應做脫蠟處理。環氧樹脂膠結料應經試配合格后方可使用。被處理表面應堅實、清潔、干燥均勻涂刷環氧打底料，凹陷不平處用膩子料修補填平，自然固化后粘貼玻璃絲布1～3層。

3、充填法

用風鎬、鋼釬或高速旋轉的切割圓盤將裂縫擴大，形成V形或梯形槽，清洗干凈后分層壓抹環氧砂漿或水泥砂漿、瀝青油膏、高分子密封材料或各種成品堵漏劑等材料封閉裂縫。當修補的裂縫有結構強度要求時，宜用環氧砂漿填充。

4、灌漿法

灌漿材料常用的有環氧樹脂類、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。其中環氧類材料來源廣，施工較方便，建筑工程中應用較廣；甲基丙烯酸甲酯粘度低，可灌性好，擴散能力強，不少工程用來修補縫寬≥0.05mm的裂縫，補強和防滲效果良好。環氧樹脂漿液和甲基丙烯酸酯類漿液配方可參考《混凝土結構加固技術規范》（CECS25：90）。灌漿方法常用以下兩類：一類是用低壓灌入器具向裂縫中注入環氧樹脂漿液，便裂縫封閉，修補后無明顯的痕跡；另一類是壓力灌漿，壓力常用0.2～0.4MPa。例如：某工程用水溶性聚胺酯處理地下室混凝土裂縫，雖然裂縫較寬，滲水較嚴重，經用聚胺酯灌漿處理后，再無滲漏。某工程項目有二層地下室，面積3萬多平方米，混凝土墻長達200多米，由于事先采取預控措施，對泵送混凝土進行控制，對配合比及外加劑進行反復試驗，對設計圖紙進行相應調整，取得較好的效果，地下室混凝土墻幾乎沒有發現細微裂縫。

四、預防泵送地下室混凝土墻裂縫的技術措施

1、嚴格控制商品混凝土原材料質量：

（1）水泥：宜用低水化熱、鋁酸三鈣含量較低、細度不過細，礦渣含量不過多的水泥。

（2）砂、石：宜用中、粗砂，含泥量不大于2%；石子宜用粒徑較大的連續級配、級配良好、含泥量不大于1%的碎石或卵石。

（3）摻減水劑，以減少混凝土用水量。

（4）摻入微膨脹劑，配制成補償收縮混凝土，國內常用摻10%-15%UEA或l0%左右的AEA。

（5）摻用粉煤灰替代部分水泥，以降低水泥水化熱溫升。

2、設計方面

（1） 沒有充分依據時，不得任意突破設計規范關于伸縮縫最大間距的規定。應注意滿足《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）第8.1.1條的要求。

（2）設置一定數量的后澆帶，以減小混凝土收縮應力。

（3）加強水平鋼筋的配置。應注意三個問題：第一，水平鋼筋保護層應盡可能小些；第二，防裂鋼筋的間距不宜太大，可采用小直徑鋼筋小間距的配筋方式；第三，考慮溫度收縮應力的變化加強配筋。

3、施工方面

（1）模板選用：對外露面積較大的混凝土墻體、氣溫變化劇烈的季節以及冬季不宜使用鋼模板。選用木模時，應充分濕潤，以利保濕和散熱。

（2）嚴格控制混凝土施工質量，盡量降低不均勻性。除控制混凝土制備和運輸中的質量外，還要注意混凝土澆筑時防止離析，振搗密實以免墻內出現薄弱面而產生裂縫。

（3）根據測溫記錄和氣象預報確定拆模時間，保證混凝土內外溫差不超過25℃，溫度陡降不超過10℃拆模后應注意覆蓋和及時養護。

（4）澆水養護。應保持混凝土表面持續濕潤，養護時間不少于施工規范規定的14天的要求。