地下室鋼筋混凝土外墻溫度收縮裂縫的成因及防控

肖志雄

（福建省 漳州市 363000）

地下室鋼筋混凝土外墻溫度收縮裂縫的成因及防控

肖志雄

（福建省 漳州市 363000）

建筑工程混凝土結構裂縫非常普遍。雖然非結構性裂縫不致影響構件承載力和結構安全性，但卻會影響結構耐久性和整體性。裂縫已經成為影響建筑工程質量的一大關鍵問題。

本文結合實踐探討建筑工程中鋼筋混凝土地下室外墻混凝土在終凝到三周齡期間由于混凝土收縮和“箱形”結構內外溫差共同引起的溫度收縮裂縫成因及預防措施、工藝。

溫度收縮裂縫；預防措施；工藝

引言

混凝土是當今世界上用量最大、用途最廣泛的工程材料，發揮了其他材料無法替代的作用。但混凝土材料也有著自身固有的缺陷：如混凝土在水化硬化和外界環境中引起的體積收縮，使得混凝土材料產生裂縫。地下室鋼筋混凝土外墻裂縫破壞建筑美觀，造成墻體滲水、鋼筋銹蝕，影響地下室的正常使用。混凝土的收縮，按其發展的時期為順序，可分為：塑性收縮、自收縮、干燥收縮。墻體產生早期裂縫的原因主要是由塑性收縮、自收縮變形變化與約束條件相互作用引起。影響收縮變形變化的外因主要有濕度變化、溫差變化、風速變化所引起的表面失水過快及結構體系內外在約束條件等。研究終凝到三周齡期間由于混凝土收縮和溫度變形共同引起的地下室外墻溫度收縮裂縫這一課題，對于減少裂縫、縮小裂縫寬度，提高地下室品質有著深遠的意義。

1　地下室外墻溫度收縮裂縫的成因及特點

①優化混凝土配合比及生產原材料，降低混凝土的絕熱溫升、溫升速度及延長混凝土放熱峰值出現時間。

②選擇低水化熱（C3A≤6%）水泥。

③選擇緩凝時間合適的高效減水劑，保證混凝土凝結時間進行有效調整并具有良好的減水率，降低單方混凝土用水量。

④選擇優良的摻合料以內取代的方式取代混凝土中的部分水泥用量。

以上各項措施意在保證理論水灰比及實際水膠比基本不變的前提下，降低單位體積內混凝土中的膠凝材料總量及降低單方混凝土中的水泥用量，借以降低水化放熱峰值、延長放熱峰值出現時間，提高體系的密實度及減少體系中的粉狀料總量降低體系收縮值。

⑤嚴格控制骨料粒徑、級配、含泥量及泥塊含量。摻入適量膨脹劑，以補償收收縮的方法減少結構體系的收縮值。

經多方多次試驗后，最終確定混凝土配合比如表1。

熱脹冷縮、干縮濕脹是混凝土的基本物理特性。混凝土終凝到一周齡期間，伴隨水泥等產生的水化熱，混凝土溫度升高體積膨脹；其后由于水化逐漸減弱，表層混凝土溫度下降產生收縮，溫度膨脹狀態下的內部混凝土、墻下梁板約束了表層混凝土收縮，從而使墻體產生表面裂縫。另外在此期間，由于水泥的水化反應，混凝土結構體積減少；水泥水化反應又消耗水化產物毛細管孔隙中的水分，使毛細管產生真空、內部負壓，進而發生自收縮。自收縮應力大于抗拉強度或自收縮受到墻下梁板約束時，墻體也會發生開裂。

地下室外墻裂縫的分布有規律性：常在端柱、縱橫墻交接處、兩軸間1/3處附近出現，以豎向裂縫居多；裂縫具有中間寬、兩頭尖為主要特點。

表1　C35P8混凝土配合比

2　防控地下室外墻溫度收縮裂縫措施、工藝

某商業建筑臨近海邊，地下室占地約3.5萬m2，地下兩層，底板埋深約10m（最低點黃海高程約-5m），地下室鋼筋混凝土外墻500～600mm厚。

施工單位采用理論與實踐相接合，與業主、設計院、混凝土公司等多方溝通，從以下幾方面精心組織施工，防控地下室鋼筋混凝土外墻溫度收縮裂縫：

（1）首先把地下室外墻混凝土定義為廣義大體積混凝土，與商品混凝土公司作技術交底：

（2）其次針對地下室外墻混凝土裂縫特點，與結構設計師溝通，并征得同意。

①將水平分布筋置于豎向主筋外側，同時采用小直徑、小間距的配筋形式（φ14@110）等強替換原設計水平筋（φ16@150）。

②在墻中部1/3墻高范圍，間隔一格增加一根1/3墻長φ12構造鋼筋；墻端柱兩側各1m、中部1/3墻高范圍內，間隔一格增加一根φ12構造鋼筋。

（3）控制地下室外墻混凝土裂縫最關鍵工作就是按作業指導書、施工規范要求精心施工。

①嚴格按設計圖紙，設置后澆膨脹加強帶（間隔約50m）。按施工規范綁扎墻筋，強調精確控制墻筋拉鉤制作尺寸，確保拉鉤綁扎到位，保證鋼筋骨架尺寸。使用成品塑料卡環、兩端焊定位橫筋止水穿墻對拉螺桿，保證鋼筋保護層厚度。嚴格控制模板（膠合板）間接縫；模板下貼已成型墻體100mm，澆筑前并用濕紙塞緊接縫。

②在外墻內側頂部安裝帶孔PVC給水管，為混凝土小水慢淋保濕養護做好準備工作。

③注意施工進度的安排，選擇在夏季夜晚或其他季節澆筑外墻混凝土，降低混凝土入模溫度，減小混凝土成型后內外溫差。

④對混凝土施工員、操作班組進行專門技術交底，嚴格控制混凝土坍落度，嚴禁向混凝土罐車中加水。按照作業指導書規定路線，有序組織分層澆筑、適度振搗。對預留管洞、施工縫部位在混凝土振搗并經初步沉實后，用木榔頭敲擊方式進行二次振搗。

⑤混凝土澆筑完初凝后，用兩層濕草袋覆蓋混凝土墻頂表面。終凝后松開墻體模板對拉螺桿約2～3mm。使用水溫不低于氣溫或20℃水澆灌墻頂及墻外側模板，同時啟用墻內側頂部安裝帶孔PVC給水管，始終保持墻體表面濕潤，帶模養護14d。

（4）拆模后，對地下室鋼筋混凝土外墻表面進行檢查，發現少許可見裂縫。根據國內外技術標準及該地下室使用功能要求，裂縫寬度小于0.2mm時，不必對裂縫進行專門處理。經監理組織參建各方對外墻表觀驗收后，施工單位立即組織外墻外防水施工，盡快進行土方回填。

3　結語

工程建設中我們應該認識到，地下室鋼筋混凝土外墻溫度收縮裂縫不可避免，但應盡可能把事后對裂縫的被動處理，轉為事前主動的防控。選擇適當構造設計、合理混凝土配合比，精心組織施工和養護，裂縫寬度和多少就可以得到有效控制。這樣便可以提高地下室的品質，降低工程建造、維護成本。

TU755

A

1673-0038（2015）36-0097-02

2015-8-19

肖志雄（1978-），男，工程師，本科，大連理工大學，土木工程專業，高工申報專業：土建工程。