地下室墻壁混凝土裂縫成因及防治

丁華柱，于 超，張 植，金建杰，陳源偉（.重慶市綦江區朝野混凝土有限公司，重慶 00；.招商局重慶公路工程檢測中心有限公司，重慶 0；.南充四新建材有限公司，四川 南充 67000；.浙江子城工程管理有限公司，浙江 嘉興 000；.重慶市莊大商品混凝土有限公司，重慶 0660）

根據 JGJ/T 317—2014《建筑工程裂縫防治技術規程》，混凝土裂縫按形成原因分為荷載裂縫和非荷載裂縫，荷載裂縫是指由于荷載作用造成的裂縫，也稱直接裂縫；非荷載裂縫是指非荷載作用引起的裂縫，如溫差、風吹、日照、混凝土水化熱、混凝土體積收縮、地基基礎不均勻沉降等非荷載作用產生的強迫位移或約束變形而引起的裂縫，也稱間接裂縫。

隨著現代建筑技術的不斷提高，混凝土強度等級也越來越高，導致水泥 3 d 強度提高、水化熱加大、凝結時間縮短，從而造成混凝土收縮裂縫增加，尤其是地下室墻壁混凝土結構。由于地下室墻壁混凝土裂縫一般在混凝土澆注后2 ～3 d 出現，此時上部荷載不大，所以裂縫屬于非荷載裂縫。工程調查和試驗研究表明，影響地下室墻壁混凝土非荷載裂縫的因素很多，不確定性很大。

地下室墻壁混凝土裂縫的成因，與原材料選擇、結構設計、施工工藝等環節有關。混凝土裂縫控制包括預防和治理兩個方面的措施，以預防為主。結構設計涉及結構形式、構造措施、配筋及超長結構裂縫控制等，原材料涉及原材料優選及控制、配合比設計優化及混凝土出廠質量控制等；施工工藝涉及混凝土澆注、水化熱溫升控制、施工縫與后澆帶設置、綜合養護等。地下室墻壁混凝土裂縫既受結構、環境、混凝土本身和施工工藝影響，也受混凝土生產組織和施工精細化管理的影響。本文在查閱國內外文獻的基礎上，對地下室墻壁混凝土裂縫的成因、預防和處理進行了分析，以期為實際工程中地下室墻壁混凝土的裂縫控制提供一定的參考。

1 地下室墻壁混凝土裂縫的預防

地下室墻壁混凝土受施工、環境溫濕度等因素影響，易出現豎向收縮裂縫。混凝土強度等級越高、坍落度越大，溫差和收縮變形越大，開裂概率越大。柱、墻相連的結構，由于柱、墻的配筋率相差較大，混凝土脹縮變形與限制條件有關，由于溫差及應力集中、收縮變形等原因，墻體豎向收縮裂縫易出現在柱、墻交接處暗柱附近 1～2 m 或兩暗柱中間，裂縫寬度為 0.1～0.3 mm ，屬于貫穿性裂縫。如何降低地下室墻壁混凝土開裂的概率，值得施工單位和混凝土生產企業的工程技術人員思考。

在每個新工地開盤前，監理單位、施工單位、混凝土生產企業應組織召開技術交底會，混凝土生產企業應向施工單位了解工程概況、地下室墻壁等結構的設計要求，包括混凝土強度等級、長度、限制膨脹率、抗滲等級、后澆帶、膨脹加強帶、施工縫及伸縮縫設置等。工程實踐表明，當存在大體積、大面積及超長混凝土結構，且混凝土強度等級≥C 45、伸縮縫或施工縫長度 ＞30 m 時，由于 C 45 及以上強度等級混凝土的溫差、收縮變形較大，混凝土長度較長時會產生更大的收縮值，在地下室墻壁上易出現豎向收縮裂縫，參建各方應采取有效措施減少和防止裂縫的產生。

GB 50010—2010《混凝土結構設計規范》給出了地下室墻壁結構的伸縮縫最大間距，如表 1 所示。通過合理設置伸縮縫，將地下室墻壁分割為較小單元，可避免引起較大的約束應力和開裂；設置控制縫（引導縫），引導混凝土裂縫產生在規定位置，并預先做好防滲止水措施，也是控制地下室墻壁混凝土結構開裂的有效措施。

表1 地下室墻壁結構伸縮縫最大間距 m

當氣候干燥、炎熱且暴雨頻繁（夏季）或經常處于高溫作用時，或者混凝土收縮較大，施工外露時間較長時，伸縮縫最大間距宜適當減小。

JGJ/T 178—2009《補償收縮混凝土應用技術規程》給出了補償收縮混凝土的限制膨脹率的設計取值，如表 2 所示。若施工圖紙給出的限制膨脹率與表 2 的設計取值有較大差異，工程技術人員應及時向設計人員提出，以便調整。

表2 補償收縮混凝土的限制膨脹率的設計取值

當混凝土強度等級 ≥C 50 時，限制膨脹率宜提高一個等級。另外，氣候干燥、炎熱（夏季）時養護條件差的構件，如結構總長度 ＞120 m 或室內結構越冬外露施工等，表 2 中的限制膨脹率取值宜適當增加。

補償收縮混凝土澆注方式和構造形式如表 3 所示。根據JGJ/T 178—2009 要求，地下室墻壁補償收縮混凝土的澆注方式和構造形式應根據結構長度按表 3 進行選擇，膨脹加強帶的間距宜為 30～60 m。

表3 補償收縮混凝土澆注方式和構造形式

改善配筋方式分散配筋可充分發揮補償收縮混凝土的膨脹性能，提高補償收縮混凝土的抗裂能力；在一些薄弱部位增設附加筋，能夠發揮補償收縮混凝土的補償收縮效果，避免出現有害裂縫。鋼筋間距補償收縮混凝土應采用雙排雙向配筋，鋼筋間距要求如表 4 所示。當地下室外墻凈高 ＞3.6 m時，在墻體的水平中線部位上下 500 mm 范圍內，水平筋的間距宜 ≤100 mm。

表4 鋼筋間距

預防地下室墻壁混凝土裂縫的設計措施包括“降”“放”“限”“抗”等方面的技術措施。目前，墻體水平筋間距一般設計為 200 mm，對混凝土裂縫控制不利。水平分布筋宜采取細而密的配筋原則，鋼筋間距應取下限為100 mm。水平分布筋宜綁扎在豎向分布筋的外側，這樣對混凝土裂縫控制有利。若混凝土收縮較大，可在外側加設抗裂鋼筋網。

在混凝土生產過程中，應選用水化熱低的普通硅酸鹽水泥，根據有關標準、規范嚴格控制骨料含泥量、泥塊含量，摻加優質礦物摻合料、膨脹劑和高性能減水劑，選用對硬化混凝土收縮影響較小的外加劑，用水量宜 ≤160 kg/m3。在滿足施工要求的前提下，盡可能采取較小的混凝土坍落度，入模坍落度宜 ≤180 mm。在混凝土澆注過程中，應均勻、對稱下料，振搗時避免欠振、過振和漏振，澆注層厚度宜為300～500 mm。地下室墻壁混凝土須一次性澆注完成，分層澆注時，須在前層混凝土初凝前將次層混凝土澆注完畢，水平方向不留施工縫。

摻膨脹劑的補償收縮混凝土要加強養護。混凝土澆注后7 d 內濕養護，可發揮混凝土的膨脹效應，如不養護或養護馬虎，難以發揮膨脹劑的補償收縮作用，反而更容易開裂。GB 50666—2011《混凝土結構工程施工規范》要求，補償收縮混凝土澆注后，應帶模養護 3 d；GB 50119—2013《混凝土外加劑應用技術規范》要求，帶模養護結束后可采取掛濕麻袋、覆蓋節水保濕養護膜等保濕養護措施，養護期宜≥14 d，養護確實有困難時，養護期應≥7 d，1～7 d 養護相當重要。冬季施工時，墻體拆模時間應延長至 7 d 以上，表面不得直接灑水，可采用塑料薄膜保濕，在薄膜上再覆蓋巖棉被等保溫材料。

2 地下室墻壁混凝土裂縫的處理

當地下室墻壁混凝土出現裂縫時，有 2 種處理方法。①對寬度 ＜0.2 mm 的裂縫采用表面涂抹環氧膠泥進行封閉處理，沿裂縫鑿出 V 型槽（槽寬 40.0 mm，深 20.0 mm），將剔鑿處清洗干凈，再用環氧膠泥填實。② 對寬度≥0.2 mm 的裂縫，采用環氧樹脂灌漿，對裂縫進行封閉處理。建議在裂縫處理完后，沿已開裂外墻做一層 4.0 mm 厚 SBS 防水層，防水層施工應滿足相關規范、規程的要求。防水層外干砌 60.0 mm 厚頁巖磚保護層。

3 結 語

(1) 混凝土裂縫按形成原因分為荷載裂縫和非荷載裂縫，混凝土裂縫控制包括預防與治理兩個方面的措施，以預防為主。

(2) 地下室墻壁混凝土裂縫的成因，與原材料選擇、結構設計、施工工藝等環節有關。混凝土裂縫產生的內因為混凝土的固有屬性和結構設計，混凝土的溫差、收縮變形是主因，結構設計主要體現構件長度、水平分布筋及應力集中等因素；外界因素為外因，應采取相應措施使外界因素對混凝土開裂的影響降到最低。

(3) 地下室墻壁混凝土受施工、環境溫濕度等因素影響，易出現豎向收縮裂縫，混凝土強度等級越高、坍落度越大，溫差和收縮變形越大，開裂概率就越大。因此應從設計、原材料選擇、施工等方面綜合控制，避免有害裂縫的產生。