建筑物地下室混凝土抗裂防滲技術的研究

張 強（臨沂市供熱和住房保障中心，山東 臨沂 276000）

作為建筑結構中的一個部分，地下室結構設計十分關鍵，如果地下室承載能力不達標，整個建筑可能因為過大的應力導致結構穩定性降低，嚴重時將導致人民生命、財產遭受不可估量的損失。在地下室結構中，底板與墻體裂縫現象較為普遍，也是施工時需要重點解決的難題。混凝土抗裂防滲技術能夠解決這一問題，可以防止地下室底板與墻體出現大規模裂縫，但是一些技術缺陷仍無法得到有效解決。

1 建筑物地下室結構裂縫成因

在開展地下室施工時，需要做好地下室防滲處理工作，有效地將地下水隔擋在墻體之外。地下室所處的環境十分特殊，特別是一些高層建筑以及超高層建筑的地下室，比一般的建筑地下室埋深要深很多，所面臨的不穩定環境因素也較多。因此地下室結構常常會因為裂縫問題出現滲水現象，在水分的長時間侵蝕下，建筑的地下結構強度會改變，對建筑的安全性造成影響。常見的地下室裂縫如下所述。

1.1 干燥收縮裂縫

在完成地下室混凝土澆筑工序后，施工區域的混凝土處于塑性狀態，此時混凝土結構與外界環境存在著溫度差以及濕度差，外界環節相對較為干燥，所以混凝土表面的水分會快速蒸發流失，水分流失過快導致混凝土內部結構收縮加快，結構成型不穩定則會引起裂縫問題。如果施工時所處的環境溫度過高、濕度過低，此時由于塑性收縮而導致的裂縫問題較為普遍。除此之外，如果完成澆筑后的混凝土已經出現徹底硬化的現象，此時由于失水使得混凝土結構出現應力不均勻的情況，進而引發裂縫問題。出現這類收縮裂縫問題大多是因為混凝土配比不科學，水泥、砂、水這幾種材料的比例決定了裂縫的程度。與此同時，如果養護工作不合理，加之粗骨料配比無法滿足要求，使得干燥收縮程度增加，導致裂縫擴大。

1.2 化學收縮裂縫

化學收縮裂縫問題大多集中于配比水泥過程中，由于組成水泥的各種材料需要經過水化反應形成漿體，在發生反應時，由于處理不科學，使得混凝土出現了提前收縮現象，在澆筑時混凝土可能提前進入收縮環節，導致地下室混凝土內部結構存在著裂縫現象。這類問題的成因一般是空氣中的O2以及CO2與混凝土材料中的成分接觸面積過大，或者空氣成分中O2以及CO2濃度過大，導致反應的速率增加，使得混凝土出現收縮現象，而且這類收縮裂縫問題經常出現于底板結構，由于該部位結構表面系數較大，所以很容易在不穩定的環境下出現不可控的反應，最終形成不同程度的裂紋問題。相對而言，由于水泥組成成分與空氣和水發生反應而導致的裂紋問題，可以通過人為方式控制，不過也會因為人為操作不當而引起裂紋問題。

1.3 自收縮與沉降收縮

在拌制混凝土過程中，需要通過一系列的化學反應實現，而這些化學反應需要消耗一定量的水分，反應時首先會消耗混凝土結構中存在的毛細水，如果結構中水分過少，混凝土的干燥進程就會加快，收縮增加使得結構受力改變，所以會在受力失衡的區域出現裂縫現象。一般而言，如果在配制混凝土過程中所設計的水灰比與所選材質要求不一致，則可能出現這類裂紋問題，也被稱為自收縮裂縫問題。實際上，混凝土從澆筑到終凝需要經歷一段時間，在這段時間內，拌合物中的一部分骨料可能出現會下沉現象，下沉過程中有時會與鋼筋接觸，在凝結后出現沿鋼筋表面的規則性裂紋，特別是在一些流動性相對較強的混凝土澆筑作業中，加之所設計的鋼筋剪力墻較密，更容易出現沉降收縮問題。

2 混凝土抗裂防滲技術應用要點

2.1 做好準備工作

地下室結構的穩定對于建筑整體的穩定起到了關鍵作用，對于地下室裂紋問題，如果不加以重視，在應力作用和水體侵蝕下，地下室結構會發生不同程度變化，為建筑的安全埋下了隱患。混凝土抗裂防滲技術的應用能夠降低裂紋問題出現的概率，緩解地下室結構不穩定的問題，而重點要控制好各項抗裂防滲操作工藝。在混凝土結構中，起到強度作用的主要成分是水泥，研究表明水泥是導致混凝土出現裂縫的主要因素，大多裂紋都是因為水泥配比不科學造成的。通過實驗所得數據分析可知，在拌制早期如果混凝土強度較高，那么完成拌合后，所獲得的混凝土抗裂性將會呈持續降低的趨勢，水泥的堿含量以及C3A、C4AF等含相對較低時，經過拌和后所得混凝土抗裂性則高于早期強度高的混凝土。所以在設計混凝土成分組成時，應該控制好水泥配比，盡力以后期強度高的成分為主，最好在拌和、澆筑前進行多次試驗，收集各項試驗數據，通過綜合分析確定主要的混凝土設計方案，并制定應急預案。

2.2 拌制與運輸

混凝土攪拌作業時，需要專人負責投放料，嚴格控制各類材料的投放量，減少投料比例失衡帶來的裂紋問題。在拌和工作之前、材料進場之后，需要多次測量砂石含水量，分析砂石質量對混凝土的影響，綜合多項指標將混凝土攪拌作業所需要的水量比重計算出來，為拌制工作提供精準的數據，在拌制時應該對混凝土坍落度進行綜合試驗。其次，開展混凝土攪拌工序時，應該確定拌制的具體時間，一般而言，延長拌制的時間最好控制在15min～20min，這樣可以減少拌合物不充分的現象，避免混凝土出現離析問題。

2.3 混凝土澆筑

開展澆筑工作之前，施工人員需要做好清理工作，及時將施工澆筑模板以及鋼筋表面的異物掃除，一是要確保模板始終處于嚴密的連接狀態，避免模板縫隙處發生漏漿，二是防止模板與鋼筋表面異物混入到混凝土中導致澆筑質量降低。其次，綁扎作業時，禁止將鐵絲等捆綁物接觸到墻體，防止接觸處形成滲水通道，出現這類問題勢必要返工處理。在澆筑階段，最好以分區段連續澆筑的方法進行澆筑作業，始終確保接縫的連續性，防止混凝土密實度降低，最終引發微小裂縫現象出現。此外，開展底板澆筑作業時，最佳方式是泵送法，技術人員需要提前在現場安裝澆筑時所需的串筒、溜槽等，為后續建筑作業能夠連續、順暢進行打好基礎。

2.4 后期保養與維護

在混凝土澆筑作業完成后，混凝土會慢慢凝結，在凝結后需要對混凝土進行養護處理，這個環節的工作對裂縫問題的出現有著重要的影響，如果養護不到位，裂縫問題發生的可能性將會增加。在養護時，應該確保養護作業的及時性，養護工作需要交給專業人員負責，由于底板混凝土的厚度超過其他結構，所以在養護時需要按照大體積混凝土的養護方式進行。值得注意的是，在養護時，應該重點控制好混凝土內溫，一般而言，主要以噴灑水方式為主，降低混凝土內溫。如果混凝土內溫過低，選擇一些塑料膜鋪設在需要養護的混凝土表面，然后進行保溫保濕處理，則可以起到良好的效果。此外，應該收集各養護階段的數據，分析混凝土結構的缺陷，有助于養護人員在早期解決裂紋問題，防止輕微裂紋發展為嚴重裂紋。

2.5 做好溫差控制工作

為了使混凝土結構溫差合理穩定，在配制時最好以低水化熱水泥為主，適當地將用水量減少也可以起到這種控溫作用。可以使用粉煤灰代替水泥，在混料中加入緩凝劑，這樣能夠延緩混凝土凝結時間，使得水化熱熱量釋放節點延后。在進行分段、分層施工時，借助于斜面分層法能夠合理調控各層澆筑厚度，這對于釋放水化熱熱量起到了良好作用。混凝土入模操作處理時，需要控制好澆筑溫度，完成澆筑作業后及時養護。

2.6 強化鋼筋、底板控制

在開展外墻混凝土保護層施工時，最好以雙向抗裂鋼筋網片為主，而且需要在兩側跨內設置一些抗裂鋼筋，將水平筋移動至豎向筋外側，選擇鋼筋時以較細鋼筋為主，在設計間距時盡量以小距離為主，綁扎抗裂鋼筋網片作業應該確保密度的合理性，防止澆筑作業時由于振動導致漏筋問題，降低地下室的防水性能。在澆筑之前，將水泥砂漿涂抹在模板底部，能夠有效降低外墻應力。此外，對于塑性收縮裂縫的處理，主要以補償性收縮混凝土方法為主，這樣可以降低用水量，使得凝結效果變得更好，進而提升墻體的抗裂性能。

3 結語

總而言之，在建筑物地下室混凝土施工中，如果不能將抗裂防滲技術科學應用，則會導致地下室結構發生裂縫和漏水，導致建筑穩定性降低。因此十分有必要控制好混凝土抗裂防滲技術的應用，將技術控制措施貫穿于整個環節，減少裂紋問題，提升建筑的安全性。