地下室外墙裂缝及处理.doc

浅谈地下室外墙产生收缩裂缝的预防措施 与处理方法 王世孝 摘要：地下室混凝土外墙产生收缩裂缝是工程通病，本文结合工程实例,简介混凝土外墙产生收缩裂缝的预防措施,以及砼外墙出现收缩裂缝后的处理方法。 关键词：地下室外墙、收缩裂缝、预防、处理 由于地下室较好地解决了都市日益紧张的停车场和楼宇设备运作噪音的环境污染等问题，为此都市的高层建筑均设有一至二层、个别甚至达三层的地下室，地下室的设置为越来越多的开发商及设计人员所采用，但地下室结构施工中，由于地下室混凝土结构日趋大型化、复杂化等因素的影响，地下室外墙产生裂缝的情况愈来愈多，根据最近几年进行调查、统计，地下室混凝土外墙产生裂缝工程数量占８５％以上，裂缝的存在一方面影响了建筑的美观和正常使用，另一方面使工程出现了安全隐患（因开裂而引起外墙内钢筋的锈蚀）。 一、地下室外墙产生收缩裂缝的原因分析 根据地下室外墙裂缝的现状调查可知，在外墙开裂时结构并未开始承受外界荷载所引起的，同时在地下室结构施工时，几乎不存在什么沉降差问题，且沉降引起的开裂为45℃斜裂缝，可见此时外墙开裂非沉降差所产生的，在此间引起外墙开裂的因素是钢筋混凝土的收缩变形。 对于地下室钢筋砼外墙而言，凝缩变形、冷缩变形、碳化收缩变形及砼自生收缩变形同砼的干燥收缩变形对外墙收缩开裂的影响相比，是次要的因素，可不必考虑。地下室钢筋砼外墙开裂主要是由于砼在干燥收缩时受到钢筋、边界等约束后拉裂而产生的。 砼在自由与限制两种不同的条件下，收缩与膨胀两种不同的变形产生不同的后果—“相向变形”与“背向变形”。相向变形是使砼质点的间距缩小的变形，而背向变形则相反，因此，自由收缩是相向变形，而自由膨胀是背向变形，而限制条件下的收缩与膨胀都包含相向与背向两种变形。如下图： 自由变形收缩：●→○　○←●（相向变形） 限制收缩：第1部分相向变形●→○　○←● 第2部分背向变形○←●　●→○ 见上图，限制收缩可以从两部分变形来分析。一部分是假定未受限制，质点间距从原长L1减小到L2，即自由收缩的全部变形－相向变形；另一部分是限制作用下质点间距从L2增长到L3,这部分是背向变形。当限制程度很大时，部分背向变形就会引起开裂。如下图示意： 自由变形　　　　　约束条件下变形 砼在不受约束的状态自由收缩是不会导致开裂的，而一旦受到约束后，情况就不一样了。地下室外墙砼要收缩变形，而外墙的水平钢筋、边界条件却要约束限制砼的收缩，特别是边界条件，都采用每层地下室外墙（当设计无设施工缝要求时）一次性不间断浇筑完毕，这样浇筑后的外墙即形成了一个四边或多边形的闭合箍，对砼水平方向的收缩产生了巨大的约束，在砼中产生较大的拉应力，而此时砼抗拉强度较小，当约束拉应力大于砼抗拉强度时，就引起砼的开裂。砼干燥收缩量越大,产生裂缝就越容易,影响砼干燥收缩因素有：水灰比、水化的程度、养护温度、含水量、水泥含量、构件厚度、体积和表面积之比、相对温度、干燥速率、干燥时间等。地下室外墙产生收缩裂缝的主要原因如下： 1、坍落度 砼因水分散失而引起的体积收缩变形。砼中的水和周围的空气处于某一平稳状态，如果周围介质空气的状态发生变化，如温度降低或温度升高，砼就会发生干燥收缩，砼坍落度过大，砼含水率就大，易引起失水收缩产生裂缝。 2、砂率 粗骨料少，砂石粒径太小，级配不良，空隙率大，将导致水泥及拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，在条件允许时应尽量采用碎石作为混凝土的粗骨料。 3、拆模时间 由于赶工和节省模板投入等商业因素，地下室墙体的模板往往在浇筑混凝土的第2～3天内被拆除了，这时正好是水泥水化热的高峰期，若无采取一定的保温、保湿养护措施，可导致混凝土内部的温度梯度和温度梯的急剧增加而引起墙体开裂。 4、养护 混凝土浇筑后4～15天左右，水泥水化反应剧烈，分子链逐渐形成出现泌水和水分急蒸发现象，引起失水收缩，此过程发生在初凝过程。如果湿度适当，水泥水化便能顺利进行，如果湿度不够，混凝土会失水而影响水泥水化作用的正常进行，甚至停止水化。水泥的水化作用未能完成，致使砼结构松散，渗水性增大，或形成裂缝。 5、墙体长度 钢筋混凝土墙体的长短影响到对砼收缩产生的约束力，当钢筋混凝土墙体越长，对砼收缩产生的约束力就越大，当约束拉应力大于砼抗拉强度时，就引起砼的开裂。 6、钢筋间距 在钢筋混凝土结构中，钢筋间距的大小，对防止钢筋混凝土收缩产生的裂缝有不同的作用。钢筋间距过大，影响混凝土的抗拉强度，易引起裂缝。 二、地下室外墙产生收缩裂缝的预防措施： 某工程总建筑面积21495m2，地上21层，檐口高度67m，地下一层，建筑面积2531m2，结构质式为框架—剪力墙结构，基础采用钢筋砼预制桩基础，本工程地下室层高5.3m, 地下室外墙周长210m, 外墙厚度450mm，砼