地下室外墙裂缝及处理

1、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以上，裂缝的存在一

2、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

3、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

4、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

5、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23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。

6、4、养护混凝土浇筑后415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

7、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，砼强度等级为c30p8,水平筋配筋为14200。1、调整配合比结构地下室外墙裂缝与混凝土本身材料有重大关系，为此，本工程在施工前，在试验室对配合比采用正交试验进行试配确定为： 配合比试验单水水泥砂石减水剂（csp-）掺合料18031573711535.753将砼坍落度控制在130mm以内，砂率为0.39，外加剂掺量为1.8%,优化了配合比设计，抑制

8、了裂缝产生的源头。2、改进施工方法本地下室工程墙体高度5.3m，墙体混凝土分层浇捣，第一层为0.4m高，以后每层0.8m高，浇捣前对每一个班组成员进行一次针对性技术交底，严格控制振捣点位置、振捣次数和振捣时间，让其均匀插点振捣，避免过振，每层浇捣1.5h后，对砼进行二次振捣，表面拍打振实，以提高混凝土密实度。3、严格控制拆模时间由于墙体厚度小，墙体与周围环境温度梯度大，施工中采用胶合板做模板，胶合板导热系数小，相当于覆盖二层草袋的养护效果，故应严格控制拆模时间，采取14天后拆模。4、加强早期合理养护砼收缩随龄期增长而减少，而大部分收缩发生在早龄期，而早龄期砼抗拉强度低，因而，砼易在早龄期发生收

9、缩裂缝，为此，加强砼早期湿养护尤为重要,砼浇捣12小时,在墙顶上沿墙长度设一根塑料水管,在管壁上打孔浇水,使砼处于淋水养护状态，拆模后覆盖一层草袋，改用均匀喷雾器往墙上喷水，使墙面砼保持湿润状态，并延长养护时间,至浇筑后一个月。5、合理设置垂直施工缝在外墙砼浇筑时，每隔适当的距离设一垂直施工缝，以减少砼在约束限制收缩对墙体产生开裂。垂直施工缝一般设在应力可能集中的外墙转角附近，且又要便于此施工，本工程地下室外墙施工缝间距采用25m，施工缝宽度采用700mm（缝内的结构钢筋不能断开，仅在浇筑混凝土时使其预留断缝），施工缝处的防水构造措施同大多数工程地下室底板的后浇带，即在施工缝处加设一道防水卷材

10、附加层，同时施工缝的砼采用高一等级具有一定膨胀性能的明矾石膨胀水泥混凝土浇筑。对施工缝浇筑明矾石膨胀水泥混凝土前，将预留施工缝中混凝土两侧的表面凿毛并彻底清理干净，以保证先后浇筑的混凝土互相粘结牢固，不出现缝隙，使其起到结构和防水合一的作用。6、优化结构设计结构设计只对地下室长墙进行强度验算，没有进行抗裂验算，在钢筋砼结构中，钢筋细、密能防止钢筋混凝土收缩产生裂缝，经验算，设计院认可，将水平筋配筋从原来14200改为12150。采用“细筋密布”的方法，在保持配筋率基本不变的情况下，适当降低钢筋直径，一般水平钢筋的间距控制在150mm，可提高墙体混凝土的抗裂能力，尤其可抑制早期裂缝的扩展，减少裂

11、缝的宽度。地下室结构施工从开始到全部完成施工，工期90天,从拆模到整个工程竣工，地下室外墙未见收缩裂缝，没有出现渗水现象。地下室外墙产生收缩裂缝是工程通病，但不是不可避免的，只要我们能对它引起足够的重视，根据现场精心施工，认真对待每个环节并且积极采用新工艺、新材料，裂缝是可以得到有效的控制。三、收缩裂缝的处理当地下室外墙出现收缩裂缝后要及时进行处理。由于地下室外墙是要承受一定水压的，且常在潮湿环境中的结构，其允许的裂缝宽度为0.05mm,因此对大于0.05mm的裂缝应进行修复处理。裂缝修补材料主要为树脂和水泥。树脂中最常用是环氧树脂及改良环氧树脂等，修补方法主要有：表面处理法、灌浆法和填充法。

12、1、表面处理法表面处理法是针对微细裂缝（裂缝宽度小于0.2mm），采用弹性涂膜防水材料聚合物水泥膏及渗透性防水剂等，涂刷于裂缝表面，达到恢复其防水性及耐久性的一种常用裂缝修补方法。该法施工简单，但涂料无法深入到裂缝内部。表面处理法分骑缝涂复修补及全部涂复修补。对于稀而少的裂缝，可骑缝涂复修补；对于细而密的裂缝应采用全部涂复修补。表面处理由于涂层较薄，涂复材料应选用粘着力强且不易老化的材料。表面处理法的施工要点是：先用钢丝刷将混凝土表面刷毛，清除表面附着污物，用水冲洗干净，干燥后先用环氧胶泥、乳胶水泥嵌补混凝土表面缺损，最后才用所选择的材料涂复。要注意的是涂复应均匀，不得有气泡。2、灌浆法灌浆法

13、是采用各种树脂浆液、水泥浆液或聚合物水泥浆液在一定的压力下灌入裂缝深部，达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。沿裂缝剔成v形边坡沟槽，用水冲刷，清理干净，布置注浆孔，注浆孔位置宜选择在裂缝较大及裂缝交叉处，其间距一般宜5001000mm，位置应交错。混凝土裂缝表面及注浆嘴周边应用速凝材料封闭，各孔应畅通，确定注浆压力后(注浆压力应大于地下水压力)，注浆应按垂直缝先下后上的顺序进行。当浆液注到不再进浆，且邻近灌嘴冒浆时，应立即封闭，停止压浆，依次灌注直至注完，剔除注浆嘴堵塞注浆孔，并用掺外加剂的水泥砂浆进行面层处理。适用于裂缝宽度较大（0.3mm）、深度较深的裂缝修补。3、填充法当有水时，应用快凝外加剂或用快凝的专利水泥（无机或有机的）代替硅酸盐水泥，对于干燥而较细的开口缝，可用有机聚合物为主的堵缝和油灰材料，铅纤维经常与传统堵塞材料一起使用。堵塞材料有多种类型和性能，其选用应取决于