地下室外墙裂缝原因及处理建议

一、裂缝主要原因：

混凝土构件开裂是因为混凝土的抗拉强度达不到其拉应力的要求，分析地下室长墙的早期裂缝得知，混凝土的温差及收缩是引起裂缝的主要因素。按照文献，设计中主要是对应力长墙的水平应力0rx进行控制，是常引起垂直裂缝的主要应力，最大的0rx值出现在剪应力等于零的时候，也就是长墙中部，这个数值与混凝土的弹模、线胀系数、温差、收缩差、长高比、长度、约束度、徐变、配筋等息息相关。混凝土的温差与温度应力成正比，升温为正，降温为负，混凝土的收缩值换算是当量温差，该温差的应力就是拉应力，且为负值。所以，若混凝土结构中同时出现了收缩及降温，相互叠加的拉应力有混凝土结构来承担。如果该拉应力超过了混凝土抗拉强度，第一条裂缝产生于墙的中部，一分为二，各个块板具备了独自的应力分布，构成相似度极高的图形，但长度缩短了一半，其最大值也将随其减少一半，若这个数值还是大于抗拉强度，第二批裂缝就会产生，依此循环，只有o'xmax和抗拉强度相当时，便不再产生裂缝，且情况趋于稳定。因为混凝土早期强度及抗拉强度都达不到要求，所以拆模后长出现裂缝，裂缝一步步发展，混凝土强度也不断增加，裂缝的扩展趋于稳定，由此得知，最早产生的裂缝因为其过大的o'xmax，形成的裂缝一般为贯穿性的，有很大的缝宽，后期出现的裂缝的缝宽不太大。若o'xmsx和抗拉强度相同，状态极其混乱，由于施工、钢筋及混凝土性状等对其造成的影响，导致混凝土开裂现象不稳定，相对而言，裂缝的长度、间距及宽度就具有了离散性。

①混凝土收缩。地下室外墙裂缝的发生是由于水化热温升回降速度过快，砼表面失水收缩，地下室底板约束过大引起，其出现的原理为：长墙结构产生温度和收缩变形，在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，裂缝方向永远垂直于拉应力方向，故为竖向。

②地下室墙长期暴露。地下室外墙结构对温度、湿度变化较敏感，常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。地下室墙为埋入土中的，伸缩缝最大间距为30m。但由于各种原因，外墙完成后，无法立即回填土，因此应取最大伸缩缝间距20m。这也是地下室墙裂缝普遍的一个因素。

③泵送混凝土施工。目前地下室普遍采用泵送混凝土，由于泵送混凝土坍落度大，也导致收缩增加，裂缝可能性加大。

④混凝土养护。外墙混凝土浇筑后没有按要求养护，根据膨胀剂的使用要求，膨胀混凝土淋水养护须7～14D，最少为7D，只有在充足水分条件下膨胀剂才能充分发挥作用，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定；同时，掺膨胀剂的混凝土，水化时需水量大，比普通砼更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于潮湿条件。由于外墙薄难以养护，施工单位没有采取有效措施养护外墙；另外，过早拆模又使混凝土降温速率加大，易于出现收缩裂缝，较为稳妥的施工方法应为：在常温下，要求混凝土浇注一天后松动模板螺丝离缝2MM～3MM，然后从上浇水不少于14D，拆模时间按混凝土强度等级确定为C30为3D，C40为7D，C50为10D。

⑤混凝土水灰比。混凝土水灰比控制不稳定，坍落度要求与实际要求不符合，根据补偿收缩混凝土要求，配制要计量准确，膨胀剂要与砂、石同时加入搅拌机内，其拌和时间比普通混凝土延长30～60S，另外，混凝土振捣不到位，振捣不够密实，也是混凝土收缩变形较大的原因之一。

二、地下室外墙混凝土裂缝的预防措施：

1.设计方面

（1）选择适当的外墙厚度，1—2层地下室宜选400～500mm厚，3～4层地下室的下两层可选600～800mm厚。

（2）外墙中暗柱和暗梁可减小混凝土的收缩裂缝，外墙每隔3～4m设一附墙（或暗）柱，在外墙顶部、1／2墙高、水平施工缝处设置暗梁。加强侧墙刚度，能够有效减小裂缝。

（3）外墙水平钢筋宜设置在竖向钢筋外侧，建议布置细而密的钢筋，间距150mm，对抗裂较为有利。

（4）采用冷轧带肋钢筋焊接网片或采用无粘结预应力钢筋混凝土技术，抗裂效果较为明显。

（5）混凝土宜采用中强度（C30～C40）。

2.原材料及配合比

（1）水泥应选用水化热较低的水泥品种，当采用预拌混凝土时因含胶结料较多时，可采用32．5低水化热水泥，同时又能保证足够的和易性。

（2）砂采用中、粗砂，细度模数不宜低于2．6，石子粒径在满足可泵性的条件下，尽量选择大粒径、连续级配，通过采取以上措施可以减少用水量，相应减少混凝土的干缩，同时，砂、石含泥量宜控制在1％～1.5％以内。

（3）混凝土中掺入适量的外加剂、优质粉煤灰（可减少干燥收缩），降低水泥用量，有效减少水泥的水化热（有资料表明，每立方米混凝土降低水泥用量10kg，可降低内部温度1℃），并可减少混凝土中多余水分的蒸发，达到减小收缩量的目的。

（4）掺用膨胀剂：普通混凝土中掺入适量膨胀剂，可配成补偿收缩混凝土，它在养护期内能产生适度体积膨胀，在钢筋和邻位约束情况下能对钢筋产生一定的拉应力，对混凝土产生压缩作用，因而在混凝土中建立一定的预应力，使它能大致抵消混凝土产生的拉应力，从而达到补偿收缩（膨胀剂的掺入量要以钢筋混凝土的收缩量为参照）的效果。

（5）混凝土中掺入杜拉纤维。杜拉纤维与钢筋混凝土骨料、外加剂、掺合料、水泥都不会有任何；中突，对搅拌设备也无特别的要求。施工时，可根据配比直接将纤维投入拌和机械内或分次投入，只要保证搅拌时间使混凝土和纤维搅拌均匀即可。

（6）现场必须加强混凝土的质量控制工作，对于超时混凝土，塌落度过大（大于180mm）的混凝土不宜使用，更不准在现场对混凝土任意加水、外加剂，改变混凝土的配合比。

（7）优化配合比。在保证一定的施工和易性的前提下，降低水灰比，适当提高砂率和灰砂比，以减少毛细孔的数量和孔径。

3、施工

（1）钢筋工程地下室外墙钢筋的保护层厚度、间距、尺寸应严格按设计及规范要求加以控制，外墙内外层钢筋之间的拉钩可改成小的方箍加以支撑，纵横向钢筋采用绑扎。

（2）混凝土浇捣从技术角度讲，混凝土采用现场搅拌胶凝材料用量较少，混凝土的收缩裂缝少，采用非泵送混凝土所需的水泥用量小及坍落度较小，容易控制混凝土凝结过程的收缩。针对商品混凝土流动性大的特点，施工中采用斜面分层法浇筑，在施工中加强混凝土的二次振捣，二次振捣的时间一定要控制在混凝土初凝前，保证混凝土的握裹力，另外，浇筑速度宜控制在30m3台·h左右，浇筑时，严禁在一处面料厚度超过1m，下料间距不超过3m。振动时要快插慢拔，暗柱和暗梁等钢筋处应仔细振捣。根据气候条件及结构特点可以考虑墙板与顶板分开浇捣，降低地下室内外温差，但这样会增加施工缝的处理和施工的难度。

（3）设置外墙垂直后浇带通过计算外墙钢筋混凝土的收缩预估值，并将其与混凝土极限变形值相比较，根据比较结果，在外墙浇筑时，每隔一段距离设一垂直后浇带，后浇带一般设在应力可能集中的外墙转角附近，且又要便于施工，地下室厚400～500mm的外墙，若是采用预拌混凝土（掺入12％粉煤灰），施工缝间距取20～30m为适宜。

（4）拆模、养护对于刚浇筑的混凝土因其尚处在凝结硬化阶段，水化速度快，表面热量散失大，在“散热顺利，适当保温”的养护原则下，及时采取养护措施。混凝土干缩随龄期增长而减少。大部分干缩发生在早期，而早期混凝土抗拉强度低，因而，混凝土易在早期发生干缩裂缝。为此，加强混凝土早期湿养护，可以推迟产生收缩的时间，减少干缩裂缝。当混凝土终凝之后，即应开始浇水养护，养护时间不少于14d。冬季施工时，采取保温措施，混凝土表面温度宜控制在30℃左右。地下室外墙一般为防水混凝土，混凝土拆模时间不能过早，拆模时混凝土表面温度与周围气温之差不得超过20℃，以防混凝土表面出现裂缝。未拆模前从板墙上口浇水养护。拆模后地下室外墙养护可以采用塑料管（或钢管）打上细而密的孔眼，利用自来水的压力对墙全长进行淋水养护，以操持混凝土表面持续湿润，养护效果极佳，而且可以节省大量人工。模板拆除后，应及时施工防水层和回填土方，以利于混凝土后期强度增长，对混凝土抗裂大有好处。

三、地下室外墙混凝土裂缝的修复措施：

地下室外墙混凝土如发生裂缝应及时修复，修补的材料主要有环氧树脂及改性环氧树脂。修补的方法有表面处理法、灌浆法和填充法。

表面处理法是针对缝宽0.3mm，深度较深或贯通的裂缝修补。采用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌入裂缝深部，达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。

填充法适用于大裂缝和接缝的修补，先把裂缝凿成V型槽，再用钢丝刷刷净，采用P。O42.5#以上水泥配成1：1水泥砂浆仔细捣实，最后在裂缝两侧各加150mm宽的范围做防水附加层。

知识点：地下室外墙裂缝原因及处理建议

地下室外墙裂缝如何处理