摘要：地下室混凝土裂縫是工程中常見的質量問題之一，不僅影響了建筑物的正常使用，還給有關各方帶來直接或間接的損失。文章以工程實例分析早期混凝土開裂機理的基礎上，對地下室墻體早期混凝土開裂性能進行研究，并提出了預防、控制早期混凝土裂縫的措施。 

　　關鍵詞：地下室墻體；混凝土裂縫；性能研究 　 

　　中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號： 

　　近年來，隨著我國建筑工程規(guī)模的擴大化和結構的復雜化，混凝土裂縫成為困擾工程施工的一個重要質量問題，尤其是地下室墻體早期混凝土的開裂將近90%。因此，在施工過程中有必要深入研究早期混凝土開裂的機理，并探討地下室墻體早期混凝土開裂性能，找出原因所在，提出預防的措施。 

　　一、工程概況 

　　昆明市呈貢新區(qū)“天潤康園”商住小區(qū)D、J、H及G幢、S9、S10幢商鋪組成，住宅工程均有地下一層，建筑面積57000㎡,D幢地下1層地下室為長79m，寬34m的長方形箱體，地下室一層外墻施工高度3.6m，墻厚35cm，配置豎筋16@180（雙層），水平筋14@180（雙層），砼設計強度為C30，抗?jié)B標號為P8，采用泵送施工，水泥用量為335kg/m3,設計坍落度12-16cm，四周墻體總長226m，一次連續(xù)澆灌，未設伸縮縫與后澆帶。 

　　澆灌后的第3天開始拆模，并持續(xù)澆水養(yǎng)護7d，第4天發(fā)現(xiàn)豎向裂縫，至21天時檢查發(fā)現(xiàn)沿墻體四周多條自下而上的豎向裂縫，裂縫寬約0.2mm。 

　　二、 砼開裂原因分析 

　　（一）早期混凝土開裂的機理 

　　1）混凝土的收縮因時間、條件等不同能夠分為塑性、自生、碳化、干燥收縮。 

　　混凝土本身的性質決定了收縮難以避免，在混凝土澆筑后會產生劇烈的水化反應，出現(xiàn)泌水現(xiàn)象和升溫現(xiàn)象、水分蒸發(fā)現(xiàn)象，從而產生初凝期間的凝縮，此時的收縮屬于塑性收縮，其機理是由于水分蒸發(fā)導致毛細孔隙水減少，從而形成毛細水拉力使混凝土收縮，一般在4-8h內產生，多表面為表面龜裂，塑性收縮引起的混凝土體積變化通常在2%以內，由于其不抗避免且影響較小，通常可以忽略不計；自生收縮是混凝土硬化階段受化學作用影響產生的收縮，主要是水泥的進一步水化反應造成的，與外界濕度條件無關，如果缺乏水分補給便會產生自生收縮；碳化收縮是由二氧化碳與水泥的化學反應引起的，通常只在特定條件下予以考慮；干燥收縮是混凝土內部水分減少產生的緊縮，持續(xù)于混凝土澆筑后的各個階段，有的工程甚至可以持續(xù)幾十年。 

　　2）混凝土的溫差主要是混凝土內部受水化熱影響與表面產生的溫度差異，水泥在水化過程中不僅會產生水化硅酸鈣、氫氧化鈣等物質，還會放出大量熱量。早期混凝土主要受澆筑溫度、水化熱、散熱溫降三方面影響，如果混凝土澆筑溫度高、水化熱大、斷面厚且導熱系數(shù)低，便會導致內部溫度驟升，最高能超過80℃，然而其表面溫度只略高于環(huán)境溫度，從而導致內外出現(xiàn)很大的溫差�；炷恋臏夭畎▋韧鉁夭钆c前后溫差兩個方面，溫差大則拉應力大，如果超過抗拉強度便會導致混凝土開裂，而抗拉強度在混凝土凝結過程中是動態(tài)變化的。 

　　3）混凝土的約束，在實際工程中混凝土會受到環(huán)境的約束，約束的形式能夠分為內外兩種，外約束指的是混凝土受外部環(huán)境的約束，例如墻體受基礎約束，約束按程度可以分為全約束、無約束和彈性約束，全約束指的是嵌固體受到的完全約束，無約束指的是完全不受外部環(huán)境的抑制作用，實際工程中主要是有變形和應力的彈性約束。內約束是物體內部的相互約束作用，例如溫度分布不均勻或是配筋導致的約束。地下水墻體混凝土不僅受到配筋、溫差的內約束，還受到基礎的外約束，當約束的拉應力超過抗拉強度時便會導致混凝土開裂。 

　　4）外力作用引起墻體裂縫，地下室墻體所受外力主要有三個方面：一是地基基礎產生不均勻沉降，造成墻體的梁板結構裂縫；二是墻兩側模板未同時拆除，先拆一邊，未拆的一邊模板支撐給新澆砼墻一個側向壓力，若模板支撐較緊，則砼墻產生裂縫；三是墻外側填土過早，填土使墻外側向內側擠壓，早期砼強度低，極易產生裂縫。 

　　由于混凝土不是彈性材料，在早期更是有著塑性變形能力和徐變能力，能夠有效避免早期開裂，然而隨著時間的變化混凝土抗拉強度、徐變能力、內外溫差等都會發(fā)生變化，當應力超過抗拉強度時便會導致混凝土開裂。 

　�。ǘ┑叵率覊w早期混凝土開裂性能的研究 

　　在天潤康園高層住宅工程施工過程中，由于前期施工幢號出現(xiàn)了地下室外墻開裂,后面的施工中我們主要從結構長高比和環(huán)境兩個方面入手，研究其對地下室墻體早期混凝土開裂性能的影響。 

　　1.結構長高比 

　　地下室施工為4-5月份，氣溫為22-25℃，C35混凝土，砼彈性模量取每平米3.5×1010N，澆筑溫度為20℃，4天后拆模，墻體高為3.6m、厚取0.35m、長寬取61.8×22m、基礎底板厚取0.5m。 

　　首先，對溫度場進行分析�；炷翝仓螅洑v了升溫、降溫到最后隨外部溫度變化的階段，整個過程的墻體表面與橫斷面有相同的橫斷面，沿長寬方向墻體相同水平面的溫度也大致相同，沿厚度方向墻體兩側溫度相同、中央溫度最高，沿高度方向墻體底部溫度最高、頂部溫度最低。在升溫階段，溫度提升很快，尤其是墻體中央升溫最快，墻體頂部中央在澆筑2天后達到33.9℃，墻體底部中央在澆筑2.7天后達到37.3℃，表面與中央同步溫差在1.6℃左右；在降溫階段，墻體頂部降溫較快，拆模后降溫加快，7天內平均每天降溫2.1℃，10天后降溫開始緩慢、均勻下降；15天后，墻體與環(huán)境溫度幾乎一致，開始隨著環(huán)境溫度而變化。 

　　其次，對應力場進行分析。早期混凝土的應力變化經歷了從壓應力提高、降低到產生拉應力的過程。最初，墻體受水化熱影響出現(xiàn)膨脹形變，壓應力快速提高，隨著溫度的降低和收縮，壓應力迅速降低，最終產生拉應力并開始增長，拆模后提升速度更快。選取墻體長度方向距拐角分別為2.4m、7.4m、15.4m的三個界面進行分析，發(fā)現(xiàn)在拆模后，彈性模量的增長是應力增長的一個主要原因，墻體拐角處的拉應力變化較大，沿長度方向中段比端部的應力大，沿厚度方向中段比端部的應力小。由此可知，由于墻體厚度較小，受基礎底板的約束作用很大，當早期混凝土的應力與大體積混凝土存在較大區(qū)別，由于墻體面積較大，易受溫濕度等影響，砼初期抗拉強度很低，水平拉應力超過砼抗拉強度時，便會出現(xiàn)豎向裂縫，因此這種現(xiàn)象會經常發(fā)生，拆模后的養(yǎng)護極為重要。