地下室外墙板裂缝产生的原因和防止裂缝产生的技术措施

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1、地下室外墙板裂缝产生的原因和防止裂缝产生的技术措施地下室外墙板裂缝产生的原因和防止裂缝产生的技术措施地下室外墙板裂缝产生的原因和防止裂缝产生的技术措施毛义平1前言混凝土是当代最大宗的人造材料，也是最重要的建筑材料,其应用的工程量大面广，几乎网络了整个工程领域，在工程建设和建筑业占有举足轻重的地位。随着大型乃至超大型建筑物的增加，混凝土的需求量越来越大，但随着混凝土使用量地增加，混凝土的缺陷也逐渐暴露出来，给工程和建筑物造成了无法挽回的损失。工程上出现最多的是大体积混凝土水泥水化时产生的水化热而导致

2、的混凝土温差裂缝和由于混凝土的干缩而导致的地下室外墙板产生的贯穿裂缝。大体积混凝土开裂的原因和防止措施已有诸多文章加以叙述，施工规范上对大体积混凝土的施工措施也有明确的规定。在上海所建的具有地下室的建筑物70～80%都存在地下室外墙板裂缝,而对于地下室外墙板裂缝产生的原因和防止措施还少有文章加以详述。此文只就这一问题，结合水泥石的体积变化、施工措施和结构设计的缺陷等方面去探讨地下室外墙板裂缝产生的内因和外因，从而寻求减少裂缝产生的技术措施。2地下室外墙板裂缝产生的原因2.1水泥石的体积变化水泥石的

3、体积变化是一项很重要的性能指标，而影响水泥石体积变化的因素很多，这里只就水泥水化过程引起的体积变化、水泥石中水份变化引起的体积变化、以及碳化作用引起的体积变化予以介绍。2.1.1水泥浆的化学减缩水泥在水化过程中，由于无水的熟料矿物转变为水化物，所以水化后的固相体积比水化前要大得多。但是，对于水泥—水体系的总体积来说，却是要缩小。例如：将水泥浆悬浮体置于带有细长颈部的量瓶中硬化，则会发现水液面不断下降。这就证明水泥—水体系的总体积在不断减少。这种水泥浆体积在水化过程中不断减少的现象，称之为减缩作用。

4、发生减缩作用的原因，是由于水化前后反应物和生成物的平均密度不同。据有关资料记载，对于硅酸盐水泥来说，每100g水泥的减缩总量约为7～9ml。如果每立方米混凝土中水泥用量为250kg，则体系中减缩量将达20l/m3，占混凝土体积量的2%，可见水泥石的化学减缩值是相当大的。2.1.2水泥石的失水收缩由于温度和湿度的变化，要引起水泥石中水份的变化，伴随着水泥石失水的过程，必然要引起水泥石的收缩。与相对湿度有关的叫干燥脱水，与温度有关的叫温度脱水。干燥收缩系因水泥浆体中水份的蒸发而引起的收缩，这种收缩即可

5、发生在塑性阶段、也可发生在混凝土的凝结硬化过程中。游离水的减少缩短了骨料颗粒之间的距离，因此，干燥收缩与混凝土的用水量有关。一般试验工在制作试块时，通常在振捣结束后使混凝土表面高出试模边缘5mm左右，在最终抹面时，混凝土表面已经沉降，这就是塑性收缩。有时候伴随着沉降现象，混凝土表面还会产生收缩裂缝，沉降的数值以及表面裂缝的程度与混凝土拌合物的用水量有关。实际上，水泥的水化用水量仅占水泥用量的25%左右，而混凝土具备足够的施工和易性所用的水则占水泥用量的40%左右，这些水在浇筑工作完成以后，一部分沿

6、模板渗出，一部分由混凝土表面蒸发，还有一部分则留在混凝土内部。混凝土在养护过程中，水泥石强度的增长是与毛细管中水份的失去同时发生的。在失水过程中，较大孔隙中的自由水失去所引起的干燥收缩值虽然不大，但因留下孔洞则必然降低混凝土的防水抗渗能力。而较小的毛细管中水的失去时将因水的表面张力的增大而引起混凝土的收缩。由此可见，失水收缩是混凝土产生裂缝的主要原因。一般混凝土的失水收缩在0.3～0.6mm/m之间，远大于因化学作用而引起的化学收缩。2.1.3水泥石的碳化收缩碳化作用也引起混凝土的收缩。碳化收缩与

7、混凝土所处环境中的潮湿状态和二氧化碳浓度有关。碳化收缩由于是以碳酸作为介质的，因此，在地下水中含有碳酸的情况下也可引起混凝土的碳化收缩。水泥的水化产物Ca(OH)2在经碳化作用生成CaCO3的同时释放出水份，所以碳化收缩经常与干燥收缩同时进行。碳化收缩是由于干燥收缩引起的压力条件下的氢氧化钙结晶体的分解和在无应力空间CaCO3的沉淀引起的。碳化收缩是不可逆收缩，因而，使外露混凝土发生开裂。2.1.4水泥石的热胀冷缩众所周知，水泥与水互相作用时要放出热量，对大体积混凝土而言，在其内部可能积蓄热量，使

8、混凝土温度增加30～50℃或更高，这样就会产生很大的内外温差，由于温差引起的内应力可能使硬化的混凝土开裂。而对于薄板混凝土来讲，混凝土内外温差很小，其产生的温差应力可忽略不计。但由于水泥水化时产生的水化热将导致早期混凝土的热胀，随着时间的推移，水化热将下降，温度下降后的混凝土将产生冷缩，当冷缩应力大于混凝土的抗拉强度时，将造成混凝土开裂。水泥水化热的大小与水泥品种、矿物组成、水泥用量有关。就水泥品种而言，纯熟料水泥水化热最高；就矿物组成来讲，C3A的水化热最高；就水泥用量来讲，肯定