摘要：地下室混凝土裂缝是工程中常见的质量问题之一，不仅影响了建筑物的正常使用，还给有关各方带来直接或间接的损失。文章以工程实例分析早期混凝土开裂机理的基础上，对地下室墙体早期混凝土开裂性能进行研究，并提出了预防、控制早期混凝土裂缝的措施。 

　　关键词：地下室墙体；混凝土裂缝；性能研究 　 

　　中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号： 

　　近年来，随着我国建筑工程规模的扩大化和结构的复杂化，混凝土裂缝成为困扰工程施工的一个重要质量问题，尤其是地下室墙体早期混凝土的开裂将近90%。因此，在施工过程中有必要深入研究早期混凝土开裂的机理，并探讨地下室墙体早期混凝土开裂性能，找出原因所在，提出预防的措施。 

　　一、工程概况 

　　昆明市呈贡新区“天润康园”商住小区D、J、H及G幢、S9、S10幢商铺组成，住宅工程均有地下一层，建筑面积57000㎡,D幢地下1层地下室为长79m，宽34m的长方形箱体，地下室一层外墙施工高度3.6m，墙厚35cm，配置竖筋16@180（双层），水平筋14@180（双层），砼设计强度为C30，抗渗标号为P8，采用泵送施工，水泥用量为335kg/m3,设计坍落度12-16cm，四周墙体总长226m，一次连续浇灌，未设伸缩缝与后浇带。 

　　浇灌后的第3天开始拆模，并持续浇水养护7d，第4天发现竖向裂缝，至21天时检查发现沿墙体四周多条自下而上的竖向裂缝，裂缝宽约0.2mm。 

　　二、 砼开裂原因分析 

　　（一）早期混凝土开裂的机理 

　　1）混凝土的收缩因时间、条件等不同能够分为塑性、自生、碳化、干燥收缩。 

　　混凝土本身的性质决定了收缩难以避免，在混凝土浇筑后会产生剧烈的水化反应，出现泌水现象和升温现象、水分蒸发现象，从而产生初凝期间的凝缩，此时的收缩属于塑性收缩，其机理是由于水分蒸发导致毛细孔隙水减少，从而形成毛细水拉力使混凝土收缩，一般在4-8h内产生，多表面为表面龟裂，塑性收缩引起的混凝土体积变化通常在2%以内，由于其不抗避免且影响较小，通常可以忽略不计；自生收缩是混凝土硬化阶段受化学作用影响产生的收缩，主要是水泥的进一步水化反应造成的，与外界湿度条件无关，如果缺乏水分补给便会产生自生收缩；碳化收缩是由二氧化碳与水泥的化学反应引起的，通常只在特定条件下予以考虑；干燥收缩是混凝土内部水分减少产生的紧缩，持续于混凝土浇筑后的各个阶段，有的工程甚至可以持续几十年。 

　　2）混凝土的温差主要是混凝土内部受水化热影响与表面产生的温度差异，水泥在水化过程中不仅会产生水化硅酸钙、氢氧化钙等物质，还会放出大量热量。早期混凝土主要受浇筑温度、水化热、散热温降三方面影响，如果混凝土浇筑温度高、水化热大、断面厚且导热系数低，便会导致内部温度骤升，最高能超过80℃，然而其表面温度只略高于环境温度，从而导致内外出现很大的温差。混凝土的温差包括内外温差与前后温差两个方面，温差大则拉应力大，如果超过抗拉强度便会导致混凝土开裂，而抗拉强度在混凝土凝结过程中是动态变化的。 

　　3）混凝土的约束，在实际工程中混凝土会受到环境的约束，约束的形式能够分为内外两种，外约束指的是混凝土受外部环境的约束，例如墙体受基础约束，约束按程度可以分为全约束、无约束和弹性约束，全约束指的是嵌固体受到的完全约束，无约束指的是完全不受外部环境的抑制作用，实际工程中主要是有变形和应力的弹性约束。内约束是物体内部的相互约束作用，例如温度分布不均匀或是配筋导致的约束。地下水墙体混凝土不仅受到配筋、温差的内约束，还受到基础的外约束，当约束的拉应力超过抗拉强度时便会导致混凝土开裂。 

　　4）外力作用引起墙体裂缝，地下室墙体所受外力主要有三个方面：一是地基基础产生不均匀沉降，造成墙体的梁板结构裂缝；二是墙两侧模板未同时拆除，先拆一边，未拆的一边模板支撑给新浇砼墙一个侧向压力，若模板支撑较紧，则砼墙产生裂缝；三是墙外侧填土过早，填土使墙外侧向内侧挤压，早期砼强度低，极易产生裂缝。 

　　由于混凝土不是弹性材料，在早期更是有着塑性变形能力和徐变能力，能够有效避免早期开裂，然而随着时间的变化混凝土抗拉强度、徐变能力、内外温差等都会发生变化，当应力超过抗拉强度时便会导致混凝土开裂。 

　　（二）地下室墙体早期混凝土开裂性能的研究 

　　在天润康园高层住宅工程施工过程中，由于前期施工幢号出现了地下室外墙开裂,后面的施工中我们主要从结构长高比和环境两个方面入手，研究其对地下室墙体早期混凝土开裂性能的影响。 

　　1.结构长高比 

　　地下室施工为4-5月份，气温为22-25℃，C35混凝土，砼弹性模量取每平米3.5×1010N，浇筑温度为20℃，4天后拆模，墙体高为3.6m、厚取0.35m、长宽取61.8×22m、基础底板厚取0.5m。 

　　首先，对温度场进行分析。混凝土浇筑后，经历了升温、降温到最后随外部温度变化的阶段，整个过程的墙体表面与横断面有相同的横断面，沿长宽方向墙体相同水平面的温度也大致相同，沿厚度方向墙体两侧温度相同、中央温度最高，沿高度方向墙体底部温度最高、顶部温度最低。在升温阶段，温度提升很快，尤其是墙体中央升温最快，墙体顶部中央在浇筑2天后达到33.9℃，墙体底部中央在浇筑2.7天后达到37.3℃，表面与中央同步温差在1.6℃左右；在降温阶段，墙体顶部降温较快，拆模后降温加快，7天内平均每天降温2.1℃，10天后降温开始缓慢、均匀下降；15天后，墙体与环境温度几乎一致，开始随着环境温度而变化。 

　　其次，对应力场进行分析。早期混凝土的应力变化经历了从压应力提高、降低到产生拉应力的过程。最初，墙体受水化热影响出现膨胀形变，压应力快速提高，随着温度的降低和收缩，压应力迅速降低，最终产生拉应力并开始增长，拆模后提升速度更快。选取墙体长度方向距拐角分别为2.4m、7.4m、15.4m的三个界面进行分析，发现在拆模后，弹性模量的增长是应力增长的一个主要原因，墙体拐角处的拉应力变化较大，沿长度方向中段比端部的应力大，沿厚度方向中段比端部的应力小。由此可知，由于墙体厚度较小，受基础底板的约束作用很大，当早期混凝土的应力与大体积混凝土存在较大区别，由于墙体面积较大，易受温湿度等影响，砼初期抗拉强度很低，水平拉应力超过砼抗拉强度时，便会出现竖向裂缝，因此这种现象会经常发生，拆模后的养护极为重要。