浏览：次 2019-01-28 10:14
【摘 要】裂缝问题是混凝土结构中不可避免的问题。钢筋混凝土结构本身是带裂缝工作的，但当裂缝的宽度肉眼可见时，不仅影响建筑的观感并给人不安全感，还可能会导致渗漏的发生或影响结构的整体受力性能，造成质量事故。因此，裂缝问题也越来越受到各方的关注和重视。本文是对某工程地下室混凝土外墙大面积出现裂缝，进行的现场事故分析。并就引起混凝土开裂的主要原因进行了讨论分析。
【关键词】裂缝；混凝土
该工程为高层框架-剪力墙结构，带一层地下室。抗震设防烈度为7度。50年一遇的基本风压：0.8kN/m2，场地粗糙度：A类；风载体型系数：1.3。地下室外墙裂缝控制等级为三级，环境类别为二类a,控制的裂缝宽度限值0.2mm。
该工程施工图设计于2010年5月完成，并于2010年12月进行地下室外墙部分施工。采用有外加剂的C30商品混凝土(其中粉煤灰的添加量为48kg/m3)按后浇带的设置分段浇筑，地下室外墙和顶板一次性浇筑成型。两天后拆模，养护两周左右。2011年3月，施工人员发现墙面出现裂缝并持续发展时，立即停止施工。至4、5月份，裂缝已基本稳定，共检测出大小裂缝300多条，其中0.3mm以上裂缝40多条，渗水通缝17条。在现场观察时发现裂缝以竖向裂缝为主，多位于地下室外墙的柱间墙体中部。另经现场了解，墙体水平分布筋原图纸设计是14@200，后变更为12@200。
混凝土裂缝的产生，本质是其应变超出了自身能承受的极限拉应变。混凝土由于其自身较高的弹性模量和很低的抗拉强度(C30的混凝土：EC=3.00X104N/mm2，ft=1.43N/mm2)，在较小的外力或内力作用下应变就容易达到极限值。当拉应力超过其抗拉强度时，主拉应变超过混凝土极限拉应变，混凝土出现开裂。
能够使混凝土产生裂缝的因素有：（1）外荷载的作用；（2）温度变化；（3）地基基础的不均匀沉降；（4）自身的收缩；（5）施工养护不当；（6）配筋不足。
就以上六种主要因素对本工程地下室外墙出现大面积裂缝的原因进行分析。
2.1外荷载的作用引起的裂缝
混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。①直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因为设计计算阶段、施工阶段、使用阶段的失误。②次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
该工程的混凝土墙体在浇筑后不久即出现裂缝，室外回填土未施工，没有墙体平面外水土压力的作用存在，因此可排除因承载力不足造成构件产生受力裂缝的可能性。
2.2温度变化引起的裂缝
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或原有混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。
该工程是分段浇注的，墙厚均小于1m，不属于大体积混凝土，且浇筑是在室内外温差比较小的冬季夜间进行的，基本可以排除是温度应力引起的裂缝。
2.3地基基础不均匀沉降引起的裂缝
由于地基的不均匀沉降造成基础或圈梁、大梁及其它构件拉力过大而出现裂缝。不均匀沉降引起的裂缝应该会在墙体端部出现斜裂缝，而现场并未发现这一情况，所以可以排除不均匀沉降的原因。
2.4混凝土收缩引起的裂缝
混凝土的收缩主要有塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩。塑性收缩是新拌混凝土失水引起的收缩；化学收缩，又叫做自收缩，主要是无水熟料与水起化学反应，使固相体积逐渐增加而水泥-水体系的总体积逐渐减少的缘故；干燥收缩的主要原因是水分在混凝土硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的；碳化收缩是大气中的CO2在存在水的条件下与水泥水化产物作用生成CaCO3、硅胶、铝胶和游离水而引起的收缩。
本工程采用的商品混凝土粉煤灰掺量达到了48kg/m3，大大加剧了混凝土的收缩，增加了产生裂缝的可能性。粉煤灰的水化反应消耗了混凝土中的Ca(OH)2, 使混凝土的碱性降低, 会加大混凝土的碳化深度。泵送混凝土普遍掺加粉煤灰，也是导致裂缝产生的原因之一。王川