浅析地下室防水混凝土施工措施

浅析地下室防水混凝土施工措施【摘要】分析地下室混凝土裂缝产生的原因，并给出了防治措施，以确保住宅工程质量。

【关键词】地下室防水混凝土裂缝原因；防治措施
高层建筑一般都设有地下室，地下室的底板和外墙一般都有抗渗要求。

且两者都容易产生裂缝。

裂缝出现影响混凝土防水效果，且容易导致钢筋锈蚀，使建筑物使用寿命受到影响。

如何防制防水混凝土的裂缝是地下室施工中应重点解决的问题。

由于涉及到设计、施工的各个环节，影响因素较多，必须在施工中采取可靠措施才能保证防水混凝土的施工质量，达到设计要求，确保建筑结构的使用年限。

1 裂缝的形成原因
本文所说的裂缝是指宽度超过0.20mm的裂缝，这种裂缝会引起渗漏。

从宏观上看裂缝是受约束的混凝土体积收缩产生的内部应力超过了混凝土抗拉极限强度的结果；从混凝土的微观结构来看，混凝土内部微裂缝一般出现在三个地方：
一是，骨料与水泥石交界处，由于自由水一般沉积在粗骨料的底部，随着混凝土的硬化，自由水蒸发之后便留下了微裂缝。

二是，水泥石裂缝。

三是，骨料裂缝。

骨料裂缝很少出现，一般发生在c60以上的高强度混凝土结构之中。

一般裂缝产生之时，都只有结构自重，外荷载尚未加入，混凝
土产生裂缝的原因是在硬化过程中的体积收缩引起的内应力。

体积收缩分三类：
一是，混凝土的水化过程中的体积收缩，包括自由收缩与碳化收缩，这类收缩是无法避免的，但数值极小，约为2.5～3.0×10-6，一般可以不予考虑。

二是，干燥收缩，是自由水蒸发之后的体积收缩，其值约为3.24×10-4。

三是，温度收缩，是混凝土温度下降时产生的线性收缩。

体积收缩主要是由于干燥收缩和温度收缩组成。

混凝土在硬化过程中，初期水化反应产生大量的水化热，是一个长温过程，此时混凝土处于塑性或半塑性状态，弹性模量很小，应力也很小；水化反应基本结束后温度开始下降，伴随着自由水蒸发，混凝土的干燥收缩与温度收缩产生了。

这时混凝土的弹性模量已接近终值，体积收缩受到地基或底板的约束便产生了收缩应力。

如果某个时刻的收缩应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度，便会产生裂缝。

另一类型的裂缝是大体积混凝土内部与表面的温差产生的应力超过混凝土的抗拉极限时，在混凝土的表面浅层产生的表面裂缝。

表面裂缝容易处理，危害性大的是贯通裂缝。

下面浅述一下贯通裂缝从设计、施工及构造等方面采取的措施。

2 防治措施
分析了裂缝产生的原因后，我们不难看出，贯通裂缝的产生必
须满足三个条件：一是，混凝土是受约束的；二是，必须有温度收缩或干燥收缩；三是，收缩应力必须大于混凝土的极限抗拉强度。

与之相应，裂缝的防治也从这里寻找办法。

防治裂缝有三种方法：一是“放”，根据规范设置伸缩缝，让混凝土能自由收缩；二是“抗”，采取措施减少收缩，增加温度配筋，提高混凝土的极限抗拉强度；三是“放、抗”结合，采取后浇带的形式，削减部分收缩。

综上所述，防治裂缝必须从设计、施工两方面采取措施，注意以下环节：
2.1 设计措施
设计方面主要考虑的是如何减少约束，或增强混凝土的极限抗拉强度。

2.1.1 根据规范要求设置伸缩缝，但地下室一般不采用，因为伸缩缝处的防水问题难以有效解决
2.1.2 根据计算设计后浇带，计算的原则是在控制混凝土养护温度的条件下计算累计收缩应力，比较收缩应力与混凝土极限抗拉强度。

如前者大于后者，则需设计后浇带；相反，则需设置后浇带或采取其他减少收缩的手段
2.1.3 因为后浇带一般要在两边的混凝土浇筑60d后才可封闭，这给地下室施工带来很多麻烦，增加不少费用
2.1.4 构造处理
①为减少地基对底板收缩的约束，可在混凝土垫层上面增设一
层滑动层；在凡是影响底板自由收缩的立面位置填塞缓冲材料。

②为避免应力集中，凡有孔洞的四周均增配斜向钢筋等；尽量避免结构断面的突然变化，当不可能避免时，应做局部过渡及补强处理。

③在墙体上下口设置水平施工缝的位置，为防止各施工段之间约束应力的作用而引起开裂以及防止墙板施工区段出现裂缝，可在上述位置配置加强构造钢筋。

④当厚度为20～40cm时，可采取增配通长构造钢筋，能有效提高混凝土的抗裂性。

配筋应尽可能采用小直径、小间距、全截面对称配筋。

2.2 施工措施
施工措施着重从提高混凝土的极限抗拉强度，减少混凝土的体积收缩及温差收缩角度着手，必须在施工的全过程综合考虑。

实践证明c20、c25混凝土，施工质量差时，极限拉伸为3×10-5～5×10-5，正常施工条件下为8×10-5～10×10-5，在高质量的情况下可以达到15×10-5，前后相差五倍。

可见施工环节对混凝土抗裂的重要性。

2.2.1 材料选择
①水泥的选择。

选用中热或低热的水泥，如矿渣硅酸盐水泥。

②掺加外加剂。

可以减少水和水泥用量，同时提高混凝土的和易性和可泵性。

③掺加外掺料。

如粉煤灰，代替部分水泥，可以降低混凝土的
水化热，同时改善混凝土的可泵性。

④粗骨料。

尽量在满足施工条件的前提下，采用粒径大、级配良好的石子，可以减少水泥用量，减少用水量，改善和易性，提高混凝土的抗压强度。

采用大粒径的石子时，容易引起离析，必须优化级配设计，加强搅拌和振捣。

粗骨料的形状对混凝土的和易性和用水量有较大影响。

因此，针片状颗粒重量比例不应大于15%。

⑤采用中、粗砂为佳。

采用细度模数大、粒径大的砂子，可大大减少水泥及水的用量。

在满足可泵性的前提下，尽可能减少砂率，以避免对混凝土强度产生不利的影响
⑥严格控制骨料含泥量。

骨料含泥量超过规定，不但会增加混凝土的收缩，而且会降低混凝土的抗拉强度。

为此尽可能将石子的含泥量控制在1%以内，黄砂的含泥量控制在2%以内。

⑦掺加一定比例的抗拉纤维，提高混凝土的抗裂强度。

2.2.2 控制混凝土的浇筑温度
①采取措施降低石子、砂子、水的温度。

②控制从运输、卸料、泵送、浇注、振捣等工序后的温度，即浇注温度。

国内有些规范提出不得超过25oc，否则必须采取特殊措施。

实践证明，浇注温度对结构物的内外温差影响不大，但温度过高会引起干缩以及对浇注带来不利影响，因此对主要受早期温度应力影响的结构物，浇注温度可以适当放宽控制在40oc以下。

2.2.3 振捣环节
①充分振捣，保证混凝土的密实均匀；
②按斜面分层推进浇筑时，振捣棒应伸入底层20cm左右，使上下层充分结合；
③对浇筑后的混凝土，在浇筑界限（即初凝之前的一段时间）内给予二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗骨料、钢筋底部生成的水分和空隙，提高混凝土的握裹力，防止因混凝土沉落出现的裂缝，减小内部微裂，增强密实度，但必须掌握好二次振捣的时间；
④泌水及时抽走。

2.2.4 养护
养护的意义有两个：一是，控制混凝土的内外温差，延长散热时间，防止表面裂缝，控制温度收缩；二是，使混凝土表面保持湿润，使之充分水化，提高混凝土的抗拉强度，避免过早出现体积收缩，使收缩出现时混凝土已基本具备抗裂能力。

2.2.5 混凝土温度检测
浇筑大体积混凝土时，其内部必须设置温度检测仪，以检测混凝土不同深度的温度及表面温度，同时记录大气温度，如温差超过计算值时，应采取相应的措施。

保证地下室防水混凝土的质量，是实践性很强的课题。

如何在保证质量的前提下即节省投资、又方便施工？没有固定的方法，必须因地制宜，只有不断深入，不断总结，才能不断提高实践水平。

【参考文献】
[1]gb50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范
[s].2011.。