高层建筑地下室钢筋混凝土材料裂缝成因特征及诊断步骤

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发布时间：2021-09-14

资料介绍

高层建筑地下室钢筋混凝土材料裂缝
Genesis Characteristics and Diagnosis Steps on Steel Concrete Cracks for
Basements of High-Rise Building
孟梅(安徽师范大学，安徽芜湖241003)
摘要：高层建筑是节约珍贵土地资源、凝聚现代科技的产物。但高
层建筑的建设还存在很多技术难题，越多的高层建筑意味越普遍的难
题。文章围绕高层建筑地下室钢筋混凝土材料裂缝问题，综述了高层
建筑地下室混凝土结构设计与施工因素、混凝土原材料和配合比、温
降塑性收缩因素、干燥收缩因素和地基不均匀沉降因素致混凝土材料
裂缝的成因与特征，概括了高层建筑地下室混凝土材料裂缝诊断步
骤，为高层建筑地下室防裂、抗裂技术的普及提供技术指导。
关键词：高层建筑；钢筋混凝土；裂缝；收缩；沉降
中图分类号：TU755．7 文献标识码：B
文章编号：1 007—7359(201 4)02—0067—02
0 前言
节约土地资源，优化土地利用，成为人类可持续发展需要
迫切解决的难题。高层建筑作为节约土地资源、凝聚现代科技
的产物，大大满足了社会生产的需要和人类生活的需求。伴随
社会经济的高速发展，人们对高层建筑的需求越来越多。但高
层建筑的建设还有很多技术难题，作为高层建筑的地基承担至
关重要的主体作用，而高层建筑地下室钢筋混凝土裂缝的现象
近年来变得越来越普遍，作为建筑质量共性问题，该问题必须
得到足够的重视【l1。本文着重综述了高层建筑地下室裂缝的开
裂特征与成因，探讨了开展裂缝诊断的科学步骤。
1 成因与特征
1．1混凝土结构设计与施工因素
混凝土结构设计未严格按照规范设计和施工，如钢筋设计
的过粗、分布较稀，或者是施工时振捣不利、钢筋错位，混凝土
沿钢筋下方下沉，钢筋上面的混凝土被钢筋支顶，使混凝土沿
钢筋表面产生顺筋裂缝，顺筋裂缝是塑性沉降裂缝的一种目。塑
性沉降裂缝典型特征：水平方向，中部较宽，两端较窄，呈梭型
状态，经常发生在底板结构上表面、池壁上表面、结构变截面的
位置。对于大流动性混凝土或水灰比较大的混凝土塑性沉降裂
缝尤为严重。使用泵送混凝土时未进行抗裂预算，后浇带设计
与施工不合理。混凝土拌合和施工时未严格控制水灰比，配筋
不合规范或配筋率不够，施工振捣不密实，发生泌水现象，混凝
土养护不充分，拆模时间过早，浇筑速度过快，施工时过早承受
荷载，施工天气过于恶劣。
1．2混凝土原材料和配合比
采用了高放热量、高细度和高掺量的水泥，矿物掺合料类
型和用量不合理，采用了早强外加剂，外加剂与水泥和矿物掺
合料不相容，粗细骨料级配不合理，原料含泥量大。
收稿日期：2014—03—11
作者简介：孟梅(1977一)，女，辽宁北票人，助理工程师。
1．3温降、塑性收缩
与地基接触的混凝土不易散热和失水。相对而言，地面易
散热和失水，受地基约束的钢筋混凝土层在湿度梯度和温度梯
度作用下会造成混凝土温降收缩和塑性收缩，致使混凝土开
裂。
温降裂缝特征『31：浇筑3d～5d后，开始很细，表现为内部裂
缝和表面裂缝，随着时间发展继续扩大，甚至发展到贯穿程度，
裂缝宽度可达lmm～3mm。
塑性裂缝特征H：一般发生在混凝土初、终凝前后，产生于
混凝土表面，裂缝无规则，互不连贯，类似干燥的泥浆面，即所
谓的龟裂；这种裂缝较浅，长短不一，短的20cm～30cm，长的
2m～3m，宽lmm～5mm。
1．4干燥收缩
地下室剪力墙和顶板混凝土中水泥在水化硬化过程中，失
水干燥，毛细管压力促使毛细孔径变小，当变形受到约束时造
成千缩裂缝。
干燥收缩裂缝特征[51：裂缝出现在混凝土表层很浅的位置，
裂缝细微，有时呈平行线状、网状或放射状，随着混凝土龄期的
推移，裂缝可能会继续出现和发展，对于薄壁结构，该裂缝可能
会贯穿。
1．5地基不均匀沉降
当地基处理不满足规范要求时，特别是在严重湿陷性黄
土、冻胀土、膨胀土、盐渍土、软弱土等不良场地，时常产生地基
沉陷膨胀)裂缝。
地基不均匀沉降裂缝特征：裂缝向沉降较大的方向倾斜，
沿着门窗洞口约成45。，呈正八字形；在房屋高差较大或荷载
差异较大的情况下，裂缝位于层数低的、荷载轻的部分，并向上
朝着层数高的、荷载重的部分倾斜；当房屋的沉降分布曲线呈
凸形时，往往除了在纵墙两端出现倒八字形倾斜裂缝外，也常
在纵墙顶部出现竖向裂缝；在多层建筑中，多数出现在房屋的
下部，少数可发展到2～3层；当地基性质突变时，也可能在房
屋顶部出现裂缝并向下延伸，严重时可能贯穿房屋全高。
2 诊断步骤
2．1现场调查
开展现场调查是获得混凝土开裂成因第一手资料的必要
手段，同时为采取有效预防措施提供依据。
2．I．1调查内容
① 工程地质、水文条件，包括地下水位、地下水压与水质情
况等；
② 混凝土结构设计情况，包括混凝土结构设计及抗裂预
算、地基基础处理与施工和后浇带的设计与施工等；
③混凝土原材料及配合比，包括混凝土原材料(水泥品种、
矿物掺合料种类、早强外加剂种类及相容性、粗细骨料种类和
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