摘要：现如今，随着人口的不断增加，可利用土地资源越来越少，人们通过修建地下室来拓展空间。通常，人防地下室设计使用的是混凝土结构，并运用浇筑技术完成施工。但是在施工过程中也存在一些问题，最常见的就是混凝土裂缝。本文就针对人防地下室混凝土的裂缝问题展开探究，分析裂缝产生的原因，并提出科学合理的预防与控制对策。
关键词：人防地下室；混凝土；收缩裂缝；预防措施
引言
随着经济建设的发展，人防地下室大量建设，但也出现了很多工程质量问题，特别是渗漏问题尤为突出，产生渗水的一个重要原因是结构裂缝。裂缝不仅对人防工程的密闭性要求产生不利影响，造成水或者毒剂渗漏，甚至可能发展为结构破坏。本文总结了人防地下室混凝土产生收缩裂缝的常见原因和预防措施，并结合工程实例验证了措施的有效性。
1人防地下室收缩裂缝机理
1.1湿度变化产生的裂缝
混凝土内部相对湿度降低会导致自干燥，从而引起混凝土自收缩。水灰比较高的普通混凝土，混凝土内部相对湿度降低较少，自干燥引起的收缩压力小，从而导致混凝土自收缩不明显；水灰比较低的高强度混凝土，其早期水化反应较快，导致自由水消耗较快，以至使孔体系中的相对湿度低于80%，因此混凝土自收缩现象较为明显。
1.2膨胀引起的裂缝
（1）钢筋的锈胀裂缝。钢筋生锈后体积会发生膨胀，造成钢筋周围混凝土沿钢筋方向开裂。混凝土开裂后，促进钢筋快速锈蚀，这样往复循环，导致混凝土结构开裂现象更加恶化。（2）混凝土的冻胀裂缝。试验研究表明，在水环境下的混凝土，当温度低于-4℃时，混凝土将出现“冷胀热缩”的现象。严寒地区，外露的混凝土结构，尤其在水位变动的结构部位，长期处在干湿交替、反复冻融的状态下，由于混凝土表面存在毛细孔道，部分地下水渗入混凝土结构中，当水结冰时，体积膨胀，造成混凝土产生冻胀裂缝。（3）碱骨料反应裂缝。混凝土原材料中的水泥和外加剂等含有部分碱性物质，这些碱性物质与骨料中含有的活性物质发生反应，该反应具有膨胀性，从而造成混凝土开裂。与地下水长期接触的地下室混凝土结构，当混凝土含碱量过大，与骨料中的活性物质发生碱骨料反应后，混凝土内部产生膨胀应力和变形，其体积膨胀约3~4倍，混凝土表面产生网状的龟裂裂缝，影响结构耐久性。（4）不均匀沉降产生的裂缝。在与主楼连在一起的外挑地下室或与主楼相距较近的独立地下室，不均匀沉降引起的裂缝较为常见。不均匀沉降有2个因素引起。①任何一个地质勘察，其结果都是近似的，并不是绝对精确，当设计假设模型与实际的地质状况存在差异时，都很可能出现不均匀沉降。②由于上部结构变化复杂，造成荷载分布不均引起地下室不均匀沉降。
1.3原材料及施工工艺产生的收缩裂缝
（1）干缩主要受组成材料的配合比影响，与水泥用量及单位用水量主要相关，其中用水量影响更大。（2）干缩的另一个主要影响因素是骨料，水泥石收缩引起收缩应力，而骨料限制收缩。（3）外加剂在混凝土中大量运用，从一些实验资料分析可以看出，掺加外加剂都导致混凝土收缩有不同程度增大。（4）在长期的潮湿环境中，碱骨料反应也是产生裂缝的不可忽略原因。如前所述，混凝土在这几种情况下均会产生收缩，混凝土的收缩若在一种理想的毫无约束的状态下，是不会产生裂缝的。但人防地下室是由梁、板、柱、墙等构件相互约束形成的空间结构，虽然不同的结构形成的约束条件有所区别，但任何一种约束都会对结构的变形产生限制，也就是混凝土本身要产生收缩，但是我们的人防地下室众多的约束结构构件不允许其产生收缩变形，这时就会产生收缩拉应力。混凝土抗拉能力较低，极限拉伸变形很小，一般为0.02%~0.03%，而我们上述分析的混凝土在自然条件的最大收缩约为0.04%~0.06%。
这说明若混凝土在完全约束条件下，混凝土的自然收缩值会大于开裂的拉应变极限值。我们可以得出，混凝土收缩裂缝产生是跟其本身的收缩性质有关，但更主要的是跟约束条件（或约束刚度）有关，当混凝土受上述二者的总变形大于混凝土开裂的极限拉伸变形时，就会产生收缩裂缝。
2人防地下室混凝土收缩裂缝的预防措施
2.1原材料的选择
确保施工原材料的数量充足、质量合格，在预防和控制人防地下室混凝土裂缝的工作中，是最关键的基本条件之一。首先，施工所用水泥应具备抗压强度大、质量合格、碱含量少、不易变形、不渗水等优势特点。掺料不仅可以对混凝土进行填充，还可以提升混凝土强度和防水性能。骨料的选择要遵循密度大、碱性低、有机物含量适当的碎石。外加剂要具备防水能力，及时排除混凝土中多余的水量，改善混凝土结构，提升混凝土性能。
2.2优化设计方案
在施工之前，应当结合实际情况，要优化资源配置，设计科学合理的施工方案，将原材料与混凝土的混合配料，这个比例的设计，不仅要最高效的发挥材料用处，而且要确保混凝土的强度可靠，不会轻易发生裂缝现象。设计人员还可以按照优化比例，选择材料进行实验，确定方案的准确性和实用性。方案内容还应包括:地下室顶板和底板以及墙体的构造研究、墙体与房梁连接处的作用力分析、地板位置加设后浇带大小等，切实起到预防混凝土裂缝的用处。
2.3加强工艺管理
我们认为，控制混凝土裂缝，除了在混凝土原材料及配比等因素，其施工工艺的改进和施工过程控制、混凝土后期的养护、拆模等环节，也是控制和减少裂缝产生和发展的重要手段，为此，我们在这些方面，加强了管理和监控:(1)严把混凝土关，控制浇捣流程对送至现场的商品混凝土，需检测塌落度指标，不合格的坚决退回，施工现场则合理安排混凝土的浇捣流向和操作班组，使人、机、料的配合达到最佳状态。混凝土的下料、振捣、抹平、压光等工艺环节均由专人监督控制，按照规范、设计要求以及施工组织设计的安排，对各工序进行定人、定岗、定量(实物量、质量考核指标)管理和考核，并予以一定的经济奖罚;(2)严控混凝土养护规定、强制拆模时间众所周知，防止地下室墙体混凝土开裂最经济、最直观也最为有效的方法就是加强养护。在工程施工中，我们定下了地下室外墙板模板必须在浇捣混凝土以后7天才能拆模的制度，这样做目的是使两侧模板在养护期内始终夹紧模板，利用模板、螺栓紧固力及混凝土表面产生的张力以抵消一部分收缩应力从而减少混凝土表面裂缝的出现，同时还应根据气候条件及结构特征，派专人进行保湿、保温养护，保证混凝土的质量。
结语
人防地下室因其自身的特点，裂缝的产生是比较普遍的，但是怎么解决混凝土收缩，控制收缩裂缝，目前国内在这方面的研究仍然不系统，不完善，对混凝土的收缩裂缝进行定量分析是十分困难的，不应仅局限于材料性能方面的研究，更重要的是在结构设计中结合工程案例进行综合分析。因此，对其进行定性分析，采用概念设计的手法不失为解决问题的一种有效的途径，通过合理的设计理念与施工方案，及时进行总结，有效提高工程质量。
参考文献
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