地下空间结构裂缝控制与防水新技术
摘要：地下空间结构出现裂缝对建筑而言将产生巨大的威胁，但是地下空间的钢筋混凝土结构出现裂缝又是不能避免的情况。那么如何有效的对其裂缝进行控制，做好防水工作是建筑设计者们最为关心的问题。要有效控制裂缝的生成，就必须先对裂缝的成因有正确的认识。本文针对这一问题，对地下空间结构裂缝控制与防水新技术进行了探究。
关键词：地下空间结构；裂缝控制；防水新技术
一、地下空间结构裂缝产生的原因
（一）混凝土的干燥收缩产生裂缝
因为混凝土在进行配制时，水泥在加水以后就会变成水泥硬化体，其体积就会发生变化，逐渐变小。一般情况下，每一百克的水泥在经过水化过程以后，其中的化学减缩值在7至9毫升。而每一百克的水泥其蒸发体积大约在6毫升左右。这样如果混凝土处在相对干燥的环境之下，那么蒸发的水量就会急剧上升，导致混凝土的毛细孔缝中溢水，在表面产生了毛细压力，使混凝土产生毛细收缩，一旦收缩值超过了混凝土的收缩极限，就会引起干燥收缩，从而导致裂缝的产生。
（二）混凝土的温差收缩产生裂缝
因为混凝土在进行硬化时，其水泥会和水发生剧烈的化学反应，就是俗称的水化过程，从而产生大量的水化热引起混凝土内部温度急剧上升，又因为是处于地下空间结构中，所以内部热量不能及时消散，温度不能下降就很容易引起混凝土内外部温差过大，产生温差应力，从而使混凝土结构受到影响，而混凝土在初期的硬化过程中，抗拉强度是极其低下的，所以内外温度差异太大，混凝土结构受到影响就会导致拉应力超过混凝土早期硬化的抗拉值，从而产生裂缝。
（三）混凝土的塑性收缩产生裂缝
混凝土在进行初期凝固之前会出现泌水现象，相对干燥的环境就会引起水分的剧烈蒸发，造成混凝土因为失水而发生收缩现象。这时混凝土中的细骨料与粗骨料和水泥之间也就产生了不均匀的沉降收缩，导致变形。这种现象是发生在混凝土最终凝固之前的塑性时期，所以又被称之为塑性收缩，其混凝土发生塑性收缩后的最大收缩量可以达到百分之一左右。这时，在混凝土的表面上，当在进行抹压施工或是在对混凝土进行养护时不及时或者不到位，就会使混凝土出现局部龟裂，导致裂缝的发生，这属于塑性收缩引起的表面裂缝；又或者是因为混凝土中水泥和粉煤灰的比值过大，水泥用量太多，加上粗骨用料少等一系列配合比问题加上振捣不充分、环境的相对温度较高等就会使混凝土发生塑性收缩，从而导致深层裂缝的产生。
（四）混凝土的自生收缩产生裂缝
在地下室空间结构中，密封的混凝土内部的相对湿度是随着水泥进行水化过程中放出的热量逐步降低的，这称之为自干燥现象。自干燥现象会引起混凝土毛细孔缝中的水分因为不饱和从生负压，从而导致了混凝土的自生收缩现象。高水灰比的混凝土因为自生收缩现象不明显所以很少引起人们的注意，但是在低水灰比的混凝土当中，这一现象就十分明显了，自生收缩的加剧会造成混凝土的变形，一旦变形量超过混凝土的极限，就会产生裂缝。
（五）混凝土后期出现膨胀产生的裂缝
在水泥当中有许多游离状态的氧化钙和氧化镁，而这些游离状态的氧化物会形成氢氧化物从而导致混凝土的体积发生膨胀，产生裂缝；或者是因为混凝土中的水泥和减水剂中含有大量的碱性物质，这些物质和集料中的活性硅发生碱-集料反映导致混凝土膨胀，导致裂缝的产生；又或者是因为地下空间结构中的氯离子、镁离子和硫离子等有害离子侵入到了混凝土的内部，导致钢筋发生锈蚀从而生成了二次钙矾石，石混凝土的体积发生膨胀导致裂缝的产生。
（六）施工管理问题产生的裂缝
在除了混凝土自身原因导致的混凝土裂缝产生原因之外，还有一项导致裂缝产生的最主要原因便是在地下空间结构混凝土施工中，管理出现问题导致的裂缝产生。在进行混凝土的施工中，对混凝土的浇筑振捣是否到位，振捣后混凝土是否均匀密实都是影响混凝土建筑质量的主要问题。过度振捣会使得混凝土的浮浆过厚，振捣不充分会使得混凝土内部质地不均匀，并且在施工缝和对细微部分处理时不认真，抹压又不及时，就会使混凝土的表面产生塑性收缩，产生裂缝。
而当混凝土建筑完成以后，对其的养护工作也是十分重要的，许多施工单位对这项环节却不是太重视。当施工人员对墙体和梁柱的混凝土保湿养护不到位时，就很容易引起收缩裂缝的产生。
二、地下空间结构裂缝的控制
在了解了地下空间结构产生裂缝的原因以后，在面对其施工时，就首先要保证混凝土在进行调配时其中的配合比。在进行配合比的确定时，要首先对地下空间结构的相对湿度、空气、水分等因素进行详细的计量，然后针对所测量到的数据合理进行混凝土的配合比设计，利用减少水泥用量、增加粉煤灰，需用级配骨料等方法，控制混凝土因为其环境导致的自身收缩现象的产生，从而减少裂缝的产生。
在进行混凝土的施工时，首先要注意对混凝土的振捣作业，施工人员应该仔细均匀的对混凝土进行振捣，然后再进行浇筑施工。混凝土在初凝前，要进行模具的保护，等到混凝土彻底凝固以后及时拆除模具，避免塑性收缩的情况产生。对于细微的部分也要仔细施工，防止因为气泡导致混凝土开裂。
在进行混凝土的养护工作时，应该按照相应的养护标准进行，对混凝土进行充分湿润的时间要把握好，在干燥环境下要用麻袋或保护层进行混凝土的覆盖，避免水分的迅速蒸发，导致的收缩裂缝的产生。
三、地下空间结构的防水新技术
在进行地下空间结构的防水施工时，考虑到其结构中干湿度的影响，可以选用环氧树脂对混凝土的钢筋结构进行防水保护。而如果混凝土已经出现了裂缝，导致渗水现象的发生，则可以根据裂缝深度采用填充法、注入法、或者是表面覆盖法进行裂缝的补救，在进行这些裂缝的补救施工时最好都选用弹性环氧树脂来进行填补，因为其材料具有优良的耐腐蚀性与结合性，可以发挥出良好的防水效果。
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