大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制

1、大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過(guò)程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫更普遍。在全國(guó)調(diào)查的高層建筑地下結(jié)構(gòu)中，底板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的20左右，地下室的外墻混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的80左右。所以，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是建筑工程長(zhǎng)期困擾的一個(gè)技術(shù)難題，一直未能很好地解決。 國(guó)內(nèi)外工程技術(shù)界都認(rèn)為，規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度主要是為了保證鋼筋不產(chǎn)生銹蝕。各同的規(guī)范中有關(guān)允許最大裂縫寬度的規(guī)定雖小完全一致，但基本相同。如在正常的空氣環(huán)境中裂縫允許寬度為0304mm；在輕微腐蝕介質(zhì)中，裂縫允許寬度為0203mm；在嚴(yán)重腐蝕介質(zhì)

2、中，裂縫允許寬度為0102mm。但對(duì)建筑物的抗裂要求過(guò)嚴(yán)，必將付出很大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)?？茖W(xué)的要求是將其有害程度控制在允許范圍之內(nèi)。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外的調(diào)查資料，工程實(shí)踐中結(jié)構(gòu)物的裂縫原因，屬于由變形變化(溫度、濕度、地基變形)引起的約占80以上，屬于荷載引起的約占20左右。在大體積混凝土工程施上中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度，防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫(包括混凝土收縮)是其施工技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。我國(guó)的工程技術(shù)人員存科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，以防為主，采用了溫控施工技術(shù)，在大體積混凝土

3、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、混凝土材料的選擇、配合比設(shè)計(jì)、拌制、運(yùn)輸、澆筑、保溫養(yǎng)護(hù)及施工過(guò)程中混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力的監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)，采取了一系列的技術(shù)措施，成功地完成了我國(guó)許多鋼鐵企業(yè)和工業(yè)民用建筑、高層建筑的大體積混凝土工程的施工，取得了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。二、裂縫控制的設(shè)計(jì)措施 1大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜在c20c35范圍內(nèi)選用，利用后期強(qiáng)度r60。隨著高層和超高層建筑物不斷出現(xiàn)，大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)日趨增高，出現(xiàn)ca-0c55等高強(qiáng)混凝土，設(shè)計(jì)強(qiáng)度過(guò)高，水泥用量過(guò)大，必然造成混凝土水化熱過(guò)高，混凝土塊體內(nèi)部溫度高，混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)30以上，溫度應(yīng)力容易超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生開(kāi)裂。豎向受力結(jié)構(gòu)可

4、以用高強(qiáng)混凝土減小截面，而對(duì)于大體積混凝土底板應(yīng)在滿(mǎn)足抗彎及抗沖切計(jì)算要求下，采用c20c35的混凝土，避免設(shè)計(jì)上“強(qiáng)度越高越好”的錯(cuò)誤概念。 考慮到建設(shè)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，在保證基礎(chǔ)有足夠強(qiáng)度、滿(mǎn)足使用要求的前提下，可以利用混凝土60d或90d的后期強(qiáng)度，這樣可以減少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。 2大體積混凝土基礎(chǔ)除應(yīng)滿(mǎn)足承載力和構(gòu)造要求外，還應(yīng)增配承受罔水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制裂縫開(kāi)展的鋼筋，以構(gòu)造鋼筋來(lái)控制裂縫，配筋應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距。采用直徑814mm的鋼筋和100150mm間距足比較合理的。其截面的配筋率不小于03，應(yīng)在0305之間。 3當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)置于巖

5、石地層上時(shí)，宜住混凝土墊層上設(shè)置滑動(dòng)層，滑動(dòng)層構(gòu)造采用一氈二油，在夏季施工時(shí)也可采用一氈一油。4避免結(jié)構(gòu)突變(或斷而突變)產(chǎn)生應(yīng)力集中。轉(zhuǎn)角和孔洞處增設(shè)構(gòu)造加強(qiáng)筋。5大塊式基礎(chǔ)及其他筏式、箱式基礎(chǔ)不應(yīng)設(shè)置永久變形縫(沉降縫、溫度伸縮縫)及豎向施工縫。應(yīng)采用“后澆縫”和“跳倉(cāng)打”來(lái)控制施工期間的較大溫差及收縮應(yīng)力。 6大體積混凝土工程施工前，應(yīng)對(duì)施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮力進(jìn)行驗(yàn)算，確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差(不超過(guò)25，上海地區(qū)深基礎(chǔ)施工指南規(guī)定不超過(guò)30。實(shí)際操作時(shí)，嚴(yán)者為25，松者為30)及降溫速度(不超過(guò)15d)的控制指標(biāo)，制訂溫控施工的

6、技術(shù)措施。 7以預(yù)防為主。在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮到可能漏水的內(nèi)排水措施，以及施工后的經(jīng)濟(jì)可靠的堵漏方法。 三、裂縫控制的材料措施1為了減少水泥用量，降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意，可利用混凝土60d后期強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度評(píng)定、工程交工驗(yàn)收及混凝土配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)。 2采用降低水泥用量的方法來(lái)降低混凝土的絕對(duì)溫升值，可以使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度控制的難度降低，也可降低保溫養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用，這是大體積混凝土配合比選擇的特殊性。強(qiáng)度等級(jí)在c20c35的范圍內(nèi)選用，水泥用量最好不超過(guò)380kgm。 3應(yīng)優(yōu)先采用水化熱低的礦渣水泥配制大體積混凝土。所用的水泥應(yīng)進(jìn)行水化熱測(cè)定，水泥水化熱測(cè)定按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥水化熱試驗(yàn)方法(直接法)測(cè)定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化熱不大于250tokg。 4采用540mm顆粒級(jí)配的石子，控制含泥量小于15。 5采用中、粗砂，控制含泥量小于15。6摻合料及外加劑的使用。國(guó)內(nèi)當(dāng)前用的摻合料主要是粉煤灰，可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性，同時(shí)可代替水泥，降低水化熱。摻加量為水泥用量的15，降低水化熱15左右。外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑?；炷林袚饺胨嘀亓?25的木鈣減水劑，不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善，同時(shí)又減少10拌和用水，節(jié)約10左右的水泥，從而降低了水化熱。一般泵