基礎(chǔ)底板大體積混凝土裂縫控制探討

摘 要:筏板基礎(chǔ)是高層建筑工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式之一，這種結(jié)構(gòu)形式通常是面積大厚度高。大體積混凝土的最大特點是施工過程結(jié)束后容易出現(xiàn)裂縫，所以如何控制混凝土由于溫度變形造成的裂縫，提高混凝土的抗?jié)B、抗裂和抗浸蝕性，是基礎(chǔ)工程大體積混凝土施工的關(guān)鍵問題。

關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;混凝土配合比;溫度控制

中圖分類號:TU 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)06-0316-01

1 混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析

1.1 溫度差引起的溫度應(yīng)力是大體積混凝土可能產(chǎn)生裂縫的主要原因

水泥在水化過程中產(chǎn)生大量熱量即水化熱，使處于絕熱溫升的值很大，結(jié)合工程實例的熱工計算可達到56℃-72℃(1.0m厚至1.8m厚)。施工及驗收規(guī)范指出，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差大于25℃時產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，會使混凝土產(chǎn)生裂縫。此外，混凝土的內(nèi)部應(yīng)力與構(gòu)件的約束條件，如構(gòu)件的斷面和構(gòu)件周圍的圍檔物等有關(guān)，混凝土的變形受內(nèi)外約束條件的影響。約束條件產(chǎn)生的約束應(yīng)力，使混凝土在溫度上升時產(chǎn)生的膨脹變形受到限制，于是將混凝土的溫度下降時，則針產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，這種拉應(yīng)力若超過混凝土的抗拉強度，就會出現(xiàn)垂直裂縫。

1.2 混凝土的收縮應(yīng)力，使混凝土的收縮應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生收縮變形，是產(chǎn)生裂縫的又一個原因

混凝土在硬化之前處于塑性狀態(tài)極易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。在上部混凝土的均勻下沉受到限制時，其水平方向的收縮與垂直方向收縮不同步，因此會形成不規(guī)則的垂直裂縫。混凝土在澆筑完成后，在水分蒸發(fā)過程中發(fā)生干燥收縮，由于表面的干燥速度快，中心部位干燥慢，因此會在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力致使混凝土出現(xiàn)裂縫。

2 我們采取的防止裂縫產(chǎn)生的技術(shù)組織措施

2.1 選擇合理的混凝土配合比

應(yīng)盡量采取水化熱低和安定性好的水泥，并在滿足設(shè)計強度要求的前提下，盡可能減少水泥用量，以減少水泥的水化熱。

例如:我們選用撫順?biāo)鄰S生產(chǎn)的渾河牌525#大壩水泥，用量為440kg/m3(其水化熱值為420kJkg)。用渾河中砂，含泥量≤1%。為推遲水化熱的高峰值期，采用JL—143型緩凝型泵送劑。防水劑用UE膨脹劑，用量為水泥量的12%。為使配合比符合混凝土設(shè)計強度要求和保證混凝土不裂縫，我們將試驗配合比單交混凝土商試驗，在一致認(rèn)為可行時，確定下來。在與混凝土商簽訂供貨合同時，將這個配合比明確地詳細(xì)地寫進去，這是保證大體積混凝土質(zhì)量的最重要的條件。

2.2 為控制混凝土入模溫度

為控制混凝土入模溫度，應(yīng)想辦法降低混凝土澆筑溫度，使?jié)仓囟炔怀^28℃—29℃。為了降低入模溫度低了可將澆筑溫度(澆筑后混凝土表面以下100mm處的溫度)降到28℃以內(nèi)。混凝土的內(nèi)部溫度是水泥水化熱產(chǎn)生的絕熱溫度和澆筑溫度的疊加，結(jié)合工程實測混凝土內(nèi)部最高峰值溫度主樓為75℃，裙樓為65℃，與熱工計算得出的數(shù)值基本相符。

2.3 分層澆筑，增加散熱層面，減少應(yīng)力約束，增大散熱量，縮短散熱過程

整個筏板基礎(chǔ)以后澆帶為界劃分區(qū)段進行，每個段形成相對獨立的塊體，每施工段獨立澆筑。這樣就把特大體積的筏板基礎(chǔ)分割為體積不大的塊體，這就削弱了約束力，減少了因為應(yīng)力約而產(chǎn)生裂縫的機會。同時混凝土體積小了，水泥水化熱量相對地也就小了。

2.4 分層均勻振搗，拍打抹壓，使混凝土密實，增加強度，增大抗裂能力

混凝土振搗是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵工序，振搗均勻密實減少內(nèi)部空隙，實現(xiàn)高密實度，是防止裂縫，滿足防水性能的基本保證。應(yīng)注意構(gòu)件的邊緣處，特別是基礎(chǔ)與地下室外墻相交的墻上施工縫必須反復(fù)振搗。振搗應(yīng)快插慢拔，振搗持續(xù)時間20——30秒，同時以出現(xiàn)浮漿和不再沉降為準(zhǔn)。

2.5 指定合理的澆筑實施方案，保證連續(xù)澆注，防止出現(xiàn)施工縫破壞整體性

制定合理的商品混凝土澆筑實施方案，是在保證質(zhì)量的前提下實現(xiàn)預(yù)定澆注工期計劃的保證。大體積混凝土的施工計劃方案應(yīng)由總承包方和混凝土商共同制定，由混凝土商首先提出書面計劃。內(nèi)容包括澆筑施工段的劃分，澆筑方向順序，泵車臺數(shù)，運輸車臺數(shù)，運輸線路，彎道布置，澆筑方法，澆筑持續(xù)時間以及熱工計算予計內(nèi)部溫度等。

2.6 合理及時養(yǎng)護、進行溫度測量，根據(jù)溫度變化及時采取措施，防止混凝土表面溫度與大氣溫度差超過25℃。

我們采取用麻袋片或草簾子覆蓋放水養(yǎng)護的方法來調(diào)整混凝土表面溫度。在混凝土澆筑完成12小時終凝后開始升溫，升溫時間很短，經(jīng)測量在澆筑完成后第36小時就達到了最高峰值。

我們在混凝土強度達到1.2N/mm2時就覆蓋澆水，在升溫階段它起散熱保濕的作用，在降溫階段則起保溫作用。

經(jīng)實測溫度曲線圖統(tǒng)計，混凝土的內(nèi)部溫度(1.2m處)在澆筑完成12小時終凝就為55℃，33小時達到67℃，36小時達到75℃，為最高峰值。以后逐漸進入降溫階段，直到第12天才與大氣溫度趨于一致為28℃左右。

上述測量結(jié)果表明，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差，在31℃-37℃之間，溫差值在各個測量時間均超過數(shù)在6-12℃之間，超過幅度為24-40℃。混凝土表面溫度與環(huán)境大氣溫度之差，在終凝后始終處與6-12℃之間，未超過25℃。混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大體積混凝土定義所限定的溫度差范圍，但是卻沒有因為溫度差大而產(chǎn)生裂縫。

因此，在混凝土終凝后及早放水養(yǎng)護是防止升溫期溫度突然下降，降溫階段溫度散失過快的有效措施事實證明，在溫差超過25℃時，只要覆蓋和放一定深度的水，就可以保證混凝土不產(chǎn)生裂縫。

參考文獻

[1]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范，GB50204-2002.

[2]大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)范，GBT50496-2009.

[3]建筑工程冬季施工規(guī)程，JGJ104-97.