现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治

[ 摘 要] 本文通过工程实例, 对裂缝的成因和防治进行了研究, 总结出施工经验。

 [ 关键词] 混凝; 裂缝; 双掺技术; 温度监控 [ 中图分类号] TU52810 [ 文献标识码] B [ 文章编号] 1002- 3550( 2003) 05- 0048- 02

1 工程概况 

       沈阳金鹏雅居 2 # 是由主塔楼和裙楼相结合的现浇混凝土 建筑, 地下两层, 地上裙楼三层, 地上主楼为 28 层, 建筑面积为 20000m 2 , 总高度为 105m。其基础设计为钢筋混凝土筏形基础, 主楼底板厚为 116m, 裙楼底板为 014m, 混凝土强度等级为 C35, 抗渗等级大于、等于 018MPa, 混凝土体积为 1800m 3 , 属大 体积混凝土, 本工程采用商品混凝土。

 2 大体积混凝土裂纹产生原因分析 

        混凝土裂缝按产生的原因可分为两类: 一是结构型裂缝, 是由外荷载引起的, 包括常规结构计算中的主要应力以及其他 结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝, 由非受力变形 变化引起的, 例如温度、湿度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素所 引起, 这种裂缝的形成是一个渐进的过程, 与环境的变化, 约束 的状态息息相关。 

       在该工程施工中, 我们发现按照裂缝产生的时间可以分为 硬化前裂缝, 硬化过程的裂缝, 完全硬化后的裂缝。 

2.1 硬化前裂缝 

       下沉收缩缝, 在混凝土浇筑后的 1 至 2 小时内当混凝土尚 未凝固期间沿钢筋的走向在混凝土表面产生的裂缝, 这是由于 混凝土浇筑后收缩下沉引起, 在钢筋的上方与其周围的收缩差 而发生的裂缝。这时混凝土尚未凝固, 在其表面又发现细微张 裂, 这往往是水分从混凝土表面蒸发而产生。其影响的因素很 多, 拌合物的用水量、水泥的用量、振捣情况、大气温度及其它 一些因素, 在夏季高温天气下尤为明显, 这时候就要加强浇水 养护, 保持湿润。 

2.2 温度应力可能造成的裂缝 

        水泥水化过程中的水化热造成表面和内部的温差, 混凝土 中心温度很高而表面温度低, 出现温度梯度, 这样易导致温度 裂缝的产生。在施工过程中防止大体积混凝土温度裂缝的产 生是我们主要的控制环节。

 2.3 干缩裂缝 

        干燥收缩裂缝, 此种裂缝由表面逐步扩展到内部, 由于湿 度梯度, 造成混凝土表面收缩大内部收缩小, 致使表面受到拉 应力, 当拉应力大于混凝土当时的抗拉强度( 轴拉、弯拉) 时混 凝土表面便出现开裂。

 2.4 钢筋锈蚀裂缝 

        主要是钢筋受到腐蚀造成的裂缝, 在施工中一定要确保钢 筋的保护层厚度, 这是避免此种裂缝产生的唯一的措施。 

3 防治措施 

        针对以上混凝土裂缝产生的原因, 结合我们的项目特点, 我们主要采取了以下的防治措施, 重点是防止混凝土的温度裂 缝和收缩裂缝。 

3.1 严格控制原材料质量

         由商品混凝土生产厂家严格控制混凝土原材料的质量和 技术标准, 选用低水化热的水泥, 优选掺合料, 粗细骨料含泥量 尽量减少, 细致分析混凝土集料的配合比, 控制水灰比, 减少坍 落度, 合理掺加减水剂。 

3.2 合理安排混凝土的浇筑环境 

         混凝土浇筑安排在夜间, 最大限度的降低混凝土入模温 度, 加强混凝土的振捣, 使用二次振捣技术, 利用平板振动器振 捣, 提高混凝土密实度。 

3.3采用双掺技术 

        采用UEA 补偿收缩混凝土技术, 并在保证混凝土强度的 基础上加入粉煤灰。 

 3.4 控制混凝土的入模温度 

        控制混凝土入模温度, 该工程基础施工时有效控制了水化 热的释放速度。正值夏季, 浇筑混凝土入模温度高, 与水化热 相叠加后, 混凝土内部温度加高。降低措施: 一是采用冷水冲 浇砂、石子, 搭设凉棚存放。二是混凝土输送管道畅通不堵。 三是布置输送管道距离要短, 注意减少拐角, 在管路支架上设 管套, 减少由于管路输送增加磨擦而产生热值。浇筑温度控制 在 28e 以内, 使实际入模温度略低于大气温度 1e ~ 3e , 从而 推迟水化热峰值出现, 时间 2d 左右。 

3.5 严格温度监控 

         底板采取斜面分层、整体浇筑的方法。同时对于底板混凝 土采用 JDC-2 建筑电子测温仪测量混凝土内部温度, 监测混凝 土表面温度与结构中心温度, 以便采取相应措施, 保证混凝土 的施工质量, 控制混凝土内外温差。测温时, 在混凝土温度上 升阶段每 2 小时测一次。温度下降阶段每 4 小时测一次, 同时 测大气温度。所有测温点均编号, 进行混凝土内部不同深度和 表面温度的测量。实际测温时混凝土中心温度最高为 79e , 混凝土表面温度为 56e , 大气温度为 34e 。

3.6 合理的振捣方法 

        为保证混凝土密实度, 采用行列式或梅花式进行振捣。在 每次浇筑时设五部振捣捧, 两部在浇筑点, 两部在振捣流淌部 分, 一部在后面补振。振距为 500 毫米。振捣上层混凝土时, 振捣棒应插入下层混凝土至少 50mm, 使上下层结合成一体。 振捣时间在 20s~ 30s, 待出现反浆后, 混凝土不下沉为准。防 止过振和漏振。振捣密实后, 用木抹子或长木刮平, 压实二至 三遍, 然后在面层再撒 10mm 厚的一层粒砂。 

3.7 保湿保温养护 

        做好养护工作, 采用蓄水方式进行, 并在混凝土表面覆盖 一层塑料布, 一层麻袋片, 同时根据温差情况及时对混凝土表 面覆盖厚度进行增减。混凝土内外温差及混凝土表面与大气 温差均不得超过 25e 。当发现内外温差达 $T= 25 e 时应即刻 增加覆盖, 当 $T 降至 20 e 以下时, 可拆除部分覆盖, 以加速降 温, 如此反复, 应注意速率不大于 2e / d。该工程施工完成后, 至今尚未发现有裂缝和漏水现象。 

4 施工总结

 ( 1) 建立健全管理网络, 加强科学施工, 施工前编制可行的 施工方案, 明确分工, 各负其责。

 ( 2) 大体积混凝土施工测温是必不可少的一项工作, 加强 混凝土表面保湿、保温来减少内外温差不超过规范的 25e 是 控制裂缝的有效措施。 

( 3) 对于混凝土的裂缝控制与防治, 与设计、施工、混凝土 生产厂家紧密配合, 只要设计增加构造措施、坚持小规格配筋、 小间距避免应力集中, 施工单位在浇筑、振捣、养护等环节做 好, 混凝土生产厂家从配合比、用水量、骨料、水泥等方面入手, 混凝土裂缝能够在一定程度上得到避免。

带上困惑来，带着思路走      带上问题来，带着方法走 

带上散乱来，带着系统走      装上糊涂来，揣着明白走

唯一能持久的竞争优势是胜过竞争对手的学习能力。——盖亚斯

共同探讨现代绿色混凝土现行新标准并针对目前的市场情况，结合混凝土企业目前的形势详细的跟大家交流日常生产、管理工作中碰到的疑难问题。欢迎大家相互转告积极参与，索取资料。同时欢迎大家关注我们的官方微信公众平台。

扫描二维码关注混凝土技术交流官方微信账号