大体积混凝土施工裂缝控制措施

2010-04-09梁喜军余永存姜艳芳

河南建材 2010年4期

关键词：膨胀剂温差体积

梁喜军，余永存，姜艳芳

河南省第二建设集团有限公司（453002）

郑州市金烟置业有限责任公司住宅楼工程为一栋带地下车库的商品住宅楼，地上17层，地下1层。地下室总长89 m，总宽24.6 m，筏板厚1.2 m，采用C40P8防水混凝土。

1 混凝土结构裂缝原因分析及控制

1.1 裂缝产生的原因

1.1.1 水泥水化热引起的温度应力和温度变形

水泥在水化过程中产生大量的热量,会使混凝土内部的温度升高到60℃左右。当混凝土内外温差过大时，就会产生温度应力和变形。温度应力与结构尺寸有关，在一定范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，引起裂缝的可能性也就越大。

1.1.2 内外约束条件的影响

混凝土内部由于水泥水化热中心温度高，热膨胀大，因而在中心产生压应力,在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度值和钢筋的约束作用时,会产生裂缝。

1.1.3 浇捣时外界气温变化的影响

混凝土浇筑温度与外界气温有直接关系，一般而言，外界气温越高，混凝土的浇筑温度也越高，当气温下降,特别是气温骤降，会加大混凝土内外温差和温度应力，出现裂缝。

1.1.4 混凝土的收缩变形

1）塑性收缩裂缝发生在混凝土硬化前的塑性状态,主要是上部混凝土的均匀沉降受到了限制,如遇有钢筋或大的混凝土骨料，或者平面面积较大的混凝土,其水平方向的减缩比垂直方向更难时，就会形成不规则的深裂缝。

2）体积变形:混凝土终凝后会发生体积变化，既可能收缩也可能膨胀, 其变化幅度为 4×10－6～10×10-5。水泥用量较多，温度较高，自身体积变形将趋于增大。

3）干燥收缩变形:混凝土中80%水分要蒸发，约20%的水分是水泥硬化所必需的。最初失去的30%自由水分几乎不引起收缩,随着混凝土的继续干燥而使20%的吸附水逸出，就会出现干燥收缩。表面干燥收缩快，中心慢；由于表面干缩受到中心混凝土的约束，表面产生拉力而出现裂缝。

4）混凝土匀质性的影响:混凝土拌合或浇筑时，由于坍落度、外加剂、石子粒径与品种，以及振捣的密实度不同，都会影响混凝土的匀质性，造成弹性模量不均匀，在收缩变形过程中导致应力集中，引起裂缝。

1.2 裂缝控制的基本原理

贯通裂缝影响建筑物的整体性、耐久性，对有防水要求的建筑物影响更大，甚至会严重影响使用功能。为防止混凝土贯通裂缝的产生,有效控制表面裂缝的开展,可采取多种方式，如设置永久性伸缩缝、变形缝来释放混凝土的应力变形,也可采用加强混凝土中的配筋率及在混凝土中掺加微膨胀剂的方法,减少混凝土的收缩，防止混凝土产生有害裂缝。本工程从基础底板开始至地下室顶板设有一道沉降后浇带,至顶层设有两道一般后浇带，从而可以释放混凝土的应力变形，防止混凝土产生有害裂缝。

2 材料选择及配合比确定

水泥:孟电 P.O42.5；砂:鲁山中砂；碎石:贾裕，5～31.5mm；防水剂:WS膨胀剂；掺合料:粉煤灰。

配合比经试验室试验取得，混凝土的坍落度为160～200mm。

3 大体积混凝土施工要点

1）确定混凝土浇筑顺序。由于本工程平面尺寸较长，根据后浇带划分施工段，采用分层分段法浇筑混凝土。

2）混凝土浇筑。大体积混凝土宜分层浇筑，浇筑时采取一次到顶的施工方法，即一次浇筑、一个坡度，薄层覆盖，循序推进，保证上下层浇筑时间间隔不超过初凝时间。振捣时不漏振，保证振捣密实，为防止混凝土集中堆积，先振捣出料口处的混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振捣，并严格控制振捣的时间，振捣棒的移动间距和插入深度。

3）坍落度控制。浇筑时坍落度应控制在180mm以下。泵车压送混凝土入模时应测定坍落度，对不符合要求的混凝土，不准浇筑，严格禁止在施工现场对搅拌车内混凝土加水。

4）混凝土的表面处理。由于混凝土坍落度较大，会在表面钢筋下部泌水或在混凝土表面产生细小裂缝。因此在混凝土初凝前和预沉后，用长刮尺刮平表面,反复用木抹子槎毛压实,闭合收水裂缝，槎毛后立即用塑料薄膜覆盖，防止混凝土温差过大和表面失水。

5）测温孔的设置。本工程为及时准确掌握混凝土的内外温差，确保混凝土内部温差不超过25℃，在基础上设置一定数量的测温孔，在大体积混凝土浇筑完毕后，派专人负责检测混凝土内外温差，并作好测温记录，直到混凝土体内温度基本稳定后停止测温。根据实测,混凝土体内最高温度为61℃，内外最大温差为24℃，满足规范要求。

6）混凝土养护。为确保大体积混凝土的质量，降低混凝土内外温差，在基础上表面混凝土接近终凝时，先在混凝土表面上洒水，再满铺薄膜加盖两层棉毡，安排专人进行洒水养护，确保砼表面保持湿润状态，并保证混凝土内外温差不超过设计要求，混凝土表面不出现裂缝。大体积混凝土养护时间不少于14 d。

7）后浇带的处理。后浇带混凝土浇筑前，将表面杂物和已松动骨料、浮浆清除干净，使整个施工缝无污物，用C45P8混凝土（掺膨胀剂）浇筑其中，浇水养护不少于14 d。