淺談大體積混凝土裂縫控制

　　摘要：通過(guò)施工實(shí)例，分析大體積砼裂縫產(chǎn)生的原固，以及如何控制使其避免產(chǎn)生的措施。

　　關(guān)健詞：大體積混凝土；裂縫；溫度控制；措施

　　廣州科學(xué)城孵化區(qū)A1-A2棟工程為地下2層，地上2棟各15層、1棟3層辦公樓。地下室總長(zhǎng)176.90m，總寬46.80m，面積8278.92m2，基礎(chǔ)最大埋深12.9m，板厚0.50m，基礎(chǔ)采用強(qiáng)等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為S6混凝土（泵送混凝土）

　　一、砼結(jié)構(gòu)裂縫控制及原因分析

　　1、裂縫產(chǎn)生的原因

　　1.1.水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力和溫度變形

　　水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量，會(huì)使混凝土內(nèi)部的溫度升高在600C左右，甚至更高。它在1-3d放出的熱量是總熱量的一半，最高溫度多發(fā)生在澆筑后的3-5d，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和變形。溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，在一定范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，引起裂縫的可能性也就越大。

　　1.2.內(nèi)外約束條件的影響

　　混凝土內(nèi)部由于水泥水化熱中心溫度高，熱膨脹長(zhǎng)，因而在中心產(chǎn)生壓應(yīng)力，在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度值和鋼筋的約束作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生裂縫。

　　1.3.澆搗時(shí)外界氣溫變化的影響

　　混凝土在施工階段常受到外界氣溫變化的影響.混凝土澆注溫度與外界氣溫有直接的關(guān)系,一般而言,外界氣溫越高,混凝土的澆注溫度也越高,當(dāng)氣溫下降,特別是氣溫驟降,會(huì)加大混凝土內(nèi)外溫差和溫度應(yīng)力,出現(xiàn)裂縫。

　　1.4.砼的收縮變形

　�。�1）塑性收縮裂縫發(fā)生在砼硬化前的塑性狀態(tài)，主要是上部砼的均勻沉降受到了限制，如遇有鋼筋或大的砼骨料，或者平面面積較大的砼，其水平方向的減縮比垂直方向更難時(shí)，就會(huì)形成不規(guī)則的深裂縫。

　　（2）體積變形；混凝土終凝后發(fā)生體積變化，既可能收縮也可能膨脹，其變化幅度為40×10-6`～100×10-6。溫度較高，水泥用量較多，自身體積變形將趨于增大。

　�。�3）干燥收縮變形；混凝土中80%水份要蒸發(fā)，約20%的水份是水泥硬化所必需的。最初失去的30%自由水份幾乎不引起收縮，隨著混凝土的繼續(xù)干燥而使20%的吸附水逸出，就會(huì)出現(xiàn)干燥收縮。表面干燥收縮快，中心慢，由于表面干縮受到中心混凝土的約束，表面產(chǎn)生拉力而出現(xiàn)裂縫。

　�。�4）混凝土勻質(zhì)性影響：混凝土拌合或澆注時(shí)，由于坍落度，外加劑、石子粒徑與品種，以及振搗的密實(shí)度不同，都會(huì)影響砼的勻質(zhì)性，造成彈性模量不均勻，在收縮變形過(guò)程中導(dǎo)致應(yīng)力集中，引起裂縫。

　　2、裂縫控制的基本原理

　　貫通裂縫影響建筑物的整體性、耐久性，對(duì)有防水要求的建筑物影響更大，甚至?xí)��?yán)重影響使用功能，為防止砼貫通裂縫的產(chǎn)生，有效控制表面裂縫的開(kāi)展，可采取多種方式，如設(shè)置永久性伸縮縫、變形縫來(lái)釋放砼的應(yīng)力變形，也可采用加強(qiáng)砼中的配筋率及在砼中摻加微膨脹劑的方法，減少砼的收縮，防止砼產(chǎn)生有害裂縫。本工程從基礎(chǔ)底板開(kāi)始至頂層設(shè)有兩道后澆帶，底板混凝土施工時(shí)以后澆帶為界劃分為3個(gè)施工區(qū)域，從而可以釋放混凝土的應(yīng)力變形，防止混凝土產(chǎn)生有害裂縫。

　　二、材料選擇及配合比確定

　　(1)水泥：“清遠(yuǎn)海螺牌”42.5R(普硅);(2)砂:袂花,中砂;(3)石子:下洞,10-20㎜;(4)AEA-M1膨脹劑;(5)FDN-440緩凝減水劑;(6)配合比:配合比經(jīng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)取得,混凝土的坍落度為130-160㎜,其C40S6配合比(重量比)為水泥:水:砂:石:膨脹劑=1:0.39:1.29:2.3:0.114。

　　三、大體積混凝土施工要點(diǎn)

　　1、確定混凝土澆搗順序

　　由于本工程平面尺寸較長(zhǎng),根據(jù)設(shè)計(jì)的兩道后澆帶,將基礎(chǔ)混凝土澆筑分為3個(gè)流水段(見(jiàn)圖1),采用分層分段法澆筑混凝土�！　　�

　　2、混凝土澆注

　　大體積混凝土宜分層澆筑.澆筑時(shí)采取一次到頂?shù)氖┕し椒?即一次澆注,一個(gè)坡度,薄層覆蓋,循序推進(jìn),保證上下層澆注時(shí)間間隔不超過(guò)初凝時(shí)間,振搗時(shí)不漏振,保證振搗密實(shí),為防止混凝土集中堆積,先振搗出料口處的混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗，并嚴(yán)格控制振搗的時(shí)間，振搗棒的移動(dòng)間距和插入深度，特別加強(qiáng)最后一層的振搗。

　　3、坍落度控制

　　混凝土設(shè)計(jì)坍落度為130-160㎜,澆注時(shí)坍落度大多控制在150㎜以下.每小時(shí)抽查一次混凝土坍落度，對(duì)不符合要求的混凝土，不準(zhǔn)澆注。

　　4、混凝土的表面處理

　　由于混凝土坍落度較大,會(huì)在表面鋼筋下部泌水或在混凝土表面產(chǎn)生小裂縫。因此在砼初凝前和預(yù)沉后，用長(zhǎng)刮尺刮平表面，反復(fù)用木抹子槎毛壓實(shí)，閉合收水裂縫，槎毛后立即用塑料薄膜覆蓋，防止混凝土溫差過(guò)大和表面失水。

　　5、測(cè)溫孔的設(shè)置

　　大體積混凝土內(nèi)部溫度約在50℃-80℃，澆完后24-72h到達(dá)峰值，7d內(nèi)平均降溫速度為1℃/d，即在距建筑物外表面1m遠(yuǎn)的混凝土內(nèi)部，養(yǎng)護(hù)期間混凝土處于高濕，高溫（相對(duì)標(biāo)養(yǎng)）高壓（相對(duì)自由狀態(tài)）的自養(yǎng)護(hù)條件下完成硬化過(guò)程。強(qiáng)度增長(zhǎng)比同齡期標(biāo)養(yǎng)快，接近或達(dá)到蒸養(yǎng)效果。硬化過(guò)程中砼導(dǎo)熱性差，升溫較快，降溫緩慢，溫度梯度最大，最可能出現(xiàn)裂縫的部位是在3個(gè)臨邊處即上表面，下底面和四周側(cè)表面深約12㎝以內(nèi)。本工程為及時(shí)準(zhǔn)確掌握混凝土的內(nèi)處溫差，確�；炷�土內(nèi)部溫差滿足設(shè)計(jì)25℃的要求，在基礎(chǔ)上設(shè)置一定數(shù)量的測(cè)溫孔，在大體積混凝土澆注完畢后，派專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢測(cè)混凝土內(nèi)外溫差，前3天每隔2-4h測(cè)溫1次，以后每隔8h測(cè)溫1次，并作好測(cè)溫記錄，直到混凝土體內(nèi)溫度基本穩(wěn)定后停止測(cè)溫。根據(jù)實(shí)側(cè)，砼體內(nèi)最高溫度為60℃，內(nèi)外最大溫差為25℃，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　6、砼養(yǎng)護(hù)

　　為確保大體積砼的質(zhì)量，降低砼內(nèi)外溫差，在基礎(chǔ)上表面混凝土接近終凝時(shí)，先在混凝土表面上灑水，再滿鋪薄膜加蓋兩層麻袋，并在薄膜下面沿縱向方向通長(zhǎng)布設(shè)兩根PVC管，每個(gè)區(qū)段PVC管與水管相連。PVC管每隔3m鉆一個(gè)孔，使水能隨時(shí)從PVC管內(nèi)流出，濕潤(rùn)混凝土表面，確保薄膜下有水份，達(dá)到保溫的目的。同時(shí)為了確保養(yǎng)護(hù)水不流進(jìn)后澆帶內(nèi)，在后澆帶兩側(cè)砌240×200㎜的擋水線，這樣每個(gè)區(qū)段混凝土實(shí)際上都是蓄水養(yǎng)護(hù)，從而保證混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)設(shè)計(jì)要求，混凝土表面不出現(xiàn)裂縫，大體積砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

　　7、后澆帶的處理

　　后澆帶混凝土澆筑前，將表面雜物和已松動(dòng)骨料、浮漿清除干凈，使整個(gè)施工縫無(wú)污物，用C45S6砼（摻14%膨脹劑）澆注其中，澆水養(yǎng)護(hù)不少于14d，并嚴(yán)格限制養(yǎng)護(hù)期內(nèi)的施工荷載。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　本工程基礎(chǔ)部分施工完后，結(jié)構(gòu)混凝土總體完好，基礎(chǔ)砼內(nèi)未發(fā)現(xiàn)貫穿性裂縫，未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象�！　�