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1、高层建筑地下室底板大体积砼的裂缝控制【摘 要】针对高层建筑底板大体积混凝土的裂缝成因和控制要求，对底板 大体积混凝土结构裂缝控制的设计措施、材料措施和施工措施进 行一些阐述。【关键词】 大体积混凝土 裂缝控制1 概述 住宅小区工程位市川，著名商业街附近，是住宅小区的二期工程。本工程 主体结构为框架及框架剪力墙结构。总建筑面积81800吊，其中地下室总建筑面积约为15500 mt本工程基础为钻孔灌注桩筏形式，筏板厚度为550700mm桩筏板基础砼方量约14300用，基础筏板按施工图后浇带划分为六段。桩筏板砼 等级为C35P8针对本工程基础筏板混凝土体积大，施工条件复杂，底板混凝土 裂缝控制是一个
2、施工难点也是一个工程通病。我们结合本工程谈谈如何控制大 体积混凝土在施工中裂缝控制。众所周知，大体积混凝土结构的截面尺寸较大，由外荷载引起裂缝的可能 性较小，但水泥在水化反应中释放出来的水化热所产生的温度变化和混凝土收 缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力，成为大体积混凝土结构出 现裂缝的主要因数。2 大体积混凝土温度变形裂缝的主要原因大体积混凝土的温度变形裂缝分为两类，一类是表面裂缝，大体积混凝土浇筑后，大量的水化热使混凝土温度上升，由于内部和表面散热条件不同，中 心温度较高，表面温度低，是混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这 个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂
3、缝；另一类是贯穿裂 缝，大体积混凝土浇筑初期混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量很小， 变形变化引起的应力较小，但随着混凝土的逐渐降温引起的变形和混凝土多余 水分蒸发时所引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时引起拉 应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝。 从以上分析可知，解决大体积混凝土开裂的关键在于尽量减少水化热的影响并 使其能均匀散热。本文主要从原材料控制、施工养护等方面探讨大体积混凝土 控制温度变形裂缝的措施。3 裂缝控制的原材料要求3.1 水泥品种选择和用量控制 混凝土升温的热源是水泥的水化热，选用中低热的水泥品种，是控制混凝土内部升温的最
4、基本的方法，本工程采用了425#矿渣水泥。另外根据大量试验资料表明，每m3混凝土中的水泥用量，每增减10kg，其水化热将使混凝土的温 度相应升降1C。对于高层和超高层建筑的基础，一般要到 12年后才会承受 全部设计荷载，考虑到建设周期长的特点，在满足混凝土强度和耐久性的前提 下，如果可采用？ 60或?90代替？ 28作为混凝土的设计强度，可使每m3混凝土中 的水泥用量减少4070kg，混凝土的水化热温升可降低 47C。3.2 掺加减水剂和外掺料3.2.1 掺加减水剂。大体积混凝土掺加的 JM-III 微膨胀减水剂对水泥颗粒有明 显的分散效应，可有效的增加混凝土拌合物的流动性，且能使水泥水化较充
5、分， 提高混凝土的强度。若保持混凝土的强度不变，可节约等量水泥，从而降低水 化热，同时可明显地延缓水化热的释放速度，其热峰也相应推迟。同时，由于 JM-III 的微膨胀作用， 可补偿混凝土收缩产生的裂纹。 本工程 JM-III 微膨胀减 水剂参量为每m3掺加30 kgo3.2.2 掺加粉煤灰。 在混凝土中掺入一定量的粉煤灰， 在单位用水量不变的条件 下，可起到显著改善混凝土和易性的效能。而且可用粉煤灰替代部分水泥，降 低水泥用量，从而降低水化热。若保持混凝土拌和物原有的流动性，则可减少 用水量，从而提高混凝土强度。本工程掺加 I级粉煤灰，每m3掺加40 kgo4 裂缝控制的施工措施4.1 在浇
6、筑过程中注意控制混凝土入模温度。为了降低大体积混凝土的总温升，减少结构物的内外温差，控制混凝土的入模温度是非常重要的措施。入模温度 的高低，与出机温度密切相关，另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气 候条件等有关。我国规范提出混凝土入模温度应不超过28C。其次要降低混凝土拌和原料的温度，主要是水、石子和砂。在气温较高季节或经计算混凝土内 外温差不能满足要求时，首选降低水温，其次是降低石子和砂的温度，特别是 夏季为防止太阳的直接辐射，应在砂石堆场搭设遮阳设施。4.2 本工程基础底板混凝土每施工段内一次浇筑成型，不设施工缝，每施工段 采用沿施工段短方向平行分段斜面分层浇筑。在混凝土浇筑时采用“分
7、层浇筑、 分层振捣”的推移浇筑法。分层浇筑易于混凝土的振捣，且混凝土的暴露面少， 有利于降低基础底板混凝土的最高温升。在混凝土浇筑时要特别注重二次振捣。 大量现场试验证明，对浇筑后的混凝土进行二次振捣，能排除混凝土因泌水在 粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握紧力，防止 因混凝土沉落而出现的裂缝，减少混凝土内部微裂。4.3 泌水处理和表面处理。为了处理浇筑过程中的大量泌水，应适当采取易于 排除泌水的模板或其它措施。如在后浇带两侧的模板采用快易收口网，混凝土 浇筑过程中形成的泌水，通过网眼自然流进后浇带，以提高混凝土质量减少表 面裂缝。后浇带垫层要有一定的坡度，并间隔一定的
8、距离设集水井。浇筑混凝土的表面处理也是减少表面裂缝的重要措施。由于泵送混凝土表面的水泥浆较 厚，在混凝土浇筑到顶面后，应及时把水泥浆赶至后浇带处的排水沟，初步按 标高刮平，用木抹子反复搓平压实，使混凝土硬化过程初期产生的收缩裂缝在 塑性阶段就予以封闭填补，以防止混凝土表面龟裂。4.4混凝土测温。4.1.1测温目的：大体积砼在硬化过程中会释放大量的水化热，使砼中心及中部区域产生很高的温度，而砼表面和边界受周围环境和大气温度变化影响，温度 较低。因此砼内部及底面、砼表面与大气层之间存在较大温差，当温差超过一 定限度，其所产生的温度压力极易使砼产生早期开裂；本工程承台砼1350mnr4450mm厚，
9、为确保大体积砼的质量，承台砼浇筑施工后，对砼内部的状况进行 动态监测，并采取相应的有效措施，把砼各部位的温度差控制在允许范围内(W25C)。4.4.2测温方法：采用预埋测温点及温度计进行测温，由专人负责。在砼浇筑前 预埋48钢管，钢管下端封止水片。测温点平面布置如下：1-4号楼深基坑每个布置1组；承台深度超过1500mm且单个承台面积大于 50m2的布置一组。测温孔剖面如下图所示： Auflu *500承台4.5混凝土的养护大体积混凝土浇筑后，加强其表面保温、保湿养护，基础筏板砼养护时间不 少于I4d。特别在冬季施工，保温、保湿养护对防止混凝土产生裂缝具有重要作 用：一是减小混凝土的内外温差，
10、防止出现表面裂纹；二是防止混凝土表面过 冷，避免产生贯穿裂缝；三是延缓混凝土的冷却速度，以减少新老混凝土的上 下层约束。保湿养护还能减小混凝土的干缩，使混凝土的水泥水化作用顺利和充分进行，有利于提高混凝土的极限抗拉强度，对控制裂缝有积极作用。湿温养护的主要措施为：砼表面铺设一层草袋，一层塑料薄膜。根据测温 动态控制，若温差超过 25C，其上再覆盖一层草袋和一层塑料薄膜，直至将温 差控制在25 C以内为止。5 结语 大体积混凝土裂缝控制是一个综合性的问题， 裂缝的出现涉及许多因数， 需要从设计、原材料、施工和养护等诸多方面进行综合控制。但只要充分了解大 体积混凝土裂缝产生的成因，并严格按施工技术方案进行精心施工，大体积混 凝土的裂缝是能够控制和避免的。#
