水利工程論文-大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合措施摘要：混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個相當普遍的現(xiàn)象。大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫更普遍。在全國調(diào)查的高層建筑地下結(jié)構(gòu)中，底板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的20左右，地下室的外墻混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的80左右。關(guān)鍵詞：大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制綜合措施大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的一般概念混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個相當普遍的現(xiàn)象。大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫更普遍。在全國調(diào)查的高層建筑地下結(jié)構(gòu)中，底板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的20左右，地下室的外墻混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的80左右。所以，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是建筑工程長期困擾的一個技術(shù)難題，一直未能很好地解決。國內(nèi)外工程技術(shù)界都認為，規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度主要是為了保證鋼筋不產(chǎn)生銹蝕。各同的規(guī)范中有關(guān)允許最大裂縫寬度的規(guī)定雖小完全一致，但基本相同。如在正常的空氣環(huán)境中裂縫允許寬度為0304mm；在輕微腐蝕介質(zhì)中，裂縫允許寬度為0203mm；在嚴重腐蝕介質(zhì)中，裂縫允許寬度為0102mm。但對建筑物的抗裂要求過嚴，必將付出L!大的經(jīng)濟代價?？茖W的要求是將其有害程度控制在允許范圍之內(nèi)。根據(jù)國內(nèi)外的調(diào)查資料，工程實踐中結(jié)構(gòu)物的裂縫原因，屬于由變形變化(溫度、濕度、地基變形)引起的約占80以上，屬于荷載引起的約占20左右。在大體積混凝土工程施上中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，從而導致混凝土發(fā)生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度，防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫(包括混凝土收縮)是其施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。我國的工程技術(shù)人員存科學實驗的基礎(chǔ)：，以防為主，采用了溫控施工技術(shù)，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計、混凝土材料的選擇、配合比沒訃、拌制、運輸、澆筑、保溫養(yǎng)護及施工過程中混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力的監(jiān)測等環(huán)節(jié)，采取了一系列的技術(shù)措施，成功地完成了我國許多鋼鐵企業(yè)和1二業(yè)民用建筑、高層建筑的大體積混凝土工程的施工，取得lr豐富的施工經(jīng)驗。二、裂縫控制的設(shè)計措施1大體積混凝土的強度等級宜在C20C35范圍內(nèi)選用，利用后期強度R60。隨著高層和超高層建筑物不斷出現(xiàn)，大體積混凝土的強度等級日趨增高，出現(xiàn)CA-0C55等高強混凝土，設(shè)計強度過高，水泥用量過大，必然造成混凝土水化熱過高，混凝土塊體內(nèi)部溫度高，混凝土內(nèi)外溫差超過30以上，溫度應(yīng)力容易超過混凝土的抗拉強度，產(chǎn)生開裂。豎向受力結(jié)構(gòu)可以用高強混凝土減小截面，而對于大體積混凝土底板應(yīng)在滿足抗彎及抗沖切計算要求下，采用C20C35的混凝土，避免設(shè)計上“強度越高越好”的錯誤概念?？紤]到建設(shè)周期長的特點，在保證基礎(chǔ)有足夠強度、滿足使用要求的前提下，可以利用混凝土60d或90d的后期強度，這樣可以減少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。2大體積混凝土基礎(chǔ)除應(yīng)滿足承載力和構(gòu)造要求外，還應(yīng)增配承受罔水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制裂縫開展的鋼筋，以構(gòu)造鋼筋來控制裂縫，配筋應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距。采用卣徑814mm的鋼筋和100150mm間距足比較合理的。傘截面的配筋率不小于03，應(yīng)在0305之間。3當基礎(chǔ)設(shè)置于巖石地蓽上時，宜住混凝土墊層上設(shè)置滑動層，滑動層構(gòu)造町采，_l一氈二油，在夏季施工時也可采用一氈一油。4避免結(jié)構(gòu)突變(或斷而突變)產(chǎn)生鷹力集中。轉(zhuǎn)角和孔洞處增設(shè)構(gòu)造加強筋。5大塊式基礎(chǔ)及其他筏式、箱式基礎(chǔ)不應(yīng)設(shè)置永久變形縫(沉降縫、溫度伸縮縫)及呸向施T縫。町采用“后澆縫”和“跳倉打”來控制施工期間的較大溫差及收縮應(yīng)力。6大體積混凝土_T程施工前，應(yīng)對施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮力進行驗算，確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差(不超過25，上海地區(qū)深基礎(chǔ)施工指南規(guī)定不超過30。實際操作時，嚴者為25，松者為30)及降溫速度(不超過15d)的控制指標，制訂溫控施工的技術(shù)措施。7以預防為主。在設(shè)計階段就應(yīng)考慮到可能漏水的內(nèi)排水措施，以及施工后的經(jīng)濟可靠的堵漏方法。三、裂縫控制的材料措施1為了減少水泥用量，降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。經(jīng)設(shè)計單位同意，可利用混凝土60d后期強度作為混凝土強度評定、工程交工驗收及混凝土配合比設(shè)計的依據(jù)。2采用降低水泥用量的方法來降低混凝土的絕對溫升值，可以使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度控制的難度降低，也可降低保溫養(yǎng)護的費用，這是大體積混凝土配合比選擇的特殊性。強度等級在C20C35的范圍內(nèi)選用，水泥用量最好不超過380kgm。3應(yīng)優(yōu)先采用水化熱低的礦渣水泥配制大體積混凝土。所用的水泥應(yīng)進行水化熱測定，水泥水化熱測定按現(xiàn)行國家標準水泥水化熱試驗方法(直接法)測定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化熱不大于250tOkg。4采用540mm顆粒級配的石子，控制含泥量小于15。5采用中、粗砂，控制含泥量小于15。6摻合料及外加劑的使用。國內(nèi)當前用的摻合料主要是粉煤灰，可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性，同時可代替水泥，降低水化熱。摻加量為水泥用量的15，降低水化熱15左右。外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑?；炷林袚饺胨嘀亓?25的木鈣減水劑，不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善，同時又減少10拌和用水，節(jié)約10左右的水泥，從而降低了水化熱。一般泵送混凝土為了延緩凝結(jié)時間，要加緩凝劑，反之凝結(jié)時間過早，將影響混凝土澆筑面的粘結(jié)，易出現(xiàn)層間縫隙，使混凝土防水、抗裂和整體強度下降。為了防止混凝土的初始裂縫，宦加膨脹劑。國內(nèi)常用的膨脹劑有UEA，EAS、特密斯等型號。四、裂縫控制的施工措施1混凝土的澆筑方法可用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，不得留施工縫，并應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定，當采用泵送混凝土時，混凝土的攤鋪厚度不大于600mm；當采用非泵送混凝土時，混凝土的攤鋪厚度不大于400mm。(2)分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，其層間的間隔時間應(yīng)盡量縮短，必須在前層混凝土初凝之前，將其次層混凝土澆筑完畢。層間最長的時間間隔不大于混凝土的初凝時間。當層間間隔時間超過混凝土的初凝時間。層面應(yīng)按施工縫處理。2大體積混凝土施工采取分層澆筑混凝土時，水平施工縫的處理應(yīng)符合下列規(guī)定：1)清除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動的石子，并均勻露出粗骨料；2)在上層混凝土澆筑前，應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，但不得有水；3)對非泵送及低流動度混凝土，在澆筑上層混凝土時，應(yīng)采取接漿措施。3混凝土的拌制、運輸必須滿足連續(xù)澆筑施工以及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1)當炎熱季節(jié)澆筑大體積混凝土時，混凝土攪拌場站宜對砂、石骨料采取遮陽、降溫措施；2)當采用泵送混凝土施工時，混凝土的運輸宜采用混凝土攪拌運輸車，混凝土攪拌運輸車的數(shù)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。4在混凝土澆筑過程中，應(yīng)及時清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般較大，泌水現(xiàn)象也較嚴重，不及時清除，將會降低結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。5混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時按溫控技術(shù)措施的要求進行保溫養(yǎng)護，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1)保溫養(yǎng)護措施，應(yīng)使混凝土澆筑塊體的里外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求；2)保溫養(yǎng)護的持續(xù)時間，應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力(包括混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力)加以控制、確定，但不得少于15d，保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進行；3)在保溫養(yǎng)護過程中，應(yīng)保持混凝土表面的濕潤。保溫養(yǎng)護是大體積混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其