试论建筑施工中混凝土裂缝控制措施.doc

1、试论建筑施工中混凝土裂缝控制措施【摘要】本文根据大体积混凝土施工的特点，结合工程实例，分析了温度裂缝的成因及控制措施。仅供业内人士参考。 【关键词】裂缝控制；混凝土施工；防治措施 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 1、工程概况 该工程位于某城市的中心位置，该工程总楼层为 60 层，其中地上 56层，地下室 4 层，建筑总高 264.15m。 2、桩筏基础结构设计特征 该工程为桩筏基础，主楼底板厚度为 3500mm，局部厚度为7600mm、5000mm 和 1500mm；主楼基础筏板中部设置 12300 双向布置的钢筋网片。混凝土强度等级为 C40，抗渗等级 P10。基础桩分为直

2、径1000mm 的钻孔灌注桩和直径为 800mm 的抗拔桩。板内下面设 4 层纵横双向 36200200 钢筋网片；板内上面两层设纵横双向 36200200 钢筋网片，中间用焊接的角钢架支撑，混凝土总量为 16290m3，主楼底板13000m3。 3、 技术准备 3.1 混凝土原材料要求 混凝土原材料包括水泥、粗细骨料、掺和料（包括粉煤灰和矿粉等） 。水泥应全部符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 （GB175-1999）对于普通硅酸盐水泥的有关规定，要求水泥的比表面积小于350m2/kg，水泥的碱含量小于 0.6%，水泥的 3d 水化热不大于240kJ/kg，7d 水化热不大于 270

3、kJ/kg。混凝土所用砂子、石子均由搅拌站自行采购，总包、监理对其提出质量要求，不定期进行抽查。砂石全部采用河北涞水砂石厂生产的砂石。石子采用粒径为 5mm25mm 连续级配且含泥量小于 1%的碎卵石，表观密度为 2.69g/cm3，检验标准为现行行业标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法 （JGJ53-92） ；砂子采用含泥量小于 1.5%的中砂，表观密度为 2.68g/cm3，检验标准采用现行行业标准普通混凝土用砂质量标准及检验方法 （JGJ52-92） 。本工程选用两种掺和料，即级粉煤灰和矿粉。在混凝土中掺入一定量的粉煤灰，可以增强混凝土的可泵性，降低混凝土的水化热，提高混凝土强度

4、。 3.2 底板混凝土配合比设计 3.2.1 对混凝土的技术要求 （1）混凝土的凝固时间：混凝土初凝时间为 26h，终凝时间为28h； （2）混凝土验收强度：采用 90d 标准养护试块的强度； （3）混凝土的坍落度：出机塌落度 210mm20mm，经时损失不超过10mm/h，20mm/2h； （4）混凝土温度：出罐温度不高于 25，入模温度控制在 30以下。 3.2.2 施工配合比的确定及试配资料 通过对所选混凝土原材料的复试，经过系列配合比强度试验，优选一组配合比，用此配合比在搅拌站浇筑 4m3.3m3.5m 的模拟试验块，对相关指标进行验证，结合 2010 年 6 月 8 日底板大体积混凝

5、土配合比专家论证会结论，最终确定了底板混凝土配合比。 3.3 混凝土水化热的计算 混凝土绝热温升的计算：Q3=236 Q7=281 水泥水化热总量：Q0=4/（7/Q7-3/Q3） ， 其中： Q3=250kJ/kg Q7=271kJ/kg Q0=327.89kJ/kg 胶凝材料水化热总量： Q=kQ0 =（k1+k2-1）Q0 =（0.92+0.87-1）289.86 =259.03kJ/kg 混凝土绝热温升： T（t）=WQ（1-e-mt）/（C） =400228.990.865/（0.962400） =38.9 混凝土中心温度的计算： Tmax混凝土中心最高温度（） t0混凝土浇筑时的温

6、度（） ，取 30 尺寸系数：取 1Tmax =T（t）+t0=134.39+30=68.9 混凝土浇筑体表面保温层厚度的计算： 混凝土表面的保温层厚度（m） o混凝土的导热系数（W/（mk） ）取 2.3 i第 i 层保温材料(岩棉保温被)的导热系数（W/（mk）取 0.05 Tb混凝土浇筑体表面温度（）Tb=Tmax-25=43.9 Tq混凝土达到最高温度(浇筑后 3d5d)的大气平均温度取 25 Tmax混凝土浇筑体内的最高温度（） Tmax-Tq取 25 h混凝土结构的实际厚度（m）取 3.5mKb传热系数修正值取 1.3 =0.5hi（Tb-Tq）Kb/o（Tmax-Tb） =0.5

7、3.50.0518.91.3/（2.325）40cm 覆盖方式：1 层塑料布+2 层 25 厚岩棉被+1 层塑料布，根据测温情况增减草帘被。 3.4 底板混凝土控制温度裂缝计算 （1）最大自约束应力计算： zmax=E(t) TlmaxHi（t，) 根据所浇筑的底板混凝土模拟试块的测温记录看，最高温度出现在第 5 天，推断最大应变也发生在第 5 天，进行以下计算： 其中=1.010-5Tlmax=25oC 查大体积混凝土施工规范附录 B 表 B.6.1 得 Hi（t，)=1 E(t)=E0(1-e-t) 其中 =12 （2）混凝土抗拉强度： ftk（t）= ftk（1- e-rt） 4、大体积

8、混凝土施工 桩筏基础混凝土原材料的选择和施工配合比的确定，必须通过试验和专家论证；混凝土的浇筑方式采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的方法；采用二次振捣工艺，以提高混凝土的密实性和抗拉强度；实行二次抹压，对大面积的混凝土面要进行拍打振实，去除浮浆，增强混凝土表面的抗裂能力。该结构符合有关规定：“结构断面最小尺寸在 0.8m 厚以上、水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差预计超过 25的混凝土，称为大体积混凝土” 。该工程桩筏基础混凝土在 9 月中旬施工，日平均温度在 21左右，混凝土最高温度的峰值一般出现在混凝土浇筑后的第 3 天，对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温温

9、差要控制在 25内，以免因温差和混凝土的收缩产生裂缝。为了解决混凝土早期温度应力和后期收缩应力问题并控制混凝土裂缝产生所提出的技术要求，我们采取了以下混凝土裂缝控制措施。 5、混凝土养护 本工程底板大体积混凝土严格按照“温控技术措施”的要求进行保温、保湿养护。考虑到第一层混凝土板对上面第二层温度变形的约束，除认真控制混凝土内外温差外，在 3.5m 厚的大体积混凝土中间放一层直径 12200 的钢筋网片。以防止上层混凝土变形时把下层混凝土拉裂。底板混凝土的保温、保湿材料采用二层塑料薄膜和 2 层草帘被，根据混凝土里表温差变化情况随时调整保温层的厚度。底层塑料薄膜下预设补水软管，补水软管间距按 6

10、m 左右设置；沿管长度方向 40cm 开一小孔，根据底板表面湿润情况随时向管内注水，保证混凝土表面始终处于湿润状态；保湿养护的持续时间不得少于 14d。 6 底板混凝土测温 主楼底板是本工程重点控制区域，采用电脑一线通自动测温系统和普通电子测温仪人工测温的方法。在基坑内设置环境温度测试箱，每昼夜测温次数不少于 4 次。测温点和应变测量点在平面上，布置在易于散热的边沿处、构件中心区、变截面位置；将测温传感器的金属壳固定在竖向支撑的角钢骨架上，位置要求准确，固定要牢固，并做好记录，及时掌握混凝土内外温差及温度应力，及时调整保温措施和养护时间。 结束语 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践的初步探讨，虽然现在对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。