1、1地下室大体积混凝土裂缝预防与控制摘要由于外荷载、结构次应力和形变应力等因素，导致地下室大体积混凝土产生裂缝。可以通过控制材料及配合比，调整钢筋配置，循环水散热，合理的设置后浇带和加强养护的方式进行控制。 关键词大体积混凝土；裂缝；原材；配合比；钢筋配置；循环水散热；后浇带；养护 中图分类号TU528.32 文献标识码A 文章编号1727-5123(2011)03-025-01 随着城市建筑的发展，地下空间被广泛利用，但地下室的施工却遇到一些问题。地下室大体积混凝土裂缝预防与控制就是其中之一。 地下室大体积混凝土有如下特点：混凝土强度高，水泥用量大，因而收缩形变大；几何尺寸大，内部热容积聚迅速
2、，温升快，而外部却散热快，易形成高温差；工程量大，施工连续性强，不易控制。 混凝土结构裂缝产生原因有三种：由外荷载引起，即按照常规计算的主要应力引起；结构次应力引起，即实际工作状态与假模型不符所致；由形变应力引起，这是由于温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形。地下室大体积混凝土裂缝主要原因属于第三种。 1 产生裂缝的原因及影响 21.1 温差的形成及其影响在混凝土结构中，引起温度变化的热量主要源于水泥的水化热。地下室大体积混凝土基础中，混凝土强度级别较高(一般都高于 C30)，水泥用量大，因此混凝土在初凝过程中会有大量水化热产生。混凝土是热的不良导体，又由于地下室底板几何尺寸巨大，
3、这些热量不易及时排出而积聚，导致了其内部温度迅速升高(最高时可达7080)。相反，在构件表面，则由于散热条件良好，温度保持较低水平，这样就出现了内外温差。这种相对的“内胀外缩”对混凝土表面产生拉应力，当它超过混凝土伸拉极限 11.5x10-4 生了。 1.2 混凝土收缩形变及其影响。化学收缩。混凝土硬化过程中，水泥要发生一系列化学变化，称之为水化，但水化生成物体积比反应前物质总体积要小，这种收缩，我们称为化学收缩；混凝土的干收缩。干收缩是由于混凝土内部吸附水蒸气引发凝胶体失水产生紧缩，混凝土的干收缩取决于周围环境的湿度变化。在大体积混凝土中，当这种收缩由于内外环境部一致而使混凝土构件表面拉应力
4、超过其拉伸极限时，导致了裂缝的产生。 1.3 地基的不均匀沉降及其影响基础的主要依据是工程地质勘查报告。任何一个地质勘查，其结果都是近似的，当设计假设模型与地质实际不符等情况出现时，都很可能出现不均匀沉降对混凝土就产生拉应力，当应力超过混凝土极限张伸值时，导致裂缝产生。这种裂缝一旦出现就比较严重，可能危及安全和使用功能。 2 采取措施 32.1 控制混凝土选材和配合比，掺加外加剂，减少水泥用量和用水量，降低水化热和收缩形变。普通硅酸盐水泥早期强度高但水化热大；矿渣水泥虽然比普通水泥比热低，但泌水、干缩现象严重，而后期硬化收缩也大；火山灰水泥后期收缩较大，同时经济效益也不合算。通过比较我们选择了
5、粉煤灰水泥。 粉煤灰水泥特性如下：成分，在硅酸盐水泥中掺入占水泥重量2040的粉煤灰组合而成。特性，早期强度较低，后期强度增长较快；水化热较小；耐冻性差；耐酸腐蚀及耐水性较好；抗炭化能力差；抗渗性较好；干缩性较小；抗裂性较好。供应标号，275、325、425、425R、525、525R、625R。 选择粉煤灰水泥在技术上有两点好处：减少内部水化热的产生(因为减少了水泥用量)；减少了混凝土的“干缩”量，这样从整体上对裂缝的产生和扩展起到了预防和抑制作用。 粗、细骨料：石子选择了级配良好的碎石，针、片状颗粒含量8；含泥量0.5；含硫杂质0.5；砂为中砂，细度模数为 3.5，含泥量5含硫杂质5。 另
6、外，我们还采用了外加剂 LN-800N 和膨胀剂 HEA，这在相当程度上减低水灰比和水泥用量降低了水化热，也使混凝土得到补偿收缩。 2.2 调整钢筋配置方案，增设温度传递分布筋，将混凝土内部热量及时传递出来，防止内部热量积蓄。 在配筋设计上，建议设计院在配筋率不变情况下，采用上下匹配差4异方案，即底皮钢筋在无柱板上无论横纵都采用 25150，在有柱板处上下皮筋均采用 25300。由于混凝土有 1 米厚，考虑到散热，我们在低皮钢筋和顶皮钢筋之间设置了 25，温度分布筋，每平方米 1 根，上下采用搭接焊，将原来 28200 配筋方案彻底放弃了。这种上下错位分布，减小钢筋直径，加密钢筋间距在一定程度
7、上缓和了混凝土收缩，上下搭接的连通能快速把中间热量传递出来，减小裂缝产生的比例。 2.3 在空间允许的情况下，还可以采用循环水管(细小铁管)进行循环水散热，但造价要偏高一些，散热效果较好。 2.4 合理设置后浇带，减少早期不均匀沉降，放松约束程度。不均匀沉降主要由地基质和上部建筑荷载不一引起，由于地下室面积大，我们在主楼与辅楼相交接的为止设置了 3 条后浇带，这样，有效的减少了工程早期可能不均匀沉降所产生的裂缝，也对整个底板放松了约束，同时还减少不能听浇筑长度引起的蓄热量，减少温度应力，对裂缝的预防和控制扩展起到了相当作用。 2.5 采取措施加强养护，对温度进行严密监控，防止出现较大温差。施工(底板混凝土浇筑)控制在 4 月底完成，避开了暴晒和炎热天气。在养护上，我们从浇筑完开始，配专人养护，轮流值班，为了保证已浇筑好的混凝土表面散热速度不至于过快，在其表面铺盖塑料薄膜，并在其上加盖草袋或麻袋 23 层，并同步做好测温记录，如内外温差超过 25时要继续加盖草袋或麻袋直至内外温差符合要求，保持混凝土表面湿润，使之缓缓降温，将养护期延长至 15 天。
