地下室大體積混凝土裂縫預(yù)防與控制

1、<p>　　地下室大體積混凝土裂縫預(yù)防與控制</p><p>　?。壅萦捎谕夂奢d、結(jié)構(gòu)次應(yīng)力和形變應(yīng)力等因素，導(dǎo)致地下室大體積混凝土產(chǎn)生裂縫?？梢酝ㄟ^控制材料及配合比，調(diào)整鋼筋配置，循環(huán)水散熱，合理的設(shè)置后澆帶和加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)的方式進(jìn)行控制。 </p><p>　?。坳P(guān)鍵詞］大體積混凝土；裂縫；原材；配合比；鋼筋配置；循環(huán)水散熱；后澆帶；養(yǎng)護(hù) </p><p&g

2、t;　?。壑袌D分類號(hào)］TU528.32?。畚墨I(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A　［文章編號(hào)］1727-5123(2011)03-025-01 </p><p>　　隨著城市建筑的發(fā)展，地下空間被廣泛利用，但地下室的施工卻遇到一些問題。地下室大體積混凝土裂縫預(yù)防與控制就是其中之一。 </p><p>　　地下室大體積混凝土有如下特點(diǎn)：①混凝土強(qiáng)度高，水泥用量大，因而收縮形變大；②幾何尺寸大，內(nèi)部熱容積聚迅速，溫升

3、快，而外部卻散熱快，易形成高溫差；③工程量大，施工連續(xù)性強(qiáng)，不易控制。 </p><p>　　混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因有三種：①由外荷載引起，即按照常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起；②結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起，即實(shí)際工作狀態(tài)與假模型不符所致；③由形變應(yīng)力引起，這是由于溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的結(jié)構(gòu)變形。地下室大體積混凝土裂縫主要原因?qū)儆诘谌N。 </p><p>　　1　產(chǎn)生裂縫的原因及影響 &l

4、t;/p><p>　　1.1　溫差的形成及其影響在混凝土結(jié)構(gòu)中，引起溫度變化的熱量主要源于水泥的水化熱。地下室大體積混凝土基礎(chǔ)中，混凝土強(qiáng)度級(jí)別較高(一般都高于C30)，水泥用量大，因此混凝土在初凝過程中會(huì)有大量水化熱產(chǎn)生?；炷潦菬岬牟涣紝?dǎo)體，又由于地下室底板幾何尺寸巨大，這些熱量不易及時(shí)排出而積聚，導(dǎo)致了其內(nèi)部溫度迅速升高(最高時(shí)可達(dá)70～80℃)。相反，在構(gòu)件表面，則由于散熱條件良好，溫度保持較低水平，這樣就出

5、現(xiàn)了內(nèi)外溫差。這種相對(duì)的“內(nèi)脹外縮”對(duì)混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)它超過混凝土伸拉極限1～1.5x10-4生了。 </p><p>　　1.2　混凝土收縮形變及其影響。①化學(xué)收縮。混凝土硬化過程中，水泥要發(fā)生一系列化學(xué)變化，稱之為水化，但水化生成物體積比反應(yīng)前物質(zhì)總體積要小，這種收縮，我們稱為化學(xué)收縮；②混凝土的干收縮。干收縮是由于混凝土內(nèi)部吸附水蒸氣引發(fā)凝膠體失水產(chǎn)生緊縮，混凝土的干收縮取決于周圍環(huán)境的濕度變化。在

6、大體積混凝土中，當(dāng)這種收縮由于內(nèi)外環(huán)境部一致而使混凝土構(gòu)件表面拉應(yīng)力超過其拉伸極限時(shí)，導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。 </p><p>　　1.3　地基的不均勻沉降及其影響基礎(chǔ)的主要依據(jù)是工程地質(zhì)勘查報(bào)告。任何一個(gè)地質(zhì)勘查，其結(jié)果都是近似的，當(dāng)設(shè)計(jì)假設(shè)模型與地質(zhì)實(shí)際不符等情況出現(xiàn)時(shí)，都很可能出現(xiàn)不均勻沉降對(duì)混凝土就產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土極限張伸值時(shí)，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。這種裂縫一旦出現(xiàn)就比較嚴(yán)重，可能危及安全和使用功能。 &

7、lt;/p><p><b>　　2　采取措施 </b></p><p>　　2.1　控制混凝土選材和配合比，摻加外加劑，減少水泥用量和用水量，降低水化熱和收縮形變。普通硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度高但水化熱大；礦渣水泥雖然比普通水泥比熱低，但泌水、干縮現(xiàn)象嚴(yán)重，而后期硬化收縮也大；火山灰水泥后期收縮較大，同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益也不合算。通過比較我們選擇了粉煤灰水泥。 </p>

8、<p>　　粉煤灰水泥特性如下：成分，在硅酸鹽水泥中摻入占水泥重量20～40％的粉煤灰組合而成。特性，早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長較快；水化熱較?。荒蛢鲂圆?；耐酸腐蝕及耐水性較好；抗炭化能力差；抗?jié)B性較好；干縮性較??；抗裂性較好。供應(yīng)標(biāo)號(hào)，275、325、425、425R、525、525R、625R。 </p><p>　　選擇粉煤灰水泥在技術(shù)上有兩點(diǎn)好處：①減少內(nèi)部水化熱的產(chǎn)生(因?yàn)闇p少了水泥用量)；②

9、減少了混凝土的“干縮”量，這樣從整體上對(duì)裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展起到了預(yù)防和抑制作用。 </p><p>　　粗、細(xì)骨料：石子選擇了級(jí)配良好的碎石，針、片狀顆粒含量<8％；含泥量<0.5％；含硫雜質(zhì)<0.5％；砂為中砂，細(xì)度模數(shù)為3.5，含泥量<5％含硫雜質(zhì)<5％。 </p><p>　　另外，我們還采用了外加劑LN-800N和膨脹劑HEA，這在相當(dāng)程度上減低水灰比和

10、水泥用量降低了水化熱，也使混凝土得到補(bǔ)償收縮。 </p><p>　　2.2　調(diào)整鋼筋配置方案，增設(shè)溫度傳遞分布筋，將混凝土內(nèi)部熱量及時(shí)傳遞出來，防止內(nèi)部熱量積蓄。 </p><p>　　在配筋設(shè)計(jì)上，建議設(shè)計(jì)院在配筋率不變情況下，采用上下匹配差異方案，即底皮鋼筋在無柱板上無論橫縱都采用Ф25＠150，在有柱板處上下皮筋均采用Ф25＠300。由于混凝土有1米厚，考慮到散熱，我們?cè)诘推や摻詈?/p>

11、頂皮鋼筋之間設(shè)置了Ф25，溫度分布筋，每平方米1根，上下采用搭接焊，將原來Ф28＠200配筋方案徹底放棄了。這種上下錯(cuò)位分布，減小鋼筋直徑，加密鋼筋間距在一定程度上緩和了混凝土收縮，上下搭接的連通能快速把中間熱量傳遞出來，減小裂縫產(chǎn)生的比例。 </p><p>　　2.3　在空間允許的情況下，還可以采用循環(huán)水管(細(xì)小鐵管)進(jìn)行循環(huán)水散熱，但造價(jià)要偏高一些，散熱效果較好。 </p><p>

12、　　2.4　合理設(shè)置后澆帶，減少早期不均勻沉降，放松約束程度。不均勻沉降主要由地基質(zhì)和上部建筑荷載不一引起，由于地下室面積大，我們?cè)谥鳂桥c輔樓相交接的為止設(shè)置了3條后澆帶，這樣，有效的減少了工程早期可能不均勻沉降所產(chǎn)生的裂縫，也對(duì)整個(gè)底板放松了約束，同時(shí)還減少不能聽澆筑長度引起的蓄熱量，減少溫度應(yīng)力，對(duì)裂縫的預(yù)防和控制擴(kuò)展起到了相當(dāng)作用。 </p><p>　　2.5　采取措施加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，防止出