大體積混凝土基礎(chǔ)裂縫的分析及控制

1、<p>　　大體積混凝土基礎(chǔ)裂縫的分析及控制</p><p>　　摘要：本主介紹了大體積混凝土基礎(chǔ)在實(shí)際施工中易產(chǎn)生的裂縫原因進(jìn)行了技術(shù)分析，并提出了合理的裂縫控制措施。通過(guò)實(shí)踐證明該措施的應(yīng)用較好的控制混凝土裂縫問(wèn)題，保證了混凝土施工質(zhì)量。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土裂縫原因裂縫控制措施 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU37 文獻(xiàn)

2、標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　1、前言 </b></p><p>　　本鋼4＃高爐易地大修工程基礎(chǔ)工程于2003年3-8月施工，基礎(chǔ)承臺(tái)較大，由方形底板和上部圓墩組成，底板面積30×28.5m2，底板厚4.3m，混凝土量約為5800m3，鋼筯730噸，具有大體積混凝土的施工特性。大體積混凝土的施工，往往由于水泥用量大，砂、石料配比不

3、嚴(yán)密，水灰比大，澆注速度快等原因引起混凝土裂縫，而裂縫的產(chǎn)生能嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量，因此，此工程在施工前組織有關(guān)人員查閱大量資料，走訪有經(jīng)驗(yàn)的施工單位，詳細(xì)分析了裂縫產(chǎn)生的原因，并制定了相應(yīng)的控制措施。 </p><p><b>　　2．裂縫原因分析 </b></p><p>　　混凝土裂縫原因很多，主要有收縮裂縫，溫差裂縫等 </p><p>

4、;<b>　　2.1、收縮裂縫 </b></p><p>　　混凝土的收縮引起收縮裂縫，收縮的主要因素是混凝土的用水量和水泥用量，混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大，混凝土的逐漸散熱和硬化過(guò)程引起的收縮，會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過(guò)當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。 </p><p>　　混凝土中所含水泥活性大，混凝

5、土溫度較高，或者水灰比較低的條件下也會(huì)加劇引起開裂，此為塑性收縮。因?yàn)榇藭r(shí)混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水份不能及時(shí)得到補(bǔ)充，這時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點(diǎn)拉力，混凝土表面就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內(nèi)的水份蒸發(fā)進(jìn)一步加快，于是裂縫迅速擴(kuò)展。 </p><p>　　以上癥狀，要求混凝土澆注后要及時(shí)覆蓋及養(yǎng)護(hù)。 </p><p><b>　　2.2、溫差裂

6、縫 </b></p><p>　　混凝土內(nèi)部和外部的溫差過(guò)大會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫差裂縫的主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過(guò)大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。 </p><p>　　大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑，澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不容易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度顯著升高，而混凝土表面土則散熱較快，形

7、成了較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，此時(shí)，混凝土齡期短，抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度，則會(huì)在混凝土的表面產(chǎn)生裂縫。 </p><p>　　大體積混凝土施工，由于混凝土內(nèi)部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應(yīng)力。同時(shí)，此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表

8、面裂縫。此種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天（升溫階段）。混凝土降溫階段，由于逐漸降溫而產(chǎn)生收縮，再加上混凝土硬化過(guò)程中，由于混凝土內(nèi)部拌水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時(shí)收縮。這兩種收縮由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，也會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，直至出現(xiàn)收縮裂縫。 </p><p>　　3、混凝土裂縫的有效控制 </p><p>　　3.1、優(yōu)選混凝土各種原材料 </

9、p><p>　　3.1.1、選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥，有利于克服因溫度應(yīng)力而產(chǎn)生混凝土裂縫。 </p><p>　　3.1.2、嚴(yán)格控制砂、石的含泥量。砂要過(guò)篩，石要沖洗，工程中控制砂、石的含泥量分別為＜2%與＜1%，同時(shí)要測(cè)定其含水率。石料要連續(xù)極配，砂應(yīng)適當(dāng)放寬石粉或細(xì)粉含量，石粉比例一般在15%~18%之間為宜，這樣可提高混凝土的密實(shí)性、耐久性和抗裂性。 </p>&

10、lt;p>　　3.1.3、混凝土中摻加標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿骨料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水；在混凝土中摻加適應(yīng)比例的減水劑和引氣劑，可大大減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善混凝土的和易性，降低水灰比，這些都有利于提高混凝土的抗裂性能，同時(shí)，在混凝土中摻加微膨脹劑，補(bǔ)償收縮及減少溫度應(yīng)力。 </p><p>　　

11、3.2、加強(qiáng)施工過(guò)程的控制 </p><p>　　3.2.1、控制混凝土入模溫度在25℃以下，混凝土初凝在4小時(shí)以上。主要采取對(duì)骨料水冷和風(fēng)冷降溫，加冰和加冷卻水拌和，減小運(yùn)輸距離，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)加強(qiáng)保溫以免冷量損失等措施，降低混凝土初始溫度。 </p><p>　　3.2.2、加強(qiáng)混凝土保溫保濕工作。加強(qiáng)已澆完混凝土的保溫保濕工作，降低內(nèi)外溫差，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，混凝土內(nèi)部水化熱是在澆注后第3天達(dá)到

12、高峰。泵送C30混凝土無(wú)摻加料時(shí)，水泥用料約為480kg/m3，其絕熱溫度約為55℃，則承臺(tái)混凝土內(nèi)部最高溫度為T＝55×2/3+25＝61.7℃，這就要求承臺(tái)混凝土外表溫度必須控制在61.7-25＝36.7℃以上。該溫度與此時(shí)最低氣溫17℃最大差值為19.7℃左右，為此需要在承臺(tái)表面覆蓋草袋和塑料薄膜，利用水泥的水化熱使其外表溫度提高，降低內(nèi)外溫差和保其濕度，加強(qiáng)測(cè)溫工作，達(dá)不到控制溫度要求時(shí)采取碘鎢燈加熱措施，但此時(shí)要注意

13、防火防觸電。 </p><p>　　3.2.3、采用銅熱電阻儀測(cè)溫，溫度測(cè)控點(diǎn)按承臺(tái)截面呈對(duì)角線布置，每?jī)擅自O(shè)一點(diǎn)，共40點(diǎn)，埋入熱電偶，要求混凝土澆注完畢后8小時(shí)、16小時(shí)、24小時(shí)循環(huán)測(cè)試，以后每日3次連續(xù)測(cè)試14天，并認(rèn)真做好記錄，有關(guān)人員及時(shí)計(jì)算內(nèi)外溫差，采取加熱措施控制混凝土內(nèi)外溫差。 </p><p>　　3.2.4、搭設(shè)保溫棚，以控制混凝土內(nèi)、外溫差。保溫棚覆蓋整個(gè)基坑，最高

14、處高出地面4米，本體封閉采用￠48×5鋼管、木板等圍護(hù)，表面覆蓋苫布、塑料布包裹，為防風(fēng)吹刮，接觸地面以砂壓實(shí)，四周檐下留用通風(fēng)孔，棚內(nèi)設(shè)置210盞1000w碘鎢燈，距混凝土表面1.5米，7路分送獨(dú)設(shè)線路開關(guān)，以便控制溫度梯度平穩(wěn)。溫控方式為：混凝土內(nèi)外溫差25℃7天，混凝土表面與外界溫差25℃~20℃7天，以后逐步降溫至與氣溫大體平衡過(guò)程中，混凝土要始終保濕至養(yǎng)生結(jié)束。 </p><p>　　3.2.