大體積混凝土基礎裂縫的分析及控制

1、<p>　　大體積混凝土基礎裂縫的分析及控制</p><p>　　摘要：本主介紹了大體積混凝土基礎在實際施工中易產生的裂縫原因進行了技術分析，并提出了合理的裂縫控制措施。通過實踐證明該措施的應用較好的控制混凝土裂縫問題，保證了混凝土施工質量。 </p><p>　　關鍵詞：大體積混凝土裂縫原因裂縫控制措施 </p><p>　　中圖分類號： TU37 文獻

2、標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　1、前言 </b></p><p>　　本鋼4＃高爐易地大修工程基礎工程于2003年3-8月施工，基礎承臺較大，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，而裂縫的產生能嚴重影響混凝土的質量，因此，此工程在施工前組織有關人員查閱大量資料，走訪有經驗的施工單位，詳細分析了裂縫產生的原因，并制定了相應的控制措施。 </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程引起的收縮，會產生很大的收縮應力，如果產生的收縮應力超過當時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產生收縮裂縫。 </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加劇引起開裂，此為塑性收縮。因為此時混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水份不能及時得到補充，這時混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點拉力，混凝土表面就會出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內的水份蒸發(fā)進一步加快，于是裂縫迅速擴展。 </p><p>　　以上癥狀，要求混凝土澆注后要及時覆蓋及養(yǎng)護。 </p><p><b>　　2.2、溫差裂

6、縫 </b></p><p>　　混凝土內部和外部的溫差過大會產生裂縫。溫差裂縫的主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。 </p><p>　　大體積混凝土結構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，聚集在內部的水泥水化熱不容易散發(fā)，混凝土內部溫度顯著升高，而混凝土表面土則散熱較快，形

7、成了較大的溫度差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，此時，混凝土齡期短，抗拉強度很低。當溫差產生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土的表面產生裂縫。 </p><p>　　大體積混凝土施工，由于混凝土內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力。同時，此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，溫差產生的表面拉應力，超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生表

8、面裂縫。此種裂縫一般產生在混凝土澆筑后的第3天（升溫階段）?；炷两禍仉A段，由于逐漸降溫而產生收縮，再加上混凝土硬化過程中，由于混凝土內部拌水的水化和蒸發(fā)以及膠質體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時收縮。這兩種收縮由于受到基底或結構本身的約束，也會產生很大的拉應力，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力而產生混凝土裂縫。 </p><p>　　3.1.2、嚴格控制砂、石的含泥量。砂要過篩，石要沖洗，工程中控制砂、石的含泥量分別為＜2%與＜1%，同時要測定其含水率。石料要連續(xù)極配，砂應適當放寬石粉或細粉含量，石粉比例一般在15%~18%之間為宜，這樣可提高混凝土的密實性、耐久性和抗裂性。 </p>&

10、lt;p>　　3.1.3、混凝土中摻加標準的粉煤灰，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度，抑制堿骨料反應，減少新拌混凝土的泌水；在混凝土中摻加適應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，在混凝土中摻加微膨脹劑，補償收縮及減少溫度應力。 </p><p>　　

11、3.2、加強施工過程的控制 </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小時以上。主要采取對骨料水冷和風冷降溫，加冰和加冷卻水拌和，減小運輸距離，各生產環(huán)節(jié)加強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、加強混凝土保溫保濕工作。加強已澆完混凝土的保溫保濕工作，降低內外溫差，根據經驗，混凝土內部水化熱是在澆注后第3天達到

12、高峰。泵送C30混凝土無摻加料時，水泥用料約為480kg/m3，其絕熱溫度約為55℃，則承臺混凝土內部最高溫度為T＝55×2/3+25＝61.7℃，這就要求承臺混凝土外表溫度必須控制在61.7-25＝36.7℃以上。該溫度與此時最低氣溫17℃最大差值為19.7℃左右，為此需要在承臺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，降低內外溫差和保其濕度，加強測溫工作，達不到控制溫度要求時采取碘鎢燈加熱措施，但此時要注意

13、防火防觸電。 </p><p>　　3.2.3、采用銅熱電阻儀測溫，溫度測控點按承臺截面呈對角線布置，每兩米設一點，共40點，埋入熱電偶，要求混凝土澆注完畢后8小時、16小時、24小時循環(huán)測試，以后每日3次連續(xù)測試14天，并認真做好記錄，有關人員及時計算內外溫差，采取加熱措施控制混凝土內外溫差。 </p><p>　　3.2.4、搭設保溫棚，以控制混凝土內、外溫差。保溫棚覆蓋整個基坑，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，表面覆蓋苫布、塑料布包裹，為防風吹刮，接觸地面以砂壓實，四周檐下留用通風孔，棚內設置210盞1000w碘鎢燈，距混凝土表面1.5米，7路分送獨設線路開關，以便控制溫度梯度平穩(wěn)。溫控方式為：混凝土內外溫差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程中，混凝土要始終保濕至養(yǎng)生結束。 </p><p>　　3.2.