浅谈地下室大体积混凝土裂缝产生的原因与防治

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈地下室大体积混凝土裂缝产生 的原因与防治 【摘 要】 近年来，国内建筑工 程中混凝土工程的体量日渐增大，尤以 基础地下室为甚。同时，随着我国建筑 技术的发展和城市建设、城市环保的需 要，预拌商品混凝土以其集约化的生产 方式，稳定优异的产品质量，得到了越 来越广泛的应用。 中国论文网 /6/view-12787369.htm 【关键词】 基础；地下室；混 凝土前言 预拌混凝土除了必须满足强度、 刚度、整体性和耐久性要求外，还应满 足现场实际施工的要求。由于预拌混凝 土在施工中应满足从预拌站到工地现场 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 的运输和现场泵送浇筑工艺的要求，其 需要的坍落度比现场自拌混凝土传统施 工工艺大得多，因而在基础大体积混凝 土施工和地下室外墙混凝土施工中，如 何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出 现和开展，显得非常重要。 地下室大体积混凝土有如下特点： （1）混凝土强度高，水泥用量 大，因而收缩变形大； （2）几何尺寸大，内部热量积 聚迅速，温升快，而外部却散热快，易 形成高温差； （3）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： 一是由外荷载引起，即按照常规 计算的主要应力引起； 二是结构次应力引起，即由实际 工作状态与假设模型不符所致； 三是由变形应力引起，这是由于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 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 裂缝主要产生原因属于第三种。 1 产生裂缝的原因以及影响 1.1 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，又由于地下室底版几何尺寸巨 大，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， 当它超过混凝土拉伸极限 11.510- 4，裂缝就产生了。 1.2 混凝土收缩变形及其影响 1.2.1 化学收缩 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 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，称之为化学收缩。 1.2.2 混凝土的干收缩 干收缩是由于混凝土内部吸附水 蒸发引起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 外环境不一致而使混凝土构件表面拉应 力超过其拉伸极限时，导致了裂缝的产 生。 1.3 地基的不均匀沉降及其影响 基础设计的主要依据是工程地质勘察报 告 任何一个地质勘察，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。同时，由于上部建筑物荷载不同， 也产生不均匀沉降。这种不均匀沉降对 混凝土就产生拉应力，当应力超过混凝 土极限拉伸值时，导致裂缝产生。这种 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 裂缝一旦出现则比较严重，可能危及安 全和使用等功能。 2 采取措施 2.1 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， 降低水化热和收缩变形 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，且后期硬 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 20%40%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；耐硫酸盐腐蚀及耐水性较好；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、6 25R。 选择粉煤灰水泥在技术上有两点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 好处： 一是减少内部水化热的产生（因 为减少了水泥用量） ； 二是减少混凝土的“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0.5%。 另外，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，采用上下皮配筋差异 方案，即底皮钢筋在无柱板带上无论纵 横都采用 25150，在有柱板带处上 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 下皮筋均采用 25130。由于混凝土 有 1 米厚，考虑到散热速度，在底皮钢 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上缓和了混凝土 收缩，上下搭接的的连通钢筋能快速把 中间热量传递出来，减小裂缝产生的比 例。 2.3 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地质和上 部建筑荷载不一引起，由于地下室面积 大，在主楼与辅楼相交接的位置设置了 3 条后浇带。同时，由于主楼地下室沿 边狭长，在相应位置设置了后浇带，这 样，有效地减少了工程早期可能不均匀 沉降所产生的裂缝，也对整个底版放松 了约束，同时还减少混凝土浇筑长度引 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的作用。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 2.4 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