大体积混凝土基础底板温度裂缝控制技术

1、大体积混凝土基础底板温度裂缝控制技术 0 引 言 基础底板一般体积大， 面积大， 基础底板的混凝土结构长度 一般很长， 虽然其厚度达不到大体积混凝土的要求， 但是在实际 设计中还是按照大体积混凝土来设计计算控制裂缝。 浇筑后由于 水泥水化热和表面散热边的影响， 内部温度将显著升高， 并明显 高于表面温度， 内部温度过高及内外温差过大将导致温度拉应力 大于混凝土的抗拉强度而开裂， 从而对结构的整体性与耐久性造 成了很大影响。 因此，必须要从设计到施工的选材、 配合比设计、 浇捣和养护等方面进行全盘考虑， 对温度场进行实时监测， 以达 到对温度裂缝的有效控制。 1 工程概况 某地住宅楼工程基础底板

2、长 89.1m,宽42.6m,厚2.2m,混 凝土工程量约8000m3基础底板底标高11.53m，局部标高 13.23m。基础底板及承台混凝土强度等级为C35,抗渗等级为 S10,加强带混凝土的强度等级为 C40,抗渗等级为S10,钢筋采 用三级钢。技术、质量要求高,施工组织要求严密,是该底板大 体积混凝土施工的特点。钢筋量大,配筋复杂,故钢筋绑扎是该 工程的难点,大体积混凝土温度裂缝预防是本工程的重点。 2 大体积混凝土内涵 大体积混凝土具有结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂, 施工技术要求高， 水泥水化热较大等特点， 易使结构物产生温度 变形。大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定

3、外， 对平面尺寸也有一定限制。 因为平面尺寸过大， 约束作用所产生 的温度力也愈大， 如采取的控制温度措施不当， 温度应力超过混 凝土所能承受的拉力极限值时， 则易产生裂缝。 现代建筑中时常 涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水 利大坝等。 它主要的特点就是体积大， 一般实体最小尺寸大于或 等于im它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内 部温升比较快。 混凝土内外温差较大时， 会使混凝土产生温度裂 缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保 证施工的质量。 3 基础底板温度裂缝原因 大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝， 是其内部矛盾发展 的结果， 一方

4、面是混凝土内外温差产生应力和应变， 另一方面是 结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应变， 一旦温 度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度，就会产生裂缝。 4 裂缝控制主要技术措施 （ 1 ）优化混凝土配合比 为降低水泥水化热， 控制温度收缩裂缝， 考虑混凝土后期强 度增长，取混凝土的 60d 强度作为标准强度，即 R60=35MP；a 加 强带的混凝土强度等级取 R60=40MPa选用水化热较低的425# 或 525#矿渣硅酸盐水泥。同时，中砂粒径在 0.315mm 以下的砂 不少于 15%，砂率 40-50% ，砂中含泥量控制在 3%以内。碎石粒 径 5-20mm 连续级配，含泥量控制

5、在 1%以内。外加剂：缓凝型 减水剂：木质素磺酸钙，延长混凝土凝结时间，延缓水化热的释 放。混合料：粉煤灰，可代替部分水泥，降低水化热，并可增强 混凝土的可泵性。同时，根据其他相似工程的经验，其对混凝土 的后期强度有较好的作用。 混凝土坍落度应考虑既便于泵送， 浇 筑时流淌又不致于过远，取 12-16cm。初凝时间为6h以上，可 满足每浇筑层需要时间 4.84h 的要求。按强度 -抗渗性和耐久性 - 低水化热温升和体积稳定性 -泵送工作性的优先次序经过反复试 配和大量试验，最终确定该工程基础C40（R60）P12 混凝土的 配合比. （2）混凝土搅拌 混凝土搅拌时， 根据砂含水率及时调整配合比

6、， 并严格按实 验室出具的配合比进行搅拌，量要准确，派专人监督检查，尤其 注意外加剂的掺量不得减少。 混凝土从出罐到入模时间不得超过 90min。 （3）混凝土浇筑 混凝土浇筑由 3 台地泵分为 3 个浇筑带从东向西方向推进， 一次浇筑一个坡度，一次到顶的方法。每一个浇筑带的前、中、 后各布置 1 台振动器进行振捣密实。浇筑时混凝土浇筑面长控 制在 18m 以下。根据混凝土泵送出料时形成的自然流淌坡度， 沿坡度在每个卸料点范围布设 3 道振动棒。 第 1 道布设在混凝 土卸料处，负责出管混凝土的振捣，第 2 道布设在斜面中部， 自然流淌的坡脚处布设第 3 道振动棒。每台振动棒均由专人操 作，振

7、捣时振动棒快插慢拔并稍作上下抽动， 振捣上层混凝土时， 振捣棒向下插入下层50 mm以消除上下层间缝。泵送大体积混 凝土在浇筑、振捣过程中所产生的泌水，必须予以彻底清除，否 则将影响工程质量。 （4）混凝土的二次振捣 对已浇筑的混凝土进行二次振捣， 以排除混凝土泌水在粗骨 料、水平筋的下部生成的水分和空隙， 提高混凝土与钢筋的握裹 力，防止混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密 实度，提高抗裂性。但现场一定要掌握准二次振捣的时间，严防 过振，避免混凝土离析。二次振捣恰当时间的判断方法：将运转 着的振动棒以其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣， 混凝土 仍可恢复塑性的程度是使振动棒小心

8、拔出时混凝土仍能自行闭 合，而不会在混凝土中留下孔穴， 则可认为当时施加二次振捣是 适应的。 （5）混凝土的养护和温控 大体积混凝土采用蓄热养护，混凝土表面先盖一层塑料薄 膜，再盖50mm厚的草袋保温材料，备用一层塑料薄膜在恶劣天 气时加盖， 以避免混凝土表面突然降温。 底板混凝土的内外温差 不宜超过25C，通过测温观察若出现内外温差超过25C，可加 盖保温材料或用1000W碘钨灯对混凝土表面加热。 在混凝土的降 温阶段，控制每昼夜混凝土降温速度不得大于4C。 （6）混凝土温度监测 在混凝土内部不同部位埋设热点偶传感器， 用混凝土热电偶 温度测定仪进行施测， 进行全施工过程的跟踪与监测， 监测系统 应有报警装置。 测温区设在底板西南四分之一的范围， 根据底板 的对称性，设 9 个测点，以此为范围来监测整个底板的温度变 化。同时，在基坑内设 4 个温度计，测定环境温度。 所有工作 测点都通过热电偶补偿导线与设置在测试房的微机数据采集仪 相联接，温度监测数据由采集仪处理后自动打印输出。以此作 研究调整施工各阶段控温措施的依据，防止混凝土出现温度裂 缝。 （7）试块的制作 试块的数量按施工规范要求数量加一倍，一半用于检验 28d 强度，一半用于检验 60d 强度。并每班加一组试块，同基础大体 积混凝土同条件养护。 5 结束语 随着高