大體積混凝土施工裂縫控制措施

梁喜軍，余永存，姜艷芳

河南省第二建設(shè)集團有限公司（453002）

鄭州市金煙置業(yè)有限責(zé)任公司住宅樓工程為一棟帶地下車庫的商品住宅樓，地上17層，地下1層。地下室總長89 m，總寬24.6 m，筏板厚1.2 m，采用C40P8防水混凝土。

1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因分析及控制

1.1 裂縫產(chǎn)生的原因

1.1.1 水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力和溫度變形

水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量,會使混凝土內(nèi)部的溫度升高到60℃左右。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差過大時，就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力和變形。溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，在一定范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，引起裂縫的可能性也就越大。

1.1.2 內(nèi)外約束條件的影響

混凝土內(nèi)部由于水泥水化熱中心溫度高，熱膨脹大，因而在中心產(chǎn)生壓應(yīng)力,在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度值和鋼筋的約束作用時,會產(chǎn)生裂縫。

1.1.3 澆搗時外界氣溫變化的影響

混凝土澆筑溫度與外界氣溫有直接關(guān)系，一般而言，外界氣溫越高，混凝土的澆筑溫度也越高，當(dāng)氣溫下降,特別是氣溫驟降，會加大混凝土內(nèi)外溫差和溫度應(yīng)力，出現(xiàn)裂縫。

1.1.4 混凝土的收縮變形

1）塑性收縮裂縫發(fā)生在混凝土硬化前的塑性狀態(tài),主要是上部混凝土的均勻沉降受到了限制,如遇有鋼筋或大的混凝土骨料，或者平面面積較大的混凝土,其水平方向的減縮比垂直方向更難時，就會形成不規(guī)則的深裂縫。

2）體積變形:混凝土終凝后會發(fā)生體積變化，既可能收縮也可能膨脹, 其變化幅度為 4×10－6～10×10-5。 水泥用量較多，溫度較高，自身體積變形將趨于增大。

3）干燥收縮變形:混凝土中80%水分要蒸發(fā)，約20%的水分是水泥硬化所必需的。最初失去的30%自由水分幾乎不引起收縮,隨著混凝土的繼續(xù)干燥而使20%的吸附水逸出，就會出現(xiàn)干燥收縮。表面干燥收縮快，中心慢；由于表面干縮受到中心混凝土的約束，表面產(chǎn)生拉力而出現(xiàn)裂縫。

4）混凝土勻質(zhì)性的影響:混凝土拌合或澆筑時，由于坍落度、外加劑、石子粒徑與品種，以及振搗的密實度不同，都會影響混凝土的勻質(zhì)性，造成彈性模量不均勻，在收縮變形過程中導(dǎo)致應(yīng)力集中，引起裂縫。

1.2 裂縫控制的基本原理

貫通裂縫影響建筑物的整體性、耐久性，對有防水要求的建筑物影響更大，甚至?xí)?yán)重影響使用功能。為防止混凝土貫通裂縫的產(chǎn)生,有效控制表面裂縫的開展,可采取多種方式，如設(shè)置永久性伸縮縫、變形縫來釋放混凝土的應(yīng)力變形,也可采用加強混凝土中的配筋率及在混凝土中摻加微膨脹劑的方法,減少混凝土的收縮，防止混凝土產(chǎn)生有害裂縫。本工程從基礎(chǔ)底板開始至地下室頂板設(shè)有一道沉降后澆帶,至頂層設(shè)有兩道一般后澆帶，從而可以釋放混凝土的應(yīng)力變形，防止混凝土產(chǎn)生有害裂縫。

2 材料選擇及配合比確定

水泥:孟電 P.O42.5；砂:魯山中砂；碎 石:賈裕，5～31.5mm；防水劑:WS膨脹劑；摻合料:粉煤灰。

配合比經(jīng)試驗室試驗取得，混凝土的坍落度為160～200mm。

3 大體積混凝土施工要點

1）確定混凝土澆筑順序。由于本工程平面尺寸較長，根據(jù)后澆帶劃分施工段，采用分層分段法澆筑混凝土。

2）混凝土澆筑。大體積混凝土宜分層澆筑，澆筑時采取一次到頂?shù)氖┕し椒?，即一次澆筑、一個坡度，薄層覆蓋，循序推進，保證上下層澆筑時間間隔不超過初凝時間。振搗時不漏振，保證振搗密實，為防止混凝土集中堆積，先振搗出料口處的混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗，并嚴(yán)格控制振搗的時間，振搗棒的移動間距和插入深度。

3）坍落度控制。澆筑時坍落度應(yīng)控制在180mm以下。泵車壓送混凝土入模時應(yīng)測定坍落度，對不符合要求的混凝土，不準(zhǔn)澆筑，嚴(yán)格禁止在施工現(xiàn)場對攪拌車內(nèi)混凝土加水。

4）混凝土的表面處理。由于混凝土坍落度較大，會在表面鋼筋下部泌水或在混凝土表面產(chǎn)生細(xì)小裂縫。因此在混凝土初凝前和預(yù)沉后，用長刮尺刮平表面,反復(fù)用木抹子槎毛壓實,閉合收水裂縫，槎毛后立即用塑料薄膜覆蓋，防止混凝土溫差過大和表面失水。

5）測溫孔的設(shè)置。本工程為及時準(zhǔn)確掌握混凝土的內(nèi)外溫差，確?；炷羶?nèi)部溫差不超過25℃，在基礎(chǔ)上設(shè)置一定數(shù)量的測溫孔，在大體積混凝土澆筑完畢后，派專人負(fù)責(zé)檢測混凝土內(nèi)外溫差，并作好測溫記錄，直到混凝土體內(nèi)溫度基本穩(wěn)定后停止測溫。根據(jù)實測,混凝土體內(nèi)最高溫度為61℃，內(nèi)外最大溫差為24℃，滿足規(guī)范要求。

6）混凝土養(yǎng)護。為確保大體積混凝土的質(zhì)量，降低混凝土內(nèi)外溫差，在基礎(chǔ)上表面混凝土接近終凝時，先在混凝土表面上灑水，再滿鋪薄膜加蓋兩層棉氈，安排專人進行灑水養(yǎng)護，確保砼表面保持濕潤狀態(tài)，并保證混凝土內(nèi)外溫差不超過設(shè)計要求，混凝土表面不出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土養(yǎng)護時間不少于14 d。

7）后澆帶的處理。后澆帶混凝土澆筑前，將表面雜物和已松動骨料、浮漿清除干凈，使整個施工縫無污物，用C45P8混凝土（摻膨脹劑）澆筑其中，澆水養(yǎng)護不少于14 d。

4 結(jié)語

本工程基礎(chǔ)部分施工完后，結(jié)構(gòu)混凝土總體完好，基礎(chǔ)混凝土內(nèi)未發(fā)現(xiàn)貫穿性裂縫，未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。