地下室大體積混凝土防裂施工探析

胡南軍

（深圳中鐵二局工程有限公司，廣東 深圳 518000）

1 地下室溫度應(yīng)力與裂縫的影響因素分析

地下室的混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫受到諸多方面的影響。一些施工操作的不規(guī)范會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，還有不均勻的沉降會(huì)造成裂縫的出現(xiàn)以及一些溫度應(yīng)力也會(huì)對(duì)其造成影響。其中的溫度應(yīng)力是導(dǎo)致地下室裂縫的主要因素。但是在不同部位溫度應(yīng)力的影響程度不同，就導(dǎo)致裂縫的成因不一。

1.1 底板裂縫

對(duì)地下室進(jìn)行底板的施工時(shí)，先澆筑底板，在底板下面的基層混凝土是處在環(huán)境溫度相對(duì)平衡的狀態(tài)。受到溫度應(yīng)力的影響，不是很大，但是在上側(cè)底板的混凝土則不然，因?yàn)槠渌幍木唧w的溫度和濕度環(huán)境變化很大。這就很容易出現(xiàn)受到溫度應(yīng)力的影響。加之在施工中混凝土?xí)霈F(xiàn)水化熱的作用，這在前期的抗擊拉引強(qiáng)度不高，對(duì)溫度應(yīng)力的承受能力很弱時(shí)，極容易造成混凝土的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的情況。

1.2 外墻裂縫

對(duì)于一些長(zhǎng)度極長(zhǎng)的地下室而言，其外墻的長(zhǎng)度是很長(zhǎng)的。在對(duì)其進(jìn)行混凝土的建筑時(shí)，因?yàn)樵谕鈮Φ南虏繒?huì)受到底板的結(jié)構(gòu)約束，這就出現(xiàn)了外墻處在不夠理想的溫度和適度的環(huán)境之中。如果又出現(xiàn)一些施工的措施不夠適當(dāng)?shù)那闆r，就很容易導(dǎo)致側(cè)墻出現(xiàn)一些裂縫的情況。

1.3 頂板裂縫

這里是建筑施工中最容易出現(xiàn)裂縫的地方。底板的厚度一般都不是很大，加之這個(gè)外面所處在的環(huán)境的變化又很大，這就導(dǎo)致頂板和墻體之間的結(jié)構(gòu)約束和產(chǎn)生的引應(yīng)力，加之在建設(shè)建筑的過程之中，混凝土的水花熱所產(chǎn)生的溫度的情況不一。當(dāng)這個(gè)溫度應(yīng)力的大小突破了混凝土所能承受的抗擊拉引力的強(qiáng)度的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)頂板的裂縫。

2 裂縫的成因

2.1 外界氣溫

建筑的溫度和外界的溫度有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。如果外界的氣溫很高，建筑的時(shí)候的混凝土的溫度也就需要相應(yīng)的增加。如果在最熱的時(shí)候進(jìn)行建筑澆筑，就會(huì)出現(xiàn)混凝土的內(nèi)部的溫度增加，這個(gè)時(shí)候的散熱能力很弱，這就必然出現(xiàn)很大溫度應(yīng)力，如果外界的氣溫很出現(xiàn)下降的情況，就會(huì)相應(yīng)的增加混凝土的梯度溫度，一旦出現(xiàn)溫度的驟降，就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外的溫差很大，隨著溫度的降低，還會(huì)出現(xiàn)裂縫變深的情況。最終會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體的性能和耐久性的破壞。

2.2 水泥品種

水泥在和水進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)候，會(huì)放出大量的熱量。這是混凝土內(nèi)部溫度增加的熱量的主要來源。基于此，選擇合適的水泥品種就顯得很重要。對(duì)水泥的選擇是控制這種大體積的混凝土出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵因素，需要重點(diǎn)關(guān)注水泥的強(qiáng)度、坍落度和水化熱等一些因素。運(yùn)用早強(qiáng)度的混凝土就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的熱量的減少，就會(huì)加快混凝土的溫度減低的速率，就很容易出現(xiàn)整個(gè)墻體內(nèi)外的溫度形成較大的梯度。從而導(dǎo)致建筑混凝土出現(xiàn)了一些縫隙。

2.3 添加外加劑

有些工程施工會(huì)采用泵送混凝土的方法，為了保障混凝土有著很好的可泵性，就會(huì)運(yùn)用一些優(yōu)化混凝土的配方，適當(dāng)?shù)奶砑右恍┩饧觿??？梢云鸬揭欢ǔ潭鹊母纳苹炷撂卣鞯男Ч梢詫?shí)現(xiàn)水泥的水熱化出現(xiàn)峰值。常用的外加劑主要是木鈣。在工程之中的摻雜量要適中，還有些膨脹劑的使用，可以產(chǎn)生必要的自應(yīng)力，對(duì)混凝土進(jìn)行很好的密實(shí)作用，防治在混凝土開始出現(xiàn)的裂縫，如果摻雜的材料是粉煤灰，就可以降低混凝土早起出現(xiàn)放熱的情況。

3 工程概況

在這個(gè)工程之中，地下室的底板是C35、S8的防水混凝土，有3米厚。整個(gè)的底板的面積接近8000平方米，最小的一塊的面積是1000平方米，最大的是1800平方米，是大體積的防水混凝土。施工的具體的步驟和流程詳見圖1。

4 材料配比和溫度計(jì)算

4.1 材料選擇和配比

在這個(gè)工程之中，選用的攪拌站的商品是混凝土，地下室C35，S8混凝土的原材料，詳細(xì)的配合比詳見該商品的混凝土廠家的設(shè)計(jì)以及商品的混凝土的出場(chǎng)合格證。它的原材料需要在進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z測(cè)之后才能進(jìn)行。對(duì)于地下室的混凝土添加劑和一些粉煤灰需要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這些物品的品質(zhì)也需要和國(guó)家的一級(jí)品的要求符合。符合有關(guān)"混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范"和一些必要的環(huán)境保護(hù)的要求?；炷梁退业谋茸罡卟荒芨哂?.4，砂率應(yīng)該被控制在38%以下，初凝的時(shí)間控制在6到8個(gè)小時(shí)?；炷恋慕K凝時(shí)間需要控制在初凝之后的2到3個(gè)小時(shí)，混凝土的坍落度需要控制早16厘米以內(nèi)。整個(gè)配合比的設(shè)計(jì)也需要符合相關(guān)的要求。

4.2 混凝土溫度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式

5 大體積裂縫控制措施

5.1 連續(xù)建筑，振搗密實(shí)

對(duì)混凝土的振搗需要運(yùn)用可以插入式的震動(dòng)棒進(jìn)行震動(dòng)工作。對(duì)整個(gè)震動(dòng)棒的施工需要堅(jiān)持"快速插入緩慢拔出，操作的順序需要上下有序"。在整個(gè)振動(dòng)的過程之中，需要把震動(dòng)棒放入打開下面混凝土5厘米左右，用以消除兩層之間的接觸有序，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)混凝土重量的控制，實(shí)現(xiàn)澆筑的合理和品質(zhì)。對(duì)每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行振搗的時(shí)間控制的時(shí)候，需要看混凝土的表面出現(xiàn)的灰漿，知道不會(huì)再出現(xiàn)氣泡為止。對(duì)混凝土的振搗順序也有講究，需要從建筑層的底部開始振搗，然后逐漸向上移動(dòng)。以實(shí)現(xiàn)對(duì)每一層的混凝土的施工質(zhì)量的保證。

依據(jù)混凝土的自然流淌會(huì)出現(xiàn)一個(gè)坡度的現(xiàn)實(shí)情況，需要在每一個(gè)澆筑層的上部、中間和下部都設(shè)置三道震動(dòng)棒。對(duì)第一道的設(shè)置是在混凝土的卸料點(diǎn)，這主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)上面的混凝土的振實(shí)。對(duì)第二道的設(shè)置是在脅迫的中間位置，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)中間部分的混凝土的振實(shí)。對(duì)第三道振動(dòng)棒的設(shè)置需要放置在坡角的地方，實(shí)現(xiàn)對(duì)下面的混凝土的振搗，防治出現(xiàn)混凝土的堆積。在進(jìn)行振搗操作時(shí)，需要先對(duì)出料口外部的混凝土進(jìn)行振搗，讓混凝土自然的行成一個(gè)坡度，之后再進(jìn)行全面的振搗。

還要注意對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑需要連續(xù)的進(jìn)行。如果需要間歇的，對(duì)時(shí)間的控制盡量保持在很短的時(shí)間范圍內(nèi)。對(duì)混凝土的振搗運(yùn)用的能夠插入式的高頻振動(dòng)棒，對(duì)振動(dòng)棒的布置需要做到均勻，運(yùn)用交錯(cuò)式的順序進(jìn)行操作。對(duì)于移動(dòng)的距離的把握最好不要超過作用半徑的1.5倍，對(duì)振動(dòng)棒要做到快速插入緩慢抽出，對(duì)震動(dòng)時(shí)間的控制做好在二十到三十秒鐘。

5.2 溫度測(cè)量

運(yùn)用測(cè)量溫度的技術(shù)進(jìn)行對(duì)混凝土信息的施工操作，需要全面的了解和把握在強(qiáng)度變動(dòng)之中混凝土的內(nèi)部溫度的分布情況，依據(jù)溫度的高低變化不同的情況，一切從實(shí)際出發(fā)，對(duì)混凝土的澆筑進(jìn)行定性和定量的指導(dǎo)和相關(guān)的施工操作。對(duì)溫差會(huì)延緩降溫速率的情況要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤＿@樣的操作和控制的主要目的就是為了盡量避免出現(xiàn)裂縫的情況。

對(duì)于溫度的控制，目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)混凝土中心的溫度和表面之間的溫度的差值在25攝氏度以下。對(duì)于測(cè)試溫度的點(diǎn)的設(shè)置和分布，需要依據(jù)整個(gè)平面的形狀特點(diǎn)大小和表面的厚度情況實(shí)際的進(jìn)行合理的布置。要實(shí)現(xiàn)合理和經(jīng)濟(jì)的考慮，要讓點(diǎn)具有代表性，能夠有效的反應(yīng)出各個(gè)局部溫度的差異和不同，對(duì)高度斷面的考慮，需要在底部、中部和平面和中部的標(biāo)間進(jìn)行測(cè)溫點(diǎn)的布置。

對(duì)于測(cè)溫點(diǎn)的元位和測(cè)量溫度的儀器的設(shè)置。需要按照平面的點(diǎn)進(jìn)行布置，在每個(gè)點(diǎn)分設(shè)上中下三個(gè)點(diǎn)，對(duì)需要埋設(shè)的管的底部進(jìn)行封嚴(yán)操作，對(duì)混凝土每隔8個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次溫度測(cè)量，澆筑3天之后，每天進(jìn)行2次測(cè)量，在監(jiān)測(cè)的溫度差值達(dá)到20攝氏度的時(shí)候，需要發(fā)布預(yù)報(bào)，如果溫度差值達(dá)到23攝氏度的時(shí)候，就需要發(fā)布警報(bào)，在每次進(jìn)行測(cè)量溫度之后，需要抓緊時(shí)間立刻對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，整理好溫差的數(shù)據(jù)表，然后送到有關(guān)部門和指揮人員，做好對(duì)溫度測(cè)量的，每一次的記錄和報(bào)告，做好詳細(xì)和準(zhǔn)確的溫度測(cè)量和記錄，施工和調(diào)整做好必要的準(zhǔn)備，保證澆筑的混凝土的溫度在適當(dāng)?shù)姆秶?，這樣才能盡量避免出現(xiàn)混凝土裂縫的出現(xiàn)。

6 混凝土養(yǎng)護(hù)和防裂的措施

在混凝土的建筑結(jié)束后的2到3個(gè)小時(shí)之后，采用刮尺在混凝土表面進(jìn)行刮平操作，在初凝之前需要同鐵滾碾壓多遍，然后又用掛桿進(jìn)行刮平，對(duì)混凝土進(jìn)行收水操作之后還要用木制的抹子對(duì)混凝土進(jìn)行二次的搓平操作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)閉合收水裂縫的操作，之后還需要對(duì)混凝土的表面進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)母采w，鋪設(shè)的層次可以根據(jù)實(shí)際的需要決定。還需要對(duì)蓄水養(yǎng)護(hù)做好準(zhǔn)備。保持混凝土的整個(gè)的濕度和溫度。建立起適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂坪皖A(yù)警的機(jī)制，如果混凝土的內(nèi)外的溫差達(dá)到了20攝氏度的時(shí)候，就需要做好對(duì)保溫工作。對(duì)保溫層進(jìn)行增加，保證混凝土內(nèi)外的溫差能夠在25攝氏度的范圍之內(nèi)。一旦混凝土的表面的我的難度和環(huán)境周圍的溫度和接近的時(shí)候，整個(gè)混凝土的中心溫度和環(huán)境的溫差值比25攝氏度小的時(shí)候，就可以對(duì)保溫層進(jìn)行拆除了。

防裂的措施需要從材料的選擇到施工工程整個(gè)的有效控制，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土防裂的控制。

首先是采用低熱的水泥，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水泥的水化熱的降低；其次要在設(shè)計(jì)方面對(duì)地下室的混凝土施工和操作進(jìn)行規(guī)范，充分的運(yùn)用混凝土后期的強(qiáng)度；還要做好實(shí)際澆筑之中，對(duì)混凝土進(jìn)行分層操作和澆筑，從而可以增加散熱面。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)散熱速率的加快，從而可以有效的減小溫度和收縮能力；還需要采取循環(huán)水的冷卻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一定程度的對(duì)裂縫的防止；還要做好保溫和保濕的工作，做好相關(guān)的養(yǎng)護(hù)，這是施工的重要環(huán)節(jié)；最后可以運(yùn)用混凝土的預(yù)制冷骨料和加冰進(jìn)行拌和，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)澆筑溫度的有效控制。

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