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        大體積混凝土施工裂縫控制措施

        2010-04-09 00:45:45梁喜軍余永存姜艷芳
        河南建材 2010年4期
        關(guān)鍵詞:變形混凝土施工

        梁喜軍,余永存,姜艷芳

        河南省第二建設(shè)集團(tuán)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(kù)的商品住宅樓,地上17層,地下1層。地下室總長(zhǎng)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(huì)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(shí),就會(huì)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(qiáng)度值和鋼筋的約束作用時(shí),會(huì)產(chǎn)生裂縫。

        1.1.3 澆搗時(shí)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(huì)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(shí),就會(huì)形成不規(guī)則的深裂縫。

        2)體積變形:混凝土終凝后會(huì)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(huì)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(shí),由于坍落度、外加劑、石子粒徑與品種,以及振搗的密實(shí)度不同,都會(huì)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(duì)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(lái)釋放混凝土的應(yīng)力變形,也可采用加強(qiáng)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(yàn)室試驗(yàn)取得,混凝土的坍落度為160~200mm。

        3 大體積混凝土施工要點(diǎn)

        1)確定混凝土澆筑順序。由于本工程平面尺寸較長(zhǎng),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(shí)采取一次到頂?shù)氖┕し椒?,即一次澆筑、一個(gè)坡度,薄層覆蓋,循序推進(jìn),保證上下層澆筑時(shí)間間隔不超過初凝時(shí)間。振搗時(shí)不漏振,保證振搗密實(shí),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(shí)間,振搗棒的移動(dòng)間距和插入深度。

        3)坍落度控制。澆筑時(shí)坍落度應(yīng)控制在180mm以下。泵車壓送混凝土入模時(shí)應(yīng)測(cè)定坍落度,對(duì)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(chǎng)對(duì)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(huì)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(zhǎng)刮尺刮平表面,反復(fù)用木抹子槎毛壓實(shí),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(cè)溫孔的設(shè)置。本工程為及時(shí)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(cè)溫孔,在大體積混凝土澆筑完畢后,派專人負(fù)責(zé)檢測(cè)混凝土內(nèi)外溫差,并作好測(cè)溫記錄,直到混凝土體內(nèi)溫度基本穩(wěn)定后停止測(cè)溫。根據(jù)實(shí)測(cè),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(hù)。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(shí),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(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),確保砼表面保持濕潤(rùn)狀態(tài),并保證混凝土內(nèi)外溫差不超過設(shè)計(jì)要求,混凝土表面不出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)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(dòng)骨料、浮漿清除干凈,使整個(gè)施工縫無(wú)污物,用C45P8混凝土(摻膨脹劑)澆筑其中,澆水養(yǎng)護(hù)不少于14 d。

        4 結(jié)語(yǔ)

        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。

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