宋可佳 劉騰馳 曾鏗 何玲瓏 高君暉

摘?要：長(zhǎng)期以來(lái)，通常采用混凝土內(nèi)摻入微膨脹劑;墻體施工過(guò)程加后澆筑帶;墻體內(nèi)增加縱向力筋這三種技術(shù)措施來(lái)控制墻體裂縫。但是，混凝土墻體通常仍然存在開(kāi)裂現(xiàn)象，并且仍然沒(méi)有有效的措施。混凝土墻體的裂縫控制問(wèn)題一直是學(xué)術(shù)研究的重點(diǎn)，并且在工程領(lǐng)域中長(zhǎng)期與建筑有關(guān)。

關(guān)鍵詞：混凝土;墻體裂縫;控制;策略

隨著建筑物結(jié)構(gòu)的不斷擴(kuò)展，超長(zhǎng)混凝土墻體的裂縫控制問(wèn)題已成為要解決的技術(shù)問(wèn)題。近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者在這一領(lǐng)域進(jìn)行了許多理論討論和實(shí)踐工作。從初始伸縮縫的初始設(shè)置開(kāi)始，逐步發(fā)展了相關(guān)的技術(shù)手段，已形成許多良好的施工技術(shù)，例如逐步澆鑄帶，導(dǎo)帶和增強(qiáng)帶，可以有效控制和解決超細(xì)壁的撕裂問(wèn)題。由于伸縮縫導(dǎo)致的外墻建筑物外觀已得到糾正。

1?工程概述

某項(xiàng)目占地面積42742.41m?，總建筑面積約130900.77m?，包括4棟20～34F不等的高層（1#、2#、3#、4#樓），4棟11F洋房（5#、6#、7#、8#樓）。本工程墻柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)為C30～C50不等，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，水泥用量越多，溫升越高，易造成混凝土溫度應(yīng)力過(guò)大，致使混凝土開(kāi)裂，并減弱建筑物耐久性。為保證其施工質(zhì)量，要重點(diǎn)處理好混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的水化熱引起的裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)自身的影響。

2?混凝土曲面墻體裂縫開(kāi)裂機(jī)制

2.1?收縮裂縫

混凝土收縮的原因是在硬化和硬化過(guò)程中混凝土體積會(huì)發(fā)生變化。如果混凝土收縮并且結(jié)構(gòu)受到限制，則會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。根據(jù)各種裂紋機(jī)理，收縮裂紋可分為化學(xué)收縮，干收縮，塑性收縮，自動(dòng)收縮，碳化收縮裂紋等。混凝土的收縮裂縫通常發(fā)生在混凝土表面至深處，有時(shí)在混凝土的保護(hù)層中會(huì)出現(xiàn)圓形裂縫。收縮裂紋最顯著的特征是它們與載荷無(wú)關(guān)，裂紋通常在沒(méi)有外部應(yīng)力的情況下發(fā)生并且相對(duì)穩(wěn)定。

2.2?溫度裂縫

溫度裂縫是由快速冷卻或快速加熱引起的溫度差以及由水泥水化過(guò)程中形成的水化和散熱條件形成的內(nèi)部和外部之間的溫度差引起的收縮裂縫。溫度裂縫通常是在鋼筋較弱的情況下發(fā)生的。溫度引起的內(nèi)部應(yīng)力和限制應(yīng)力與溫度差異有關(guān)，尤其是晝夜變化。當(dāng)氣候條件最差時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的結(jié)構(gòu)裂縫。溫度負(fù)荷還與結(jié)構(gòu)的地理位置有關(guān)。例如，在相對(duì)穩(wěn)定的海洋氣候中的結(jié)構(gòu)優(yōu)于大陸氣候。

3?裂縫控制對(duì)策及主要施工措施

3.1?設(shè)計(jì)措施

在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)妥善處理構(gòu)件的“阻力”與“釋放”之間的關(guān)系，應(yīng)盡可能避免因結(jié)構(gòu)截面突然變化而引起的應(yīng)力集中，并應(yīng)強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)加固的作用。在計(jì)劃該項(xiàng)目時(shí)，使用了一個(gè)大的十字形立柱鑄件將地下室分為四個(gè)區(qū)域，并避免了由于每個(gè)區(qū)域中的較大載荷差異而導(dǎo)致的過(guò)多相對(duì)沉積而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂縫。根據(jù)施工期間計(jì)算出的應(yīng)力分布對(duì)齊沉降點(diǎn)。封閉注入后區(qū)域的條件是，地下室各部分的相對(duì)沉積趨于穩(wěn)定，并且各部分的負(fù)荷沒(méi)有大的增加。

3.2?原料選擇

它采用均勻穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥，等級(jí)為P.O42.5，很容易添加添加劑，初始化學(xué)收縮率也較低。添加優(yōu)質(zhì)粉煤灰。使用細(xì)砂礫和中型砂以及粗細(xì)的混凝土骨料，可以嚴(yán)格控制砂的污泥含量，減少孔隙率并擴(kuò)大表面。碎石的破碎指數(shù)小于12%，粒度為25-40 mm，污泥含量不應(yīng)大于0.6，并且不應(yīng)有有機(jī)污染物。中砂中的污泥含量不應(yīng)超過(guò)3%，而通過(guò)0.315毫米篩的砂應(yīng)至少為15%。它達(dá)到了最小化水合熱，減少收縮裂紋和提高抗裂性的目的。

3.3?添加聚丙烯纖維以改善混凝土的整體性能

混凝土本身的防裂和防滲透性能是確保外墻抗裂性能的關(guān)鍵因素。在該項(xiàng)目中，將適量的聚丙烯纖維（Duke Split Monofilament）添加到外墻的半透性混凝土中。下表列出了主要技術(shù)性能指標(biāo)。添加適量的纖維可以防止水泥基體中原始的微裂紋擴(kuò)展，并有效地延遲新裂紋的出現(xiàn)。該抗龜裂作用主要用于抑制混凝土的初始塑性龜裂并抑制基材中微裂紋的發(fā)生和發(fā)生。可以大大減少或完全消除宏觀裂紋的產(chǎn)生。同時(shí)，許多分散的聚丙烯纖維可防止混凝土偏析并阻止混凝土的毛細(xì)作用，從而顯著提高混凝土的抗?jié)B性，耐久性，韌性和泵送性能，有效地提高了抗裂性和整體性能。具體提出了對(duì)現(xiàn)有裂縫控制技術(shù)和原理的總結(jié)和分析，以及現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)技術(shù)人員的多年技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，以利用完整的構(gòu)造和集成的澆筑施工技術(shù)從液壓水池中建造超長(zhǎng)混凝土墻。該過(guò)程有效地防止了超長(zhǎng)混凝土墻上的裂縫以及簡(jiǎn)單的施工結(jié)構(gòu)，較短的施工時(shí)間和較低的成本。

3.4?配合比設(shè)計(jì)

在混凝土拌和施工中，必須嚴(yán)格控制水灰比和下垂量，以最大程度減少初始收縮裂紋的發(fā)生。由于該項(xiàng)目使用商品混凝土，因此根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)通知混凝土制造商不同的混合比技術(shù)要求，并進(jìn)行試驗(yàn)混合以促進(jìn)混凝土混合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。確保它滿(mǎn)足可變要求?；曳直瓤刂圃?.45至0.5，傾角控制在140至160mm。初始凝結(jié)時(shí)間超過(guò)8小時(shí)，砂比控制在40%至45%之間。強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求?？梢允褂没旌衔铩p少最大水化熱，延遲出現(xiàn)峰值熱量的時(shí)間，延遲混凝土的凝結(jié)時(shí)間，減少水泥膠結(jié)物的量，減少水化熱，減少混凝土的收縮率，增加混凝土強(qiáng)度并改善混凝土可加工性;加入0.9 kg / m³的聚丙烯單絲纖維，其混凝土體積比，直徑和長(zhǎng)度分別為48μm和19 mm，以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度并控制混凝土的開(kāi)裂。加入適量的粉煤灰以減少水合熱量;抗?jié)B性等級(jí)S6至S8。

3.5?投放動(dòng)作

對(duì)于坡度擴(kuò)展，層注入和速度而言，混凝土澆筑不應(yīng)太快。每層的長(zhǎng)度約為1 m，每層之間的振動(dòng)會(huì)增加，從而導(dǎo)致混凝土在注入期間損失了一些熱量，從而減少了隨后的溫度升高。澆注時(shí)，應(yīng)將振動(dòng)器快速插入并緩慢拉出。根據(jù)混凝土坍落度，必須適當(dāng)記錄振動(dòng)時(shí)間，以避免過(guò)度振動(dòng)或漏振，并且必須注意及時(shí)振搗到位，以減少混凝土中的水分和氣泡。

3.6?拆除與維護(hù)

脫模時(shí)間應(yīng)推遲，脫模時(shí)間至少應(yīng)為3天。建議不要在撕下模具后立即倒下并握住。為了使壁的表面收縮裂縫最小化，應(yīng)在其上覆蓋一層薄膜以進(jìn)行時(shí)間隔離和維護(hù)。及時(shí)正確的維護(hù)。在預(yù)防和控制混凝土裂縫中，新澆混凝土的早期維護(hù)尤為重要。拆卸模具后半個(gè)月內(nèi)必須保持濕固化。面向太陽(yáng)的墻壁必須特別維護(hù)，并且必須使用諸如薄膜包被的草袋和噴水的方法來(lái)潤(rùn)濕它們，并且保持溫暖。硬化混凝土?xí)r，硬化的表面不能直接用重水清洗。

3.7?其他措施

3.7.1 加強(qiáng)砼養(yǎng)護(hù)

高標(biāo)號(hào)砼澆筑完成后養(yǎng)護(hù)措施非常重要，尤其對(duì)結(jié)構(gòu)表面收縮裂縫控制及砼強(qiáng)度影響較大，采用噴灑高標(biāo)號(hào)砼專(zhuān)用養(yǎng)護(hù)液及覆蓋薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，且養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天。

3.7.2 剪力墻板采用新型模板加固體系——鋼背楞模板支撐體系

鋼背楞模板支撐體系主次鋼背楞為優(yōu)質(zhì)冷軋鋼材質(zhì)，以鋼代木，使用壽命可達(dá)300次以上，可以多個(gè)項(xiàng)目反復(fù)循環(huán)使用，大大降低施工成本;模板接縫處連接緊密，保證不跑模不漏漿，省去工人執(zhí)行以上防治措施的時(shí)間，輕松解決施工難題，提高工程施工質(zhì)量。

4?結(jié)語(yǔ)

總而言之，可以說(shuō)上述最初使用的技術(shù)手段仍被廣泛用于修復(fù)墻體裂縫。在實(shí)際的工程中實(shí)際上消耗了大量的人力，物力和財(cái)力，在墻體施工之后幾乎采取了所有檢查和便秘措施。本文的目的是找出為什么上述措施由于壁溫應(yīng)力的計(jì)算和分析而失敗，并有效地研究新的思想和新的裂縫控制方案。

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