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浅谈某国际大厦基础底板大体积砼温度裂缝控制 【摘要】 本文概述了某国际大厦9265m3基础底板大体积砼的施工工艺，从分析大体积砼裂缝产生的原因入手进行探讨，介绍了改进施工工艺，采取措施从各方面加以控制结构裂缝的产生，并对砼浇筑后抗裂安全度进行验算分析，确保砼不出现有害裂缝。 【关键词】大体积砼 原因分析 技术措施 抗裂验算 一、工程概况 某国际大厦地下二层，地上四十八层，建筑高度218.45m，建筑面积86230㎡，结构为筒中筒超高层结构。该工程主楼基础为桩承台板式基础，主楼底板厚3m，局部达7.25m(电梯基坑内四周)，砼设计强度为C40，抗渗等级为P6。裙房底板厚1m，其砼设计强度为C30，抗渗等级P6。基础底板主楼与裙房间设沉降后浇带分开,呈八边形,后浇带宽1m。基础底板砼总量为9265m3。 大体积砼产生裂缝的原因分析 大体积砼结构，由于水泥水化过程释放大量的水化热引起的温度变化和砼收缩，从而产生温度应力和收缩应力，当其超过砼的抗拉强度值和钢筋的约束作用时，便会产生裂缝。根据工程施工实践及相关研究资料思考，可归纳为以下几个方面。 水化热影响 水泥在水化过程中要产生一定热量，是大体积砼内部温升的主要来源。砼浇筑后，水泥水化产生大量的水化热，使砼的温度很快上升，而砼内部由于截面厚度大，散热条件差，水化热聚集在结构内部不易散发，因而温度上升较多，形成内外温度梯度，形成内松外紧，致使砼内部产生压应力，面层产生拉应力。当该拉应力超过砼极限抗拉强度时，砼表面就会产生裂缝。 砼浇筑初期，其弹性模量和强度都很低，随着砼龄期的增长，弹性模量随着提高，对砼降温收缩变形的约束也就越来越强，产生很大的收缩应力（拉应力）。当砼的抗拉强度不足以抵抗该收缩应力时，便产生温度裂缝。 内部约束条件的影响 大体积砼结构由于温度变化而产生变形，当这种变形受到内外约束时就产生应力。砼结构的变形在全约束条件下，是温差和砼线膨胀系数的乘积，即ε=△T·X，当ε超过砼的极限拉伸值时，砼便会出现裂缝。 浇筑外界气温变化影响 砼在施工阶段常受外界气温变化的影响，砼浇筑温度与外界气温有直接关系。一般而言，外界气温越高，砼的浇筑温度也越高。当气温下降，特别是气温骤降，会加大砼内外温差，产生较大的温度应力，导致砼裂缝的开展。 砼的收缩变形 4．1 塑性收缩裂缝发生在砼硬化前的塑性状态，主要是上部砼的均匀沉降受到限制。如遇有钢筋或大的砼骨料，或者平面面积较大的砼，其水平方向的减缩比垂直方向更难时，就会形成深裂缝。 4．2 体积变形 砼终凝后会发生体积变化，既可能收缩也可能膨胀，其收缩或膨胀的幅度为40×10-6～100×10-6。温度越高，自身体积变形将趋于增大。 4．3 干燥收缩变形 砼中80％水分要蒸发，约20％的水分是水泥硬化所必需的。最初失去的30％自由水分几乎不引起收缩，随着砼的继续干燥而使20％的吸附水逸出，从而出现干燥收缩。表面干燥收缩收缩快，中心慢。由于表面干缩受到中心砼的约束，表面产生拉应力而出现裂缝。 4．4 砼匀质性的影响 砼拌合或浇筑时，由于坍落度、外加剂、骨料粒径与品种，以及振捣的密实度不同，都会影响砼的匀质性，造成弹性模量不均匀，在收缩变形过程中导致应力集中，引起裂缝。 确保工程质量的技术措施 为了防止裂缝开展，我们着重从控制温升，减少温度应力方面采取了一系列的技术措施，并结合实际全面考虑，收到了较好的防裂效果。 1、严格控制原材料的质量 原材料的各项技术性能必须按有关规范抽查其质量指标。如砂石含泥量、颗粒级配、硫化物含量等；水泥的水化热、强度等级、安定性能等技术指标。矿物掺合料及外加剂的技术指标等，在砼浇筑过程中，施工方派专人负责对砼原材料搅拌进行全过程检查，监督，发现问题及时纠正解决，从而实现原材料的全过程质量控制。 通过对几个常见的品牌水泥的水化热测试和配合比试验，进行比较论证，选择了水化热相对秦岭牌P·O·32.5R水泥，以降低水化热，能有效降低大体积砼的内部温度。骨料选用含泥量为1.2％，粒径在0.15～4.75㎜之间，细度模数为2.5的西安地区灞河中砂和含泥量为0.3％，粒径为5～31.5㎜的泾阳泾河产的卵石。掺合料选用Ⅱ级粉煤灰，掺量为28.6％，以增强砼的和易性和可泵性，降低水化热，控制砼的绝热温升，满足施工要求。外加剂则选用增塑，缓凝，引气功能，相容性好，防水性能强，减水效果显著的YQ—L2高效泵送剂。 优化砼配合比 对原材料的精心选择和配合比的精心配制，从根本上保证了砼的质量和工作性能，减少了水化热的产生，推迟了温峰的出现。通过多次不同水泥、水灰比及外加剂的组合配合比试验,取优化配合比如下表所示。 主楼C40砼优化配合比表 强度等级 抗渗等级 坍落度 (㎜) 材料名称 水泥