高层建筑大体积的混凝土裂缝控制技术浅析.doc

高层建筑大体积混凝土裂缝控制技术浅析 [摘要]：本文介绍了根据大体积混凝土裂缝产生的机理及施工经验，从设计、优化砼配合比、控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、浇筑方案、减少混凝土收缩和施工监测等几个方面综合实施抗裂技术等一系列措施，有效地防止基础大体积混凝土裂缝出现。 [关键词]：大体积混凝土 裂缝控制 工程概况 商业广场工程是集商业与公寓为一体的高层建筑，地下2层、地上31层，总建筑面积为11688m2。基础为筏板基础，地下室底板长199.23m、宽96.89m、厚度为2150mm，强度等级为C40，抗渗等级P12。该工程特点是一次浇筑混凝土量大，合理安排施工工序及控制底板混凝土裂缝产生为本工程的施工重点，对建筑物的结构安全显得尤为重要。 裂缝产生机理 大体积钢筋混凝土由于结构截面大、水泥用量多，硬化期间由于水泥水化时释放大量的水化热产生较大的温度变化和混凝土的收缩共同作用，由此形成的温度收缩力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。 2.1表面裂缝 大体积混凝土浇筑后，水泥水化热很大，使混凝土的温度上升。由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土的内部温度将显著升高。混凝土表面则散热较快，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生表面裂缝。 2.2贯穿裂缝 由于大体积混凝土降温引起变形，混凝土多余水分蒸发也引起体积收缩变形，当受到地基和结构边界条件的约束时，会产生很大的拉应力，该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝，成为结构性裂缝，带来很大的危害。 表面裂缝与贯穿裂缝两者有较大的联系，表面裂缝不属于结构性裂缝，但是在混凝土收缩时，由于表面裂缝处于断面削弱而产生应力集中，促使混凝土收缩裂缝的延展。 3 裂缝控制的方法 针对裂缝产生的原因，可从设计、优化混凝土配合比、控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、制定浇筑方案、减少混凝土收缩和施工监测等方面入手控制裂缝的产生和发展。 3.1设计构造方面 在底板外约束较大的部位设置滑动层，在结构应力集中的部位加抗裂钢筋，作出局部加强处理，在必须分段施工的水平施工缝部位增设暗梁等。 3.2优化混凝土配合比 在底板混凝土浇筑前，根据工程具体情况，优选原材料，配制高性能混凝土。采用双掺法施工技术，在混凝土中同时掺加磨细矿渣粉和粉煤灰，以保证混凝土强度达到设计要求，同时又可改善混凝土的和易性，减少水泥用量，降低水泥水化热；经过多次对比试验，确定最优的混凝土配合比。 3.3控制混凝土温升 假定在混凝土周围没有任何热损耗下，水泥水化产生的水化热全部转化为温升后的最后温度（最高绝热温升）。其计算式为： Tmax=W?Q/C?ρ 式1 式中：Tmax——最高绝热温升（℃）； W———每千克水泥的水化热（J/Kg）； Q———每立方米混凝土的水泥用量（Kg/m3）； C———混凝土的比热； ρ———混凝土的密度。 由于结构都处于散热条件下，最高温升值可根据经验公式来确定：Tmax=To+Q/10+F/50 式2 式中：Tmax——混凝土内部的最高温升值（℃）； To——混凝土浇筑温度； Q——每立方米混凝土的水泥用量（Kg/m3）； F——每立方米混凝土的粉煤灰用量（Kg/m3）。 根据以上两公式可通过以下方法来控制混凝土温升。 3.3.1选用低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。本工程选用矿渣硅酸盐水泥。 3.3.2外加剂：可掺加外加剂（如缓凝减水剂、JM-Ⅲ膨胀剂等），既可减少水泥用量，又可起到补偿收缩的作用，降低混凝土的水灰比，改善混凝土和易性与可泵性，延长缓凝时间，以控制混凝土后期收缩裂缝和抗渗等级达到设计要求。本工程采用JM-Ⅲ膨胀剂。 3.3.3粗细骨料：采用以自然级配的粗骨料配制混凝土，因其具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量、较高的抗压强度。优选5-40mm石子，含泥量?1%，骨料中针状和片状颗粒含量?15%。细骨料采用中粗砂，含泥量?2%。 3.3.4控制混凝土的出机温度。石子和水对出机温度影响最大。如降低拌和水温度（加冰块或地下水），骨料用水冲洗降温，避免曝晒等。 3.3.5控制浇筑入模温度。控制混凝土内外温差（应控制在25℃以内）。 3.3.6可预埋冷却水管，通入循环水将混凝土内部热量带出。 3.4延缓混凝土降温速率 大体积混凝土浇筑后，为了减少升温阶段内外温差，防止产生裂缝，进行适当的保温和潮湿养护很重要。因在潮湿条件下可防止混凝土表面脱水产