基礎底板大體積混凝土裂縫控制探討

摘 要:筏板基礎是高層建筑工程的基礎結構形式之一，這種結構形式通常是面積大厚度高。大體積混凝土的最大特點是施工過程結束后容易出現裂縫，所以如何控制混凝土由于溫度變形造成的裂縫，提高混凝土的抗滲、抗裂和抗浸蝕性，是基礎工程大體積混凝土施工的關鍵問題。

關鍵詞:混凝土裂縫;混凝土配合比;溫度控制

中圖分類號:TU 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)06-0316-01

1 混凝土裂縫產生原因分析

1.1 溫度差引起的溫度應力是大體積混凝土可能產生裂縫的主要原因

水泥在水化過程中產生大量熱量即水化熱，使處于絕熱溫升的值很大，結合工程實例的熱工計算可達到56℃-72℃(1.0m厚至1.8m厚)。施工及驗收規范指出，當混凝土內部溫度與表面溫度之差大于25℃時產生的溫度應力，會使混凝土產生裂縫。此外，混凝土的內部應力與構件的約束條件，如構件的斷面和構件周圍的圍檔物等有關，混凝土的變形受內外約束條件的影響。約束條件產生的約束應力，使混凝土在溫度上升時產生的膨脹變形受到限制，于是將混凝土的溫度下降時，則針產生較大的拉應力，這種拉應力若超過混凝土的抗拉強度，就會出現垂直裂縫。

1.2 混凝土的收縮應力，使混凝土的收縮應力，使混凝土產生收縮變形，是產生裂縫的又一個原因

混凝土在硬化之前處于塑性狀態極易產生塑性收縮裂縫。在上部混凝土的均勻下沉受到限制時，其水平方向的收縮與垂直方向收縮不同步，因此會形成不規則的垂直裂縫。混凝土在澆筑完成后，在水分蒸發過程中發生干燥收縮，由于表面的干燥速度快，中心部位干燥慢，因此會在表面產生拉應力致使混凝土出現裂縫。

2 我們采取的防止裂縫產生的技術組織措施

2.1 選擇合理的混凝土配合比

應盡量采取水化熱低和安定性好的水泥，并在滿足設計強度要求的前提下，盡可能減少水泥用量，以減少水泥的水化熱。

例如:我們選用撫順水泥廠生產的渾河牌525#大壩水泥，用量為440kg/m3(其水化熱值為420kJkg)。用渾河中砂，含泥量≤1%。為推遲水化熱的高峰值期，采用JL—143型緩凝型泵送劑。防水劑用UE膨脹劑，用量為水泥量的12%。為使配合比符合混凝土設計強度要求和保證混凝土不裂縫，我們將試驗配合比單交混凝土商試驗，在一致認為可行時，確定下來。在與混凝土商簽訂供貨合同時，將這個配合比明確地詳細地寫進去，這是保證大體積混凝土質量的最重要的條件。

2.2 為控制混凝土入模溫度

為控制混凝土入模溫度，應想辦法降低混凝土澆筑溫度，使澆筑溫度不超過28℃—29℃。為了降低入模溫度低了可將澆筑溫度(澆筑后混凝土表面以下100mm處的溫度)降到28℃以內。混凝土的內部溫度是水泥水化熱產生的絕熱溫度和澆筑溫度的疊加，結合工程實測混凝土內部最高峰值溫度主樓為75℃，裙樓為65℃，與熱工計算得出的數值基本相符。

2.3 分層澆筑，增加散熱層面，減少應力約束，增大散熱量，縮短散熱過程

整個筏板基礎以后澆帶為界劃分區段進行，每個段形成相對獨立的塊體，每施工段獨立澆筑。這樣就把特大體積的筏板基礎分割為體積不大的塊體，這就削弱了約束力，減少了因為應力約而產生裂縫的機會。同時混凝土體積小了，水泥水化熱量相對地也就小了。

2.4 分層均勻振搗，拍打抹壓，使混凝土密實，增加強度，增大抗裂能力

混凝土振搗是保證混凝土質量的關鍵工序，振搗均勻密實減少內部空隙，實現高密實度，是防止裂縫，滿足防水性能的基本保證。應注意構件的邊緣處，特別是基礎與地下室外墻相交的墻上施工縫必須反復振搗。振搗應快插慢拔，振搗持續時間20——30秒，同時以出現浮漿和不再沉降為準。

2.5 指定合理的澆筑實施方案，保證連續澆注，防止出現施工縫破壞整體性

制定合理的商品混凝土澆筑實施方案，是在保證質量的前提下實現預定澆注工期計劃的保證。大體積混凝土的施工計劃方案應由總承包方和混凝土商共同制定，由混凝土商首先提出書面計劃。內容包括澆筑施工段的劃分，澆筑方向順序，泵車臺數，運輸車臺數，運輸線路，彎道布置，澆筑方法，澆筑持續時間以及熱工計算予計內部溫度等。

2.6 合理及時養護、進行溫度測量，根據溫度變化及時采取措施，防止混凝土表面溫度與大氣溫度差超過25℃。

我們采取用麻袋片或草簾子覆蓋放水養護的方法來調整混凝土表面溫度。在混凝土澆筑完成12小時終凝后開始升溫，升溫時間很短，經測量在澆筑完成后第36小時就達到了最高峰值。

我們在混凝土強度達到1.2N/mm2時就覆蓋澆水，在升溫階段它起散熱保濕的作用，在降溫階段則起保溫作用。

經實測溫度曲線圖統計，混凝土的內部溫度(1.2m處)在澆筑完成12小時終凝就為55℃，33小時達到67℃，36小時達到75℃，為最高峰值。以后逐漸進入降溫階段，直到第12天才與大氣溫度趨于一致為28℃左右。

上述測量結果表明，混凝土內部溫度與表面溫度之差，在31℃-37℃之間，溫差值在各個測量時間均超過數在6-12℃之間，超過幅度為24-40℃。混凝土表面溫度與環境大氣溫度之差，在終凝后始終處與6-12℃之間，未超過25℃。混凝土內部溫度與表面溫度之差遠遠超過大體積混凝土定義所限定的溫度差范圍，但是卻沒有因為溫度差大而產生裂縫。

因此，在混凝土終凝后及早放水養護是防止升溫期溫度突然下降，降溫階段溫度散失過快的有效措施事實證明，在溫差超過25℃時，只要覆蓋和放一定深度的水，就可以保證混凝土不產生裂縫。

參考文獻

[1]混凝土結構工程施工質量驗收規范，GB50204-2002.

[2]大體積混凝土施工技術規范，GBT50496-2009.

[3]建筑工程冬季施工規程，JGJ104-97.