大體積混凝土裂縫問(wèn)題探討

摘要：在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，混凝土裂縫的控制是一個(gè)很重要的課題。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸較大，由外荷載引起裂縫的可能性很小，但水泥在水化反應(yīng)中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，會(huì)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，這將成為大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。?

關(guān)鍵詞：大體積結(jié)構(gòu)；裂縫；無(wú)縫；混凝土
　　
　　1 出現(xiàn)混凝土裂縫的原因?
　　
　　(1)大體積混凝土水化時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大使混凝土的形變超過(guò)極限而引起的裂縫。?
　　(2)混凝土在硬化的過(guò)程中由于干縮引起的體積變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫的寬度有時(shí)會(huì)很大，甚至?xí)�貫穿整個(gè)構(gòu)件。?
　�。�3）在大厚度的構(gòu)件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制，在澆搗后數(shù)小時(shí)會(huì)發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。?
　�。�4）當(dāng)有約束時(shí)，混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮因?yàn)槭艿郊s束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，由于混凝土抗拉強(qiáng)度較低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂從而產(chǎn)生溫度裂縫。 ?
　　（5）混凝土加水拌和后，水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應(yīng)，析出的膠狀堿——硅膠從周?chē)�介質(zhì)中吸水膨脹，體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產(chǎn)生裂縫。?
　　（6）在炎熱或大風(fēng)天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快以及混凝土水化熱高等，在混凝土澆筑后數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)時(shí)易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。?
　�。�7）構(gòu)件承受荷載所產(chǎn)生的裂縫：如、構(gòu)件在均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩，出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫；構(gòu)件在較大剪力作用下，產(chǎn)生斜裂縫，并向上、下延伸。?
　　（8）當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到強(qiáng)迫變形，而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件開(kāi)裂，隨著不均勻沉陷的進(jìn)一步發(fā)展，裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
　　
　　2 多層房屋混凝土裂縫現(xiàn)象分析?
　　
　�。�1）因地基基礎(chǔ)原因而引起的墻體裂縫。?
　　①加強(qiáng)地基勘察。②合理設(shè)置沉降縫。③加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度，提高墻體抗剪、抗拉強(qiáng)度。?
　�。�2）因施工或材料原因而產(chǎn)生墻體裂縫。?
　　①?lài)?yán)把材料質(zhì)量關(guān)，對(duì)不合格的材料堅(jiān)決不用。②嚴(yán)格按規(guī)范施工。③認(rèn)真分析房屋結(jié)構(gòu)，合理安排施工工序，應(yīng)先建主體后建附屬，先建重而高部分，后建輕而低部分，對(duì)大面積現(xiàn)澆板，應(yīng)設(shè)置后澆帶。④對(duì)沉降縫、伸縮縫等，一定要將縫內(nèi)雜物剔除干凈，使縫能正常發(fā)揮作用。⑤承重或非承重構(gòu)造柱與墻體間應(yīng)設(shè)2φ6拉結(jié)筋，間距為八皮磚，每端伸入墻內(nèi)1米或至洞口邊。⑥預(yù)制過(guò)梁遇構(gòu)造柱，當(dāng)搭接長(zhǎng)度不足250毫米時(shí)，應(yīng)改為現(xiàn)澆，伸入構(gòu)造柱內(nèi)。?
　�。�3）防止因溫度變化而引起的墻體裂縫。?
　�、傥菝婕釉O(shè)保溫層可以有效減小屋蓋與墻體的溫差，保溫層必須具有一定的厚度，且應(yīng)設(shè)隔氣層、保護(hù)層、透氣孔等。②當(dāng)房屋較長(zhǎng)、體型較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置伸縮縫。③當(dāng)縱墻兩端開(kāi)間內(nèi)設(shè)有較大洞口，可以在洞口兩側(cè)設(shè)置砼構(gòu)造柱，與上、下圈梁拉結(jié)，既可以加強(qiáng)該開(kāi)間的剛度，又可以阻止裂縫發(fā)展。④提高頂層砌體強(qiáng)度，以加強(qiáng)墻體抗溫應(yīng)力的能力。⑤合理安排屋面施工時(shí)間及施工工序，施工時(shí)盡量避開(kāi)高溫或寒冷季節(jié)，加強(qiáng)屋面養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)設(shè)置后澆帶，以解決砼施工中的內(nèi)應(yīng)力問(wèn)題。 ?
　�。�4）因設(shè)計(jì)原因而引起的墻體裂縫。?
　�、賹�(duì)局部軟弱地基應(yīng)作加強(qiáng)處理，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度，對(duì)膨脹土、濕陷性黃土應(yīng)作特殊處理。②相鄰建筑物間基礎(chǔ)應(yīng)留有一定間隙，同時(shí)應(yīng)計(jì)算相鄰基礎(chǔ)應(yīng)力疊加時(shí)產(chǎn)生的沉降量，使該沉降量與整個(gè)建筑物沉降量相同。③計(jì)算時(shí)，認(rèn)真進(jìn)行不利荷載組合；設(shè)計(jì)中，注明使用荷載值。④認(rèn)真驗(yàn)算砌體強(qiáng)度、驗(yàn)算砌體局部承壓，當(dāng)局部承壓不足時(shí)應(yīng)設(shè)置砼墊塊。⑤各構(gòu)件剛度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的變形要求。⑥對(duì)較長(zhǎng)的房屋，其頂層的房屋端開(kāi)間應(yīng)加強(qiáng)剛度。⑦做好屋面保溫層設(shè)計(jì)。
　3 混凝土裂縫和修補(bǔ)材料研究
　　
　　3.1 混凝土 ?
　　組成鋼筋混凝土主要材料之一的混凝土的發(fā)展方向是高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐久（抗磨損、抗凍融、抗?jié)B）、抗災(zāi)（地震、風(fēng)、火〕、抗爆等。 ?
　�。�1）高性能混凝土。?
　　HPC是近年來(lái)混凝土材料發(fā)展的一個(gè)重要方向，所謂高性能：是指混凝上具有高強(qiáng)度、高耐久性、高流動(dòng)性等多方面的優(yōu)越性能。?
　　（2）活性微粉混凝土。?
　　RPC是一種超高強(qiáng)的混凝土，其立方體抗壓強(qiáng)度可達(dá)200-800MPa，抗拉強(qiáng)度可達(dá)25～150MPa，斷裂能可達(dá)30KJ／m2， 單位體積質(zhì)量為2.5-3.0t／m3。制成這種混凝土的主要措施是：①減小顆粒的最大尺寸，改善混凝土的均勻性；②使用微粉及極微粉材料，以達(dá)到最優(yōu)堆積密度（packing density）；③減少混凝土用水量，使非水化水泥顆粒作為填料，以增大堆積密度；④增放鋼纖維以改善其延性；⑤在硬化過(guò)程中加壓及加溫，使其達(dá)到很高的強(qiáng)度。
　　3.2 修補(bǔ)材料性能 ?
　�。�1）收縮 ：由于大多數(shù)修補(bǔ)是在老混凝土結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的，如果有干縮的話，老混凝土結(jié)構(gòu)干縮也很小。?
　�。�2）熱膨脹系數(shù)：研究混凝土修復(fù)材料的熱相容性在溫度經(jīng)常有很大變化的環(huán)境中是很重要的，特別是在大面積修補(bǔ)和覆蓋中。?
　　（3）抗拉塑性變形 ：在混凝土結(jié)構(gòu)物修補(bǔ)中，修補(bǔ)材料的塑性變形應(yīng)該與混凝土基面塑性變形類(lèi)似，然而在保護(hù)性的修補(bǔ)中，更高塑性變形也有其優(yōu)點(diǎn)。?
　�。�4)拉應(yīng)力 ：拉應(yīng)力是指在沒(méi)有形成一條連續(xù)的裂縫時(shí)修補(bǔ)材料所能承受的最大應(yīng)變能力。?
　�。�5)滲透性 ：滲透性即材料滲透液體或氣體的能力，在許多修補(bǔ)中是重要的材料性能。?
　�。�6)粘附 /膠結(jié) ：在大多數(shù)情況中，在修補(bǔ)材料和先澆混凝土基面之間膠結(jié)良好是成功修補(bǔ)的主要要求。?
　　（7)抗壓強(qiáng)度 ：一般認(rèn)為修補(bǔ)材料的抗壓強(qiáng)度應(yīng)該與先澆混凝土基面的抗壓強(qiáng)度相同。
　　
　　4 施工技術(shù)措施?
　　
　�。�1）后摻少量減水劑的預(yù)備措施混凝土澆筑正值7～8月份高溫季節(jié)，易造成混凝土坍落度損失加大，降低混凝土工作度方面的要求，加之可能出現(xiàn)的運(yùn)輸途中堵車(chē)或施工中出現(xiàn)臨時(shí)需處理的問(wèn)題，使?jié)矒v速度減緩，延誤了混凝土的入模時(shí)間，因時(shí)間延長(zhǎng)造成混凝土坍落度損失加大，致使不能滿足泵送要求，此時(shí)應(yīng)嚴(yán)禁加入生水，而應(yīng)采取二次摻少量的FDN2I減水劑的后摻法，補(bǔ)償和恢復(fù)混凝土的坍落度損失。?
　�。�2)地下室墻體混凝土配合比及澆筑的措施在墻板混凝土配合比設(shè)計(jì)試配，確定設(shè)計(jì)配合比階段，采取了降低水灰比的措施。?
　�。�3)地下室頂板的混凝土澆筑的控制按照地下室超大型長(zhǎng)無(wú)縫混凝土的施工方案，地下室頂板的澆筑順序是，澆筑完地下一層墻板至地下室頂板梁下口后，進(jìn)行地下室頂板的混凝土澆筑。在頂板的澆筑過(guò)程中，主要是要控制好早期裂縫的產(chǎn)生。?
　�。�4）地下室混凝土的養(yǎng)護(hù)地下室底板、墻板、頂板全部采用了摻加ZY膨脹劑的混凝土。

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