淺議高層建筑大體積混凝土裂縫控制措施

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1、淺議高層建筑大體積混凝土裂縫控制措施　　摘要： 大體積砼產(chǎn)生裂縫主要是由其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果，一方面由于內(nèi)外溫差和收縮而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，另一方面是結(jié)構(gòu)物的外部砼各質(zhì)點間的約束，阻止這種應(yīng)變，一旦溫度拉應(yīng)力超過砼能承受的抗拉強度時，即出現(xiàn)裂縫。本文主要分析了高層建筑大體積混凝土常見裂縫產(chǎn)生原因及控制原理，提出了裂縫控制措施。關(guān)鍵詞：高層建筑、大體積混凝土、裂縫控制中圖分類號：TV544文獻標(biāo)識碼：A隨著我國建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展，目前高層建筑不斷增多，高層建筑往往設(shè)計有1～3m厚的大體積混凝土筏板基礎(chǔ)，施工中如果開裂將影響工程結(jié)構(gòu)的整體安全性，并給整個工程項目帶來嚴(yán)重質(zhì)量隱患和經(jīng)濟損失

2、。因此高層建筑大體積混凝土施工中應(yīng)嚴(yán)格控制裂縫產(chǎn)生，以更好的保證工程質(zhì)量。一、高層建筑大體積混凝土常見裂縫原因及控制原理7大體積砼由于截面大，水泥用量大，水泥水化釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化，由此形成的溫度應(yīng)力導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。大體積砼施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，是由其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果，一方面由于內(nèi)外溫差和收縮而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，另一方面是結(jié)構(gòu)物的外部砼各質(zhì)點間的約束，阻止這種應(yīng)變，一旦溫度拉應(yīng)力超過砼能承受的抗拉強度時，即出現(xiàn)裂縫。高層建筑由于基礎(chǔ)混凝土體積大，混凝土收縮受到限制便有可能產(chǎn)生影響使用與耐久性的有害裂縫，即貫穿性裂縫（外約束裂縫）或可能發(fā)展的表面裂縫（內(nèi)約束裂縫）。（一）貫穿性裂

3、縫這種裂縫特征是由交界面向上延伸，靠近基底最大而在上部較小，嚴(yán)重的會破壞結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性、防水性和穩(wěn)定性等，影響正常使用，危害嚴(yán)重。其產(chǎn)生的原因是溫度應(yīng)力作用的結(jié)果。在混凝土降溫階段，熱量逐漸散發(fā)，因溫度逐漸下降使混凝土體積產(chǎn)生收縮，同時，在硬化過程中因多余水份蒸發(fā)及碳化等原因使混凝土產(chǎn)生收縮變形，受到地基和結(jié)構(gòu)邊界條件的約束（外約束）不能自由變形，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力（拉應(yīng)力），當(dāng)兩種應(yīng)力疊加超過混凝土的抗拉極限強度時，則在混凝土的底面交界處附近以至混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。（二）表面裂縫7這種裂縫的產(chǎn)生與混凝土的內(nèi)外溫差有密切的關(guān)系。大體積混凝土結(jié)構(gòu)，澆筑后水泥的水化熱很大，由于混凝土體積大，

4、聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土的內(nèi)部溫度將顯著升高。而混凝土表面則散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會引起較大的表面拉應(yīng)力，此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。由上述分析可見，高層建筑大體積混凝土的裂縫控制，不僅要杜絕有害的貫穿性裂縫，同時也要減少或避免混凝土表面裂縫。二、大體積混凝土裂縫主要控制措施大體積混凝土裂縫控制的根本原則是同齡期的溫度應(yīng)力（包括相應(yīng)齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差產(chǎn)生的應(yīng)力）應(yīng)小于同齡期的混凝土抗拉強度，

5、即要求進行溫度應(yīng)力控制。綜合種種因素，控制高層建筑大體積混凝土裂縫應(yīng)采取以下幾種措施：（一）降低混凝土發(fā)熱量1．水泥宜采用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，以降低混凝土溫度。大體積混凝土澆注初期開裂的原因主要是由于混凝土的內(nèi)部溫升及收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力所致，水泥中所含的MgO則具有一定的延滯性和微膨脹性能，且膨脹持續(xù)時間長，而產(chǎn)生膨脹的時間又能與混凝土的內(nèi)部降溫同步，能夠有效的補償大體積混凝土的收縮，進而有效地阻止混凝土裂縫的產(chǎn)生。72．選用最大粒徑較大、顆粒形狀好且級配良好的粗集料，以減少水泥用量和用水量。粗骨料選用5～40mm單粒級卵石，它比5～25mm石子，每立方米混凝土可減少用水量1

6、5kg左右，在相同水灰比情況下，水泥可減少30kg左右。細骨料采用中粗砂，其細度模數(shù)為218。它比采用細砂，每立方米混凝土減少用水量20kg左右，水泥相應(yīng)減少28～35kg，從而降低混凝土的干縮性。3．摻加粉煤灰取代一部分水泥以削減水化熱產(chǎn)生的高溫峰值，同時可改善混凝土的和易性，增加混凝土的粘性減少離析和泌水。粉煤灰最大摻量因水泥品種不同而不同，一般可取代10%～30%的水泥，但水泥用量應(yīng)不少于300kg/m3.4．在混凝土內(nèi)可摻用適量的微膨脹劑（UEA等）替代水泥，以起到降低水泥用量，減少水化熱的作用，同時在混凝土硬化時產(chǎn)生一定微膨脹，以補償混凝土部份收縮。因混凝土分層澆注，要保證混凝土在澆

7、注上層時下層混凝土不至于初凝，又要延緩混凝土的內(nèi)部溫度峰值的出現(xiàn)。5．用低流動性混凝土，即在施工技術(shù)允許的情況下盡可能用低坍落度混凝土（泵送混凝土坍落度一般選擇8～18cm），同時，嚴(yán)格控制水灰比，盡量減少單位體積混凝土的用水量。（二）降低混凝土澆筑溫度7澆筑砼外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也愈高，混凝土溫度高將加速水泥的水化反應(yīng)，混凝土達到最高溫度的時間縮短，因而減少了可利用的散熱時間，不利于降