学校功能室地下室外墙板裂缝控制

　　学校功能室地下室外墙板裂缝控制

　　本工程报告厅有一地下室面积约2500平方米，为有效控制温度、收缩等因素产生的裂缝，我们将作为本次施工的关键施工过程，结合以往类似工程施工经验，事先从可能造成裂缝的原因分析到采取针对性的措施入手，做好充分的施工技术准备。

　　1 裂缝产生的主要原因

　　通过以往实践经验造成地下室板墙裂缝的主要原因有两点：

　　1．是由于混凝土中的水泥石的体积变化，其表现为水化过程中水泥浆的化学减缩；由于温湿度的变化造成水泥石的失水收缩；水泥石的炭化收缩；水泥与水相互作用时所放出热量使水泥石热胀冷缩，当冷缩应力大于混凝土抗拉强度时，将造成混凝土开裂，水泥水化热的大小与水泥品种、矿物组成、水泥用量有关，就水泥用量来讲，水泥用量约大水化热约高。

　　2．施工措施上的缺陷

　　由于地下室外板墙的施工是在底板混凝土施工养护完之后进行，在这一时期内，作为底板混凝土其强度增长、收缩变形等已相对稳定，而在此时浇筑的板墙混凝土又将面临体积变形，一旦变形应力大于约束应力时，地下室墙板必然产生裂缝，其次，由于是在地下，给混凝土早期养护带来一定的困难，从而导致混凝土失水增加，收缩增大而产生裂缝；再有为保证混凝土的工作性能，方便泵送，只有增加混凝土内将量的体积，而水泥浆量的体积增加，必须导致混凝土变形量的增加，相应的收缩随之增加。

　　2 控制板墙裂缝施工技术措施

　　1、由于本工程地下室外墙长度较高，厚度仅为约300mm。为避免混凝土在浇捣过程中产生离析而影响墙体自身抗渗能力，因此决定对外墙进行分层振捣，确保混凝土自身质量及振捣的密实度，从而来保证地下室外墙抗渗能力。

　　2、严格控制原材料质量。水泥优先用低水化热的水泥品种，如硅酸盐和矿渣水泥砂宜选用中、粗砂，特别是要严格控制砂、石膏料的含泥量不超过1.5%。

　　3、加强浇水养护。浇水养护具有两方面的作用，一方面可以带走混凝土中水泥水化产生的热量，不致使混凝土中产生温差而导致温度裂缝；另一方面混凝土养护在湿润的环境下使混凝土毛细孔中长期充盈着毛细水而不至于毛细孔收缩而产生收缩裂缝。

　　4、拆模时间控制；根据本公司多年的施工经验，拆模养护对裂缝的控制较为有利，在墙板砼终凝后1天拆除内外墙模板，覆盖草袋并浇水养护，草袋利用穿墙螺杆昆贴在墙板上。

　　覆盖草袋可以减少混凝土表面的热扩散，减少混凝土表面的温度对裂缝的控制较为有利，在墙板砼终凝后1天拆除内外墙模板，覆盖草袋并浇水养护，草袋利用穿墙螺杆昆贴在墙板上。

　　覆盖草袋可以减少混凝土表面的热扩散，减少混凝土表面的温度梯度，防止产生裂缝；同时可延长散热时间，充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛特征。使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。

　　浇水草袋湿润，能为处于凝固硬化阶段的砼提供水化所需的水分，防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝；保湿养护后，可使用水泥的水化作用顺利进行，提高砼的极限拉伸强度。

　　5、混凝土稳定后及时回填土，由于土壤有良好的保水性，可作为混凝土较佳的养护介质，能很好地衰减外墙板与大气的温度及湿度有传导与对流，对混凝土起到很好的养护作用。

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篇2：大体积混凝土裂缝控制

　　浅谈大体积混凝土裂缝的控制

　　混凝土是以胶凝材料与骨料按适当比例配合，经搅拌、成型和硬化而成的一种石材。按胶凝材料不同，分水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等；按表观密度不同，分重混凝土、普通混凝土、轻混凝土；按使用功能不同，分结构用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土及防辐射混凝土等；按施工工艺不同，又分喷射混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土等；为了克服混凝土抗拉强度低的缺陷，人们还将水泥混凝土与其它材料复合，出现了钢筋混凝土，预应力混凝土，各种纤维增强混凝土及聚合物浸渍混凝土等；

　　另外，随着混凝土的发展和工程的需要，还出现了膨胀混凝土，加气混凝土，纤维混凝土等各种特殊功能的混凝土。目前，混凝土仍向着轻质、高强、多功能、高效能的方向发展。但是，大体积混凝土由于水泥凝结硬化过程中释放出大量的水化热，形成较大的内外温差，当温差较大超过25℃时，混凝土内部的温度应力有可能超过混凝土的极限抗拉强度从而产生温度裂缝，同时混凝土降温阶段如果降温过快，由于厚板收缩，又受到强大的摩阻力，可能导致收缩贯穿裂缝。此外，混凝土本身的收缩也可能造成裂缝的产生。因此大体积混凝土存在的主要问题是控制裂缝。

　　一、大体积混凝土的裂缝

　　大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。

　　但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1~0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。如超过0.2~0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝，将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。

　　大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但抗拉能力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。

　　产生裂缝的主要原因有以下几方面：

　　1、水泥水化热

　　水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3~5天。

　　2、外界气温变化

　　大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

　　3、混凝土的收缩

　　混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。

　　影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。

　　二、大体积混凝土的配制

　　大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：

　　1、粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂；

　　2、外加剂宜采用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等；

　　3、大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量；

　　4、降低原材料的温度；

　　5、水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间，使混凝土水灰比改变，而在掏水时又带走了一些砂浆，这样便形成了一层含水量多的夹层，破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大；且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的提高而缩短；此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂，以降低用水量。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处，用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。

　　三、大体积混凝土的浇筑与振捣：

　　浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：

　　1、全面分层：

　　即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

　　2、分段分层：

　　混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以

从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

　　3、斜面分层：

　　要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土的捣实。下面一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进，震动器也相应跟上。

　　四、大体积混凝土养护时的温度控制

　　养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间，拆模后应立即回土或在覆盖保护，同时预防近期骤冷气候影响，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。

　　温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。

　　在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：

　　1．混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃~30℃。

　　2．混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。

　　3．采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行，还有常见的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。

　　4．保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂等），在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。

　　5．混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。

　　五、结论

　　大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，若不能很好的了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，那么实际生产当中就很难保证施工质量。虽然对于大体积混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠多观察，多比较，出现问题后多缝隙，多总结，结合多种预防处理措施，大体积混凝土的裂缝是完全可以控制在允许范围之内的。

　　通过这次毕业，我感到收获很大。更重要的是，它提高了我查阅资料，分析解决实际问题的能力，同时也培养了我不骄不躁，严谨求实的工作作风。在此，我想知道我并给我极大帮助的教授表示衷心的感谢。

　　最后，在离别之际，为我的母校送上一份真诚的祝福，祝福我的母校明天更美好！

　　参考文献：

　　[1]《钢筋混凝土结构设计规范》中国建筑工业出版社，1999.2

　　[2]赵志缙，赵帆．《高层建筑施工（第二版）》中国建筑工业出版社，20**.1

　　[3]叶琳昌，沈义．《大体积混凝土施工》中国建筑出版社，1987

篇3：混凝土裂缝成因控制

　　浅述混凝土裂缝成因与控制

　　混凝土的裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题。下面就混凝土裂缝的成因与控制谈谈我们的看法。

　　一、裂缝的成因

　　裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

　　(一)设计原因

　　1．设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

　　2．设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

　　3．设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

　　4．设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

　　5．设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。

　　(二)材料原因

　　1．粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。

　　2．骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

　　3．混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

　　4．水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

　　5．水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

　　(三)混凝土配合比设计原因

　　1．设计中水泥等级或品种选用不当。

　　2．配合比中水灰比(水胶比)过大。

　　3．单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。

　　4．配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。

　　5．配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

　　(四)施工及现场养护原因

　　1．现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

　　2．高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

　　3．对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

　　4．大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

　　5．现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

　　6．现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

　　7．现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

　　(五)使用原因(外界因素)

　　1．构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。

　　2．使用荷载超负。

　　3．野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

　　4．周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。

　　5．意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

　　二、裂缝的控制措施

　　(一)设计方面

　　1．设计中的‘抗’与‘放’。

　　在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

　　设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

　　2．设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

　　3．积极采用补偿收缩混凝土技术：

　　在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。

　　4．重视对构造钢筋的认识：

　　在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

　　5．对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

　　(二)材料选择和混凝土配合比设计方面

　　1．根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

　　2．选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

　　3．积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

　　4．正确掌握好?昆凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

　　5．配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

　　(三)现场3~-T-操作方面

　　1．浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

>　　2．混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14—28天。

　　3．混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

　　4．避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

　　5．对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

　　6．夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

　　综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。

　　随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。

篇4：高层混凝土结构中主要受力部位裂缝分析控制

　　高层混凝土结构中主要受力部位的裂缝分析及控制

　　本文就高层建筑结构的几个主要受力部位在混凝土施工中容易产生裂缝的原因进行分析，并从设计与施工两方面提出裂缝的控制措施。

　　混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

　　一、高层建筑施工中几个特殊部位的裂缝分析

　　1、大体积基础混凝土板

　　高层建筑中随着高度的不断增加，地下室愈做愈深，底板也愈来愈厚，厚度在3m以上的底板已屡见不鲜。高层建筑中基础底板为主要的受力结构，整体要求高，一般一次性整体浇筑。国内外大量实践证明，各种大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于体积大，集聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，这样在混凝土内部产生压应力，在外表面产生拉应力，由于此时混凝土的强度低，有可能产生表面裂缝。在降温阶段新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快，混凝土弹性模量低，徐变的影响大，所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时，将在混凝土内部产生裂缝，最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二类裂缝问题，必须进行合理的温度控制。

　　混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值，并有一定的安全系数。为计算温差，就要事先计算混凝土内部的最高温度，它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和。混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3～7天。混凝土内部的最高温度Tma*可按下式计算：

　　Tma*＝To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)(1)

　　式中：T0——混凝土的浇筑温度(℃)

　　W——每m3混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的用量(kg/m3)

　　F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)

　　Q——每kg水泥水化热(J/kg)

　　C——混凝土的比热

　　r——混凝土的密度

　　ξ——不同厚度的浇筑块散热系数(见表1)

　　不同厚度的浇筑块散热系数

　　表1

　　------------------------------------------------

　　厚度(m)1.01.52.02.53.03.54.0＞4.0

　　ξ0.230.350.480.610.730.830.951.0

　　------------------------------------------------

　　实测资料显示，当基础板厚大于2米时，上述公式的相对误差在0.1%～1.3%之间，在计算温差后，即可计算出降温阶段混凝土内部的温度应力σ(2)*ma*

　　σ*ma*＝Eα△T(1-(1)/(coshβL/2))H(t，τ)………(2)

　　式中：E——混凝土的弹性模量(N/mm2)

　　α——混凝土的线膨胀系数(10-5/℃)

　　△T——温差(℃)

　　L——板长(mm)

　　β＝C*／HE

　　H——板厚(mm)H＞0.2L时，取H＝0.2L

　　C*——地基水平阻力系数(N/mm3)

　　H(t，τ)…考虑徐变后的混凝土松驰系数，

　　其中，t——产生约束应力时的龄期，τ——约束应力延续时间。

　　注意同期内由于混凝土收缩引起的应力应转化为当量温差，计入△T一并计算σ*ma*。

　　由(1)、(2)分析可知：为避免裂缝出现，主要是减少△T。可采用合理选用材料，降低水泥水化热，优化混凝土集料的配合比，控制水灰比，减少混凝土的干缩，具体控制措施见后。如有可能，减少浇筑长度L，增加养护时间减少降温速率以相应减少松驰系数对控制贯穿裂缝也有一定的意义。

　　2、地下室混凝土墙板及楼板的裂缝分析

　　地下室墙板的裂缝产生与基础大体积混凝土裂缝产生的原因有相同之处，即混凝土在硬化过程中由于失水会产生收缩应变，在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过程会产生温度应变。但又有其特点：一是墙板受到基础、外围楼板受到地下室外墙的极大约束，这种约束远大于桩基对基础的约束，产生贯穿裂缝的机率大。二是内墙板及楼板受环境温度影响较大。三是内外温差小，产生表面裂缝的机率小。四是养护困难，散热快、降温速率大，混凝土的松驰徐变优势难以利用，在气温骤变季节尤应注意。

　　在计算板内最大拉应力时仍可利用公式(2)，但有以下几点应注意：

　　1)H取0.2L，L为整浇长度；

　　2)C*取值应大于1.5N/mm3因为连接部位有较强钢筋约束；

　　3)计算温差△T时，要考虑底板及外墙(兼作围护情况下)紧靠土体，受环境温差小，而被它们约束的墙板及周边楼板在施工过程中基本同外界温度同步变化。

　　4)若底板墙板施工间隔过长、外墙兼作围护时，则在计算混凝土收缩时应注意约束体与被约束体的收缩期不同，收缩量也不相同。

　　3、高强混凝土裂缝分析

　　目前高层建筑中已广泛使用C40～C60中高强混凝土，随着材料科学的迅速发展，C80～C120的高强混凝土在具体工程中已有应用。由于高强混凝土采用的配合比设计多为低水灰比、高标号水泥、高水泥用量、使用高效减小剂及掺加超细矿粉。这样其收缩机制与普通混凝土就有所不同。

　　高强混凝土由于其水泥用量大多在450～600kg/m3)，是普通混凝土的1.5～2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。

　　高强混凝土因采用高标号水泥且用量大，这样在混凝土硬化过程中，

水化放热量大，将加大混凝土的最高温升，从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下，很有可能导致温度收缩裂缝。由于高强混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

　　二、裂缝的控制措施

　　1、设计措施

　　1)增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3～0.5%之间。

　　2)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

　　3)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

　　4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20～30m，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。

　　2、施工措施

　　1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1～1.5%以下)。

　　2)细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。

　　3)浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。

　　4)根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。

　　5)加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。

　　6)混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。

　　7)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。

　　8)根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。

　　9)对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%～50%。

篇5：地下室混凝土底板施工裂缝控制分析

　　地下室混凝土底板施工裂缝的控制分析

　　概述

　　随着我国城市化进程的加快，建设规模越来越大，在地下室施工过程中，一个相当普遍的问题就是结构产生裂缝，影响了建筑物的使用功能和寿命。我们应采取有效的措施减少裂缝的发生,将有害裂缝控制在允许范围内。

　　施工阶段混凝土裂缝产生的原因

　　裂缝的出现极大部分是由于温度、收缩和地基不均匀沉降产生的变形引起的。在地下室施工时，因为上部荷载不大，地基下沉的可能性较小，主要还是由于温差和收缩变形引起的。其出现的直接原因有：

　　1）泵送商品混凝土的广泛应用，导致混凝土的收缩及水化热增加。

　　2）混凝土的等级日趋提高，水泥的用量相应增加。

　　3）由于地下室底板较厚及大量采用超静定结构，使结构的约束应力不断增大。

　　4）施工方法不当。

　　控制裂缝的措施

　　1）合理布置钢筋

　　钢筋的弹性模量比混凝土的弹性模量大7～15倍，合理的钢筋配置可以起到减轻混凝土收缩的程度，在相同的配筋率下，应选择细筋密布的办法。

　　2）合理留设伸缩缝

　　伸缩缝是为了防止结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的《钢筋混凝土结构设计规范》规定：现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m,合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是非常有效的。

　　3）后浇带

　　它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝，是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。要求在浇捣后浇带之前，结构混凝土至少30％的收缩已完成。

　　4）选用相应的水泥

　　混凝土内部实际最高温升,主要处决于水泥用量及水泥的品种。应优先选用水化热较低的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥。在符合设计的情况下，充分利用混凝土的后期强度，减少水泥的用量。地下室外墙施工时，考虑到矿渣水泥比普通硅酸盐水泥收缩量大25％，因此墙板采用普通硅酸盐水泥为好。

　　5）骨料

　　目前泵送混凝土的碎石规格一般为5～25mm。根据试验，采用5～40mm石子比采用5～25mm石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比情况下，水泥用量减少20kg左右，因此尽量选择大粒径粗骨料。

　　6）砂

　　采用中、粗砂，细度模数必须控制在2.3以上，含泥量控制在2％以下。因为采用细度模数为2.8比2.3的中砂每立方砼可减少水泥用量约30kg，减少水用量20～25kg，从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送砼时，砂率应控制在38％～45％。

　　7）使用粉煤灰等矿物质外掺料

　　由于粉煤灰颗粒呈球状，为中空结构，主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO，因此在混凝土中掺入粉煤灰对改善混凝土的和易性，替代水泥用量降低水化热，减少收缩，提高抗裂性有着良好的效果。但应注意掺入粉煤灰后混凝土的早期强度较低，掺量应根据水泥的品种、不同的工程对象、施工工艺，通过试验确定。

　　8）外加剂

　　为达到抗裂、防水的目的，在配制砼时，一般需要掺入减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大，有些微膨胀剂与其他外加剂一起使用可能产生副作用，因此在使用前应经试验确定。目前工程中应用的微膨剂品种较多，质量参差不齐，我们通过试验、比较，常用的微膨胀剂中UEA－H效果较好，水中养护14d、空气中养护28d的限制膨胀率分别为0.045％和0.011％，符合建材行业标准(JC478－92)水中14d>0.04％和空气中28d<－0.02％要求,转入空气中的回落差，60d　　 UEA－H为0.018％。

　　9）控制混凝土浇筑温度

　　根据规范规定，对大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行，使混凝土温度均匀上升，浇前应在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28 ℃。夏季施工时，如果混凝土的入模温度过高，可用冷水作为搅拌用水，也可将粗骨料遮盖，防止日晒以降低温度。

　　混凝土浇筑以后，混凝土因水泥水化热升温而达到的最高温度主要是混凝土入模温度与水化热引起的。规范规定：温度控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时，温度升幅不宜超过25 ℃。建议限制ΔT30 ℃，根据我们的体会ΔT28 ℃不会产生表面裂缝。对于浇筑厚度在　　1.0～2.5m的底板，实际最高温度一般发生在砼成型后的第3天。

　　10）注意混凝土施工的操作程序

　　除在施工中应切实按照《混凝土结构工程施工及验收规范》执行外，还应做好：a）、控制好坍落度，混凝土为便于泵送，一般要求有较大的坍落度，一般搅拌站是通过外掺高效减水剂来解决。施工单位在定货时应在合同中提出所需砼的坍落度值。坍落度一般控制在120±20mm 为宜。　　b)、泌水，商品混凝土在浇振过程中会发生大量的泌水，当混凝土大坡面的坡脚接近尽端模板时，可改变混凝土浇捣方向，即从尽端往回，与原料坡相交成一个集水坑，用软轴泵及时排除。c)商品混凝土的表面水泥浆较厚，在浇捣后要进行处理，一般先初步按设计标高用长刮尺刮平，然后在初凝前用滚筒碾压数便，再进行二次抹面，提高砼表层密度，消除收缩裂缝。

　　11）加强混凝土的养护

　　塑料薄膜覆盖或浇水草袋覆盖养护是高层建筑地下室底板防止产生裂缝的一重要环节，目的是控制温差，防止产生表面裂缝，可充分发挥混凝土早期强度，使温度产生的应力 σma* <抗拉强度Rf，防止产生贯穿裂缝。另一方面，潮湿的环境可防止混凝土表面因脱水而产生的干缩裂缝，浇水养护不少于14d。

　　12） 做好测

温工作

　　底板混凝土测温工作是为了掌握大体积混凝土水化热的大小。通过调节措施来控制混凝土中心最高温度和表面温度之差不超过会产生裂缝的临界温度。

　　总之,地下室混凝土裂缝控制是一个综合性的课题，要通过设计、施工、材料优选等环节进行全面控制，才能减少裂缝的产生。采用了上述方法，经过了试验和工程实践，对底板大体积混凝土裂缝控制是行之有效的，但对墙面混凝土的开裂现象，还有待我们去继续研究。

　　参考文献

　　1. 《钢筋混凝土建筑结构设计与施工规程JGJ3－91》，中国建筑工业出版社，1991

　　2. 王铁梦，工程结构裂缝控制（M）中国建工出版社，1997.8