超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)措施

超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)措施概述本工程大地下室平面尺寸近似為240x400m，結(jié)構(gòu)尺寸超長，未設(shè)置變形縫，在混凝土收縮，溫度作用下易產(chǎn)生裂縫。產(chǎn)生混凝土裂縫的原因分析根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計形式及特點，以及我司類似工程的施工經(jīng)驗，將工程施工中可能產(chǎn)生混凝土裂縫的成因分類做如下分析，并制定相應(yīng)的控制措施。序號裂縫分類形成原因主要出現(xiàn)部位1混凝土自身特點形成裂縫混凝土是粗集料、細集料、水泥石、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)，混凝土在凝結(jié)硬化時，會產(chǎn)生體積變形，即為混凝土自身收縮；當溫度、濕度變化時，混凝土中水泥石的干燥和冷卻收縮大，而集料的干燥和冷卻收縮小，同時水泥石和集料之間相互粘結(jié)而約束，會產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致變形和裂縫。這些即是由于混凝土自身特性所產(chǎn)生的變形和裂縫。所有結(jié)構(gòu)部位2沉陷收縮裂縫沉陷收縮裂縫產(chǎn)生的原因主要是混凝土流動性過大和流動性不足以及不均勻，在凝結(jié)硬化前沒有沉實或者沉實不夠，當混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制以及模板移動、基礎(chǔ)沉陷等所致。沉陷收縮裂縫在混凝土澆筑后1～3小時出現(xiàn)，裂縫的深度通常達到鋼筋上表面。墻柱結(jié)構(gòu)、3干縮裂縫現(xiàn)澆混凝土表面，在混凝土終凝后，由于無恰當養(yǎng)護措施，混凝土受外部條件影響，表面水分損失過快，變形大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。地下室側(cè)墻4塑性收縮裂縫在水泥活性大、混凝土溫度較高，或在水灰比較低的條件下會加劇引起塑性收縮開裂。因為這時混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分不能及時得到補充，這時混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點拉力，混凝土的表面就會出現(xiàn)分布不均勻的裂縫，出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進一步加大，于是裂縫進一步擴展。樓蓋板、基礎(chǔ)底板5溫度裂縫在混凝土凝結(jié)硬化過程中，由于熱量的傳遞、積存，混凝土內(nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的3~5天，因為混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度高，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力和溫差成正比，溫差越大，溫度應(yīng)力也越大。當這種溫度應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)外約束應(yīng)力(包括混凝土抗拉強度)時，就會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3～5天，初期出現(xiàn)的裂縫很細，隨著時間的發(fā)展而繼續(xù)擴大，甚至達到貫穿的情況。剪力墻、基礎(chǔ)筏板6安定性裂縫安定性裂縫表現(xiàn)為混凝土結(jié)構(gòu)龜裂，主要是原材料原因，即水泥安定性不合格而引起的。所有結(jié)構(gòu)7化學反應(yīng)引起裂縫由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，空氣中的各種有害物質(zhì)進入混凝土后發(fā)生化學反應(yīng)，使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，銹蝕的鋼筋在混凝土內(nèi)部不斷的積累后，體積膨脹，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)脹裂?；炷磷陨泶嬖诩盎炷涟韬秃髸a(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學反應(yīng)而引起的裂縫，一般出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補救。墻柱結(jié)構(gòu)樓蓋結(jié)構(gòu)8受外部約束引起裂縫本土建工程部分地下室側(cè)墻長度較長，側(cè)墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度和收縮變形，在高度方向是自由的，但在縱向卻受到另一結(jié)構(gòu)——地下室底板的約束，在長墻承受降溫和收縮作用時，必將產(chǎn)生縮短變形，受到底板的約束，引起拉應(yīng)力，當拉應(yīng)力超過抗拉強度時便引起開裂。地下室側(cè)墻超長結(jié)構(gòu)裂縫施工控制措施影響因素控制方法方法分析及說明控制要點材料選擇合適水泥品種本工程選用礦渣硅酸鹽、低堿、低水化熱水泥，并摻加15-30%符合國家標準的Ⅰ級粉煤灰以取代水泥，以改善混凝土性能，降低水泥用量。1.低熱礦渣水泥7天的水化熱不大250KJ/Kg。2.粉煤灰摻量根據(jù)試配、試驗確定。選擇合適骨料品種及級配強度高、級配良好、含泥量小的石子總表面積小，需要包裹的水泥漿少，能減少水泥用量，提高混凝土的密實性；在級配良好的前提下，石子粒徑越大水泥漿用量減少，但流動性較差；細砂總表面大、水泥需用量增加，粗砂雖水泥漿用量可減少，但容易產(chǎn)生泌水，降低工作性能；含泥量小的骨料能減少混凝土的收縮，提高混凝土的耐久性。1.含泥量：石子1%；砂1%-1.5%；2.粗骨料級配：大體積混凝土粗骨料連續(xù)級配為5～40mm；非大體積混凝土粗骨料連續(xù)級配為5～31.5mm；3.細骨料：采用中、粗砂，細度模量為2.80，平均粒徑為0.38mm。摻加高效減水劑，降低水灰比攪拌混凝土用水量比膠凝材料水化所需用水量多，混凝土中多余水揮發(fā)引起混凝土更大的收縮，摻加適量減水劑以降低水灰比、減少用水量能有效減少混凝土收縮。選用聚羧酸鹽高效減水劑，使用前對選用的水泥和各種摻合料做多種摻量下的相容性試驗，尋找摻量飽和點和最佳摻量。配比影響因素多組試配試驗選擇最優(yōu)配比配合比設(shè)計應(yīng)首先在滿足強度要求和工作性能的前提下，減少水泥用量和用水量，降低砂率、提高粗骨料含量、控制含氣量，以減少混凝土的自收縮，降低絕對溫升，延緩水化熱峰值，提高混凝土的抗裂性、密實性和耐久性等。1.60天強度作為配合比設(shè)計強度指標，最終強度不大于設(shè)計強度的1.2倍。2.粘度適宜，無離析、泌水現(xiàn)象，坍落度T＝140±20mm，經(jīng)時損失值＜10％。初凝時間8～10h，終凝10～12h。3.采用混凝土收縮試驗儀和平板開裂試驗儀分別檢測混凝土體積穩(wěn)定性與抗裂能力，控制體積變形≤0.02%。操作影響因素檢測混凝土入模溫度控制混凝土的入模溫度，保證混凝土入模后強度能正常增長，同時避免由入模溫度不合適帶來混凝土表面與大氣溫度間、中心與表面溫度間更大的溫差，引起混凝土更大的溫度裂縫和收縮裂縫。當檢測出溫度不合適時，及時調(diào)整混凝土的出機溫度及運輸保溫方式：當溫度過高時，攪拌時加入冰水，并在運輸車上和澆筑泵管上裹保溫材料進行保溫。1.混凝土的入模溫度控制在20～30℃較為合適。2.調(diào)整混凝土出機溫度的冰水摻加量通過計算確定。3.減少混凝土運輸與澆筑過程的溫度損失的保溫材料厚度通過計算確定。坍落度筒檢測混凝土入模坍落度控制混凝土的入模坍落度，保證混凝土具有良好的泵送性能的基礎(chǔ)上，避免因坍落度過大引起混凝土更大的收縮。入模坍落度T＝140±20mm?？刂苹炷琳駬v時間與振搗方法控制混凝土的振搗時間和振搗方法，并在混凝土初凝前進行二次振搗，避免混凝土因過振引起泌水、漏振造成密實性不良進而降低結(jié)構(gòu)的抗裂能力。1.振搗時間以混凝土表面剛剛泛漿且不再產(chǎn)生氣泡為準；2.振搗方法以能保證混凝土密實為標準，不得漏振或過振。加強混凝土表面處理混凝土表面收光抹平后，由于表面水分損失較快，容易產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土初凝后終凝前二次抹壓，閉合收水裂縫。環(huán)境影響因素選擇合理的養(yǎng)護措施當混凝土養(yǎng)護環(huán)境濕度較小時，混凝土表面及內(nèi)部水分較快流失，容易形成表面收水裂縫和內(nèi)部自收縮裂縫。當混凝土養(yǎng)護環(huán)境溫度與混凝土表面溫度溫差、表面溫度與內(nèi)部中心溫度溫差大于25℃時，混凝土的溫度應(yīng)力將超過混凝土抗拉強度，造成混凝土溫度裂縫?？偨禍夭畈淮笥?0℃。1.養(yǎng)護環(huán)境濕度：不小于80%；2.養(yǎng)護方式：水平結(jié)構(gòu)覆蓋塑料薄膜密封保濕；豎向結(jié)構(gòu)柱拆模后包裹塑料薄膜養(yǎng)護；墻掛麻袋片澆水養(yǎng)護。3.混凝土養(yǎng)護時間：養(yǎng)護時間不少于兩個月。結(jié)構(gòu)面及時覆蓋防水層及回填土混凝土的暴露面越大，暴露時間越長，收縮越大。地下室頂板施工完成后，及時做防水層及回填土，避免干風直接吹刮混凝土結(jié)構(gòu)面。抵抗裂縫發(fā)生的措施補償收縮技術(shù)在混凝土中摻加適量的微膨脹劑，微膨脹混凝土在水化過