大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施(1)
毕业论文
2014/4/1
摘要：混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。
关键词：大体积 混凝土 结构 裂缝控制 综合措施
大体积混凝土结构裂缝的一般概念
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。 国内外工程技术界都认为，规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。各同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽小完全一致，但基本相同。如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0．3～0．4mm；在轻微腐蚀介质中，裂缝允许宽度为0．2～0．3mm；在严重腐蚀介质中，裂缝允许宽度为0．1～0．2mm。但对建筑物的抗裂要求过严，必将付出L!大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围之内。 根据国内外的调查资料，工程实践中结构物的裂缝原因，属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80％以上，属于荷载引起的约占20％左右。在大体积混凝土工程施上中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。我国的工程技术人员存科学实验的基础』：，以防为主，采用了温控施工技术，在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比没讣、拌制、运输、浇筑、保温养护及施工过程中混凝土浇筑内部温度和温度应力的监测等环节，采取了一系列的技术措施，成功地完成了我国许多钢铁企业和1二业民用建筑、高层建筑的大体积混凝土工程的施工，取得lr丰富的施工经验。
二、裂缝控制的设计措施
1．大体积混凝土的强度等级宜在C20～C35范围内选用，利用后期强度R60。随着高层和超高层建筑物不断出现，大体积混凝土的强度等级日趋增高，出现CA-0～C55等高强混凝土，设计强度过高，水泥用量过大，必然造成混凝土水化热过高，混凝土块体内部温度高，混凝土内外温差超过30℃以上，温度应力容易超过混凝土的抗拉强度，产生开裂。竖向受力结构可以用高强混凝土减小截面，而对于大体积混凝土底板应在满足抗弯及抗冲切计算要求下，采用C20～C35的混凝土，避免设计上“强度越高越好”的错误概念。 考虑到建设周期长的特点，在保证基础有足够强度、满足使用要求的前提下，可以利用混凝土60d或90d的后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑块体的温度升高。
2．大体积混凝土基础除应满足承载力和构造要求外，还应增配承受罔水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋，以构造钢筋来控制裂缝，配筋应尽可能采用小直径、小间距。采用卣径8～14mm的钢筋和100～150mm间距足比较合理的。伞截面的配筋率不小于0．3％，应在0．3％～0．5％之间。
3．当基础设置于岩石地荜上时，宜住混凝土垫层上设置滑动层，滑动层构造町采，_}l一毡二油，在夏季施工时也可采用一毡一油。
4．避免结构突变(或断而突变)产生鹰力集中。转角和孔洞处增设构造加强筋。
5．大块式基础及其他筏式、箱式基础不应设置永久变形缝(沉降缝、温度伸缩缝)及呸向施T缝。町采用“后浇缝”和“跳仓打”来控制施工期间的较大温差及收缩应力。
6．大体积混凝土_T程施工前，应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩力进行验算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差(不超过25℃，《上海地区深基础施工指南》规定不超过30℃。实际操作时，严者为25℃，松者为30℃)及降温速度(不超过1．5℃／d)的控制指标，制订温控施工的技术措施。
7．以预防为主。在设计阶段就应考虑到可能漏水的内排水措施，以及施工后的经济可靠的堵漏方法。
关键词：大体积 混凝土 结构 裂缝控制 综合措施
大体积混凝土结构裂缝的一般概念
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。 国内外工程技术界都认为，规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。各同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽小完全一致，但基本相同。如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0．3～0．4mm；在轻微腐蚀介质中，裂缝允许宽度为0．2～0．3mm；在严重腐蚀介质中，裂缝允许宽度为0．1～0．2mm。但对建筑物的抗裂要求过严，必将付出L!大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围之内。 根据国内外的调查资料，工程实践中结构物的裂缝原因，属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80％以上，属于荷载引起的约占20％左右。在大体积混凝土工程施上中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。我国的工程技术人员存科学实验的基础』：，以防为主，采用了温控施工技术，在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比没讣、拌制、运输、浇筑、保温养护及施工过程中混凝土浇筑内部温度和温度应力的监测等环节，采取了一系列的技术措施，成功地完成了我国许多钢铁企业和1二业民用建筑、高层建筑的大体积混凝土工程的施工，取得lr丰富的施工经验。
二、裂缝控制的设计措施
1．大体积混凝土的强度等级宜在C20～C35范围内选用，利用后期强度R60。随着高层和超高层建筑物不断出现，大体积混凝土的强度等级日趋增高，出现CA-0～C55等高强混凝土，设计强度过高，水泥用量过大，必然造成混凝土水化热过高，混凝土块体内部温度高，混凝土内外温差超过30℃以上，温度应力容易超过混凝土的抗拉强度，产生开裂。竖向受力结构可以用高强混凝土减小截面，而对于大体积混凝土底板应在满足抗弯及抗冲切计算要求下，采用C20～C35的混凝土，避免设计上“强度越高越好”的错误概念。 考虑到建设周期长的特点，在保证基础有足够强度、满足使用要求的前提下，可以利用混凝土60d或90d的后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑块体的温度升高。
2．大体积混凝土基础除应满足承载力和构造要求外，还应增配承受罔水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋，以构造钢筋来控制裂缝，配筋应尽可能采用小直径、小间距。采用卣径8～14mm的钢筋和100～150mm间距足比较合理的。伞截面的配筋率不小于0．3％，应在0．3％～0．5％之间。
3．当基础设置于岩石地荜上时，宜住混凝土垫层上设置滑动层，滑动层构造町采，_}l一毡二油，在夏季施工时也可采用一毡一油。
4．避免结构突变(或断而突变)产生鹰力集中。转角和孔洞处增设构造加强筋。
5．大块式基础及其他筏式、箱式基础不应设置永久变形缝(沉降缝、温度伸缩缝)及呸向施T缝。町采用“后浇缝”和“跳仓打”来控制施工期间的较大温差及收缩应力。
6．大体积混凝土_T程施工前，应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩力进行验算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差(不超过25℃，《上海地区深基础施工指南》规定不超过30℃。实际操作时，严者为25℃，松者为30℃)及降温速度(不超过1．5℃／d)的控制指标，制订温控施工的技术措施。
7．以预防为主。在设计阶段就应考虑到可能漏水的内排水措施，以及施工后的经济可靠的堵漏方法。
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