超长钢筋混凝土结构施工裂缝控制技术分析.docVIP

PAGE PAGE 1 超长钢筋混凝土结构施工裂缝控制技术分析 　　摘要：近年来,各种平面尺寸超长、超大的大型公共建筑、厂房结构、商业中心等迅速涌现,超长混凝土结构的数量越来越多。在超长混凝土结构中,混凝土收缩及温度变形由于受到约束产生的间接应力常常引起结构大面积的开裂,业主及建筑师一般要求结构不设置伸缩缝,超长混凝土结构必须通过采取合理的技术和施工措施以达到裂缝控制的目的。对超长、大体积混凝土结构的裂缝问题，应作为一个非常值得讨论和研究的课题加以重视，以确保结构的安全性。 　　关键词：超长结构无缝施工裂缝控制技术 　　中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号： 　　一、目前混凝土工程裂缝规律简介 　　混凝土工程产生裂缝的条件与特点介绍： 　　1、墙体、梁板结构裂缝较多，有些工程墙体裂缝达到每隔3～5m就有一道竖向裂缝。见示意图2。 　　2、混凝土强度等级越高，混凝土裂缝越多。 　　3、地上楼板混凝土构件裂缝也比较常见，呈不规则状（见图3）。 　　4、结构突变处裂缝较多，如楼梯口、门窗、预留洞等（见图4）。 　　5、时间性：裂缝出现大大提前，严重时，拆模时就已产生裂缝。目前混凝土开裂多发在早期（施工阶段），一般3～10天，混凝土就产生了大量的裂缝。混凝土后期裂缝原因复杂，在此不一一阐述。 　　以上所述的裂缝规律并不是因为结构超长引起的，即使结构不超长（已经留置后浇带），上述的裂缝照样经常出现。这些裂缝宽度一般不会超过0.3mm，可以说不影响结构的安全性，但对工程的耐久性和防水性会带来一些影响。 　　超长裂缝结构产生的原因及分类 　　混凝土裂缝产生的原因是多方面的，情况较为复杂，综合原因很多。工程实践证明，裂缝形成的原因主要有三个方面：变形、荷载及不均匀沉降。一般由温差、收缩、不均匀沉降等引起的变形形成的裂缝占80%，荷载造成的占20%。而对于超长结构、大体积混凝土产生的裂缝主要有以下两种。 　　1、温度差异造成混凝土裂缝产生：对于较大体积混凝土浇筑工程，在混凝土浇筑硬化的早期，由于水泥的水化能够发出大量的热量，导致混凝土内部温度升高过快，同时混凝土表层的温度由于受到空气的温度影响，气温很低，因此就产生了内部与外部相差很大的温差，从而使混凝土内部发生压力，混凝土表明产生拉力，当这些力度大于混凝土自身的抗拉强度后，混凝土的表面就会发生裂纹，所以大体积混凝土在施工过程中，一定要注意温度的作用。 　　2、体积压缩导致混凝土裂缝的产生： 　　当混凝土浇筑施工结束数天后，水泥所含的水化热量基本释放完毕，混凝土的温度逐步由高降低，在这个降温过程中会引发混凝土的收缩，再加上混凝土由于体积过大，内部在受到地基和结构的约束，混凝土不能自由改变形状，加上温度变化发生的拉应力，就有可能超出混凝土自身的极限强度，从而在约束面向下开始形成收缩裂缝，影响混凝土工程的质量与美观。 　　无缝设计的含义 　　所谓无缝设计是个相对概念，根据结构情况，可无缝或少缝。它不包括沉降缝。它指的是释放收缩应力的后浇带，其设计思路是：抗放兼备、以抗为主的原则。也即用CSA抗裂防水剂或膨胀剂补偿收缩混凝土作为结构材料，在硬化过程中产生的膨胀作用，由于钢筋和邻位约束，在结构中建立少量预压应力σ。 　　考虑结构强度的安全，膨胀不能太大，且在硬化14d基本结束。经研究，CSA替代水泥量8～12％范围内，对强度不影响，其膨胀率ε2=(2～3)×10-4，在配筋率υ=0.2～0.8％下，可在结构中建立0.2～0.7Mpa预压应力，这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化过程中产生温差和千缩的拉应力，从而防止收缩裂缝，或把裂缝控制在无害裂缝范围内。 　　四、控制裂缝的措施 　　预防大体积混凝土构件或者超出混凝土构件出现裂缝主要应从两个条件去控制，一个方法就是在浇筑过程中对温度进行控制，改善混凝土浇筑条件，减少温度对混凝土构件产生应力，另一方面就是从提升混凝土抗裂水平方面入手，添加抗裂剂，对混凝土自身性能进行改良。 　　（1）、水泥标号的选用与计量标准：由于水泥矿物成分的差异，各个标号的水泥水化热度差异也不同，要在源头上降低水泥水化造成的温度差，一方面要选用水泥活性和强度等级较大的品种，另外一方面，就是降低单方水泥的剂量，这样就可以降低裂缝发生的条件。 　　（2）、使用混合材料：通过添加粉煤灰等混合材料既能减低水泥的使用量，可以使水泥水化热产生的温度降低，或者推迟水化热度的发生，加入混合材料，不仅能降低温差，还能提升混凝土的和易性，还能降低成本，对施工成本控制也有好的促进作用。 　　（3）、掺外加剂：宜采用缓凝型高效减水剂，以达到降低水泥用量、降低水化升温、推迟了水化热峰值出现的时间、提高砼工作性等目的。 　　（4）、掺用抗裂剂：TB-CSA的掺入不仅能补偿混凝土的收缩，而且能降低10