浅析大体积钢筋混凝土基础裂缝控制

更新时间:2024-04-01 作者:用户投稿原创标记本站原创
【摘要】现代建筑业的规模不断扩大,高层建筑及一些大型建筑物的迅猛发展,凝土基础施工中暴露出来的质量问题也层出不穷,本文对大体积混凝土施工中最常见的质量问大体积钢筋混题――混凝土裂缝浅析,从而对大体积混凝土裂缝控制及如何采取防治措施作进一步的认识。
【关键词】混凝土 裂缝
Abstract:The modern construction industry continues to expand the scale.High buildings and large buildings of the swift and violent development.Concrete foundation construction exposed quality problems also emerge in an endless stream, in this paper, the construction of large volume concrete in the most common quality problem in large volume reinforced concrete - concrete crack analysis, thus the large volume concrete crack control and how to take preventive measures for further understanding.
Key words : concrete crack
:A
高层建筑的箱形基础或筏形基础,多有厚度较大的钢筋混凝土底板,高层建筑的桩基有厚大的承台。这些都是体积较大的钢筋混凝土工程。此外,一些大型设备基础和工程构筑物的基础,混凝土体积越来越大。大体积钢筋混凝土结构的施工技术和施工组织都较复杂,组织大体积钢筋混凝土基础施工,在模板、钢筋和混凝土工程等方面有许多技术问题需要逐个解决,但在大体积混凝土施工中最常见的质量问题是混凝土裂缝,需要大家引起注意,加以重视和防止。
1 温度裂缝
温度裂缝多发生在施工期间,大体积钢筋混凝土结构浇筑后,在硬化过程中,水泥的水化热很大,由于混凝土体积大,聚积在内部水泥水化热不易散发,混凝土的内部温度将显著升高。而混凝土表面则散热较快,这样形成较大的内外温差。当温度产生非均匀的降温差时(如施工中不严格按照有关规定施工,过早拆除模板,在冬季施工中,过早除掉保温层,或受到寒潮袭击),将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,此时表面受到内部混凝土的约束,将产生拉应力,而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,当这个拉应力超过此时的混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生表面裂缝。
大体积混凝土浇筑初期,混凝土处于升温阶段及塑性状态,弹性模量小,变形变化所引起的应力也很小,但随着混凝土龄期的增长,强度、弹性模量的增高,对混凝土内部降温收缩的约束也开始增大,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发,及胶质体的胶凝作用,促使混凝土硬化时收缩。当混凝土收缩时,全部或部分地受到地基、混凝土垫层或结构本身的约束作用,在混凝土,内部会产生很大的拉应力,如果产生的拉应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝,这种裂缝有时是贯穿性的,将影响结构的整体形、耐久性和防水性,影响正常使用,给工程带来严重的危害。
表面裂缝虽然不属于破坏性的裂缝,但是,在混凝土收缩时,由于表面裂缝处断面削弱,而且容易产生应力集中,促使混凝土收缩裂缝的开展,所以在大体积混凝土施工中也是不容忽视的。
2 防止大体积钢筋混凝土底板的表面裂缝
混凝土浇筑后,因水泥水化热升温而达到的最高温度,等于混凝土入模温度与水泥水化热引起的混凝土温升峰值之和。规范规定:当混凝土内部最高温度值与混凝土表面温度之差Δ≤25℃范围以内时,将不会产生表面裂缝。如果采取措施,降低混凝土的入模温度,选用中、低发热量的水泥品种或利用混凝土后期强度和掺减水剂限制水泥用量,即可降低混凝土内部的最高温度,或在施工时采取保温的养护措施:如采用一砖厚永久性砖模。养护时在混凝土表面砌成浅水池,放入水,起到保温和养护双重作用,这样能控制表面混凝土散热太快,使混凝土表面保持较高温度。这些措施都可使混凝土内部与表面的温差减小,避免产生表面裂缝。
3 防止大体积钢筋混凝土底板的收缩裂缝
混凝土中约有20%的水分是水泥硬化所必要的,还有80%左右的游离水分需要蒸发,这种收缩变形要受约束条件的影响。如受到外界约束作用过大,将引起混凝土的开裂。考虑建筑工程中尤其是高层建筑基础工程中的大体积混凝土具有以下特点:
3.1 混凝土级别较高,水泥用量较大,因而收缩变形大;
3.2 均为配筋结构,配筋率较高,配筋对控制裂缝有利;
3.3 水化热温升较快,降温散热亦较快,因此降温与收缩的共同作用是引起混凝土开裂的主要因素;
3.4 控制裂缝的方法主要是依靠合理配筋、改进设计、采用合理的浇筑方案和浇筑后加强养护等措施,以提高结构的抗裂性和避免引起过大的内外温差而出现裂缝。
4 结语
根据以上特点,可以认为这类结构所承受的温差和收缩,主要是均匀温差和均匀收缩,因而外约束应力是主要的。由于高层建筑箱形基础,桩基承台和筏式基础的底板厚度远小于长度和宽度,当厚度小于或等于0.2倍的长度时,可按均匀温差和均匀收缩进行应力应变计算,即在温度收缩变形作用下,其全截面基本为受力的长条板。为防止大体积钢筋混凝土底板的收缩裂缝,除在理论上应验算由温差和混凝土收缩所产生的温度应力不能超过当时的基础混凝土的极限抗拉强度值以外,从施工方面考虑,首先要编制好切实可行的施工方案和合理周密的技术措施,必须在混凝土施工操作上保证质量,注意从原材料的选用直到浇筑后的养护等每个环节加强质量管理,另外在施工过程中采取全过程的温度监测,才能防止产生裂缝。对于在岩石地基或厚大的混凝土垫层上浇筑大体积混凝土时,为了消除或减少约束作用,可在上面浇沥青胶并撒砂子或铺沥青油毡纸。总之,为了控制裂缝开展,应着重从控制温升,延缓降温速率、减小混凝土收缩、改善约束程度和设计构造等方面采取技术措施。结合实际、全面考虑、合理采用,才能收到良好的效果。
参考文献
袁必果,钢筋混凝土及砖石结构.武汉源于:论文开题报告www.808so.com
大学出版社,2000
建筑工程管理与实务全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会2011

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