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1、<p> 地下室大體積混凝土裂縫預(yù)防與控制</p><p> ?。壅萦捎谕夂奢d、結(jié)構(gòu)次應(yīng)力和形變應(yīng)力等因素,導(dǎo)致地下室大體積混凝土產(chǎn)生裂縫??梢酝ㄟ^控制材料及配合比,調(diào)整鋼筋配置,循環(huán)水散熱,合理的設(shè)置后澆帶和加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)的方式進(jìn)行控制。 </p><p> ?。坳P(guān)鍵詞]大體積混凝土;裂縫;原材;配合比;鋼筋配置;循環(huán)水散熱;后澆帶;養(yǎng)護(hù) </p><p&g
2、t; [中圖分類號(hào)]TU528.32?。畚墨I(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1727-5123(2011)03-025-01 </p><p> 隨著城市建筑的發(fā)展,地下空間被廣泛利用,但地下室的施工卻遇到一些問題。地下室大體積混凝土裂縫預(yù)防與控制就是其中之一。 </p><p> 地下室大體積混凝土有如下特點(diǎn):①混凝土強(qiáng)度高,水泥用量大,因而收縮形變大;②幾何尺寸大,內(nèi)部熱容積聚迅速,溫升
3、快,而外部卻散熱快,易形成高溫差;③工程量大,施工連續(xù)性強(qiáng),不易控制。 </p><p> 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因有三種:①由外荷載引起,即按照常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起;②結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起,即實(shí)際工作狀態(tài)與假模型不符所致;③由形變應(yīng)力引起,這是由于溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的結(jié)構(gòu)變形。地下室大體積混凝土裂縫主要原因?qū)儆诘谌N。 </p><p> 1 產(chǎn)生裂縫的原因及影響 &l
4、t;/p><p> 1.1 溫差的形成及其影響在混凝土結(jié)構(gòu)中,引起溫度變化的熱量主要源于水泥的水化熱。地下室大體積混凝土基礎(chǔ)中,混凝土強(qiáng)度級(jí)別較高(一般都高于C30),水泥用量大,因此混凝土在初凝過程中會(huì)有大量水化熱產(chǎn)生。混凝土是熱的不良導(dǎo)體,又由于地下室底板幾何尺寸巨大,這些熱量不易及時(shí)排出而積聚,導(dǎo)致了其內(nèi)部溫度迅速升高(最高時(shí)可達(dá)70~80℃)。相反,在構(gòu)件表面,則由于散熱條件良好,溫度保持較低水平,這樣就出
5、現(xiàn)了內(nèi)外溫差。這種相對(duì)的“內(nèi)脹外縮”對(duì)混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)它超過混凝土伸拉極限1~1.5x10-4生了。 </p><p> 1.2 混凝土收縮形變及其影響。①化學(xué)收縮?;炷劣不^程中,水泥要發(fā)生一系列化學(xué)變化,稱之為水化,但水化生成物體積比反應(yīng)前物質(zhì)總體積要小,這種收縮,我們稱為化學(xué)收縮;②混凝土的干收縮。干收縮是由于混凝土內(nèi)部吸附水蒸氣引發(fā)凝膠體失水產(chǎn)生緊縮,混凝土的干收縮取決于周圍環(huán)境的濕度變化。在
6、大體積混凝土中,當(dāng)這種收縮由于內(nèi)外環(huán)境部一致而使混凝土構(gòu)件表面拉應(yīng)力超過其拉伸極限時(shí),導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。 </p><p> 1.3 地基的不均勻沉降及其影響基礎(chǔ)的主要依據(jù)是工程地質(zhì)勘查報(bào)告。任何一個(gè)地質(zhì)勘查,其結(jié)果都是近似的,當(dāng)設(shè)計(jì)假設(shè)模型與地質(zhì)實(shí)際不符等情況出現(xiàn)時(shí),都很可能出現(xiàn)不均勻沉降對(duì)混凝土就產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過混凝土極限張伸值時(shí),導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。這種裂縫一旦出現(xiàn)就比較嚴(yán)重,可能危及安全和使用功能。 &
7、lt;/p><p><b> 2 采取措施 </b></p><p> 2.1 控制混凝土選材和配合比,摻加外加劑,減少水泥用量和用水量,降低水化熱和收縮形變。普通硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度高但水化熱大;礦渣水泥雖然比普通水泥比熱低,但泌水、干縮現(xiàn)象嚴(yán)重,而后期硬化收縮也大;火山灰水泥后期收縮較大,同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益也不合算。通過比較我們選擇了粉煤灰水泥。 </p>
8、<p> 粉煤灰水泥特性如下:成分,在硅酸鹽水泥中摻入占水泥重量20~40%的粉煤灰組合而成。特性,早期強(qiáng)度較低,后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快;水化熱較?。荒蛢鲂圆?;耐酸腐蝕及耐水性較好;抗炭化能力差;抗?jié)B性較好;干縮性較??;抗裂性較好。供應(yīng)標(biāo)號(hào),275、325、425、425R、525、525R、625R。 </p><p> 選擇粉煤灰水泥在技術(shù)上有兩點(diǎn)好處:①減少內(nèi)部水化熱的產(chǎn)生(因?yàn)闇p少了水泥用量);②
9、減少了混凝土的“干縮”量,這樣從整體上對(duì)裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展起到了預(yù)防和抑制作用。 </p><p> 粗、細(xì)骨料:石子選擇了級(jí)配良好的碎石,針、片狀顆粒含量<8%;含泥量<0.5%;含硫雜質(zhì)<0.5%;砂為中砂,細(xì)度模數(shù)為3.5,含泥量<5%含硫雜質(zhì)<5%。 </p><p> 另外,我們還采用了外加劑LN-800N和膨脹劑HEA,這在相當(dāng)程度上減低水灰比和
10、水泥用量降低了水化熱,也使混凝土得到補(bǔ)償收縮。 </p><p> 2.2 調(diào)整鋼筋配置方案,增設(shè)溫度傳遞分布筋,將混凝土內(nèi)部熱量及時(shí)傳遞出來,防止內(nèi)部熱量積蓄。 </p><p> 在配筋設(shè)計(jì)上,建議設(shè)計(jì)院在配筋率不變情況下,采用上下匹配差異方案,即底皮鋼筋在無柱板上無論橫縱都采用Ф25@150,在有柱板處上下皮筋均采用Ф25@300。由于混凝土有1米厚,考慮到散熱,我們?cè)诘推や摻詈?/p>
11、頂皮鋼筋之間設(shè)置了Ф25,溫度分布筋,每平方米1根,上下采用搭接焊,將原來Ф28@200配筋方案徹底放棄了。這種上下錯(cuò)位分布,減小鋼筋直徑,加密鋼筋間距在一定程度上緩和了混凝土收縮,上下搭接的連通能快速把中間熱量傳遞出來,減小裂縫產(chǎn)生的比例。 </p><p> 2.3 在空間允許的情況下,還可以采用循環(huán)水管(細(xì)小鐵管)進(jìn)行循環(huán)水散熱,但造價(jià)要偏高一些,散熱效果較好。 </p><p>
12、 2.4 合理設(shè)置后澆帶,減少早期不均勻沉降,放松約束程度。不均勻沉降主要由地基質(zhì)和上部建筑荷載不一引起,由于地下室面積大,我們?cè)谥鳂桥c輔樓相交接的為止設(shè)置了3條后澆帶,這樣,有效的減少了工程早期可能不均勻沉降所產(chǎn)生的裂縫,也對(duì)整個(gè)底板放松了約束,同時(shí)還減少不能聽澆筑長(zhǎng)度引起的蓄熱量,減少溫度應(yīng)力,對(duì)裂縫的預(yù)防和控制擴(kuò)展起到了相當(dāng)作用。 </p><p> 2.5 采取措施加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,防止出
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