特殊地区大体积混凝土裂缝的防治.pdf

5 5 2 建 筑 技 术 A r c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y 第 4 2卷第 6期 2 0 1 1 年 6月 Vo 1 4 2 No 6 J u n 2 0l 1 特殊地区大体积混凝土裂缝的防治 李少华，潘继勇 ( 北京城建集 团工程总承包部 ， 1 0 0 0 8 8 ， 北京 ) 摘要 ： 对特殊地区大体积混凝土裂缝产生 的原因进行分析 ， 并采用多种措施 ， 有效地控制了裂缝 的产生 ， 为类似工程积累了经验。 关键词：大体积混凝土 ； 裂缝 ； 防治 中图分类号 ： T U 7 5 5 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 1 l 0 6 0 5 5 2 0 2 PREVENTI oN AND TREATM NT oF M AS S E CoNCRETE CRACK I N S PECI AL REGI ON LI Sh ao -h u a，PAN J i - y on g ( B e ij i n g U r b a n C o n s t r u c t i o n G r o u p G e n e r a l C o n t r a c t i n g Di v i s i o n ，1 0 0 0 8 8 ，B e i j i n g ， C h i n a ) Abs t r a c t ： Th r o u g h t h e c o n s t r u c t i o n o f ma s s i v e c o n c r e t e i n s p e c i a l r e g i o n ，t h e r e a s o n f o r g e n e r a t i o n o f c r a c k o n ma s s i v e c o n c r e t e i s a n a l y z e d a n d g o o d me a s u r e s a r e a d o p t e d t o e f f e c t i v e l y c o n t r o l t h e g e n e r a t i o n o f c r a c k ， p r o v i d i n g c e r t a i n e x p e r i e n c e s for s i mi l a r p r o j e c t s Ke y wo r ds ：mass i v e c o n c r e t e；c r a c k；p r e v e n t i o n a n d t r e a t me n t 1 工程概况 规要求， 成为裂缝控制的不利条件。 新疆和 田地区某 综合楼为北京 市援疆项 目， 总 建筑面积为2 7 8 0 0m 2 ， 地下1 层 ， 地上9 层 ， 东西长7 1 8 m， 南北宽5 0 n l ， 基础底板为8 0 0 m m厚钢筋混凝土筏 板 ， 电梯 井承 台厚达1 2 0 0 m i l l ， 底板混凝土一次浇筑 量达 4 0 0 0 m 。 和田地区位于新疆最南端 。地处喀喇昆仑山与塔 克拉玛干大沙漠之间， 该地区特点是 ： ( 1 )气候干燥 ， 水分蒸发极快， 易导致混凝土过早 失水 ： ( 2 )风沙较大 ， 五六级大风常见 ， 也易导致混凝土 失水过快 ： ( 3 )昼夜温差大， 气温难以掌握 ， 易使混凝土受骤 冷骤热影响； ( 4 )当地水泥供应品种单一 ， 仅 有普通硅酸盐水 泥 ， 别无他选 ； ( 5 )本地没有粉煤灰及矿粉 ， 搅拌混凝土全部采 用水泥 ， 单方混凝土水泥用量达4 9 0 k g m ， 远高于一般 地区水泥用量 ： ( 6 )细骨料应采用中粗砂 ， 但本地只有特细砂供 应 ， 必然会增大用水量， 且会增加水化热 。 上述各种特殊因素 ，不仅不能满足常规大体积混 凝土施工裂缝控制的做法要求，部分因素还有悖于常 收稿日期 ： 2 0 1 1 - 0 5 - 0 5 作者 简 介 ： 李 少 华 ( 1 9 7 3 一) ， 男 ， 湖 北荆 州 人 ， 高级 工 程师 。 e m a i l l i s h a o h u a 7 3 s o h u c o m 2 初期施工情 况 2 1 混 凝土拌 制 本工程采用预拌混凝土，混凝土原材料主要有普 通硅 酸盐水泥 、 碎卵石 ( 5 4 0 m m) 、 特细砂 、 膨胀剂和 少量减 水剂 。 2 2混 凝土浇筑 混凝土浇筑 自2 0 1 l F - 4 5 q 6 日开始至9 日凌晨结束 ， 采用2 台汽车泵输送浇筑。 混凝 土浇筑采用 “ 斜面 分层 、 定点 分区 、 一个坡 度 、 循序推进 、 一次到位” 的工艺 。划分浇筑区域 ， 浇 筑时先在一个部位进行 ， 直至达到设计标高 。 混凝土 形成扇形向前流动 ，在其坡面 上连续浇筑 ，循序推 进。这种浇筑方法能较好地适应泵送工艺 ， 使每车混 凝土均 匀地浇筑在前一车混 凝土形成 的坡面 上 ， 确 保每层混凝土的浇筑间歇不超过规定 的时间。 混凝土浇筑时在泵车出灰 口配置3 根振捣棒 ， 其中 2 根用于下部斜坡流淌处振捣 ，另1 根用于顶部混凝土 振捣 。 由于混凝土坍落度较大 ，会在表层钢筋下部产生 泌水 ， 或在表层钢筋上部造成细小裂缝 ， 为防止出现这 种裂缝，在初凝前和混凝土预沉后用木抹子二次抹面 压实 。 2 3覆 盖养护 为防止混凝土失水过快 ，同时保证混凝土内外温 差不至过大 ， 在人工压面达到一定面积 ( 主要依据塑料 2 0 1 1 年 6 月 李少华， 等 ： 特殊地区大体积混凝土裂缝的防治 5 5 3 薄膜大小调整) 后 ， 覆盖1 m m厚普通塑料薄膜 ， 浇水养 护 ， 再在塑料薄膜上盖一层草帘被保温 。 3 裂缝原 因及分析 在混凝土压面完成约1 0 0 i n 时 ，发现 已压面覆盖 塑料薄膜且浇水湿润的部位出现裂缝 ，甚至有一部分 刚收完面不久尚未覆盖的混凝土表面就出现了裂缝 。 裂缝呈不规 则状 ， 大小不一 ， 数量较 多， 有的裂缝宽度 达 1 m m， 并有继续发展的迹象。 3 1裂缝原 因分析 ( 1 )对本地区特殊性考虑不足 ，混凝土一旦浇筑 完毕 ， 其表面水分会在很短 的时间内蒸发。 引起混凝土 体积收缩 由此产生裂缝。 ( 2 )混凝土浇筑时连续几天风力基本在5 级左右， 混凝土表面温度低 ， 内部温度高 ， 热胀冷缩效应也会引 起裂缝。 ( 3 )本工程混凝土全部采用普通硅酸盐水泥 配 制， 没有掺合料替代 ， 水泥用量大 ； 且普通硅酸盐水泥 早期强度 高， 水化热大 ， 混凝土内部温度 高， 表面温度 低 ， 内外温差引起温度应力而产生裂缝 。 ( 4 )采用细砂拌制混凝土加大了用水量 ，会增大 混凝土内部水化热 ， 导致裂缝。 3 2 裂缝 防控原 则 3 2 1确保 混凝 土表 面水 分不被很 快 蒸发 经现场仔细观察 ，发现本地区水分蒸发速度比一 般地区快得多 ， 混凝土压面后很短的时间内， 表面即已 呈现干燥状态， 并很快出现干缩裂缝。 虽然在压面不长 时间后就覆盖了塑料薄膜， 但由于水分蒸发速度过快 ， 在覆盖塑料薄膜时 ， 其表面水分大部分已蒸发 ， 且由于 塑料薄膜本身的材料特质( 厚度 1 m m) ， 使其覆盖混凝 土时不能形成严密封闭， 即使覆盖了塑料薄膜 ， 但水分 仍会沿一些覆盖不严的缝隙处蒸发 ，导致裂缝不断产 生。 3 2 2尽 量 降低混凝 土 内外温差 根据经验，大体积混凝土中心温度与表面温度间 的差值不能大于2 5 ，而本工程 由于混凝土拌制原材 料供应等方面 的因素。 其内部温度比一般工程高 ， 而表 面温度 由于大风等方面的原因反而更低 ，这就直接导 致了混凝土内外温差的加大 ，所以对混凝土的覆盖保 温也是防止裂缝的重要工作之一。 4 防控措施 ( 1 )考虑到普通塑料薄膜的覆盖效果不理想 ， 要 求选择一种比较合适的覆盖材料 。这种材料既要保证 不让水分蒸发 ， 又要保证覆盖严密， 最关键的是可以提 前覆盖 保证在混凝土压面后水分尚未完全蒸发时即 已覆盖完毕。 经选择最后采用厚度为0 1 mm的地膜 ，每卷宽约 6 0 0 mm， 负责压面 的操作人员人手一卷。在混凝土表 面滚动推进， 即一边压面一边滚动地膜卷。 超薄地膜具 有很强的粘附性 。一旦与混凝土面接触会立即紧贴在 混凝土表面 ， 保证了覆盖严密 ， 确保了水分不会蒸发 。 同时由于这种超薄地膜的不透水性 ，容易在其内表面 形成水蒸气 ， 保证了混凝土表面湿润 ， 也有利于混凝土 的养护。 采用超 薄地膜覆盖和塑料薄膜覆盖看似区别 不 大 ， 但关键是两者开始覆盖的时间上有有差别 ， 塑料薄 膜覆盖是在压面形成一定 的面积后开始 ，覆盖时水分 大部分 已蒸发， 超薄地膜覆盖与压面几乎同时进行 ， 水 分未及蒸发已被覆盖 。 同时 ， 由于两者之间本身的材料 特质 ， 导致了其严密性 的差别。 ( 2 )由于 本地 区风 大造 成混 凝 土热 量 散 失 过 快 ， 会 导致 表面 温度 降低 ， 故采用草 帘被覆盖 ， 覆盖 完超薄地膜 后 。允 许上人时立即采用8 0 m m厚 草帘 被覆盖 ， 草帘被宽 1 2 m， 长2 m。采取搭 接覆盖 ， 确 保混凝土表面 没有裸露。 ( 3 )尽量降低混凝土水化热。要求预拌混凝土供 应单位在满足混凝土强度及和易性等指标的前提下 ， 增加减水剂的用量 ， 减少用水量 ， 以降低水化热。 5实施效果 采用上述措施后 ， 效果非常明显。 所有覆盖完毕的 部位 ， 基本没有发现裂缝。 经测量保温草帘被下的混凝 土表面温度 ，在混凝土浇筑1 d 后 ，其表面温度在5 0 5 5 q C ， 内部中心温度在6 o 7 0 o I 二 ， 内外温差在规定允许 范围内。 经过1 周的观察 ， 混凝土表面没有出现裂缝， 说 明该措施是可行的。 本工程如此大体量的混凝土一次性浇筑 ， 在当地 还属首次 。 且本地区各种 自然条件 、 社会环境等不 同 于一般地区 ， 甚至与新疆境内其他城 市相比较也差距 较大 ， 具有很强 的地域特殊性 ， 没有类似工程 的施工 经验可循 。 本工程边施工边摸索 ， 取得了较好效果 ， 对 以后援疆工程及大体积混凝土施工提供了较可行的 经 验