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混凝土构筑物裂缝原因分析与处理

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混凝土构筑物裂缝原因分析与处理
混凝土构筑物裂缝原因分析与处理  (1）

1　概　述

　　在当今的整个社会的建设中，不论什么样的建筑，都是采用钢筋混凝土结构，因为该建筑材料价廉物美，施工方便,承载力大，可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎.在我国不论是城市或在农村，钢筋混凝土的应用面可以说是无处不在。但是，在使用混凝土的同时，由于对混凝土的性能了解不深，在工程完毕后的十几天,一个月或者更长一点的时间后，混凝土结构物出现了裂缝或其他不良反映，给人们的心中造成担忧和后怕的感觉。一些搞混凝土技术的研究人员对混凝土构筑物的裂缝形成，进行了大量的研究和技术探讨，提出解决混凝土裂缝的办法和意见,也取得了较大的科研成果，使混凝土构筑物的裂缝降低到最低范围之内.目前对混凝土结构物裂缝问题,是在混凝土工程建设中带有一定普遍性的技术问题。而混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌,也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。如地下工程(地下室、地下仓库、地下变电所、地下人防工程等),若出现裂缝，将会产生大量的渗水，使地下工程的使用性能降低或不能使用;而厂房、住宅、办公楼的墙、板、柱、梁出现裂缝后，一是影响美观，二是影响使用寿命，有严重裂缝的建筑物将会威胁到人们的生命和财产的安全。故在某些施工验收规范和工程都是不允许混凝土结构出现有明显的裂缝。

　　但是,从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明，混凝土结构裂缝是不可避免的，裂缝是人们可以接受的一种材料特性,只是如何使有害程度控制在某一有效范围之内。因为使用的混凝土是多种材料组成的一种混合体，且又是一种脆性材料，在受到温度、压力和外力的作用下，都有出现裂缝的可能性。而对出现裂缝后，就要分析哪些裂缝是有害裂缝，哪些是无害裂缝，经分析后,对有害裂缝的形成原因和如何处理,这是本文所提出的关键所在。

2　国内外对混凝土裂缝控制的要求

　　从目前的情况看，设计上对混凝土裂缝有一定范围。从我国的”混凝土结构设计规范《GBJ10——89)"表3·3·4规定看，其裂缝宽度在不同的环境下，不同的混凝土结构物其裂缝的宽度也有所不同的控制标准，允许裂缝宽度为0。2～0。3mm。而从国外的情况看,不同的国家对混凝土构筑物的裂缝宽度也有不同的规定，如1970年欧洲混凝土专业委员会的规范所收集各个国家的标准设计裂缝规定如下：

　　美国AGl　规范规定裂缝为0.108mm；法国　规范规定裂缝为0.27mm；加拿大　规范规定裂缝为0。064mm；前苏联　规范规定裂缝为0.12mm；波兰　规范规定裂缝为0.182mm.

　　从不同的国家来看，各国的规范对混凝土构筑物的裂缝都有不同的控制范围和要求，要保证混凝土构筑物不出现裂缝可以说是不可能的。在我国，对在不同环境下混凝土构筑物，在不同的介质情况下，所规定的混凝土裂缝宽度也不同。所以说，对混凝土构筑物的裂缝我国规范规定在设计上有一定的允许宽度。国际上也都根据本国的特点，对混凝土的裂缝都有明确的规定,说明混凝土结构的裂缝在一定范围内是允许的，要想控制混凝土构筑物不裂缝是很难的,关键是裂缝的宽度应该控制在什么范围内.

3　混凝土构筑物裂缝的种类及渗、漏原因

　　混凝土渗、漏的主要原因是在其拌合物在浇灌振捣过程中漏振和振捣不密实而产生的毛细孔隙或蜂窝状,在外部水压力的作用下，导致渗、漏现象。

　　同时，由于设计的原因,如结构的造型尺寸、受力情况、构造等因素考虑不周，也会造成混凝土结构的渗、漏现象。从以往的实际情况看,混凝土的裂缝大致可分为以下几种:

　　（1)混凝土拌合物凝结前的沉降裂缝及干缩裂缝；

　　(2）混凝土温度应力裂缝；

　　（3）混凝土自应力裂缝；

　　(4）混凝土受外力及荷重影响裂缝。

　　从实际情况来看,地下混凝土工程结构的裂缝情况可分为以下几个方面，笔者予以分别介绍。

3.1　混凝土拌合物沉降裂缝

　　这种裂缝的发生，往往是采用大流动性混凝土拌合物时而发生的裂缝，大家知道，大流动性混凝土拌合物在混凝土初凝前,混凝土拌合物中的粗骨料始终处于一种自由体，虽然经过振动器械进行了振动，内部的孔隙也基本排除，但在混凝土内部的粗骨料本身在自身质量的作用下缓慢下沉，若是素混凝土，内部的下沉是均匀的，在混凝土硬化过程中，表面的裂缝一般均为施工人员在操作过程中所留下的脚窝因用素浆找平后而形成的,因为这些裂缝是素浆在硬化时产生的收缩（干裂)裂缝；但是只要在混凝土初凝时予以压光即可解决。另外一方面是钢筋混凝土，在混凝土没有达到初凝前,其内部的粗骨料继续处于下沉状态,而混凝土沿着钢筋的下方继续下沉,由于在钢筋的作用下，钢筋上面的混凝土被钢筋的支护，在钢筋上表面沿着钢筋的走向产生裂缝，这种裂缝的深度一般只达到钢筋表面为止，其裂缝的形式见图1所示。

3。2　早期混凝土干缩裂缝

　　这种裂缝一般出现在混凝土较薄的结构；如现浇楼板混凝土、道路混凝土、地坪等混凝土，在结构断面≤300mm、混凝土坍落度＞100mm时,最容易发生此种裂缝.这种裂缝产生的原因是混凝土拌合物在浇捣完毕后，混凝土拌合物内部的水份一部分泌出流失,一部分被水泥水化所用，另外一部分被蒸发,尤其是在干热、风较大的季节以及在空中的薄壁结构板混凝土拌合物则更容易出现失水干缩而发生裂缝。这种裂缝出现的时间较早，一般混凝土在初凝前就已经发生，若不加以处理和养护，局部裂缝将会贯穿整个混凝土结构,部分裂缝也将达到结构1/3～1/2的深度。象这样的裂缝若在混凝土还没达到初凝之前，对其表面用木抹子进行再次拍压抹平，并立即在表面覆盖养护，即可消除该种裂缝的再发生。这种裂缝在实际的施工过程中会经常遇到，但只要引起注意，象混凝土早期出现初凝前的裂缝完全可以避免。

3。3　对拉螺栓钢筋端头处漏水现象
　　在实际工程的施工中，对拉螺栓是用来固定模板的，在混凝土浇灌前已预先固定在钢筋笼内，且钢筋穿过整个混凝土结构物.在施工时,该对拉钢筋在±0.00以下都要求在对拉钢筋中焊接有钢板止水垫，防止地下水从钢筋周围直接渗入混凝土结构物内部，要求止水钢板与钢筋四周用电焊焊满,不得有漏焊和点焊，确保对拉螺栓的止水效果，若止水垫焊不满,在混凝土振捣过程中,对拉螺栓下方的骨料颗粒还在继续下沉,在混凝土凝结后,对拉钢筋下面就形成一道水膜，在混凝土中的水泥产生水化和水份的蒸发以后,在螺拴下表面就形成了一道贯穿性的毛细孔，这种毛细孔在外部地下水的压力作用下，将产生渗水现象.对拉螺栓钢止水垫焊接示意图见图2。

　　但是，有的钢止水板在焊接时焊得不严，有漏焊点或漏焊处，在外部水压力的作用下，水就会通过止水板的漏焊处，顺着钢筋螺栓渗透到结构物内部。

3。4　贯通性毛细孔和微细裂缝
　　在一般大流动性混凝土工程结构上容易产生贯通性的毛细孔。因为泵送混凝土的流动性大，相应地混凝土单位用水量也要比普通混凝土用水要多。在混凝土浇捣完后，一部分水泌掉，一部分蒸发，一部分在水泥水化时被水泥吸收，那么另外一部分搅拌用水就存在混凝土内部，在一定的时间内，水慢慢挥发，原来水所占的体积就形成了一条毛细孔隙，在混凝土结构外部地下水的压力下，这种贯通性的毛细孔就很容易产生渗漏.

　　微细裂缝主要反映在大流动性混凝土内部，由于在振捣时漏振或振捣不够,在混凝土硬化前，尤其是在钢筋下方的骨料仍在继续下沉，而钢筋上部的混凝土中的骨料被钢筋所支撑不能下沉，在钢筋的下表面就形成了一道微细的水膜，日后它则会形成一条孔隙，地下水便会从此缝隙渗漏到混凝土结构物内部。示意图见图3。

（1)钢筋网；（2)混凝土骨料下沉后形成的缝隙;（3）混凝土结构

3.5　混凝土应力裂缝
3。5。1　混凝土温度应力裂缝
　　在混凝土硬化过程中，混凝土构筑物可能要承受各种温度和湿度及其它原因引起变形而产生应力裂缝，因为混凝土在内、外约束应力作用的情况下，混凝土构件的自约束应力是由于非线性的不均匀变形引起，它产生了局部裂缝，而混凝土构件（结构）在外部的约束应力由于结构与结构的相互约束，这种约束变形可能使混凝土构件（结构）产生贯穿性断裂和局部裂缝。

　　根据王铁梦教授的理论，在混凝土尤其是大体积混凝土浇捣完后，水泥已经开始水化，其混凝土内部的最高温度峰值可按以下经验公式计算，即：

　　T0=T+C·α

式中　T0——混凝土内部峰值温度（C°)；

　　　T—-混凝土浇灌入模时的温度（C°)；

　　　C--每立方米混凝土水泥用量（kg/m3);

　　　α——经验系数;当采用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥时;α=0.1；当采用普通水泥时α=0。105。

　　当混凝土内部温度应力大于混凝土的拉应力时，混凝土结构将会出现裂缝，故在”混凝土结构工程施工及验收规范《GB50204——92》"中第4.5。3条明确规定，"对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体要求时,温差不宜超过25C°”。而在大体积混凝土施工中，往往设计上无明确的规定，只能靠施工的经验进行控制。

　　因为混凝土拌合物内的水泥在水化时，要产生大量的水化热,当混凝土内外温差超过一定的限度，混凝土的拉应力小于混凝土的热涨应力时，便会产生温度应力裂缝。这种裂缝主要出现在大体积混凝土或在冬期施工的混凝土。

　　例如:我们在宝钢某大型设备基础的混凝土施工中，混凝土强度设计为C30级，每立方米混凝土的水泥用量为360kg/m3，当时的气温为33C°，为了了解混凝土内部升温峰值,我们采取了电热偶测温和测温孔的办法测定混凝土内部的温度与混凝土表面的温度，以计算混凝土内外温差，经实测的温度和计算的温度看，两者相差不大。两者的温度结果为：

　　（1）实际测试的温度峰值为71.3C°；

　　（2)计算温度为：T0=34.5+（360×0。1）＝70。5C°；

　　从两者的温度情况看,温度相差仅为0.8C°。说明计算的温度与实测的温度相差不大，完全可以以计算的温度对混凝土进行保温措施。当时该工程混凝土温度最高时所测混凝土外表面温度为44C°,内外温差为27。3C°，大于规范规定的25C°要求，故立即采取混凝土表面的保温措施，提高混凝土表面温度，缩小内外温差，使混凝土没有因温度应力出现裂缝，保证了混凝土基础的质量。在混凝土出现温度应力裂缝的情况时，一般往往会发生在混凝土结构物的变截面和混凝土断面较小的部位，为此，在施工大体积混凝土或者较厚的混凝土墙版时，施工单位要予以注意.温度应力裂缝的示意图见图4。

3。5。2　混凝土自应力裂缝

　　在混凝土硬化后，即使在混凝土上方没有任何荷重的作用，也因其自身的收缩而产生裂缝。尤其是在夏季的混凝土施工，更容易发生该方面的裂缝。这种裂缝往往是在混凝土墙板上容易产生，它的形式一般为上下贯通的裂缝,在整个混凝土墙壁上呈现出有规律性的裂缝，一般在1。8~2.2m一道。如我们在上海市某研究所大楼地下室的墙板的混凝土施工中，混凝土的养护到7天后,浇灌地下室混凝土顶板，施工完后，发现地下室墙壁呈现规律性的裂缝,裂缝宽度为0.15mm左右，长度为整个墙壁的高度.经请部分专家分析，该种裂缝 是混凝土的自应力引起的，原因是混凝土在水泥水化热达到一定的温度的时候，混凝土的膨胀应力开始消失而此时的混凝土开始产生收缩。这种收缩是均匀的收缩,所以在此种条件下，混凝土墙板的裂缝呈现出有规 律性的裂缝。但是，若墙板与地下室承重相联结蹬地方,往往会在柱与墙的交点处裂缝以及在墙板的变截面发生裂缝。

3。6　荷载变形裂缝
　　这种裂缝一般可分为两种情况造成：一是在混凝土结构还未达到设计要求的强度时，被车辆或重物的碾压或撞、砸而造成的变形缝;二是即使混凝土已经达到了设计强度，而在混凝土墙壁或薄壁结构物上撞击或超荷载堆放而造成的裂缝。后者出现的裂缝一般较为明显，属于贯穿性的裂缝。

3.7　混凝土结构的漏水现象
　　混凝土的漏水现象往往会发生在以下几个方面：

　　(1）蜂窝麻面渗水现象

　　蜂窝麻面直接与混凝土施工有关。这些蜂窝麻面的出现原因主要是在施工时漏振或者振动时间不足而发生的，这种蜂窝麻面在混凝土结构中有的是独立一批片存在、有的则呈连贯性的.所以,在发生渗、漏时它不是点渗、漏，而是成片渗、漏的现象。

　　(2)伸缩缝、沉降缝渗、漏

　　在大体积混凝土和混凝土结构物比较长、结构物高低相差较大的工程中，因工艺的要求一般都设有伸缩缝和沉降缝，以保证混凝土结构在部分变形时而不影响其它整体变形的需要。这些部位往往在施工时因某些原因使伸缩缝和沉降缝不能完全保证其质量，造成这些部位的渗、漏,它在处理时往往要比其它部位的渗、漏要难处理得多.

　　（3）新旧混凝土接茬（缝）的渗、漏

　　在原有的混凝土结构物上继续浇灌混凝土时，原来的混凝土基础表面没有进行凿毛处理或凿毛后未清理干净，或者是未用水冲洗，就在原混凝土基础上浇灌混凝土拌合物。这样就会造成新旧混凝土的接茬（缝）之间形成一道掺、漏的缝隙.这种渗水现象在实际工程施工中会经常出现，尤其是在混凝土塌落度较小时(一般在50mm以下），接茬(缝)又未铺设水泥砂浆则更容易发生。这种缝隙在混凝土施工时特别要加以注意，引起重视。

4　裂缝渗、漏的处理方法

　　根据混凝土渗、漏的特点，要进行分析该渗、漏的原因和渗水形成的部位，以及渗、漏的程度,根据不同的形式可采取不同的堵漏办法，我们实际的堵漏方法如下：

　　对混凝土的堵漏的方法一般是采用四种办法，在日常的实施中这四种方法是比较合适的，也是可行的，这些方法是：

　　(1）化学灌浆法；（2）嵌缝堵漏法；（3)堵封堵漏法；（4)涂模（布)堵漏法.

　　以上四种堵漏方法是根据不同的渗、漏情况而选择不同培漏方式来解决混凝土渗、漏问题，下面笔者根据不同渗、漏按不同的堵漏方法予以介绍。

4。1　化学灌桨法
　　化学灌浆堵漏,是采用一种化学灌浆料来解决混凝土形成的线型掺、漏的部位，一般这种渗、漏是一条线,堵漏时要采取化学灌浆料与快速凝结水泥和无收缩水泥砂浆配合使用,才能真正达到堵漏效果；化学灌浆料一般分为四种型号，它们的技术指标见表1。

　　表1　　　　　　　　化学灌浆料技术指标

性能 粘结强度
（MPa) 抗拉强度
（MPa) 极限拉值
（Eu） 抗拉弹模
（E) 抗裂系数
（k) 抗渗压力
（MPa)
指标 3。5~4。2 3。7~4。7 700~800×10-6 700～800(MPa) 5.5～7。5×10—4 ＞S1。2

　　（4）对喷涂的聚合物养护5d后,用LW水溶性聚氨脂浆液进行化学灌浆，灌浆的压力一般为0。3(MPa)，防止在灌浆时的压力过大,造成进塑料管的爆裂.该堵漏化学灌浆的操作示意图见图5；

　　在实际的堵漏的处理中，采用油毡或铝箔的目的是为了防止水泥浆进入金属阀(金属阀一端连接透明塑料注浆软管作为引水管，在混凝土表面达到一定的强度后又作为化学灌浆的输送管）的注浆孔使堵塞。用油毡或者铝箔套住金属阀，然后在油毡或铝箔四周用快速凝结水泥净浆予以密封，然后用上述介绍的材料进行面层处理.

4.2　嵌缝堵漏法

　　采用该种堵漏方法，一般是混凝土表面只出现映水现象，在长时间后，能把混凝土墙面映湿成大片的水迹和地下存有积水，如果不处理，将会影响整个表面的美观及室内的使用效果,为此，本办法对渗水的处理应采用嵌缝的方法进行，嵌缝的处理方法是:

　　（1）沿着混凝土渗水的缝隙凿出”v”型槽，清除槽内的杂物,然后用清水冲洗干净;

　　（2)在清洁、干燥的缝面上均匀涂刷SR塑料止水材料专用基液；

　　(3）在基液实干前，嵌填SR塑性止水材料;

　　(4)修理及保护:密封胶在表面干燥以前,用小刮刀等工具抹平,将表面修理平整；

　　(5）在经过嵌缝的缝面上用喷水壶撤上水，保持缝面的潮湿；

　　(6)将按比例配制的PCCM砂浆用刮刀将其嵌入缝中,并用抹刀将其抹平；

　　(7)待PCCM砂浆凝结后,采用潮湿的办法养护3～5d；

　　(8）按比例配制HK——964增厚型环氧涂料,反复搅拌均匀后使用;

　　（9）在干燥、平整的缝表面上,均匀涂刷964弹性涂料二道，要一刷压一刷操作,防止漏刷；

　　(10）在整个堵漏工作完毕后，对所使用 SR、964涂料的工具，要及时用溶剂清洗干净待用。

4.3　封堵堵漏法
　　该种堵漏的方法，主要是应用在水下或地下混凝土在涌水的条件下的孔隙、孔洞和裂缝的快速封堵。在封堵这样的漏水部位，往往要比其它的渗、漏要困难得多，且堵水效果要略差一些，但只要在处理时按要求操作，可保证混凝土表面不掺水。这种材料有的叫快速堵漏剂，也有的称为PBM聚合物，其聚合物混凝土的水下性能见表3。

　　表3　　　　　　PBM—7聚合物混凝土的水下性能

— 作者： overs0ul 2005年04月8日, 星期五 09：18　 回复（0） ｜　 引用（0） 加入博采
高层混凝土结构中几个主要受力部位的裂缝
http：//www.fjinfo.gov。cn/publicat/constr/001/200001—28。htm
内容提要：本文就高层建筑结构的几个主要受力部位在混凝土施工中容易产生裂缝的原因进行分析，并从设计与施工两方面提出裂缝的控制措施.
　　关键词：混凝土　裂缝　裂缝控制
　　 Cracks Occuring at the Main Force—bearing Parts of High-rise
Concrete Structure:An Analysis and theri Control
Li Lei　Xu Wei　Zhang Jianxun　(Tongji University）
　　Abstract：In this paper,an analysis is made of the rcasons for which cracks are likely to occur at the main force-bearing parts of high-rise structures in concrete construction.Measures of cracks control are put forward in consideration of design and construction.
　　Keywords:concrete　cracks　cracks control

　　混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀,是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内.
　　一、高层建筑施工中几个特殊部位的裂缝分析
　　1、大体积基础混凝土板
　　高层建筑中随着高度的不断增加，地下室愈做愈深，底板也愈来愈厚,厚度在3m以上的底板已屡见不鲜。高层建筑中基础底板为主要的受力结构，整体要求高，一般一次性整体浇筑。国内外大量实践证明，各种大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于体积大，集聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，这样在混凝土内部产生压应力，在外表面产生拉应力，由于此时混凝土的强度低，有可能产生表面裂缝。在降温阶段新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快，混凝土弹性模量低，徐变的影响大,所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时，将在混凝土内部产生裂缝，最后有可能形成贯穿裂缝.为解决上述二类裂缝问题，必须进行合理的温度控制.
　　混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值,并有一定的安全系数。为计算温差,就要事先计算混凝土内部的最高温度，它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和.混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3～7天.混凝土内部的最高温度Tmax可按下式计算：
　　Tmax＝To+(WQ)/(Cr）ξ+（F）/(5O)

Li Lei　Xu Wei　Zhang Jianxun　（Tongji University)
　　Abstract:In this paper,an analysis is made of the rcasons for which cracks are likely to occur at the main force-bearing parts of high—rise structures in concrete construction.Measures of cracks control are put forward in consideration of design and construction.
　　Keywords:concrete　cracks　cracks control

　　混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内.
　　一、高层建筑施工中几个特殊部位的裂缝分析
　　1、大体积基础混凝土板
　　高层建筑中随着高度的不断增加，地下室愈做愈深,底板也愈来愈厚，厚度在3m以上的底板已屡见不鲜。高层建筑中基础底板为主要的受力结构,整体要求高，一般一次性整体浇筑。国内外大量实践证明，各种大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于体积大,集聚在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高，这样在混凝土内部产生压应力，在外表面产生拉应力，由于此时混凝土的强度低,有可能产生表面裂缝.在降温阶段新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快,混凝土弹性模量低，徐变的影响大，所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时，将在混凝土内部产生裂缝，最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二类裂缝问题，必须进行合理的温度控制.
　　混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值，并有一定的安全系数.为计算温差,就要事先计算混凝土内部的最高温度，它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和.混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3~7天。混凝土内部的最高温度Tmax可按下式计算:
　　Tmax＝To+（WQ）/(Cr）ξ+(F）/（5O）
（1)

　　式中:T0——混凝土的浇筑温度（℃)
W—-每m3混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的用量(kg/m3)
F--每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3）
Q-—每kg水泥水化热（J/kg）
C—-混凝土的比热
r-—混凝土的密度
ξ—-不同厚度的浇筑块散热系数(见表1)

不同厚度的浇筑块散热系数
表1

厚度（m) 1.0 1。5 2.0 2。5 3.0 3。5 4。0 ＞4.0
ξ 0.23 0。35 0。48 0。61 0.73 0。83 0。95 1.0

　　实测资料显示，当基础板厚大于2米时,上述公式的相对误差在0.1%～1.3%之间，在计算温差后，即可计算出降温阶段混凝土内部的温度应力σ（2）xmax
　　σxmax＝Eα△T(1-(1)/(cosh βL/2）)H(t，τ）.。。.。。...(2)
　　式中：E-—混凝土的弹性模量（N/mm2）
α——混凝土的线膨胀系数（10-5/℃）
△T—-温差（℃)
L-—板长(mm)
β＝Cx／HE
H——板厚（mm) H＞0。2L时，取H＝0。2L
Cx——地基水平阻力系数(N/mm3)
H(t，τ)。..考虑徐变后的混凝土松驰系数，
　　其中,t-—产生约束应力时的龄期,τ——约束应力延续时间。
　　注意同期内由于混凝土收缩引起的应力应转化为当量温差,计入△T一并计算σxmax.
　　由(1)、(2）分析可知：为避免裂缝出现，主要是减少△T。可采用合理选用材料，降低水泥水化热，优化混凝土集料的配合比,控制水灰比,减少混凝土的干缩，具体控制措施见后。如有可能，减少浇筑长度L，增加养护时间减少降温速率以相应减少松驰系数对控制贯穿裂缝也有一定的意义.
　　2、地下室混凝土墙板及楼板的裂缝分析
　　地下室墙板的裂缝产生与基础大体积混凝土裂缝产生的原因有相同之处，即混凝土在硬化过程中由于失水会产生收缩应变，在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过程会产生温度应变.但又有其特点:一是墙板受到基础、外围楼板受到地下室外墙的极大约束，这种约束远大于桩基对基础的约束，产生贯穿裂缝的机率大。二是内墙板及楼板受环境温度影响较大。三是内外温差小，产生表面裂缝的机率小.四是养护困难，散热快、降温速率大,混凝土的松驰徐变优势难以利用，在气温骤变季节尤应注意。
　　在计算板内最大拉应力时仍可利用公式（2）,但有以下几点应注意：
　　1)H取0。2L，L为整浇长度；
　　2)Cx取值应大于1.5N/mm3因为连接部位有较强钢筋约束；
　　3)计算温差△T时，要考虑底板及外墙（兼作围护情况下）紧靠土体,受环境温差小，而被它们约束的墙板及周边楼板在施工过程中基本同外界温度同步变化。
　　4)若底板墙板施工间隔过长、外墙兼作围护时，则在计算混凝土收缩时应注意约束体与被约束体的收缩期不同，收缩量也不相同。
　　3、高强混凝土裂缝分析
　　目前高层建筑中已广泛使用C40～C60中高强混凝土,随着材料科学的迅速发展,C80～C120的高强混凝土在具体工程中已有应用.由于高强混凝土采用的配合比设计多为低水灰比、高标号水泥、高水泥用量、使用高效减小剂及掺加超细矿粉.这样其收缩机制与普通混凝土就有所不同。
　　高强混凝土由于其水泥用量大多在450～600kg/m3)，是普通混凝土的1.5～2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。
　　高强混凝土因采用高标号水泥且用量大，这样在混凝土硬化过程中，水化放热量大，将加大混凝土的最高温升，从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下,很有可能导致温度收缩裂缝.由于高强混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土.
　　二、裂缝的控制措施
　　1、设计措施
　　1）增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0。3～0.5%之间。
　　2)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
　　3）在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。
　　4）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝，在正常施工条件下,后浇缝间距20～30m，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。
　　2、施工措施
　　1）严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少（1～1。5％以下）。
　　2)细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。
　　3）浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。
　　4)根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩.
　　5）加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
　　6）混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于C5。
　　7)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。
　　8）根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。
　　9)对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15％~50%.

参考文献

　　(1)管大庆　高温下大体积混凝土温度计算　施工技术　1996。2
　　（2)王铁梦　工程结构裂缝控制　北京　中国建筑工业出版社　1997。8

- 作者: overs0ul 2005年04月8日, 星期五 09：12　 回复（0） |　 引用（0） 加入博采
大连远洋大厦地下室防水工程施工
http：//www.jz2000。com/20001120/04。htm

大连远洋大厦工程南北长150m、东西长56。3m，总建筑面积13．8万m2,是一座集宾馆、餐饮、购物、观光、娱乐、健身、办公于一体的综合性智能化大厦。该工程地下4层，地下室埋深为－22。75~－21.25m，建筑面积2．5万m2。。地下水静止水位－9．3m,为基岩裂隙水。基础为平板式片筏基础，地下水底板、外墙抗渗混凝土为C30S8，混凝土总量17900m3。,其中底板混凝土量为11000 m3,厚度分别为A区委2500 mm、B区1500mm、C区1000 mm、D区1000mm；地下室外墙混凝土量为6900 m3，厚度400～800 mm。防水施工面积约 18200 m2，其中底板为7200m2，外墙为11000 m2。

地下室防水工程施工顺序

基坑开挖——基层混凝土施工——砌筑900 mm高卷材保护墙—-底板卷材附加层铺贴—-干铺油毡1层——浇筑底板卷材细石混凝土保护层 ——底板混凝土施工——外墙基层清理——涂刷卷材处理剂——外墙卷材附加层铺贴——外墙卷材铺贴-—抹外墙卷村砂浆保护层 ——砌筑外墙卷材保护墙——土方回填——后浇带混凝土浇筑。

防水卷材施工

基层施工

底板卷材基础施工

基坑验槽后，在地基上浇筑C20素混凝土垫层,随打随抹随压光.然后，在底板垫层的四周用防水砂浆先砌筑900mm高卷材保护砖墙，砖墙最上3皮砖用石灰砂浆砌筑（便于以后拆除，露出卷材进行搭接）,内墙面抹15mm厚1：2水泥砂浆并压光。先砌筑此段保护墙主要目的是将底板防水卷材引出，保证卷材接头质量,另外也兼做底板混凝土外侧。所有阴阳角均做成R＝100m m圆弧，以便于卷材粘结.

外墙卷材基层处理

首先，将固定钢模用的对拉螺栓周边混凝土凿成直径50mm、深25mm的外大内小的洞，在根部将对拉螺栓割除，再将所留空洞浇水洗净、湿润后,用防水砂浆塞实、抹平、压光。对钢模接缝处的水泥渣用磨光机磨平，以外墙、塑料止水带表面水泥浆等杂物用铲刀和钢丝刷清理干净，最后将混凝土表面灰尘扫净
混凝土构筑物裂缝原因分析与处理 （2）

防水卷村的施工

卷材施工的一般要求

卷材粘贴彩热熔粘结，除底板平面卷材彩条粘法外,（距底板保护墙内侧1m范围内要求满粘），其它部位都采用满粘法。卷材铺贴分两步施工，先施工900mm高保护墙以下部位（包括底板卷材）。，采用上防内贴法。卷材搭接宽度长边不小于 100mm、短边不小于150mm。相邻两幅卷材的接缝要错开300mm以上。卷材搭接缝应单独收边，做法是用喷枪烘烤外露边缘，再用专用抹子抹出平滑的450斜角.

底板防水卷材的施工

首先粘贴柱坑、电梯井坑、阴阳角等处附加层，然后根据铺贴顺序、搭接宽度、卷材尺寸等弹好卷材铺贴线，再进行大面铺贴。待底板卷材（包括900mm高保护墙处卷材)施工完毕，在底板卷材上干铺1层油毡,然后浇筑50mm厚C20细石混凝土保护层；在900mm高保护墙处卷材上抹20mm厚1:2水泥砂浆保护层。底板防水如图1所示。

外墙防水卷材的施工

在基层清理干净后,涂刷与卷材配套的基层处理剂，以增强卷材与基层的粘结力，2h后方可铺贴卷材。基层处理剂不得过早涂刷，以免沾染灰尘影响粘结效果。首先铺贴止水带、后浇带、阴阳角等处附加层，然后拆除底板侧面900mm高保护墙上最上面3皮砖，将露出卷材接头清理干净，再从一侧开始自下而上垂直进行大面铺贴。铺贴过程中，一定要将卷材内空气赶净,以免造成空鼓起泡.每铺完外墙1层层高的卷材，并经验收合格后，在卷材上抹15mm 厚1：2水泥砂浆保护层。待砂浆保护层具有一定强度时，立即砌 240mm厚保护砖墙。最后收头时，一定要按设计要求固定牢固.在保护墙全部砌筑完后,开始回填土方。

防水混凝土的施工

钢筋工程

虽然后浇带将外墙分隔成5段，但每段外墙仍较长，为防止出现垂直袭缝，将地下室外墙钢筋由ф16＠200改为ф14＠150.并在每段外墙中部一跨范围内再增加水平钢筋ф12＠300。为提高结构的整体性,对底板钢筋、后浇带钢筋接头采用单面搭接焊接头。绑扎外墙钢筋时，严禁绑扎钢丝和墙体拉结钢筋接触模板，以免形成渗水通道.

模板工程

除部分施工缝采用木模外，其余采用组合钢模。后浇带处模板采用钢管和楼板预埋钢筋加固，其余部位采用对拉螺栓加固。所用对拉螺栓及穿墙套管均应加焊止水钢板。连接部位必须双面满焊,焊缝须饱满。模板应支撑牢固,严禁胀膜.在同条件混凝土试块达到设计强度的75%以上时，方可拆除模板。

防水混凝土工程

施工缝留置与处理

除A区底板留有1道水平施工缝外，其余底板公在后浇带处理留置垂直施工缝(见图2)；外墙垂直施工留置在后浇处理（见图3），水平施工缝留置在底板放大脚(见图1）或每层楼板上方。施工缝必须严格按照规范规定的要求进行处理,凿除浮浆，直至露出的鲜石子，然后将钢筋、塑料止水带有钢丝刷和湿布清理干净.安放BW止水条时，应用水泥钉固定牢固。其放置时间应严格掌握，在混凝土浇筑前严禁与水接触，以免泡水膨胀而失效。此处混凝土在浇筑前，应先填与混凝土相同成分的水泥砂浆，使新旧混凝土紧密结合.

底板混凝土的施工

由于大连当地不生产低水化热的矿渣水泥，所以拌合混凝土采用了普通硅酸盐水泥，又因底板混凝土体积大且A区底板最厚,为防止混凝土出现温度裂缝，经协商，将A区底板混凝分为2层进行浇筑，先浇筑1300mm厚，后浇筑1200mm厚（其它部分均一次浇筑完成）.浇筑采用斜面分层布料施工法,即”一个坡度,分层浇筑，.循序渐进,一次到顶”的方法。振捣时,从浇筑层的下端开始逐渐上移。对浇筑中出现的泌水,使用潜水泵及时清除。混凝土采用覆盖1层塑料薄膜及2层麻袋进行养护。在养护过程中，随时测温掌握内外温差，并采取相应的措施进行调整。

外墙混凝土的施工

外墙混凝土浇筑采用溜槽入模,使混凝土从一侧开始逐渐向前推进，并在混