超长混凝土结构抗裂控制措施的研究及应用

超长混凝土结构抗裂控制措施的研究及应用

一、研究的背景及意义

目前地下室工程中采用的主要结构形式多为钢筋混凝土结构。但是其混凝土在浇筑及成型硬化过程中受外界环境、施工方法、人员素质、机械性能、材料质量等因素影响却很大，任意一环节出现偏差，往往会出现裂缝、蜂窝、麻面及露筋等质量问题，特别是混凝土的裂缝问题，最为普遍。

而随着混凝土裂缝的产生也会加速渗漏现象，从而锈蚀钢筋，缩短整个建筑结构使用寿命。特别是地下室等地下工程渗漏一直是个棘手的质量问题，一旦出现因裂缝而产生得渗漏，往往比地上工程更难以采取补救措施，即使进行了处理，效果也可能不如人意，所以做到事前预防、事中有效控制，就显得尤为重要。

二、研究项目的基本情况

Xx建筑主楼筏板厚度为2150mm。一二单元及二三单元间均设置一条２米宽混凝土加强带，二三单元间设置一条宽度为0.8米宽后浇带。混凝土内掺加8%的FS－P抗裂膨胀剂，后浇带混凝土内掺加12%的FS－P抗裂膨胀剂。如下图所示：

三、研究内容

研究对象：如何采用事前控制及过程控制等手段对超长大体积混凝土结构出现裂缝的现象进行有效的控制。

需要解决的关键问题：

⑴、主体地下室底板属大体积混凝土结构，由于内外温差过大产生的裂缝。

⑵、混凝土保护层偏小，钢筋位置放置不当。

⑶、支撑强度不够，沉降不均匀。

⑷、混凝土面层收光时间及次数掌握不当。

四、解决关键问题的方法

通过分析我们知道，大体积混凝土结构内部因水泥水化热不易散发会造成混凝土内外温差较大，而温缩效应也是产生裂缝的主要原因之一。因此如何做到有效地控制水化热就

显得的尤为关键。

⑴、在严格控制混凝土材料的选择及配合比的基础上，对混凝土内掺入0.9kg每立方的聚丙烯抗裂纤维。从而达到降低水化热、提高混凝土阻裂效应。

⑵、施工前做好对施工人员的技术交底工作，严格按照工艺流程进行操纵。

五、创新点

对混凝土掺入8%FS-P高性能砼膨胀剂的同时掺入聚丙烯抗裂纤维。

六、措施简介

通过在混凝土内掺入聚丙烯抗裂纤维的措施，利用聚丙烯抗裂纤维自身所具备的耐碱性、耐水性，以及较好的抗拉变形能力，确保混凝土凝固后密度均匀，明显提高混凝土抗拉强度，充分抑制混凝土在硬化过程中产生的收缩龟裂，有效的抵抗因温度变形和外力引起的裂缝，达到防止和延缓因裂缝造成的渗漏现象。

七、施工工艺

１、 施工准备工作

⑴、材料选择

１）粗骨料采用粒径为5-25mm、含泥量不得大于1%的碎石,和易性较好、抗压强度高、同时在混凝土配合比时可以减少用水量和水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混

凝土升温。

２）细骨料采用平均粒径大于0.5mm、含泥量小于5%的中沙，山沙（45%）+人工砂(55%),采用粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量的10%,从而减少混凝土的收缩。

３）水泥采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥Po42.5；同时为了改善混凝土的和易性方便泵送混凝土的浇筑，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此本工程中粉煤灰的掺量控制在10%以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。对安定性不合格的水泥严禁使用，避免因使用不合格材料，降低混凝土强度，或混凝土硬化时散发出的大量热量导致混凝土开裂。

４）外加剂：掺入8%FS-P高性能砼膨胀剂同时在掺入0.9㎏/m3XD-F聚丙烯抗裂纤维。

聚丙烯抗裂纤维具有防止混凝土在运输及浇捣成型过程中因石子、沙等比重较大的物质下沉，水分等比重较轻的物质上浮，而产生的离析现象。同时，由于聚丙烯纤维亲水性好，具有耐碱性、耐水性，抗拉强度高，延伸能力强等特点，并能在混凝土内均匀分布，充分保证混凝土凝固后密度均匀，明显提高混凝土抗拉强度，产生显著的阻裂效应，抑制混凝土在硬化过程中产生的收缩龟裂，有效的抵抗因温度变形和外力引起的裂缝，达到防止和延缓因裂缝造成的渗漏现象。

⑵、机械准备

首先准备充足的车辆保证商混的连续供应，其次要求现场及搅拌站机修人员提前做好机械检修工作。第三、确保现场施工用电、用水的正常供应。第四、合理设置现场泵机的位置以及泵管、布料机的正确连接。防止出现故障导致施工缝留置位置不符合要求。

２、 浇筑前的检查工作

⑴、钢筋检查

在混凝土浇捣前，对现场管理人员及混凝土浇捣工人，特别是振捣混凝土操作人员进行班前技术交底，要求在现场行走中注意不得踩踏钢筋，同时要求现场管理人员及护筋人员做好钢筋的保护工作，垫好马凳筋，同时在混凝土入模前调整好钢筋的位置，确保钢筋的有效高度，在浇筑过程中安排专门的值班工人对因震动产生松动的钢筋进行再次绑扎固定。通过以上办法达到保证混凝土的有效保护层厚度。

⑵、模板的检查

组织相关人员对筏板基础砖胎模及电梯井、集水坑处的模板进行专项检查，确保砖胎模四周砂夹石回填的密实度以及模板支撑的可靠性。避免在浇筑过程中发生爆模现象。

３、 混凝土的浇筑

⑴、本工程采用商品混凝土，结合现场情况采用２台混凝土泵机。

⑵、浇筑过程中采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。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，然后在其坡面连续浇筑确保每次混凝土之间的浇筑间歇时间不超过3-5小时。

⑶、浇筑过程中每台泵车的出料口处配置3-4台振捣器，因混凝土的塌落度较大，所以２台振捣器负责下部斜坡流淌处的振捣密实，另外1-2台振捣器负责顶部混凝土的振捣,从而避免了浮浆的产生。

⑷、由于混凝土塌落度较大，会在表面产生水分，因此上部钢筋的混凝土会产生细小裂缝，为防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前采用二次抹面压实措施。

４、 混凝土的养护

在混凝土终凝后及时进行浇水养护。本工程在浇捣混凝土过程中适逢6、7月份，炎热多雨，在每次混凝土浇捣完后终凝时采用带孔塑料薄膜保护，并派专人浇水进行养护7天，防止水分过量蒸发导致混凝土强度下降。

５、 混凝土温控监测

⑴、由具有专业检测资质的单位进行混凝土测温点的布置和测温。

⑵、测温时连续进行、一旦发现混凝土内外温差达到25度或者有异常时，及时通知技术部门和项目主管人员，以便及时保温采取措施。

６、 特殊部位的处理

⑴、在地下室底板与剪力墙交接的地方，由于反口处混凝土经常出现浇捣不密实，在本工程施工中要求在交接部位混凝土浇筑时，先浇筑至反口底部，待底部混凝土开始初凝时再浇捣剪力墙反口部分300mm高的混凝土，反口混凝土浇捣后及时清理止水带卫生，在安装剪力墙模板前及时进行止水带除锈工作，剔除交接部位松动不密实部分混凝土并清

洗干净。

⑵、地下室底板及顶板混凝土浇捣后，顶板在后浇带两侧采用砖砌挡水，阴角部分采用1：1水泥砂浆做成R=50mm弧角，以防止施工中产生的污水流入后浇带，同时采用塑料薄膜及废弃层板进行封盖，防止建筑垃圾掉入后浇带内，便于浇筑后浇带混凝土前清理后浇带卫生。在浇捣后浇带时，将后浇带两侧混凝土松动部分剔除，浇水湿润后在进行浇筑。

八、取得成果

通过对以上措施应用，到主体封顶为止尚未发现有结构裂缝及渗水现象，由此可见以上措施对混凝土抗裂性是有很大作用的，对此我们也将不断总结，以便后续工程中得以更好的运用，从而达到提高工程质量的目的。