摘要:近年来,大体积混凝土的地下车库及小区整体地下车库的大型地下工程逐渐增多,地下车库的长度及宽度均超过现行规范规定的长度,部分结构属于超长大体积混凝土工程。此类工程结构在设计及施工过程中需要考虑到结构受温度影响出现的裂缝,比较典型的便是地下室剪力墙裂缝。
关键词:混凝土;剪力墙;裂缝控制;措施;研究
1施工材料选用
1.1水泥
配制高强度混凝土在选择水泥时应注意它与可能选用的高效减水剂之间的相容性,适于配置高强度混凝土的水泥主要有硅酸盐类和硫铝酸盐系两大类。而且,随着高强混凝土的应用,水泥的标号等级要求也就相应提高,水泥用量也就会增加,产生的水化热就越高,混凝土的收缩变形也越大。
1.2高效减水剂
荼磺酸盐甲醛缩合物,其减水效果与磺酸基在荼环上的位置及缩合核体数有关$根据硫酸钠含量不同,有高浓与低浓之别,由于高强混凝土掺高效减水剂剂量较大,以用高浓产品为宜。
1.3低水量和低水胶比
高强度混凝土的水胶比要小于0.40,C60~C70高强度混凝土的水胶比宜低于0.36,C80以上水胶比一般小于0.30,此时,必须掺入高效减水剂,以保持投拌合物在低用水量时的流动度。
1.4掺合料
硅粉,硅粉混凝土具有早强的特点,但后期强度增长幅度小,硅粉的价格昂贵。磨细高炉矿渣,磨细矿渣能水化并生成凝胶,能改善混凝土的微观结构,并使之密化,对强度和耐久性起着有利的作用。
2裂缝成因
2.1材料
由混凝土材料引起的裂缝主要在于控制其原材料,如水泥品种,强度等级,体积安定性;砂的含水率及含泥量;石子的含泥量及压碎指标等。以上材料质量的优劣直接关乎到混凝土工程结构安全问题,上述指标出现问题均有可能致使混凝土产生裂缝,因此控制好原材料质量对于结构工程裂缝的控制至关重要。混凝土原材料应满足相关规范要求:水泥应当达到相应强度等级,严禁使用过期水泥;粗骨料粒径宜5~35mm,并控制其含泥量小于1%;细骨料宜采用中砂,其含泥量不高于3%;混凝土相关外掺料及减水剂也应当符合相应标准。
2.2混凝土配置
混凝土的配合比直接关系到混凝土的施工及力学性能,包括坍落度、和易性、强度等,在混凝土配置过程中,需要控制好水泥、砂、石、水、外加剂等的用量,同时需要注意上述材料的质量。混凝土的设计配合比需要经由具备特定资质的搅拌站进行调整,变成施工配合比。
混凝土配合比中各组分控制参数分别为:水泥用量不低于300kg/m3,若掺加活性外掺料时,水泥用量不低于280kg/m3;砂率控制为35%~40%;施工中混凝土竖向构件坍落度控制为180mm;水平构件坍落度控制为160mm。在混凝土工程施工之前,应当测试混凝土坍落度,严禁浇筑前再次掺加水,若现场检测坍落度值不符合相关要求,应当将混凝土退场。
2.3混凝土养护
混凝土浇筑完成后应当及时开始混凝土养护工作,养护过程中需要注意混凝土养护时间及方法。混凝土浇筑结束后12h内应当开始覆盖保水养护。若使用养护剂,应当将养护剂喷涂均匀,并且选择保水性能较好的养护剂。采用塑料膜覆盖养护时,应当包裹严密,保持混凝土表面湿润。浇水养护混凝土相关事宜应有专人管理。冬季养护混凝土时应当注意采取防止混凝土受冻措施。
对于膨胀混凝土的养护,养护时间不应少于14d,并注意保持膨胀混凝土湿润。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆掺加膨胀剂的混凝土需要更多的水量,应当注意加强膨胀混凝土的养护,注意保持混凝土表面湿润。
2.4结构一体浇筑
近年来,大量工程为了大幅削减工期、减少工时成本,大量地下工程将墙体与顶板一体化浇筑。但此法施工完成后,往往发现墙体存在较多裂缝,上述裂缝的出现主要是由于混凝土浇筑完成后会产生较大的收缩应力,而地下室墙体往往较长,混凝土累积的收缩应力大于混凝土与钢筋协同工作的抗拉强度时,混凝土即产生裂缝。此外,地下室混凝土养护措施不当、不及时等也会导致地下室墙体产生裂缝。
对于地下室墙体与顶板一体化浇筑时,应当注意控制地下室竖向构件拆模时间及速度,及时进行混凝土养护。地下室顶板搭设支撑时,应注意考虑预留竖向构件拆模所需的通道,便于竖向构件拆除后随即开始养护。
3剪力墙结构裂缝预防措施
3.1结构设计
为了防止地下室剪力墙裂缝的产生,可以选择合理的结构构造形式。由于地下室剪力墙一般较长,内部会产生大量的内应力,在实际施工中,可以设置后浇带来释放温度收缩应力,即对大体积剪力墙进行分段浇筑,两段之间再做后浇带,这样就可以有效的消除应力。同时合理的配筋也可以防止裂缝的发生。剪力墙体易出现竖向收缩裂缝,因此可适当增大水平构造的配筋率,减小水平筋的间隔距离,墙体与墙柱连接部位宜插入加强钢筋,配筋率应适当提高,在结构开口部位、变截面部位和出入口部位应适量增加附加筋。
3.2合理添加外加剂,优化配合比
对于补偿收缩混凝土,宜考虑采用掺入膨胀剂;严格控制原材料质量,砂石含泥量不宜过大,且级配良好;水泥宜选用强度较高、水化热较低的普通硅酸盐水泥;根据混凝土原材料变化,时刻调整配合比,宜掺入粉煤灰;掺入缓凝型减水剂,减少混凝土用水量,延缓水化放热,严格控制混凝土坍落度,宜控制在120mm~140mm之间。根据实际施工经验合理添加减水剂、缓凝剂、膨胀剂等可以在不降低混凝土强度的同时减少水泥的用量,有效的控制地下室剪力墙收缩裂缝和温度裂缝的产生。
3.3对专业技术理论的掌握
裂缝是一种破坏形式,对于地下室剪力墙内部是受到了自身应力的影响,应力又分为收缩和膨胀,收缩包括塑性收缩、温度收缩和干燥收缩,塑性收缩是因为养护不当引起的,而温度收缩和干燥收缩则主要与配合比设计有关;膨胀裂缝则是由水泥安定性、碱骨料反应等引起的。这些专业知识首先混凝土相关设计人员要掌握,综合分析,合理设计,从源头上预防裂缝的产生;同时,混凝土的最终质量是掌握在现场的技术员、施工员、操作员的手中,他们也应该学习和了解混凝土基本理论,掌握规范的操作技能,拥有安全施工意识,才能真正控制结构裂缝的产生。
3.4施工及养护
混凝土施工过程中,注意浇筑时间,夏季不宜在温度过高的时候浇筑,冬季易在白天温度偏高的时候浇筑;同时应分层浇筑,分层振捣,可以使混凝土更密实,避免漏振和过振。浇筑时应注意接茬部位处理,避免出现“冷接头”。尽量选用木模,有利于保湿保温,地下室剪力墙对温度、湿度比较敏感,不应急于拆模,并应回填土壤以对混凝土结构进行保护。现场混凝土注意养护措施,塑性收缩是产生裂缝的
一个重要因素,实际经验表明,合理的养护措施可以很好地防止混凝土的塑性收缩。在常温或温度较高的情况下,混凝土表面温度较高,混凝土一般比较容易失水,这时要注意浇水,使混凝土内部水分达到一个平衡,一般养护时间不要少于14天,特别是前7天是塑性裂缝形成的关键时期,一定要注意分时分段有效浇水;还有一个比较有效的方法是采用充分浸水的木模板,可以在拆模前有效的保持混凝土的湿度。而对于温度较低的冬天,甚至是零下的时候,混凝土容易冻伤,所以不能浇水,而应对混凝土进行保温保水,具体的做法是盖上养护毯或干草袋等,至于模板,可以使用钢模加铁皮,并延迟拆模时间到十天左右。
结束语
在施工中应注意以上问题,当墙体出现裂缝后,应及时分析问题,做到有的放矢处理问题,并针对裂缝可能产生的原因采取相应的控制措施杜绝建筑物剪力墙墙体裂缝产生,以保证工程的质量和安全。
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【3】富文权,韩素芳.混凝土工程裂缝预防与控制[J].混凝土,2013(5):3-14.
论文作者:齐东风1,冀辉2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/2
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 地下室论文; 水泥论文; 墙体论文; 结构论文; 温度论文; 《防护工程》2017年第36期论文;