混凝土的裂缝分析与控制案例.pdf
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1、4 2 江苏建筑 2 0 1 4年第 5期( 总第 1 6 4期 ) 混凝土的裂缝分析与控制案例 徐明 ( 江 苏省 宏源 电 力建设监 理 有 限公 司 。 江苏 南京 2 1 0 0 2 4 ) 【 摘 要】 文章通过一地下构筑物大体积混凝土浇筑后出现表面裂缝的实例, 从设计、 混凝土配合比及原材料、 , x - 、 养护 及温度控制等方面对混凝土裂缝产生原 因进 行 了全面的综合分析 。 并提 出 了相应 的预 防控制措施。 关键词 大体积混凝土; 混凝土裂缝; 水化热; 原因分析; 措施 中图分类号 T U 3 7 5 文献标识码】 B 文章 1 0 0 5 6 2 7 0 ( 2 0
2、 1 4 ) 0 5 0 0 4 2 0 3 Cr a c k Ana l y s i s a nd Co n t r o l o f M a s s Co nc r e t e Co n s t r uc t i o n XU Mi n g ( J i a n g s u Ho n g y u a n P o w e r C o n s t r u c t i o n S u p e r v i s i o n C o , L t d , N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 2 4 C h i n a ) Ab s t r a c t : T h i s
3、p a p e r b a s e d o n a n e x a mp l e o f a p o s t c a s t i n g s u r f a c e c r a c k o f a n u n d e r g r o u n d s t r u c t u r e o f ma s s c o n c r e t e ,p u t s f o r w a r d a c o mp r e h e n s i v e a n a l y s i s o f r e a s o n s f o r c o n c r e t e c r a c k s i n t e r ms o
4、 f d e s i g n , p r o p o i o n o f c o n c r e t e ,r a w ma t e r i a l s ,c o n s t ruc t i o n , ma i n t e n a n c e a n d t e mp e r a t u r e c o n t r o 1 C o r r e s p o n d i n g p r e v e n t i o n a n d c o n t r o l me a s u r e s a r e a l s o i nt r o d u c e d Ke y wo r d s : ma s s
5、 c o n c r e t e ; c r a c k ; h y d r a t i o n h e a t ; r e a s o n a n a l y s i s ; me a s u r e s 在 电力工程 以及化工 、 钢铁等 大中型建设项 目中 许多 建筑物基础 、 大型设备基础 、 现浇的连续墙式结构 、 地 下构筑 物等都是大体积混凝土结构 而在大体积混凝土工程施工 中 经常由于水泥水化热引起混凝土内部温度和温度应力剧 烈变化 而导致混凝土产生裂缝 。 在混凝 土结构中 。 出现不 同 程度 、 不同形式 的裂缝 是相当普遍的现象 , 而且结构物的裂 缝也是不可避免 的
6、但如何控 制工程结 构裂缝 尽量避免 出 现贯 穿性及纵深裂缝 防止有 害裂缝 则是建筑工程 中的技 术难题 特别是对 比较重要的建构筑物将显得尤为重要_ lJ 。 在 某电站工程建设 中, 承包商精心组织 , 精心施工 , 质量控制严 格 但在冷却水泵房挡流墙区域施 工后 还是 出现裂缝 经 过 观测 虽然都为表面裂缝 , 但我们还是组织承包商 、 业主 、 试 验室等部 门对裂缝产生原因进行了探讨分析 并采取了相应 的控制措施 以期有效控制混凝 土裂缝的产生 。 1 施 工概 况 该项 目为国外设计 冷却水泵房大部分属于地下结构 挡流墙位于基础底板上 是泵房两进 水 口之间的钢筋混凝 土墙
7、 平面 尺寸 为 2 0 8 0 mx l 1 5 3 m高 6 7 4 m,标 高为 一 1 4 7 m8 0 0 m混 凝土 强度 等级 为 B 3 0 ( 相 当于 中 国 C 3 0 ) 抗渗等级为 WI O 要求采用抗硫 酸盐水 泥。 承包商根据工程特点以及施工能力 将此区域分为 3层 施工 高度分别为 2 4 4m, 2 4 4i n 及 1 8 6in。 施工采用大模板 高度为 2 4 4 m。第 1 层混凝土标 高为一 1 4 7 4 m 1 2 3 0 m 体 积为 4 8 9 m 3 。 在区域的中部及边缘部位埋设 2 组 测温点 每 组分 别在上部 、 中部 、 下部 3
8、个 不 同高度 处设 3个 测点 , 另 外 , 在 混凝 土表 面、 侧面保温层 内、 保 温层外 各设 1 个测点 。 整个测温采用 I C S 一 0 l 循 回测温仪 本区域混凝土 5月份施 工 , 混凝 土 由搅拌站 统一生产供应 , 并采 用 2台泵 车泵送 , 混凝 土人模 温度最高为 2 4 6 C混凝土浇 筑采 用斜面分层 法浇筑 混凝土终凝后 , 表 面覆 盖 2层草帘 、 1 层 塑料 薄膜 , 侧面挂 1 层草帘进行保温保湿养护 混 凝土浇筑后 , 即进 行测温 , 从测温 记录观 察 , 混凝 土 核心最高温度 7 5 混凝土 内外温度未超过 2 5 ( 理论计算 核
9、心温度 6 7 5 降温递度前 1 4 d控制在 3 C d以内 1 4 d 后控 制在 1 5 d以内 ) 。实测降温速度见表 1 。 2 裂缝情况 在掀 开混 凝土表面养护层及侧面模板拆除后 发 现表 面与侧面产生裂缝 表面有 3条分布 比较均匀 的通 长横向 裂缝 端部 1 条 6 in长的纵向裂缝 侧面 出现相应 于横 向裂 缝位置的竖 向裂缝。裂缝的宽度 、 深度如表 2所示 其中 1 # 及 2 #为表面纵 向裂缝 , 3 f 、 4 # 、 5 撑、 6 # 、 7 # 、 8 #为 表面横 向裂 缝 , 9 # 、 1 0 # 、 1 1 #为侧面 裂缝 。通过分析 , 考虑该
10、结构所处环 境 保 护层 厚度 满足设计要求 钢筋混凝土裂缝 宽度未超过 0 4 m m确定 该区域裂缝为表面裂缝 侧面裂缝做封 闭处 【 收稿日1 2 0 1 4 0 4 2 8 【 作者简介】 徐 明 , ! g ( 1 9 6 7 一 ) , 江 苏 省 宏 源 电 力 建 设 监 理 有 限 公 司 高 级 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 4年第 5期 ( 总第 1 6 4期 )4 3 理 表面裂缝凿 V形槽后 与上层混凝土一起浇筑处理。 3 裂缝原 因分析及控 制措 施 混凝 土裂缝在 施工中是一种常见的质量通病
11、而大体 积混凝 土更容易产生裂缝 混凝土结构所 出现 的裂缝 , 有 的 破坏结构的整体性 影 响结构 的承载能力 : 有 的虽对结构无 多大影 响 , 但会 引起钢筋锈 蚀 降低结构物 的耐久性 或发 生渗漏 。 影 响建 筑物正常使 用 : 另外 , 裂缝 的存 在影响建筑 物的外观 给使用者不安全 的感觉嘲 。 混凝 土产生裂缝的原因很多 有材料 自身的因素 也有 外部环境作用的因素 而裂缝产生大部分直接原 因主要是 温度收缩 这是 内因 而内因是 由施工多环节 的外 因而 引起 的 针对本工程 大体积混凝土 出现 的裂缝 结合项 目具体情 况 将从设计 、 配合比及原材料 、 施工 、
12、 养护及温控等方 面进 行综合分析 3 1 设计方面 3 1 1原因分析 人们一般将裂缝归结为施工阶段混凝土 的裂缝 这是 按裂缝出现的时段来定义 的并不意味着裂缝的责任全 由 施工方来承担 恰恰相反 设计一方关于混凝土强度等 级的 确定 、 构造 配筋 的多寡 、 温度收缩和温度应力分析 以及 连接 缝f 包括 申缩缝 、 控制缝等1 的位置等等都应根据大体积 混凝 土的特性在设计 中给出翻 该 工程 由国外设计 的 设计 的方 式 内容特别是构造要求都与 国内有所差别 地下结构 大体 积混凝土 的最佳 构造配筋率为 O 5 因为合理 的配筋 可提 高结构的抗裂性 但设计 中该 区域 构造配
13、筋较少 只有外侧 及表面为 击1 6 2 0 0 m mx 2 0 0 m m的双向配筋 。施工 图中设 计保护 层为 8 0 m m实 际施工 中部 分位 置达到 9 0 m m左 右 导致表面及侧面形成较厚素混凝土层 ,受到温度 应力 后 容 易产 生裂缝 。而挡 流墙 位于基础底板 上 , 受 到约 束较 大 温度应力也很难 消散 。 3 1 2 控制措施 由于部分设计 已无法修改 中方 已与外方设计 代表就 中外规范差别进行 了商讨 由设计后援 院对外方设 计图纸 进行审查 并制定了施工构造要求 尽量使设计 图纸在施工 中满足 中国规范要求 由于在无法更改设计 的情况下 在施工 分区表
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