泵送商品混凝土地下墙体结构裂缝成因及施工控制.pdf

2 0 1 3年第 4期 4月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS 2 0l 3 No 4 A p ri l 泵送商品混凝土地下墙体结构裂缝成 因及施工控制 王银安 ( 河南质量工程职业学院 ， 平顶山 4 6 7 0 0 0 ) 摘 要 ： 以某工程 为实例 ， 分析 了泵送商 品混 凝土地下墙体 结构各 类型裂缝产 生的原 因 ， 并根据 各类型 裂缝 的 特 点， 从原材料选择 、 施 工、 养护等 方面， 有针 对性地提 出了各项 防范措施 。 关键词 ： 泵送 商品混凝土 ； 地 下墙体 ； 早期裂缝 ； 施 工控 制 ； 养护 A b s t r a c t ： T a k i n g o n e p r o j e c t a s a n e x a m p l e ， t h e r e a s o n s f o r d i ff e r e n t k i n d s o f c r a c k s o f u n d e r g r o u n d w a l l s t r u c t u r e w i t h p u mp i n g r e a d y - mi x e d c o n c r e t e a r e a n a l y z e d A c c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e ri s t i c s o f t h e c r a c k s ，t h e p r o t e c t i o n me a s u r e s a r e p r o p o s e d f r o m t h e a s p e c t s o f r a w ma t e ria l s c h o o s i n g ， c o n s t r u c t i o n a n d c u r i n g Ke y wo r d s ： P u mp i n g r e a d y - mi x e d c o n c r e t e ； Un d e r gro u n d w a l l ； Ea r l y - a g e c r a c k s ； C o n s t ruc t i o n c o n t r o l ； C u ri n g 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 6 3 7 ( 2 0 1 3 ) 0 4 7 7 0 3 0前言 目前 ， 高层建筑及大体积混凝土等结构普遍采 用泵送商品混凝土 ， 泵送混凝土作为主要 的现场施 工输送方式 已广泛应用 于工业与 民用建筑 中。 由 此 ，泵送商 品混凝土 的裂缝 问题成为设计单位 、 监 理公司 、 混凝土生产企业及施工单位 面临 的主要问 题之一。在实际工程 中， 泵送商品混凝土既要满足 混凝土的可泵性 ， 又要保证混凝土凝结后 的各项性 能指标 ， 这就要求从原材料选择 、 配合 比设计 、 施工 技术 、 养护等全方位控制 与管理 ， 才能有效抑制 裂 缝 的产生与发展。 混凝土结构 的裂缝一般分 为有害裂缝 和无 害 裂缝两类 。通常， 2 mm的肉眼可见 的裂缝被视为 有害裂缝 ， 0 1 mm的裂缝为无害裂缝。 混凝土本身 为多组分、 多孔隙的无机有机相结合不连续复合固 体材料 ， 因此 ， 从宏观到微观完全 消除裂缝是不 可 能的。关 于混凝土裂缝问题 ， 不少专家学者做了很 多有价值的研究， 如清华大学的廉慧珍【 和覃维祖翻 教授从试 验到理论均做 了深入 的研究 ； 浙江大学的 钱小倩教授翻 针对 现代混凝 土的特点 ， 在 总结工程 实际和理论研究的基础上提出了“ 八小 时内养护理 念 ” ； 甘昌成4 1 在总结大量工程实践的基础上提 出了 混凝土早期的“ 完美湿养护 ” ； 同济大学 的孙振平教 授5 1 在对现代混凝土工作环境 的复杂性及早期裂缝 形成原因进行研究和分析的基础上 ， 总结出 了“ 混 凝土早期开裂的三位一体预防体系” 。 笔者在上述研究成果的基础上 ， 以某工程地下 混凝土主体结构为实例 ， 分析 了泵送商 品混凝土地 下墙体结构各类型裂缝产生的原 因， 并根据各类 型 裂缝的特点 ， 从原材料选择 、 施工 、 养护等方面 ， 有 针对性地提出了各项防范措施 ， 可为类似工程提供 一 些参考和借鉴 。 1 工 程概 况 某综合楼 主楼 l 3层 ， 建筑 面积 1 4 5 0 0 m ， 钢 筋 混凝土框架结构 。 标高 1 2 0 0 m以下的梁 、 柱 ， 混凝土 设计强度等级为 C 3 5 ； 标高 1 2 0 O 1 8 O O m 的梁 、 柱 ， 混凝土设计 强度 等级为 C 3 0 ；标高 1 8 0 0 m以上的 梁 、 柱 ， 昆 凝 土设计强度等级 为 C 2 5 ； 板及其他构件 的混凝土设计强度等级为 C 2 5 。该楼主体结构设计 为抗震 6度 ， 重要性类别为丙类 ， 场地类别为类 。 2裂缝 出现 的部 位及 特点 本工程施工后 ，地下混凝土墙体 出现早期裂缝 ， 垂直贯穿裂缝 、 水平裂缝及斜裂缝均有 。本工程地 下混凝土墙体即挡土墙 和剪力墙 ， 设计混凝土强度 等级为 C 3 5 ， 墙体混凝土内分布双排双 向钢筋 ， 模板 体系为木模板和钢模板 ， 用穿墙螺栓 固定模板 。混 凝土通过泵管下料 ， 并振捣密实 。混凝土凝结硬化 后 ， 经保 温 、 保湿养 护再脱模 ， 形成混凝 土墙体 结 构 。 本工程地下 混凝 土墙体垂直裂缝基本 出现在 拆模时或拆模后数 日， 相邻两裂缝 的间距为 2 4 m， 宽度为 0 1 - 0 3 ra m， 呈现中间宽两端细状 。 墙体厚度 为 3 0 0 - 4 0 0 mm，且两侧均外露在大气 环境 中时， 甚 至出现贯穿裂缝 ， 其形状见 图 1 。 墙体水平裂缝一般宽度为 0 1 - 0 5 ram，分布高 度为 1 3 m， 长度 由数米到十多米不等。其形状见图 一 7 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王银安 泵送商品混凝土地下墙体结构裂缝成因及施工控制 凝土配合 比( 质量 比) 为水 泥 ： 砂 ： 石 ： 粉煤灰 ： 矿渣 粉 ： 外加剂 = 1 ： 3 0 2 ： 4 1 6 ： 0 2 3 ： 0 3 0 ： 0 0 3 经过试验室复验检i 见 4 ： C 3 5混凝土和易性 良好 ； T = 1 9 0 m m， 扩展度 4 8 0 x 4 9 0 m m， l h坍落度损失小 于 2 0 m m，初凝 8 h ，终凝 1 l h 2 5 m i n ，2 8 d强度 为 4 3 6 MP a ， 符合设计要求。 4 2 垂 直裂 缝 的控制 措施 本工程地下墙体结构属于薄壁长墙结构 ， 该种 结构施工 时应设置伸缩缝 ， 并采用细而密的墙体构 造筋 ， 为避免有害垂直裂缝 的产生 ， 墙体里增加 了 铁 丝 网片 ， 以增 强混 凝土 的抗 裂性 能 。 本 工程地下墙体结构 出现 的垂直裂 缝基本均 为温差裂缝 ， 在此类工程 中完全避免温差裂缝 的产 生几乎是不可能的， 重要的是如何使温差裂缝控制 在规范允许的范围内。对温度应力 的控制 ， 主要是 在施工现场进行温控 ， 即浇筑混凝土时 ， 采用温度 传感片和测温仪 ， 从浇筑开始 即测定并控制人模温 度 ， 同时监测环境温度 ， 以控制混凝土的内外温差 。 混凝 土浇筑完成后要及 时抹压并尽快进行保 温保湿养护 ， 同时要根据温控指标及 时调整养护条 件。温度影 响系数受多种因素影响 ，其 中温度 、 湿 度 、 散热界面 、 初凝时 间 、 风速 、 温差等影响较大嘲 ， 特别是风速和温差的影响最大。本工程地下墙体施 工时为春季 ， 工地气候干燥且风很大 ， 故选择 了在 低温和无风 的傍晚浇筑混凝土 ， 这 时浇筑的混凝土 终凝一般是在第二天太阳初升 的时候 。这样 ， 混凝 土 的温升和空气 的温升同步进行 ， 有利于减小混凝 土 的内外温差。浇筑完成 的混凝 土拆模后 ， 采用 了 加盖草袋 、 海绵 等防风 、 保温措施 ， 并及 时回填土 。 实践证 明 ， 本工程采取 的这些方法对防止温差裂缝 的产生是非常有利的。 笔者建议类似工程施工时 ， 施工人员应根据 当 地 的气候情况 ， 做好 测温工作 ， 当发 现混凝土 内外 温差超 过 2 5 或混凝土表 面温度 与大气温差超 过 2 O c I = 时 ，应立即采取保温措施 ，并适当推迟拆模时 间。对 已完全终凝的混凝土墙体应及时洒水养护 ， 同时应注意混凝土表面温度与养护水 的温差控制 在 1 5 以内。要控制拆模 时混凝土表面与最低环境 温度的差值 ， 建议不小于 1 O 时方可拆模 ， 要封闭 通风 口， 以防止冷风快速冷却墙体形 成新 的温差裂 缝 。 4 3 水平裂缝与斜裂缝的控制 本工程在连续浇注高度超过 3 m的墙体时， 采取 了分层 浇注的方式 ，每层 浇筑 高度 均要求不超过 5 0 0 m m， 具体浇筑高度以不离析为准 ， 两下料 口间的 距离不大于 3 m。 同时 ， 浇注混凝土时应移动下料 ， 使 料面均匀上升 ，以利于墙体 内混凝土的均匀分布 ， 亦可使混凝 土后期强度 的发展均匀 ， 不会形成薄弱 环节。采取分层振捣措施 ， 使混凝土充满各端头及 角落 ， 并应 留有 等待时间 ， 以使墙体 内的混凝土拌 合 物有充分的时间均匀沉降。另外 ， 在下一层混凝 土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕 ， 在浇筑上层混 凝 土时 ，必须将振捣器插入下一层混凝土 5 c m左 右 ， 以便使各层混凝土形成整体 ， 尽量不留施工缝。 5结语 混凝土的早期裂缝并不是单一的因素造成 的 ， 而是环境 、 温度 、 养护、 原材料等综合 因素共 同作用 的结果。要控制混凝土裂缝 的产生 与发展 ， 必须与 各工程实 际相结合 ， 不能简单地照搬或套用他人 的 经 验 。 本工程混凝土地下墙体结构早期裂缝 的控制 就充分考虑了本地本工程 的特点 ， 对最初产生裂缝 的墙体 ， 及 时进行 了补强处理 ； 而在后续工程施 工 时 ， 从原材料及配合 比人手 ， 同时充分考虑 当时 、 当 地的气候条件 ， 因时、 因地把好施工质量关 ， 并切实 做好混凝土的养护工作。在设计 、 监量 、 施工人员等 人员 的共同努力下 ， 本工程后续施工 的地下墙体结 构未再 出现可视有害裂缝 ， 有效地解决 了混凝 土的 早期裂缝问题 ， 工程质量全面达到了设计和使用要 求 。 参考文献 ： 【 1 】 吴中伟 ， 廉慧珍 高性能混凝 土 M 北京 ： 中国铁道出版社， 1 99 9 【 2 】 覃维祖 初 龄期混凝 土 的泌水 、 沉降 、 塑性 收缩 与开裂 J 1 商 品混凝 土， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 1 8 3 】 钱晓倩， 朱耀 台， 詹 树林 现代混凝土早 期收缩裂缝 形成机 理及控裂理念 J 商品混凝土， 2 0 0 8 ( 2 ) ： 4 7 4 】 甘 昌成 混凝 土收缩裂缝控制及提高硬化混凝土质量 的若 干新观 J 商品混凝土， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 3 2 3 5 【 5 】 孙振 平， 杨辉， 等 混凝土结 构裂缝成 因及预 防措施 J 混凝 土世界， 2 0 1 2 ( 5 ) ： 4 4 5 0 【 6 】 许小荣， 阎培 渝， 廉慧 珍 混凝 土长墙结构 中温度变化及 其 对内部变形发展 的影响 J 施 工技术 ， 2 0 0 4 ( 1 ) ： 5 9 6 0 【 7 王铁梦 工 程结 构裂 缝控 制 M 北 京 ： 中 国建 筑工 业 出版 社 ， 1 9 9 7 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 2 2 6 作者简介 ： 王银安( 1 9 6 3 一 ) ， 男 ， 讲师 、 工程师。 通讯地址 ： 平顶 山市 ， 河南质 量工 程职业学 院 联 系电话 ： 1 3 5 9 2 1 9 1 0 9 9 E ma i l ： z l x y wy a1 6 3 c o m 7 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m