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摘要：大面积、超长砼结构裂缝产生的原因主要有三大类，本工程主要将由施工操作引起的部分变形，以及材料选择不当或操作方法不当引起的裂缝进行分析，制定相应措施，其中材料选择从水泥品种、骨料、矿物掺合料、外加剂、配合比设计等方面进行控制，操作方法从混凝土拌和物控制、砼浇筑方法、混凝土养护等方面进行控制，达到防止裂缝或控制裂缝危害程度的目的。
关键词：裂缝 温差 配合比设计 控制措施 养护
一、本工程钢筋混凝土结构特点
1、具有超大、超长结构属性
根据国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010—2002规定，露天或埋在土中钢筋混凝土结构，留设伸缩缝的间距最大为55m。本工程长为290m，宽160m，无疑属于超长、超宽结构(以下称超大结构)。
2、具有大体积混凝土性质
按照国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002条文说明规定：混凝土构件最小断面尺寸大于或等于200mm，即按大体积混凝土考虑采取相应措施。本工程底板、承台等构件最小断面尺寸不少已超过200mm，应属于大体积混凝土。
按照我国混凝土结构裂缝专家王铁梦先生新的概念：任意体量的混凝土，其尺寸足以要求必须采取措施，控制由于水化热及伴随的体积变形（收缩）引起的裂缝者称为“大体积混凝土”。所以，虽最小厚度小于200mm，如200～600mm 长墙，20～300mm的楼板和箱梁，采用泵送商品混凝土现浇整体式结构都需要考虑水化热，收缩偏大的应力及相应措施，也应称它们为具有大体积混凝土的性质。因此本工程多数构件都属于这一范畴。
3、地下工程、防水要求高，防止裂缝至关重要
本工程地下室面积约5万平方米，且工程所处环境地下水位高，广州地区年降水量大，地下水源补充充足。因此本工程的防水功能对保证工程的正常使用是至关重要的，虽然钢筋混凝土结构外设有防水层，但如结构出现裂缝一会造成柔性防水层的拉断、剥离破坏，二会在地下水压的作用下破坏，导致防水失效。故本工程防止钢筋混凝土结构裂缝特别是底板、外墙、顶板裂缝更是关键中的关键。
4、本工程防止裂缝的有利因素
广州地区昼夜间温差较小，一般均在10℃以内，年极端最高最低温度差也较之北方小，这对于防止钢筋混凝土结构的温度裂缝是有利因素。除此之外，设计中已采取沿纵横两个方向每距离40m左右设置一条后浇带措施，可以释放早期混凝土收缩和温度应力，对防止裂缝也是非常重要的。
二、 钢筋混凝土结构有害裂缝产生的原因分析和对策控制措施
钢筋混凝土结构裂缝主要原因可归纳为三大类：一类是由荷载引起的裂缝，一类是由变形引起的裂缝，另一类是由施工操作引起的裂缝。根据本工程的具体特点，主要将由施工操作引起的部分变形(收缩和干缩)以及材料选择不当或操作方法不当引起的裂缝进行分析，制定如下对策措施，具体措施如下：
1、水泥品种选择
⑴ 宜选用非早强型(非R型)普通硅酸盐、低碱、低水化热水泥，强度等级为42.5或52.5级，C50以下砼采用42.5级水泥，C50及以上强度的砼可采用52.5级水泥。
⑵ 掺加符合国家标准的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，以改善混凝土性能，降低水泥用量。
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⑶ 选用与水泥和掺合料相融性好的萘系或聚羧酸系高效减水剂，降低用水量和水胶比。
2、骨料选择
⑴ 本工程构件断面较大，可选择0.5～32连续级石子，强度、含泥量、针片状含量等指标应符合规范要求；自密实砼和构件最小断面较小、配筋密集的构件宜选用0.5～25或0.5～20的石子。
⑵ 砂应选择级配良好的中砂，细度模数控制在4.2～2.2范围内，其它指标应符合规范要求。
3、矿物掺合料选择
C60以下的砼选用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰即可满足要求，收缩亦较小；必要时采用“混合双掺技术”即粉煤灰灰和矿渣双掺，能更好地改善砼性能。按照设计要求搀入杜拉纤维。
4、外加剂选择
本工程混凝土选用萘系高效减水剂，但应选用2～3家信誉度高质量稳定的产品，在使用前对拟选用的水泥和各种掺合料做多种掺量下的相融性试验，寻找掺量饱和点和最佳掺量以及对砼的强度增长、收缩、密实性和各项工作性的影响，选择最佳产品。
5、配合比设计
根据本工程各部位的特点及设计要求和材料供应情况，研究确定配合比设计、试配方案。
6、施工原因
⑴ 混凝土拌和物控制：
砼拌合物质量差主要表现是：泌水、离析、坍落度不稳定或坍落度损失大、流动性差、粘聚性差或粘聚性过大，夏季施工拌合物温度过高等。都会给浇筑带来困难，影响浇筑质量。使砼不密实、收缩增大，裂缝出现早、发展快，严重影响砼的质量。
控制措施：
掺加聚炳烯纤维和杜拉纤维的砼应适当延长搅拌时间；
聚炳烯纤维和杜拉纤维都会使砼流动性减小，增大坍落度损失，应经过试配确定影响程度，并采取相应措施。
⑵ 砼浇筑方法：
不分层浇筑，一次下料厚度过大，使振捣困难、气泡不能充分排出，影响砼密实；
下料落差过大，造成混凝土离析或骨料与浆体分离；
振捣不足、漏振或过振，使混凝土不密实或泌水；
④ 表面抹面收活过早是砼产生早期干缩裂缝的主因；表面抹面收活过迟，造成砼表面不平或起砂；
⑤ 入模温度过高造成砼特别是大体积砼内部温度增长过快和峰值增大，容易产生内外温差过大，形成内部温度裂缝。
控制措施：
竖向结构严格分层浇筑、分层振捣，一次下料厚度控制在50cm以内；大体积砼采取斜面分层法浇筑。
下料高度：砼浇筑时自由下落高度控制在2m以内，超过规定时，采取接长泵软管或使用溜槽或串筒下料。
严格控制振捣插入间距在40cm以内，振捣时间控制在15～30秒之内；
大体积砼采取二次振捣措施。
④ 严格掌握砼表面收活时机，采取二次抹压技术，最后一道抹压收活控制在终凝之前完成(现场掌握是脚踩不下陷，表面又能揉搓出浆时，此时砼干燥较快，面积较大时应多加人力)。
⑤ 夏季施工拌合物温度超过32℃，砼搅拌时，应采取降温措施；现场泵送管应采取草帘或麻袋覆盖并浇水降温。
⑶ 混凝土养护
原因：
砼覆盖养护不及时或密封不严，造成表面过早失水，是造成表面干缩裂缝的主要原因；
保湿养护时间不足，使砼造成表面收缩裂缝。
浇筑过程中遇阵雨，即将终凝的未采取覆盖措施砼表面遭受雨淋，造成表面起砂。
控制措施：
砼浇筑成型后保湿养护是防止裂缝的最方根手段，在水中养护或埋在土中的砼不会出现收缩裂缝。研究表明掺杜拉纤维的砼，如养护湿度或时间不够会造成更大的收缩。本工程拟采取如下养护措施：
水平结构采取覆盖塑料薄膜密封保湿或蓄水养护；
竖向结构柱拆模后采取塑料薄膜严密包裹养护；墙采用挂麻袋片浇水或布设喷淋管定时喷水养护。养护时间不少于14d。
三、小结
大体积混凝土裂缝形成的原因复杂，受自然环境、原材料供应及材料性能的影响都很大，本工程从材料选择和操作方法两大方面进行预防和控制，尽量避免和减少混凝土裂缝的产生和危害。
论文作者:王国龙
论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿
论文发表时间:2015/9/16
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 工程论文; 措施论文; 体积论文; 混凝土结构论文; 表面论文; 《基层建设》2015年13期供稿论文;