结合案例探讨大体积混凝土底板裂缝控制技术

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摘要：本文是笔者结合多年工作经验以及工程案例主要针对案例中大体积混凝土底板裂缝控制技术做出了简要阐述，以供参考。

关键词：大体积混凝土；底板；裂缝；施工技术

1混凝土施工期裂缝产生原因分析

1.1裂缝类型

（1）按作用可分为直接作用裂缝和间接作用裂缝

（2）按混凝土硬化过程中的物理变化特征分：以失水收缩作用为主产生的裂缝；以温度变化作用为主产生的裂缝；以失水收缩和温度变化共同作用产生的裂缝。

（3）按与钢筋相对位置分：垂直于钢筋的裂缝和平行于钢筋的裂缝，裂缝与钢筋的相对位置影响钢筋的锈蚀程度。

（4）按裂缝形状分：表面裂缝和贯穿裂缝。

（5）按产生裂缝时状态分：塑状混凝土裂缝和硬状混凝土裂缝。

1.2混凝土施工期温差分类

（1）以考虑和不考虑时间因素分类，可分为共时温差和历时温差，这是二类性质不同的温差。

共时温差指在同一时间结构任意二点的温度差值；历时温差指在同一结构任意二个时间的温度差值。

（2）以气温变化为条件时历时温差分为昼夜温差、同期温差和季节温差。

（3）以空间坐标为条件将共时温差分为内外温差、令期温差、体积温差和位置温差。

1.3分析裂缝产生机理可得出混凝土施工期裂缝因素关系，见图1

图1 混凝土施工期裂缝因素关系图

2工程案例

某综合楼工程地下室建筑面积近3万m2，东西向长92.1m，南北向长77.4m，三层地下室，底板厚度，双塔部分为2500，其余部分为1000，底板混凝土为C40，抗渗强度为0.8Mpa。

3原材料选择

（1）水泥：采用中低水化热硅酸盐水泥或矿战水泥。矿渣水泥的水化热比普通硅酸盐水泥低约70%左右，但矿渣水泥泌水率大，干缩大，早期强度低，表面易产生龟裂，在C40中不常用，而普通硅酸盐应选用水化热和发热速度最快的C3A的含量在7%以下。

（2）砂：采用质地坚硬，级配良好的B类低碱活性天然中、粗砂，含泥量不大于1%，细度模数2.5～3.2；优点是可减少用水量，相应减少水泥用量，可降低混凝土的温升和减少混凝土的收缩。

（3）石子：采用粒径5～25mm的低碱自然连续级配的机碎石或卵石，含泥量不大于1%，针状和片状颗粒含量不大于15%。优点是有较好的和易性，用水量较少，抗压强度较高，能减少混凝土的收缩。

（4）混凝土掺和剂和外加剂：采用绿色环保型无污染、无毒害、无氨类并经有相应资质的检测机构检测的，已备案的生产厂家生产的优质产品。

（5）采用颗粒活性高，能降低混凝土碱含量，降低水化热，减缓混凝土强度增长，具有抗腐蚀性的Ⅰ级粉煤灰。

（6）WDN―7高效减水剂，可改善混凝土拌和物的和易性，增加坍落度，减小坍落度损失，减少用水量，节约水泥；后期强度增长明显，并改善和提高混凝土多项物理力学指标。

（7）S75磨细矿粉：可显著减少单方混凝土的用水量，水泥量，降低水灰比，延缓凝结时间，早强高强，抑制水泥初期水化热，推迟热峰出现时间，提高混凝土的抗裂能力，防止或减少混凝土早期裂缝，避免冷缝；提高密实性、抗透水性，抗渗性；抑制碱骨料反映的产生并提高混凝土的工作性能。

4配合比设计

针对本工程的特点和现场实际情况，经多次优化，确定混凝土配合比，监理应认真细致地审核，并深入了解已采用的类似混凝土配合比使用的工程及其效果情况。这一点工作力度应加大，混凝土的碱含量不大于3KG/m3。

5保证防水混凝土质量的主要环节

地下室混凝土通常都采用自防水混凝土，与多道防水层结合，组成地下室防水多道设防，以满足建筑使用功能要求。

5.1严格控制水灰比

通过该工程实践证明，当水灰比大于0.65时，混凝土的抗渗性能将急剧下降，当水灰比小于某一限值时其防水性能也将大大降低，因此规范规定，防水混凝土配合比不仅要满足结构的抗渗标号和抗压强度，同时还用具备良好的抗冻，融性能，处于以上原因，所以现行规范规定防水混凝土水灰比值不大于0.6。

5.2水泥用量

当水灰比确定以后，水泥用量直接影响着混凝土的抗渗性，足够的水泥用量是保证混凝土水泥砂浆和质量的关键环节，对于防水混凝土，无论从强度和抗渗要求来说，均应寻求一个水泥最小用量。在考虑水泥用量的同时，应该注意到粉细料对提高防水混凝土抗渗性也起者一定的作用，因为加入了粉细料可以改善砂子的级配，填充一部分砂粒之间的微小空隙，间接地降低了混凝土的水灰比，使混凝土的密实度和抗渗性有一定提高。

5.3选择最佳砂率

在水泥用量相同的情况下，砂率直接影响着混凝土的抗渗性，粗细骨料必须级配良好。一般粗细骨料用5mm～40mm的卵石时，砂率在0.35～0.4之间比较合适。

5.4选择最佳灰砂比

灰砂比是防水混凝土配合比中的一个重要参数，它是衡量填充石子空隙的水泥砂浆质量的标准。灰砂比对混凝土各项技术指标影响都比较大，灰砂比选择得当就能得到密实性较高的混凝土。

当灰砂比偏大时，水泥和水的用量相对偏大，容易产生不密实、不均匀及收缩大的现象，使混凝土抗渗性降低；当水灰比偏小时，使混凝土拌和物易出现干涩、粘结力不好，施工和易性差，同样降低了密实度和抗渗性。所以在确定了水灰用量后还用通过试验确定最佳灰砂比，根据对比试验出符合施工现场的最佳灰砂比。

5.5合理选择外加剂

外加剂种类凡多，主要使混凝土减水，改善混凝土内部组织结构，以增加密实性，提高抗渗性，也是防水混凝土配合比设计的重要内容之一。

选择和使用外加剂时要熟悉外加剂生产厂提供新技术资料，以及产品说明书，并以工程实际情况及所用材料的要求，进行试验并以试验效果评定所选外加剂掺量是否可以采用。采用外加剂时一定要加强施工管理，严格遵循外加剂掺量和使用注意事项。

5.6混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣是防水混凝土施工质量关键

（1）搅拌时间应比普通混凝土略长，一般不少于2分钟；若掺入引气型外加剂，则搅拌时间约为2～3分钟。

（2）混凝土的运输过程中要防止产生离析现象及坍落度和含气量的损失，同时还要防止漏浆。

如运送距离较远或气温较高时，可适量掺入缓凝型减水剂，浇灌前如发生显著泌水离析现象时，应加入适量的原水灰比的水泥浆复拌均匀，方可浇灌。

（3）混凝土的浇筑和振捣，先清除模板内的水和杂物，浇灌高度控制在1.5m之内，浇筑应分层400mm～500mm一层，相邻两层浇筑时间间隔不应超过2小时

振捣排列用行列式或梅花形式，棒距1.5R，深入下一层50mm，快插慢拔，不漏振，不欠振，不过振，拌出拌和物中的气泡，混凝土不再下沉及表面出现浮浆为止，进行泌水处理，同时进行表面浮浆处理，初凝前用长杠刮去浮浆，刮平到指定标高，表面泌水消去后，即用木抹子来回打抹2―3遍压平，待混凝土初凝前抹压一遍，随压随盖塑料布（冬天加草席），防止裂缝出现。

5.7混凝土的养护

在混凝土进入初凝时即应覆盖、浇水湿润养护不少于14d。

5.8做好施工缝的防水处理

一般不应留施工缝，底板的混凝土应连续浇筑，墙体上不得留垂直施工缝，最低水平施工缝距底板面应大于300mm，缝中一般设钢板止水带或迂水膨胀止水带（BW）。

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