文档介绍：浅谈高层建筑大体积混凝土裂缝控制措施
浅谈高层建筑大体积混凝土裂缝控制措施
摘要: 大体积砼产生裂缝主要是由其内部矛盾发展的结果,一方面由于内外温差和收缩而产生应力和应变,另一方面是结构物的外部砼各质点间的约束,阻止这种应变,一旦温度拉应力超过砼能承受的抗拉强度时,即出现裂缝。本文主要分析了高层建筑大体积混凝土常见裂缝产生原因及控制原理,提出了裂缝控制措施。
关键词:高层建筑、大体积混凝土、裂缝控制
中图分类号: TV544文献标识码:A
随着我国建筑业产业规模不断发展,目前高层建筑不断增多,高层建筑往往设计有1~3m厚的大体积混凝土筏板基础,施工中如果开裂将影响工程结构的整体安全性,并给整个工程项目带来严重质量隐患和经济损失。因此高层建筑大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生,以更好的保证工程质量。
一、高层建筑大体积混凝土常见裂缝原因及控制原理
大体积砼由于截面大,水泥用量大,水泥水化释放的水化热会产生较大的温度变化,由此形成的温度应力导致产生裂缝。大体积砼施工阶段所产生的温度裂缝,是由其内部矛盾发展的结果,一方面由于内外温差和收缩而产生应力和应变,另一方面是结构物的外部砼各质点间的约束,阻止这种应变,一旦温度拉应力超过砼能承受的抗拉强度时,即出现裂缝。高层建筑由于基础混凝土体积大,混凝土收缩受到限制便有可能产生影响使用与耐久性的有害裂缝,即贯穿性裂缝(外约束裂缝)或可能发展的表面裂缝(内约束裂缝)。
(一)贯穿性裂缝
这种裂缝特征是由交界面向上延伸,靠近基底最大而在上部较小,严重的会破坏结构的整体性、耐久性、防水性和稳定性等,影响正常使用,危害严重。其产生的原因是温度应力作用的结果。在混凝土降温阶段,热量逐渐散发,因温度逐渐下降使混凝土体积产生收缩,同时,在硬化过程中因多余水份蒸发及碳化等原因使混凝土产生收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束(外约束)不能自由变形,从而产生温度应力(拉应力),当两种应力叠加超过混凝土的抗拉极限强度时,则在混凝土的底面交界处附近以至混凝土中产生收缩裂缝。
(二)表面裂缝
这种裂缝的产生与混凝土的内外温差有密切的关系。大体积混凝土结构,浇筑后水泥的水化热很大,由于混凝土体积大,聚积在内部的水泥水化热不易散发,混凝土的内部温度将显著升高。而混凝土表面则散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
由上述分析可见,高层建筑大体积混凝土的裂缝控制,不仅要杜绝有害的贯穿性裂缝,同时也要减少或避免混凝土表面裂缝。
二、大体积混凝土裂缝主要控制措施
大体积混凝土裂缝控制的根本原则是同龄期的温度应力(包括相应龄期混凝土收缩当量温差产生的应力)应小于同龄期的混凝土抗拉强度,即要求进行温度应力控制。综合种种因素,控制高层建筑大体积混凝土裂缝应采取以下几种措施:
(一)降低混凝土发热量
,以降低混凝土温度。大体积混凝土浇注初期开裂的原因主要是由于混凝土的内部温升及收缩产生的内应力所致,水泥中所含的