谈民用建筑大体积筏板基础混凝土裂缝的控制

谈民用建筑大体积筏板基础混凝土裂缝的控制

张东圣

潍坊科技学院建筑安装公司  262700

摘要：近年来，我国民用建筑在建设中越来越多的使用大体积筏板基础，大体积筏板基础具有竖向承载能力强、结构稳定、抗震性能好等诸多优点，但筏板基础由于厚度较大、体积大因此更容易产生混凝土裂缝。大体积混凝土筏板基础裂缝产生问题是混凝土施工过程中需要特别关注的重点。本文主要针对大体积混凝土的构造设计、原料的选取采用、材料的配合比、浇筑的施工工艺、以及后续的温控与养护等方面深入分析，提出了控制筏板基础大体积混凝土裂缝的方案，从而实现了在施工过程中对有害裂缝的有效控制措施。

关键词：混凝土裂缝，筏板基础，温控

一、大体积混凝土裂缝的成因

大体积混凝土裂缝形成的主要原因在于混凝土内部的拉应力远大于混凝土的最大抗拉强度，以及混凝土的干缩变形造成混凝土内部和外部出现缝隙现象。

具体产生混凝土开裂的原因大致可以分为两类：

（1）因为负荷及约束作用过大而引起的构造变化所造成的混凝土开裂；

（2）由湿度、温度变化和混凝土体积收缩等外在因素引发的混凝土裂缝；

综上所述，大体积混凝土开裂的主要原因有：负荷及约束影响、湿度影响、建筑选材影响和施工工艺影响等。

二、大体积混凝土裂缝的控制措施

1. 构造设计措施

1. 优化钢筋配置

为了对裂缝产生进行有效的控制，可以对钢筋的空间构造进行优化设计，在保证构造的安全性以及功能完整性的基础上进行，可以通过选用小直径的钢筋对大直径的钢筋进行替换，从而优化了钢筋在大体积混凝土中的空间分布，保证了钢筋的均匀分布，充分发挥钢筋的约束作用。并且，在靠近混凝土的表面位置以及转角位置可以合理的安设钢筋王网片，同时在混凝土内部应力较大部位适当提高配筋率，从而实现对温差应力的分散或抵消，有效防止了表面裂缝的产生。

2. 设置后浇带

由于混凝土在浇筑后会有收缩或沉降过程，所以一旦发生了不平衡的收缩或沉降，就会对整体构造形成不良影响。因此，可以通过在筏板基础上每隔指定距离设置一定面积的后浇带。

设置后浇带的区域，应将混凝土细分为小体积的混凝土块体，利用小体积的混凝土块体的断面进行散热，有效地把混凝土构造中的热能加以释放，同时还能够有效抑制住混凝土的压缩变形、温差形变等问题。

3. 设置膨胀混凝土带

要在大体积混凝土体比较容易发生收缩情况的集中区域设置膨胀混凝土带，通过使用更高一标号膨胀率的混凝土设置膨胀混凝土带，从而使混凝土收缩现象得到控制，并消除由收缩形变造成的不良影响。并且在膨胀混凝土带及附近区域设置的钢筋构造必须要提高构造密度。

4. 设置暗梁

在大体积筏板基础内设置纵横向暗梁提高混凝土的整体抗拉强度，以抵消混凝土干缩造成的内应力减小裂缝的产生。

2. 施工材料措施

1. 优化原材料甄选

通过对混凝土原料进行筛选，主要是用来调节混凝土配合比时的水化热，减小水泥的前后温度。混凝土主要采用的原材料分别为：水泥、骨材、掺合料和水泥外加剂。

混凝土方面：应选用水化热反应更低的普通硅酸盐水泥，使混凝土和水泥在搅拌过程中产生的高温效应减少。在配比混凝土之前，还需要进行反复的严格检验，以保证混凝土的物理化学特性满足有关规范规定。

骨材方面：应选用级配好，颗粒较大的粗骨材(最大粒径≤45mm)，同时对针状、片状的细骨材也要加以严密把控，从而达到粗骨材比曲面积的降低，达到了混凝土用量降低的效果，进而使水泥的流动性有所改善。通过级配质量良好的中粗河砂，能够有效抑制水泥的收缩。

掺合料：应选用Ⅰ级粉煤灰进行相应配比的混凝土替换，以便于逐步降低混凝土的用量，同时减少了混凝土的水化短路热效应。同时，在施工前必须要通过配合比测验确定最佳掺入量。

外加剂：为了进一步控制水泥的水化热释放，可以加入适量的UEA混凝土膨胀剂和减水剂。加入适量的UEA膨胀剂可以替代部分水泥的用量，还能减少水泥的配比含量，减少水化热。使用适量的减水剂，能够降低混凝土中的水含量，因此混凝土配比中的水泥用量也随之大幅减少，从而实现水化热的降低。

2. 优化混凝土配比

经过对原料的优选后，就必须进行混凝土配合比测试，以便确定最好的混凝土配合比方法。最理想的原料配合应该是在满足抗压强度的前提下，减少水泥用量对水泥的水化热效应进行控制， 并且还需要满足混凝土的塌落度、流动性和施工要求等方面。

3. 施工工艺措施

1. 混凝土浇筑

在混凝土浇筑施工时，必须严格执行以下几点要素：

第一点，对施工现场的混凝土进行质量测定，并对混凝土塌落度进行标准测定，塌落度必须严格控制在100—140毫米以内。

第二点，如果选用更高强度的混凝土，必须要设置足够数量的同条件混凝土试块，从而精准的掌握到混凝土的实时发展情形。

第三点，要严格控制原材料的温度，保证在进行浇筑时的混凝土温度不超过13℃。

第四点，根据主体工程后浇带的设置情况，采取分段分层的浇筑方案，严格控制混凝土的每层浇筑厚度及浇筑间隔。

第五点，在进行浇筑前期，需要对基层构造的杂物进行清理。

2. 混凝土振捣

完成了混凝土的分层分段浇筑后，还需两次混凝土振捣作业。

第一次振捣，应选用慢拔快插的方法进行作业，直到使混凝土内的空气全部排除，不再发生冒泡和下陷等情况。

第二次振捣，在第一次作业完成后三十分钟进行，要利用振捣方式把混凝土内部的过剩水份去除，增加水泥和钢材内部的黏合力。

4. 温控养护措施

1. 混凝土养护

养护工作应在浇筑作业完工后的六至八小时内展开，对混凝土进行保温和保湿控制便是养护工作的核心要素。

通过对温度数据的监控与计算，及时采取相应的保湿保温措施（如薄膜、毛毡、草袋等保温材料使用），对混凝土内部的热量进行有效控制，使其得到均匀缓慢的释放，从而实现对混凝土内外温差的有效控制。

2. 混凝土温测

为了能够实时掌握到混凝土的确切温度，以便及时对养护措施进行调整。既要对混凝土进行温度模拟计算，又必须对混凝土的各大特征区域进行温度变化监测工作。每组测温点要按照固定距离放置，每组设置多个测温孔，将测温管放入测温孔后进行隔热封堵，通过计算机对每个测温孔的温度进行24小时统计。

5. 裂缝检测

在筏板基础浇筑养护工作完成大约一个月后，需要对混凝土体内部构造进行检测验收。通过对混凝土体进行钻孔透射的方式进行超声波测试，以保证混凝土裂缝控制达到预期效果。

三、结语

大体积混凝土在民用建筑中的应用，主要是在建筑物的基础构造方面，对建筑物的构造稳定、耐用性有着重要意义。通过科学合理的施工方案对混凝土的整体构造进行分析，并优化方案，能够对混凝土裂缝的产生进行有效控制，从而减少裂缝对建筑物的不良影响和破坏。

参考文献：

[1]李珠，苏有文.土木工程施工[M]．武汉：武汉理工大学出版社，2007.

[2]任传波．浅谈大体积混凝土构件裂缝的防治[J]．建筑发展导向(下)，2012，(1)：12．