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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流建筑施工混凝土裂缝控制施工技术应用.精品文档.三混凝土裂缝控制施工技术应用本工程地下室外墙混凝土设计标号为C40P8，为减少混凝土结构的裂缝，按照设计配合比在混凝土中添加了聚丙烯短纤维，并加入了水泥用量10%的HEA防水剂和piont-400型缓凝高效减水剂。改善了混凝土性能，提高了混凝土的抗渗和抗裂缝性能等，更重要的是对水泥品种、细度、标号等及粗细骨料的级配、掺合料等原材料的选择进行严格的把关，并严格控制用水率、坍落度及做好混凝土的养护期间的保温措施，防止因表面暴晒造成龟裂现象。现浇混凝土结构在正常使用前，即在施工期间经常产生裂缝，此时，结
2、构通常尚未承受正常使用情况下的全部荷载，这种裂缝多因间接作用如，非荷载变形(收缩、温度等)引起。目前现浇混凝土结构产生施工期间间接裂缝已经成为较为普遍的现象。混凝土构件施工期间产生裂缝可能会对建筑使用功能造成影响，如地下室混凝土底板、墙体渗漏等；还可能对结构耐久性能产生影响，如裂缝导致钢筋在局部可能失去混凝土的保护作用，导致钢筋腐蚀等；还可能对结构承载能力产生影响，混凝土承受正常使用荷载以前存在的裂缝对混凝土的强度、变形和破坏性能有直接影响，会影响荷载裂缝的萌生过程，从而对结构承载能力产生潜在的影响；有时即使对建筑的使用功能、耐久性及承载能的影响不大，也会对用户心理等造成不良影响。混凝土结构产
3、生施工期裂缝后，特别是某些较为复杂的裂缝问题或由诸多因素复合诱发的裂缝问题，往往难以发现其主要矛盾所在，不能确定裂缝原因，最终很难有好的处理效果。福建省闽南建筑工程有限公司联合相关科研院所，建立了预拌混凝土施工期裂缝防治控制体系，提出了基于全过程控制的预拌混凝土超长墙体施工期裂缝控制技术，该技术在深圳市宝安香缤广场商住楼、厦门金门海景山庄工程、惠安建筑业发展中心等地下室混凝土墙体施工中得到应用，取得了良好的控制效果，经有关专门机构检测，“剪力墙中混凝土的收缩和膨胀都在允许的范围内，所监测墙体没有发现肉眼可见裂缝。”该控制技术经科技查新国内未见相关报道。（一）工艺原理预拌混凝土施工期间开裂主要是
4、由于混凝土主动收缩、温度变形等作为“作用”使处于一定约束条件下的混凝土结构或构件产生效应(内力和变形)，当此作用效应超出混凝土结构或构件所能承受效应的能力(结构抗力)时，混凝土即开裂。预拌混凝土施工期间裂缝主要可分为三大类，包括初始微裂缝，塑性收缩、沉降收缩等引起的裂缝，以及混凝土墙由于温度、收缩应力过大引起的开裂。各类裂缝的研究尺度、机理、防治措施有不同。现浇混凝土结构在施工期间开裂，有些是由单一因素引起的，如环境温度、湿度变化等，但更多的是由多种因数的综合作用形成。诸如，原材料及配合比方面：混凝土配合比不合理，各种原因导致的混凝土过大收缩变形等；施工过程方面：浇筑时混凝土的工作性能、养护方
5、案不合理等。预拌混凝土施工期间裂缝可在事前、事中从结构及构造优化设计、原材料优选、施工配合比体积稳定性优化设计、施工过程控制及施工过程监测等多方面采取措施进行综合预防控制。本工艺强调全过程控制，上述方面综合提出有效措施预防、控制裂缝的产生，不能忽略其中任何一个方面。具体为：在传统混凝土配合比设计的基础上进行专门的原材料优选及混凝土配合比优化设计；考虑预拌混凝土施工期裂缝防治的要求，进行结构设计及构造措施的优化；考虑预拌混凝土施工期裂缝防治的要求，加强混凝土浇筑、养护等施工过程的有效控制。（二）施工工艺流程及操作要点1、工艺流程建立全过程控制体系是预拌混凝土超长墙体施工期裂缝控制所必不可少的，该
6、体系是在传统混凝土工艺流程的基础上，针对施工期裂缝防治完善而成。主要工艺流程如图所示。混凝土养护及拆模混凝土浇筑混凝土拌制及运输配合比体积稳定性优化设计基于裂缝防治的结构及构造措施优化混凝土原材料优选预拌混凝土超长墙体施工期裂缝工艺流程2、操作要点（1）结构设计优化1）在选用混凝土的过程中要求混凝土具有足够的强度，较小的早期收缩变形及良好的抗裂能力；2）收缩裂缝往往发生在较长的现浇钢筋混凝土墙体中，墙体中的钢筋应有足够的配筋率，钢筋布置宜细而密，墙体中的钢筋除应满足强度要求外，还应充分考虑混凝土收缩而加强。水平构造钢筋宜置于受力钢筋外侧，当置于内侧时，宜在混凝土保护层内加设防裂钢筋网片。考虑混
7、凝土收缩变形规律，结合结构计算和工程经验确定配筋率及间距。建议：钢筋混凝土剪力墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率sh(sh ，为水平分布钢筋的间距)和SV(SV ，h为竖向分布钢筋的间距)不应小于0.2%。结构中重要部位的剪力墙，其水平和竖向分布钢筋的配筋率宜适当提高。剪力墙中温度、收缩应力较大的部位，水平分布钢筋的配筋率宜适当提高。3）墙中的预埋管线宜置于受力钢筋内侧，当置于保护层内时，宜在其外侧加置防裂钢筋网片。预留孔、预留洞周边应配有足够的加强钢筋并保证有足够的锚固长度。墙体混凝土保护层内配置钢筋网片（2）选材优化预拌混凝土供应方应对混凝土原材料进行优化选择，从而控制预拌混凝土施工期间收缩裂
8、缝的发生。详见附件1。（3）配合比优化在优选原材料和常规配合比设计的基础上，进行体积稳定性配合比优化设计，从而满足那些严格要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件)或一般要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件)，使混凝土除具有符合设计和施工所要求的性能外，还具有抵抗收缩开裂所需要的性能。（4）试验及评价预拌混凝土供应方应在优选原材料、优化配合比的基础上进行收缩、体积稳定性试验及评价，从而提供有良好抗裂性能的混凝土。详见附件3。（5）混凝土拌制及运输1）混凝土拌制应有详细的技术要求，从而有效的进行预拌混凝土施工期裂缝控制。应严格记录每车混凝土的搅拌时间、出站时刻、进场时刻、开始浇筑时刻、浇筑完成时
9、刻，并分批汇总分析。记录见表。预拌混凝土拌制及浇筑记录样表车次搅拌时间出站时刻进场时刻开始浇筑时刻浇筑完成时刻123汇总分析：2）如果异常天气情况下输送混凝土，容器上应加盖，以防进水或水份蒸发。冬期施工应加以保温。（6）混凝土浇筑1）混凝土浇筑时，应保证振捣的时间和位置，防止漏振、欠振和过振。对已经初凝的混凝土不应再次进行振捣，避免破坏已形成的混凝土结构强度，应待其充分凝固、硬化后按施工缝进行处理。2）混凝土的入模坍落度不宜过大，严禁在搅拌机外二次加水搅拌。3）对于墙与板等截面相差较大的构件或结构，应先浇筑较深的部分，根据气候条件静停0.51.5小时后再与较薄部分一起浇筑，以防止沉降裂缝的产生
10、。4）施工缝的留置应严格按设计要求和施工技术方案确定。超长的墙体宜采用无缝跳仓施工技术，以有效控制其收缩、温度裂缝。（7）混凝土养护及拆模1）混凝土初凝后应及时养护。墙体采用保温保湿效果较好的木模板时，可适当延缓拆模时间，或采用模板上口开小缝隙的方法，小水慢淋进行墙体养护。2）模板拆除除应符合强度及外观的限定要求外，还应考虑混凝土水化温升、温降变化规律及混凝土收缩变化规律、自然环境温度、湿度、风速、日照等情况，合理确定拆模时间。不宜在混凝土温度峰值时拆除模板及淋冷水养护。3）混凝土施工应根据天气情况，尽量避免雨中混凝土浇筑施工，防止刚浇筑完的混凝土被雨水浇淋。4）在干燥、高温、暴晒或风力较大的
11、环境条件下浇筑的预拌混凝土或泵送混凝土，应加强覆盖或保湿养护。3、材料与设备（1）材料1）混凝土用水泥、骨料、水应符合国家现行标准的规定。2）在混凝土中宜加入一定量的粉煤灰或磨细矿渣（部分替代水泥），掺量通过配合比设计、试验确定，以改善混凝土的抗裂性能。粉煤灰或磨细矿渣应符合国家现行标准的规定。3）掺加合适的外加剂有利于裂缝的防治。掺加的外加剂应符合国家现行标准的规定，并应注意外加剂之间的相容以及与水泥的相容性。4）在混凝土中掺入一定量的纤维、有机聚合物，可提高混凝土的抗裂性能。掺加的纤维应符合国家现行标准的规定。（2）设备混凝土搅拌系统：搅拌机、磅称、小推车、铁锹、泥浆泵等，要求搅拌均匀、计
12、量准确；混凝土搅拌运输车、混凝土泵、混凝土内部振动器、附着式振动器、洒水养护装置；经纬仪、水准仪、钢卷尺、水平尺、轻便脚手架。预拌混凝土收缩及体积稳定性评价设备见附表1。4、质量控制（1）应满足的国家和地方有关标准、规范除按上述施工工艺进行严格操作控制外，还应满足国家和地方的有关标准、规范，见表。该工法应满足的有关标准、规范序号名 称编号及版本备 注1普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080-20022普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-20023建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20014混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20025普通混凝土配合
13、比设计规程JGJ55-2000（2）施工期裂缝质量控制1）新拌混凝土质量控制新拌混凝土的坍落度不宜过大，在控制混凝土坍落度的同时应控制有合适的坍落扩展度，试验按普通混凝土拌合物性能试验方法标准（GB/T50080-2002）进行。2）硬化混凝土质量控制硬化混凝土的强度和外观应符合混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）的规定。墙体允许偏差见表。墙 体 允 许 偏 差项 目允许偏差（）检验方法轴线位置5钢尺检查垂直度层高5m8经纬仪或吊线、钢尺检查层高5m10经纬仪或吊线、钢尺检查标高9层高）10水准仪或拉线、钢尺检查混凝土施工完毕不应出现肉眼可见裂缝。5、安全措施（1）认真贯
14、彻“安全第一、预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。（2）认真落实安全生产岗位责任制、交底制和奖罚制。每道工序施工前必须逐级进行安全交底，并落实到书面上。从事施工的各级人员，必须持证上岗，各级机械操作人员，严格遵守操作规程，无证上岗、酒后上岗，违章作业造成事故的追究当事人直接责任。（3）混凝土浇筑施工作业中，要注意观察模板及支架、混凝土输送泵管等有无过大变形或松脱现象，发现问题，应及时处理。（4）施工现场的临时用电严格
15、按照施工现场临时用电安全技术规范的有关规定执行。（5）施工现场按符合防火、防风、防雷、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善各种安全标识。（6）建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。（7）环保措施1）环境管理目标施工现场环境管理，符合施工环保要求。2）环境管理措施在严把质量关的基础上加大施工现场文明管理与环境防治工作，具体如下： 任务下达前，由项目工程师按国家或地方有关施工环保措施及企业环境管理体系要求，进行必要的培训。 现场加大管理力度，杜绝混凝土运输车辆遗洒及施工现场的扬尘，减少环境污染，混凝土运输车辆进出大门时必须清理干净。 按国家、地方（
16、行业）对机动车尾气排放的要求，对混凝土运输及浇筑用车进行检修，并通过检测合格。 认真执行国家、地方（行业）对减少施工噪声的要求，将混凝土施工噪声控制在允许范围之内。6、效益分析（1）社会效益有效控制了预拌混凝土超长墙体现浇施工期裂缝的产生，改善建筑物的使用功能，提高了结构耐久性。裂缝综合防治中，为改善混凝土的抗裂性能，要求在混凝土中加入一定量的粉煤灰或磨细矿渣（部分替代水泥），可以节约能源、资源，减少粉尘、CO2的产生，更有利于环境，符合可持续发展战略。（2）经济效益采用基于全过程控制的裂缝综合防治技术，在混凝土中加入一定量的粉煤灰或磨细矿渣，采用整体跳仓浇筑，达到了节约工期，降低成本的目的。
17、深圳市宝安香缤广场商住楼工程地下室长墙裂缝控制中，直接经济效益率为2.35%；福建省漳州市夏商阳光雅苑工程5#、8#楼工程混凝土超长墙体裂缝控制中，直接经济效益为2.1%；厦门市金门海景山庄混凝土超长墙体裂缝控制中，直接经济效益为2.5%。为控制预拌混凝土施工期间收缩裂缝的发生，预拌混凝土供应方应对混凝土原材料进行优化选择。7、经验解析一1）从控制裂缝的角度考虑，水泥品种优先选择的次序宜为：低碱水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；大体积混凝土宜选用低热水泥。无特殊要求时，不宜选用早强水泥、含碱量较大的水泥、较细的水泥。有条件的宜对水泥进行抗裂性能试验和评价(圆环法)。2）在混凝土中宜加入一定量的
18、粉煤灰或磨细矿渣（部分替代水泥），掺量通过配合比设计、试验确定，以改善混凝土的抗裂性能。当混凝土中掺入矿粉时，矿粉细度宜与水泥的细度接近。掺加硅灰时，应有可靠的技术措施。有条件的也宜对混凝土掺合料进行抗裂性试验和评价。3）掺加合适的外加剂有利于裂缝的防治，选择外加剂时，应注意外加剂之间的相容以及与水泥的相容性。对于抗裂性要求高的混凝土，合适条件下宜选用具有减缩抗裂性能的外加剂。4）在混凝土中掺入一定量的纤维、有机聚合物，可提高混凝土的抗裂性能。有机纤维如聚丙烯、尼龙类纤维，能提高混凝土塑性抗裂性能；钢纤维能提高塑性抗裂性能和硬化后混凝土抗裂性能。在纤维分散度良好的情况下，混凝土抗裂性能随着纤维
19、掺量的提高而提高。5）宜选用级配良好的粗、细骨料。经验解析二、在进行抗裂配合比优化设计时应遵循以下原则：1）最小单位用水量或最小胶凝材料用量原则在满足混凝土强度和工作性能的前提下，选择最小胶凝材料用量，增大骨料体积。2）最大骨料堆积密度原则使骨料堆积密度最大：控制骨料的合理级配，减小骨料空隙率，以减少胶凝材料用量。3）适当水灰比原则水灰比过大或过小时均可能导致收缩加大、抗裂性能降低，应选择合适的水灰比，满足强度和耐久性的要求，不过大或过小。配合比抗裂优化设计的过程如图所示。收缩、抗裂试验及评价、调整抗裂优化设计原材料优选常规混凝土配合比设计（满足强度和施工性能要求）混凝土配合比抗裂优化设计过程
20、具体设计步骤如下：假定混凝土已经经过常规配合比设计及调整，原材料用量及性能确定，设原混凝土配合比参数为：水泥用量、表观密度分别为(/m3)、；矿物掺合料用量、表观密度分别为(/m3)、；用水量为(/m3)；外加剂用量为(/m3)；粗骨料用量、表观密度分别为、；细骨料用量、表观密度分别为、s。 称量、计算原配比粗骨料堆积密度将原骨料分三层装入10L容量同，在振动台上分层振实、刮平，测定其质量，计算其堆积密度 (/m3)；试配确定粗骨料优化级配将两种或两种以上的单粒级粗骨料分别组合若干组，按上述方法分别测定其堆积密度，取其中堆积密度最大的一组为优化级配，其堆积密度计算为 (/m3)； 计算粗骨料的
21、空隙率原级配骨料： g = 式(附2-1)优化级配骨料：yg = 式(附2-2) 计算优化级配后粗骨料体积yg =g 式(附2-3) 确定优化后配合比1）优化后和优化前胶凝砂浆体积之比为： 式(附2-4)式中 混凝土中气体体积；2）优化后水泥用量为：y = 式(附2-5)3）优化后矿物掺合料用量为：y = 式(附2-6)4）优化后外加剂用量为：y = 式(附2-7)5）优化后用水量为：y = 式(附2-8)6）优化后粗骨料用量为：y =ygg 式(附2-9)7）优化后细骨料用量为：y = 式(附2-10)优化后选定的配合比尚应进行收缩、抗裂试验及评价。经验解析三、收缩、体积稳定性试验及评价1）
22、混凝土早期收缩性能测试测试用试模用有机玻璃粘接而成，试模内底衬有特氟纶，长方向的内侧衬有可抽式的侧板，端板留有安装预埋测头的孔。也可以测量自收缩，密封盖与试模之间设有密封垫，以保证测定自收缩时，试件与外界无介质交换。可以认为混凝土早期收缩测试试件处于六方均无约束状态。收缩测量采用精度为0.01的百分表。测试过程：试件模具准备 试件成型 初凝后抽出长方向及端部侧板，同时安装百分表 读初始读数，开始正式测试。混凝土试件成型前小心准备好模具，清理干净，安放好底衬特氟纶板、长方向及端部可抽式的侧板，安装好测头。 图附3-1 混凝土收缩测量装置 1-混凝土；2-密封盖；3-测头；4-橡胶垫；5-特氟纶垫
23、板；6-可抽式侧板试件成型时注意仔细插捣，保证混凝土密实。试件成型后立即放入标准条件试验室。收缩试验在标准条件下进行：恒温恒湿室：202，605%。试件放入标准条件试验室后保持随时观察，掌握好模具长方向及端部可抽式侧板的拔出时机。根据试验具体组别，混凝土在加水拌合约12小时初凝，此时应及时、小心地抽拔出模具侧板，并立即安装两端测头的百分表，同时读出百分表的初始读数。模具的长方向两侧及两端头可抽取式侧板和上述操作可以保证混凝土初凝后即可开始混凝土收缩的量测。图附3-2 混凝土收缩测量装置正式读数时，024小时龄期内，每4小时读数一次；2472小时龄期内，每8小时读数一次；37天龄期内，每12小时
24、读数一次；7天以后每24小时读数一次。读数时同时记录环境温度、湿度，注意保持试验室标准条件。最后对收缩测试结果进行分析评价，取用收缩、抗裂性能优的配合比。2）混凝土塑性抗裂性能试验(平板抗裂试验)混凝土塑性抗裂性能试验(平板抗裂试验)主要测试、评价混凝土在低龄期(塑性)阶段抗裂性能。平板试验的试模主要包括滑动特氟纶板、周边带钢筋约束的模框、热源、风扇等，模框内框尺寸，长宽高：60060060，如图附3-3、附3-4所示。图附3-3 平板抗裂试验图附3-4 平板抗裂试验模具试验时将特氟纶板铺在专用试验台上，安装好试验模具。将混凝土拌合物均匀地铺放在模框内，在振动台上将混凝土振实抹平，使混凝土表面
25、与模框平齐。保证试验环境温度202，相对湿度(605)%，试件表面风速约5m/s。024小时龄期内每30min观察一次，记录24小时内试件裂缝出现的条数、时间、部位以及每条裂缝的长度与宽度。若24小时没有出现裂缝，再延长观察时间，每隔2小时观察一次，但最长不超过72小时。超过72小时仍没有出现裂缝，则仔细分析原因，必要时重新做试验测试。测试完毕综合用以下四个定量指标并用文字描述裂缝型式等情况进行分析评价。1)首条裂缝发现时间() 从混凝土加水搅拌后以小时/分计。时间越长塑性抗裂性能越好。2)单位面积的裂缝条数() 式(附3-1)式中 单位面积的裂缝条数(条/)；裂缝总条数； 平板表面积(0.36 m2)。3)每条裂缝的平均开裂面积 式(附3-2)式中 平板试验每条裂缝平均开裂面积(2)； 裂缝总条数()； 第条裂缝的最大宽度()； 第条裂缝的长度()；同条件下，越小，塑性抗裂性能越好，反之越差。4)单位面积的裂缝总面积 式(附3-3)式中 单位面积的裂缝总面积(2/)；其余符号同上。