详细论述如何防止混凝土温度裂缝的施工技术

施工技术　建材与装饰２０１０年１０月　详细论述如何防止混凝土温度裂缝的施工技术　颜循飞　摘要：本文笔者介绍了高层住宅工程中温度裂缝的分类，详细分析了，高层住宅温度裂缝造成的原因　并结合某高层住宅旖工处理技　术，就施工阶段温度裂缝的控制提出了具体的预防措施，可以提高高层建筑房屋的质量。　关键词：高层建筑；混凝土温度裂缝；施工技术　伴随着我们国家建筑业的快速发展，土地资源越米越少．高　水平缝。⑦斜向裂缝：墙体斜裂缝．多发生在顶层的内外墙．一般　位十该层阳端一开问～　开问内。两端有窗户时．裂缝一般通过　层建筑在工程施工中是很普遍的．这些工程的地下室大型整板　基础在工程建设中的作用十分重要。因为混凝上是属于脆性材　料，混凝土结构产生不同程度、不同形式的裂缝相当普遍．在某些　窗的两对角　通常中间宽两端细。楼板斜裂缝．在顶层钢筋混凝土　楼板一　也时有发生，一般位于建筑的四个端角板块上。③竖向裂　缝：多　现于砖混结构建筑物的内外纵墙沿门窗洞口处　及框架　结构中填允墙与框架边柱交接处。　情况下，裂缝会导致非常严重的后果，轻则影响建筑物的外观　严　重时会使混凝土结构的承载力降低，直接影响结构的安全．因此　研究高层住宅大体积混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重　要的社会和经济意义。　‘　１．２温度裂缝产生的原因分析　工程建设中混凝土裂缝的产生有多种原因．其中主要的原　因有混凝土温度和湿俊的变化、混凝土自身的脆性和不均匀性、　混凝土结构的　合理、混凝土原材料不合格（如碱集料反应等）、　模板变形以及基础的不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥释放　出大量水化热．内部温度不断卜升．在混凝土表面引起拉应力。后　期在降温过程中，　于受到其他部分的约束又会在混凝土内部　出现拉应力。同时．气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉　应力。当这些拉应力超　混凝土的抗拉强度时．即会出现裂缝。　棉保温屋面、玻璃棉板保温屋面、浮石砂保温屋面、彩色钢板聚苯乙　烯泡沫夹芯保温屋而、彩色钢板聚氨酯硬光夹芯保温屋面等。　１高层住宅建筑工程中温度裂缝的分类及原因　１．１住宅建筑工程中温度裂缝的分类　①水平裂缝：在钢筋混凝士屋盖与砌体结构交接处的水平　裂缝（包括女儿墙底及屋盖下的水平裂缝）．它常表现为两端较　多而明显。中间较少且不明显，特别是外墙尤其如此，在～些无构　造柱的砖混结构的旧建筑物中，可看到…墙与外墙贯通成包角　要求更高：②室内供热效果较好，避免热量冷量为外墙所吸收，　但减少外墙冷热积蓄使室内温度随冷热量的供应变化而产生较　大变化：③外墙本身温度变化较大，增加传热系数，而且容易产　实体材料层的保温隔热屋面，需要考虑屋面保温层的负荷，　不宵选择密度过大的材料。　倒置式犀面是将保温层设于防水层之上的保温方法，与传　生冷桥热桥，形成结露；④占据～定的室内空问，既有建筑节能　改造施工也会影响建筑物正常使用。　２．２．３建筑门窗与节能技术　在建筑物墙体、屋面、门窗和地面４大围护结构部件中，门　统屋面构造中保温层与防水层位置相反。由于屋面蓄能量较小，　窀内的热交换相对较小，是…种较好的节能犀面形式。　通风屋而是建筑屋面节能的另外一种屋面节能方式，在我　窗因其通风采光等的功能要求，隔热保温性能相对较差，对室内　热环境的影响也最敏感，是建筑节能需要考虑的重要　素。门窗　的节能措施主要通过减少窗墙面积比，增加ｆ　Ｊ窗气密性和提高　施工质量解决。　节能标准对建筑的窗墙面积比作』’具体规定，如表１所示。　朝向　北　国夏热冬冷地区和夏热冬暖地区被广泛采用。这是一种将屋面　实体结构变为带有空气间隔层的结构形式，通风屋面内表面温　度变化比…般实体屋面延滞３～４ｈ，具有通风好，散热快的特点。　种植屋面利川屋顶种植花草形成屋顶花园，具有较好节能　和生态效果。分为覆十种植和无±种植两类，由于花草本身的光　合作用、蒸腾作用和植物本身的呼吸作用，产生很强的热吸收效　果，温度的调节能力优卜通风屋顶。　蓄水屋丽是住屋面上贮仔水层进行屋面隔热的一种节能技　术，水任蒸发时吸收大量热量，阻断夏季屋面热量的传导，起到　隔热效果。蓄水屋顶的屋面水层增加的屋面负荷量，是在设计中　需要考虑的　素。　窗墙　积比　Ｏ　２５　东、西　南　０　３Ｏ　Ｏ．３５　建筑窗户的气密性是指空气通过关闭状态窗户的性能指　标，由于窗户结构在窗框、窗扇以及在施工中的镶嵌缝隙，空气　流通产生能量流失。普通单层钢窗空气渗透量ｑ。＜６．ＯｍＶｈ，属１　级，普通双层钢窗空气渗透量ｑｏ＜３．５ｍ３／ｈ，属２级，都不能达到节　能标准要求。建筑节能窗户的使用，对建筑节能效果增加较大，　３结语　建筑围护结构的节能技术，包括了墙体、门窗、屋面和地面　等的节能技术，对建筑节能赳到至为关键的作用。但节能技术更　可以节省采暖费用，其经济性能较好。　２．２＿４建筑屋面与节能技术　建筑屋面保温大多数属外保温屋面，有混凝土保温屋何、乳化　沥青珍珠岩保温屋面、憎水型珍珠岩保温屋面、聚苯板保温屋＿腼、岩　需要考虑整合应用，考察其综合节能效果，提高我国总体建筑节　能水平。　・ｌ９６・　建材与装饰２０１０年１０月　工程建设中许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢　但　表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、干湿变化．　混凝土表面干缔形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。　混凝土是－－３￣脆性材料．抗拉强度是抗压强度的１／１０左右．　短期加荷时的极限托伸变形只有（０．６～１．Ｏ）ｘｌＯ＼长期加荷时的极　限拉仲变形也只有（１．２～２．０）ｘｌＯ４。由于原材料不均匀．水灰比不　稳定．及运输和浇筑过程中的离析现象．在同一块混凝土中其抗　拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝　的薄弱部位。在钢筋混凝士中．拉应力主要是由钢筋承担　混凝土　施工技术　实测结果表明综合温控取得了极佳的效果　板内部冷却水　管通水降温削减了９℃左右的热峰：各表面保温保湿良好，结构内　表温差均控制在２０℃内。施工后经检查．混凝土厚板没有产生任　何有害裂缝．质量良好。　３在施工阶段对温度裂缝的预防措施　３．１温度控制措施　为了降低混凝土温度的产生，工程建设中一方面采用改善　只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土边缘部位如果结　构内出现了拉应力．则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要　求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施上中混凝　土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度。往往在混凝上内部　引起拉应力。有时温度应力甚至可超过其他外荷载所引起的应　力．　此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计ｔ和　施工极为重要。　２高层住宅防止混凝土温度裂缝的施工技术　２．１工程概况　某高层住宅楼工程地上３０层，总建筑面积３．１万ｍｚ。框架剪　力墙结构。强度等级为Ｃ４０．抗渗等级Ｐ８、混凝十总方量约　３０００ｍ３。设全自动搅拌站．泵送混凝十，机械振捣。其地下室底板　平面尺寸２２．４０ｍｘｌ６．６０ｍ　裙楼底板厚度１．６ｍ．该地下室底板属　典型的大体积混凝土．结构防裂要求高。由于混凝士强度等级高、　水泥用量大．内部水化热温升较高，整体结构的养护难度大，混凝　＝｝＝开裂的险情大。在施工中必须采取温控措施肋止混凝土出现　温度裂缝。　２．２主要处理措施　（１）底板混凝土采用掺ＵＥＡ膨胀剂（掺量为水泥　量１２％）　和缓凝型高效减水剂的双掺补偿收缩混凝ｌｔ。混凝土采用商品　混凝士公司供应的商品混凝土．因此．要求商混公司根据现场提　出的技术要求，提前做好混凝土试配．结合泵送混凝土工艺。优选　混凝上配合比，适当控制水灰比，减少用水量。混凝上配合比应按　照国家现行《混凝土结构工程施：［及验收规范》《普通混凝土配　合比设计规程》中的有关技术要求进行设计。　（２）合理划分混凝十浇筑段。除了按设计要求以后浇带为界　在水平方向分成６个施工段外．每个塔楼下大承台在垂直方向　分两段浇筑：下段混凝土厚１．６０ｍ，　段混凝土厚１．２０ｍ。两段混　凝土之间水平施工缝处理：在下段混凝上初凝前．在水平施工缝　位置（１１１￣下段混凝土表面）捅入１４＠４００ｎ１ｍｘ４ＯＯｍｍ加强连接筋　（长度６００ｍｍ，伸入上、下段混凝±各１／２）　并在上段混凝士浇捣　前在该水平施工缝表面刷倒水泥净浆两遍，以加强上、下段混凝　土的结合。两段混凝土浇筑　隔时间为６ｄ。底板表面混凝土在　初凝前用长刮尺刮平待混凝士收水沉实后，用木抹ｆ搓平混凝　土表面，闭合表面干缩裂缝。　（３）采取内降外保方案，综合控温在板内埋设两层冷却水管　以进…　步削减混凝士内部水化热峰值．同时在板的外部利用密　闭空间和覆盖保温材料加以妥善保温，并加强保湿措施。　（４）加强温度监测。辅以应变观测。采用先进的混凝土温度　实时自动监测技术，对该混凝土厚板　置２００个温度测点。进行　了长达２８ｄ的跟踪监测控制．此外还同步进行了局部区域的混　凝土应变观测。　骨料级配。用＿下硬性混凝土，掺混合料　加引气剂或塑化剂等措施　以减少混凝土中的水泥用量：另一方面在拌和混凝土时加水或　用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。与此间时．应该提供　温度散发的途径，热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层　面散热：对大体积混凝士　在混凝土中埋设水管　通入冷水降温；同　时规定合理的拆模时间　气温骤降时进行表面保温，以免混凝土　表面发生急剧的温度梯度；对于施工中长期暴露的混凝土浇筑　块表面或薄壁结构　在寒冷季节采取保温措施。　３．２约束条件改善措施　一　面，工程建设中混凝土结构浇筑应合理地分缝分块，避　免基础过大起伏：同时要合理安排施ｊ二工序。避免过火高差和侧　＿血长期暴露。在混凝士的施］：中　为了提高模板的周转率。往往要　求新浇筑的混凝上尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当　考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆　模　在表面引起很大的拉应力。出现“温度冲击’现象。在混凝土浇　筑初期，由于水化热的散发　表面引起相当大的拉应力，此时表面　温度亦较气温为高．拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度。　从而在表面附加…一拉应力．与水化热应力叠加．再加上混凝土干　缩　表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险．但如果　在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料　如泡沫海绵等．　对于防止混凝土表面产生过大的拉应力　具有显著效果。　３＿３掺入９１＠１１剂　木质素磺酸钙属阴离子表面活性剂　对水泥颗粒有明显的　分散效应　并能使水的表面张力降低而引起加气作用。因此。在混　凝上中掺入水泥重量０．２５％的木钙减水剂（１￣Ｉ１木质素磺酸钙）．它　不仅能使混凝土和易性有明显的改善．同时又减少了１０％左右　的拌合水　节约１０％左右的水泥．从而降低了水化热。　４结语　对高层住宅建筑混凝土温度裂缝控制的预防主要是从温度　控制、改善约束条件、添加外加剂等措施　如本：Ｉ＝程所介绍的施　］：技术即采用了以上方式，实践证明．在施１　中采取的温度裂缝　控制措施是有效的、妥当的、成功的　特别是采用双掺收缩补偿　混凝＿十有效地防止了底板混凝土出现温度裂缝。　参考文献　…潘琴芳．岛层房屋建筑防止混凝　：温度裂缝的施工技术措施『Ｊ１．科技　资讯．２００８（５）：１１．　［２１王铁梦．工程结构裂缝控制［Ｍ１．北京：北京工业ｆｎ版社，２００３．　【３１丁捷．混凝土裂缝成凶与控制『ＪＩｌ山西建筑，２００７，３３（１８）：１６３２１６４．　［４】徐静海，王素英．谈住宅建筑温度裂缝的原因与防治ｆＪ】＿安阳师范学院　学报．２００３（７）：５．　（作者　位：ｒ　西粤海建筑工程有限公司）　・ｌ９７・