高層混凝土結(jié)構(gòu)中幾個主要受力部位的裂縫(二)

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2、地下室混凝土墻板及樓板的裂縫分析
    地下室墻板的裂縫產(chǎn)生與基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有相同之處,即混凝土在硬化過程中由于失水會產(chǎn)生收縮應(yīng)變,在水泥水化熱產(chǎn)生的升溫達(dá)到點以后的降溫過程會產(chǎn)生溫度應(yīng)變。但又有其特點:一是墻板受到基礎(chǔ)、外圍樓板受到地下室外墻的極大約束,這種約束遠(yuǎn)大于樁基對基礎(chǔ)的約束,產(chǎn)生貫穿裂縫的機率大。二是內(nèi)墻板及樓板受環(huán)境溫度影響較大。三是內(nèi)外溫差小,產(chǎn)生表面裂縫的機率小。四是養(yǎng)護困難,散熱快、降溫速率大,混凝土的松馳徐變優(yōu)勢難以利用,在氣溫驟變季節(jié)尤應(yīng)注意。
    在計算板內(nèi)拉應(yīng)力時仍可利用公式(2),但有以下幾點應(yīng)注意:
    1)H取0.2L,L為整澆長度;
    2)Cx取值應(yīng)大于1.5N/mm3因為連接部位有較強鋼筋約束;
    3)計算溫差△T時,要考慮底板及外墻(兼作圍護情況下)緊靠土體,受環(huán)境溫差小,而被它們約束的墻板及周邊樓板在施工過程中基本同外界溫度同步變化。
    4)若底板墻板施工間隔過長、外墻兼作圍護時,則在計算混凝土收縮時應(yīng)注意約束體與被約束體的收縮期不同,收縮量也不相同。
    3、高強混凝土裂縫分析
    目前高層建筑中已廣泛使用C40~C60中高強混凝土,隨著材料科學(xué)的迅速發(fā)展,C80~C120的高強混凝土在具體工程中已有應(yīng)用。由于高強混凝土采用的配合比設(shè)計多為低水灰比、高標(biāo)號水泥、高水泥用量、使用高效減小劑及摻加超細(xì)礦粉。這樣其收縮機制與普通混凝土就有所不同。
    高強混凝土由于其水泥用量大多在450~600kg/m3),是普通混凝土的1.5~2倍。這樣在混凝土生成過程中由于水泥水化而引起的體積收縮即自縮就大于普通混凝土,出現(xiàn)收縮裂縫的機率也大于普通混凝土。
    高強混凝土因采用高標(biāo)號水泥且用量大,這樣在混凝土硬化過程中,水化放熱量大,將加大混凝土的溫升,從而使混凝土的溫度收縮應(yīng)力加大。在疊加其他因素的情況下,很有可能導(dǎo)致溫度收縮裂縫。由于高強混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍,在硬化早期由于水分蒸發(fā)引起的干縮也將大于普通混凝土。
    二、裂縫的控制措施
    1、設(shè)計措施
    1)增配構(gòu)造筋提高抗裂性能,配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3~0.5%之間。
    2)避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。
    3)在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。
    4)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征,合理設(shè)置后澆縫,在正常施工條件下,后澆縫間距20~30m,保留時間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時的具體條件,也可臨時根據(jù)具體情況作設(shè)計變更。
    2、施工措施
    1)嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選用低水化熱水泥,粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1~1.5%以下)。
    2)細(xì)致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理摻加塑化劑和減少劑。
    3)澆筑時間盡量安排在夜間,限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在沙、石堆場搭設(shè)簡易遮陽裝置,或用濕麻袋覆蓋,必要時向骨料噴冷水?;炷帘盟蜁r,在水平及垂直泵管上加蓋草袋,并噴冷水。
    4)根據(jù)工程特點,可以利用混凝土后期強度,這樣可以減少用水量,減少水化熱和收縮。
    5)加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。
    6)混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上,混凝土的現(xiàn)場試塊強度不低于C5。
    7)采用兩次振搗技術(shù),改善混凝土強度,提高抗裂性。
    8)根據(jù)具體工程特點,采用UEA補償收縮混凝土技術(shù)。
    9)對于高強混凝土,應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細(xì)礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。通過試驗摻入粉煤灰,摻量15%~50%。