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深基坑底板大体积混凝土裂缝控制技术

发表时间：2020/6/17 来源：《基层建设》2020年第6期作者：潘汉雅

[导读] 摘要：在社会快速发展和城市化不断加快的时代背景下，城市建设的规模和程度都在不断地增加，但是城市的土地资源有限，为了将城市土地资源利用价值最大化，提高利用率，不断的拓展和延伸地下空间，并将地下空间设计融入到建筑整体设计中，使地下空间建设成为一种时代潮流，深基坑底板大体积混凝土广泛应用于地下空间建设中，但是在应用过程中由于受到自身体积过大以及外界多种因素的影响而容易出现裂缝现象，对建筑施工的整体质量造

        身份证号码：45020519761004xxxx
        摘要：在社会快速发展和城市化不断加快的时代背景下，城市建设的规模和程度都在不断地增加，但是城市的土地资源有限，为了将城市土地资源利用价值最大化，提高利用率，不断的拓展和延伸地下空间，并将地下空间设计融入到建筑整体设计中，使地下空间建设成为一种时代潮流，深基坑底板大体积混凝土广泛应用于地下空间建设中，但是在应用过程中由于受到自身体积过大以及外界多种因素的影响而容易出现裂缝现象，对建筑施工的整体质量造成严重的影响，因此，在使用深基坑底板大体积混凝土的过程中要采用裂缝控制技术来处理产生裂缝的问题。本文主要围绕这一问题而展开讨论，讨论的主要内容包括大体积混凝土裂缝控制技术以及深基坑底板大体积混凝土裂缝控制的主要技术措施。
        关键词：深基坑底板；大体积；混凝土；裂缝控制技术
        1大体积混凝土裂缝控制技术
        1.1大体积混凝土裂缝的类型
        大体积混凝土裂缝主要分为裂缝宽度在0.05毫米以下肉眼不可见的微观裂缝和裂缝宽度在0.05毫米以上的肉眼可见的宏观裂缝两种，没有受到荷载力的混凝土中，存在一定的微观裂缝，其在承受一定的压力后会产生应力集中而降低混凝土的抗拉强度。目前我国最新规定的裂缝宽度为0.1毫米，宏观裂缝的存在要保证混凝土结构的承载力和耐用性，符合相关标准要求。
        1.2大体积混凝土裂缝产生的原因
        在建筑施工过程中，混凝土结构裂缝是常见的施工问题，对施工质量的影响是非常重要的。通常大体积混凝土裂缝产生的主要原因如下：第一，大体积混凝土的抗拉强度无法承受混凝土结构发生变形或者承受荷载而产生的应力而产生裂缝，并加速了裂缝的延伸，最终导致混凝土裂缝问题发展成为不可逆转的现象。
        第二，混凝土施工时水和水泥混合会出现水化热现象，使混凝土内部温度升高，而且随着时间的增加内部温度也随之不断升高，而混凝土结构外层表面的温度并未发生变化，最终导致混凝土内外温度差异，同时混凝土又具有热胀冷缩的特性，从而改变了混凝土的结构形状，同时由于外部因素的影响促进混凝土内部收缩应力的形成，当混凝土的抗拉强度无法承受，收缩应力时，就会产生裂缝，这是大体积混凝土产生裂缝的根本原因，也是建筑施工中出现大面积裂缝的原因。这种裂缝的产生无论是对建筑工程中的混凝土还是在深基坑底板大体积混凝土中都极为常见，对建筑施工质量的影响非常严重。所以，要采取相应的措施来做好预防，从而保障工程的施工质量。
        2深基坑大体积混凝土裂缝控制的主要技术措施
        2.1材料方面的措施
        2.1.1掺入掺合料
        在混合混凝土时加入一定量具有较强活性的粉煤灰生成硅酸盐凝胶，增加混凝土的强度和密度，降低混凝土的收缩形变。有部分施工单位利用粉煤灰来替代部分水泥，通过减少混凝土中水泥的使用量来减少由于水化热而释放的热量，在保证混凝土流动性不变的情况下使用部分粉煤灰会减少用水量，提高混凝土的强度和密度，从而减少裂缝的产生。
        2.1.2水泥
        水泥是我国建筑工程施工过程中最常用的建筑材料，也是导致大体积混凝土产生裂纹的主要原因之一，因此需要选择水化热较低的水泥进行混凝土施工防止裂纹的产生。

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实践经验表明水泥的细度和含磷量对混凝土产生裂缝有直接影响，使用细度粗糙且含磷量较低水泥混合的混凝土不易产生裂缝，主要原因在于磷含量的增加会促进水热化现象而释放更多的热量。
        2.1.3外加剂
        在混凝土中加入适量的外加剂可以提高大体积混凝土的结构性能，如高效缓凝减水剂或UEA微膨胀剂。在混凝土中加入质量的高效缓凝减水剂可以在保证大体积混凝土本身工作性能的同时减少混合搅拌用水量，降低水灰比，提高混凝土的和易性，促进水泥充分水化，从而提升混凝土的强度。在保证大体积混凝土强度不变的情况下可以减少水泥用量，从而降低水化热现象和水化热热量释放的速度，从而减少裂缝的产生；在混凝土中加入适量的UEA微膨胀剂可以减少混凝土用化石的结构收缩，提高混凝土的密度从而降低混凝土裂缝的产生几率。
        2.1.4骨料
        骨料是构成混凝土结构的骨架成分，混凝土质量直接受到骨料质量的影响。据研究表明，混凝土质量的关键影响因素是骨料中的泥含量，所以多选择中砂或粗砂作为骨料并保证石子的含泥量不得超过1%，砂的含泥量要低于3%。
        2.2混凝土搅拌、运输、浇筑方面的措施
        第一，充分搅拌混凝土，避免存在生料。在搅拌前，对混凝土所需的各种材料进行降温，将外加剂沙石等原料覆盖后存在于阴凉处，在原料拌和前两天对碎石进行洒水降温，水泥提前进罐，并在搅拌用水中加入适量的冰块以实现降温。
        第二，根据混凝土的使用情况合理安排混凝土车进行运输，并确保混凝土的总量可以进行连续浇筑，同时控制好罐车等待下料的时间，避免出现初凝现象，在等待下料时可以对罐体进行冲水，降低混凝土温度。
        第三，在混凝土入槽前，通过洒水来降低深基坑槽内的温度。对于混凝土的浇筑，通常采用薄层推移的方式来进行，确保浇筑厚度不超过50厘米，确保混凝土上升均匀，防止高差过大，同时要充分利用混凝土表面进行散热，减少裂纹的产生。同时，在混凝土浇注时要振捣，使混凝土密实，确保上层振捣要插入下层的10厘米以内，避免连接缝的存在。
        第四，在混凝土浇筑完成后，要对混凝土表面进行处理，首先，利用铝合金刮尺刮去混凝土表面的泌水；其次，利用铝合金刮尺和抹子将初凝时的混凝土表面刮平和抹压，同时再次抹压初凝后的混凝土表面，使其充分密实，消除混凝土硬化过程中而产生的表面裂缝，对混凝土表面的抹压工作贯穿于混凝土整个凝结过程中。
        第五，在施工过程中，通常设置施工后浇带，以减少混凝土收缩而增加的压力，一般情况下，对施工后浇带进行混凝土浇筑通常在相邻模块浇筑完成后两个月开始实施，施工后浇带多使用微膨胀混凝土，其强度较设计原用略高一级，而选择的模板多为快易收口网模板，同时需要注意的是施工后浇带的温度不得超过主体混凝土浇筑时的温度。
        2.3其他方面措施
        第一，在设计深基坑底板时，可以对混凝土施工进行分析，确定混凝土内部应力变化对混凝土结构的影响，以此来考虑并确认底板尺寸对地板质量的影响，从而确保底板设计的规范与合理。
        第二，要结合混凝土凝结每个阶段中的弹性模量、温度应力以及抗拉强度的变化情况来计算保温材料的厚度和层数。
        第三，可以在混凝土中添加具有导热性的物质来提高混凝土的导热性，缩小混凝土的内外温差，从而避免产生裂缝。
        第四，充分考虑混凝土的强度、和易性、耐久性以及外界因素的影响来科学合理的设计混凝土的材料配比，并结合实际情况进行试验论证，从而减少大体积混凝土的裂缝，保证大体积混凝土的质量，进而保证施工的整体质量。