| （河北天泰建筑劳务有限公司 河北石家庄 050000） 【摘要】建筑工程大量使用了筏板基础， 筏板基础混凝土产生裂缝，本文从筏板基 础的表面裂缝和收缩裂缝进行了分析，有 针对性的提出了筏板基础混凝土裂缝的预 防措施，为今后工程实践起到简单的导引 作用。 【关键词】建筑；筏板；混凝土；裂缝； 处理 一、筏板基础混凝土温度裂缝机理分 析 （一）水泥水化放热产生的温度收缩 水泥水化放热是筏板基础大体积混凝 土产生裂缝的主要原因。水泥水化时会产 生大量的热量，而大体积混凝土结构物的 断面一般较厚，热量聚集在结构物内部不 易散热，混凝土会因受热而产生较大的体 积膨胀。在此后的降温阶段，混凝土体积 会因自身温度不断降低而逐渐收缩。此时， 筏板受到地基或其他结构物件的约束，这 样就会在混凝土筏板内部产生很大的温度 收缩应力。一旦混凝土筏板中的温度收缩 应力超过了混凝土当时龄期的拉应力强度， 就会在混凝土中产生贯串整个截面的裂缝， 使结构的抗渗性、整体性、耐久性等性能 严重降低，带来严重后果。另外，筏板基 础混凝土还会因为内部散热慢而温度较高， 表面部分散热快而温度低，使混凝土内部 与表面之间收缩值相差过大，产生过大的 表面拉应力，从而使混凝土表面产生裂缝。 （二）外界气温变化的影响 外界气温愈高，混凝土的浇注温度也 愈高，而外界温度下降，又增加了混凝土 的降温幅度，特别是气温骤降，会大大增 加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度， 这对筏板基础大体积混凝土是极为不利的。 混凝土内部的温度是水化热的绝热温 度，浇注温度和结构物的散热降温导致各 种温度的叠加，而温度应力则是由温差所 引起的温度变形造成的。温差越大，温度 应力也越大。同时，在高温条件下，大体 积混凝土不易散热，在这种情况下，研究 合理的温度控制措施，防止混凝土内外温 差引起的温度应力，就显得更为重要。 （三）内外约束条件 约束条件一般可概括为两类：即外约 束和内约束。外约束是指结构物的边界条 件，一般指支座或其他外界因素对结构物 变形的约束。内约束是指较大断面的结构， 由于内部非均匀的温度及收缩分布，各质 点变形不均匀而产生的相互约束。具有大 断面的结构，其结构因断面尺寸较大，其 变形还可能受到其他物体的宏观约束。 综合以上分析，我们不难看出，建筑 工程筏板混凝土产生裂缝的原因，以温度 收缩产生的裂缝为常见，危害也最大。在 筏板混凝土施工中，既要防止混凝土的表 面裂缝，又要防止混凝土的收缩裂缝。所以， 基于这两方面的原因，我们可以从下方面 的力学分析中得出控制预防的方法。 二、筏板基础混凝土表面裂缝控制的 力学分析 混凝土浇筑初期，水泥水化产生大量 的水化热，使筏板混凝土的温度上升很快。 但由于混凝土表面散热条件较好，热量可 向大气中散发，所以其表面温度上升较少； 而其内部由于散热条件较差，热量散发少， 这样其内部温度上升较多。内外部由此形 成了温度梯度，结果在筏板混凝土内部产 生压应力，面层上产生拉应力，当该拉应 力超过混凝土的抗拉强度时，在筏板混凝 土的表面就会产生裂缝。 产生裂缝的温度应力包括两个主要组 成部分：升温阶段，由混凝土中心温度与 混凝土表面温度之差产生的相对变形受到 约束引起的温度应力；降温阶段，由混凝 土内部从高温降至环境温度时产生收缩变 形受到外约束而引起的温度应力。所以， 我们控制筏板混凝土裂缝的一项关键因素 是将筏板混凝土表面温差控制在一定范围 内，使其由于此原因产生的温度应力小于 同龄期混凝土的抗拉强度。根据现阶段的 工程实践及理论研究，《混凝土外加剂应用 技术规范》把温差限值确定为25℃。 三、筏板基础混凝土收缩裂缝控制的 力学分析 筏板基础混凝土收缩裂缝产生在混凝 土的降温阶段，即当混凝土降温时，由于 逐渐散热而产生收缩，再加上混凝土硬化 过程中，由于混凝土内部拌和的水化和蒸 发，以及胶质体的胶凝作用，促使混凝土 硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或 结构本身的约束，会产生很大的收缩应力 （拉应力），如果产生的收缩应力超过当时 龄期的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝 土中产生收缩裂缝，它会贯穿全断面，成 为结构性裂缝，给住宅工程带来严重危害。 建筑工程筏板基础的厚度（高度）远 远小于其他两个方向的尺寸。当底板厚度 与长度之比小于或等于0.2 时，底板在温度 收缩变形变化作用下，离开端部区域，靠 近中部全截面受力较均匀。所以对于这种 原因引起的裂缝，在工程实践和理论研究 中得出了一些经验公式控制温度收缩应力， 把温度收缩应力控制在小于龄期混凝土的 抗拉强度。 四、结论 在建筑工程筏板基础混凝土施工中， 温度与温度应力的发展规律对混凝土的裂 缝控制是至关重要的。温度应力的计算要 充分考虑施工条件、环境温度、混凝土弹 性模量、徐变、干缩及应力松弛的影响。 影响筏板基础混凝土结构的温度应力因素 很多，其中混凝土的配合比、浇注环境及 边界散热条件是主要因素，所以基于前文 分析论证，在今后的工程实践中应从以下 几个方面入手来控制温度裂缝。 （一）改进混凝土配合比，在混凝土中 掺入混合材料（如减水剂和粉煤灰等），降 低水泥水化热，减少单位体积水泥用量。 （二）在混凝土中加入一定的膨胀剂， 利用混凝土的补偿收缩原理提高混凝土的 抗裂性，这种已“抗”为主，“抗”与“放” 相结合的方法能较好的解决筏板基础混凝 土的裂缝控制问题。 （三）降低混凝土的浇注温度，可以降 低混凝土的最高温度，从而可减少基础温 度和内外温差。控制浇注温度应尽量避免 在高温季节施工或采用与骨料预冷等办法 降低入模温度。 （四）改善边界散热条件和约束条件， 采取保温保湿的养护措施，不使表面混凝 土散热太快，使混凝土表面保持较高的温 度，降低混凝土的内外温差。 城市建设高速发展今天，高层建筑工 程不断的涌现在各大中城市中，筏板基础 的应用越来越广泛，但筏板基础混凝土体 积大，混凝土在浇筑和硬化过程中释放的 水化热会产生较大的温度应力和收缩应力， 导致混凝土出现裂缝，不仅有损外观形象， 还会造成钢筋外露、腐蚀并减小建筑结构 抵抗荷载的能力，降低建筑结构的整体性 和刚度，成为结构的隐患。建筑工程混凝 土筏板基础裂缝主要是前述两方面的原因， 我们在今后的工程实践中严格按规范规程 以及分析总结的方法做，就一定能将这种 问题消除，从而使我们的工程质量得到保 证，使我们的经济效益、社会效益、环境 效益提高。 参考文献 [1] 王铁梦《工程结构裂缝控制》中国 建筑工业出版社.2009 [2]《混凝土施工质量验收规范》 2008. 北京 [3]《混凝土外加剂应用技术规范》 2008. 北京 作者简介：姓名：韩辉兴；身份证号： 130627198110043617。 |
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