超长结构高性能混凝土早期裂缝控制实践

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1、超长结构高性能混凝土早期裂缝控制实践早期开裂是混凝土工程施工中必须解决的问题。所谓早期裂缝，是指混凝土和钢筋混凝土结构在使用荷载作用前，甚至在拆模后就出现的裂缝【1】。在工程中要完全避免裂纹几乎是不可能的。混凝土结构的裂缝按裂缝宽度可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝，主要有骨料与水泥石结合界面上的裂缝、水泥石自身的裂缝和骨料本身的裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则的、不贯通的。反之，肉眼看得见的裂缝称之为宏观裂缝，裂缝宽度一般不小于0.05mm。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。混凝土结构裂缝按裂

2、缝的深度可分为表面裂缝、浅裂缝、深裂缝和贯穿裂缝四个等级。用h代表裂缝的深度，H代表结构的厚度，表面裂缝，h≤0.1H；浅裂缝h＜0.5H；深裂缝h≥0.5H；贯穿裂缝h=H不同类型的裂缝对结构影响不同。受拉区的粗裂纹、深裂缝和贯穿裂缝会显著降低承载力。对承载能力影响不大，微细（宽度＜0.2mm）的表面裂缝虽然对承载力影响不大，但却是影响结构使用功能、外观质量和耐久性的重要因素。高性能混凝土已广泛用于工程实践中。理论上，高性能混凝土具有高强度、高工作性和高耐久性，但在工程实际中，由于高性能混凝土中水泥用量大，工期限制要求的高

3、早强，混凝土的早期裂缝问题越发严重。裂纹不仅影响混凝土的外观质量，而且成为水进入混凝土的最便捷的通道，降低混凝土的耐久性【2】。一些超长结构，虽然其最小尺寸不足1m，但也具有大体积混凝土结构性能，若控制不当极易发生早期开裂，对工程结构使用寿命的影响。以下结合某工程实例，探讨超长结构高性能混凝土早期裂缝成因及控制措施。1工程概况某工程为框架混凝土结构，基础采用承台+筏板+抗拔桩形式。承台深度从2m到5.5m不等。混凝土底板厚800mm；φ800抗拔桩在底板下，承台下无桩。整个底板面积为27552.294㎡，属超长混凝土结构；底

4、板设计采用底层钢筋为HRB400φ25@200，保护层厚度100mm，面层钢筋HRB400φ20@200，保护层厚度40mm；底板所处环境为Ⅱ-a，混凝土强度等级C40，抗渗等级P8。2施工过程2.1工程采用的原材料本工程选用42.5普通水泥，并进行了水泥性能复试。复试项目包括密度、比表面积、标准稠度用水量、凝结时间、安定性和胶砂强度。复试报告结果满足GB175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》要求，合格；细骨料为中砂，细度模数2.9，级配区为Ⅱ区；粗骨料为二级配碎石，粒径范围5~16、16~25，满足JGJ52《普通混凝土用砂

5、、石质量的检验方法标准》；粉煤灰为F类Ⅰ级，各项检测结果满足GB1596，合格；矿粉S-95级，各项检测结果满足GB/T18046，合格；减水剂为PC缓凝型，减水率、含气量、常压泌水率比、压力泌水率比和抗压强度比等指标满足GB8076《混凝土外加剂》、GB50119《混凝土外加剂应用技术规范》要求，合格。2.2本工程的配合比根据混凝土结构设计规范中有关耐久性设计要求，本工程配合比设计应满足表1：配合比设计要求表1强度等级环境类别等级抗渗等级电通量要求拌合及捣实方法C401-CP8≤1000C机械振捣塌落度mm胶结材料用量限值

6、最大水胶比限值标准差MPa最大用量最小用量180±20450（Kg/m3）320（Kg/m3）0.455.0按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000确定的配合比见表2。每立方米混凝土用料量（kg/m3）表2水泥粉煤灰矿粉砂碎石外加剂拌合水胶材总量293906771410794.5162450按《普通混凝土拌合物性能试验方法》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T5081-2002对混凝土性能测试，其拌合物性能、硬化后性能见表3和表4，满足设计要求。混凝土拌合物性能测试结果表3表观密度初始塌落

7、度初始扩展度初始含气量停放30min塌落度24202005253.0/停放30min扩展度停放30min含气量停放60min塌落度停放60min扩展度停放60min含气量//1805003.0泌水率压力泌水率初凝时间终凝时间/2810h30min14h30min硬化混凝土性能测试结果表4电通量(C)抗压强度(MPa)抗裂性抗渗等级总碱含量Kg/m3氯离子含量%28d56d3d7d28d56d/35326.639.551.363.8无裂纹P82.4560.036122.3浇筑过程①保护层为控制保护层厚度，施工中底板上部钢筋支架

8、采用HRB400φ25钢筋竖杆，水平焊接HRB400φ25钢筋，竖杆间距2m，混凝土浇筑前检查保护层厚度40~60mm；②混凝土浇筑混凝土采用泵送施工，3台泵同时开始浇筑，由一侧向另一侧平行推进，斜面分层浇筑。③养护混凝土浇筑完成，表面收面后即铺设一层塑料薄膜、一层土工布，浇水养护时间为1