2019年地下室混凝土防滲、防裂技術(shù)措施

1、地下室砼工程防滲、防裂技術(shù)措施一、工程概況及防滲、防裂意義本工程位于廣州市白云區(qū)云城西路與云城東路之間，橫五路的西北側(cè)，總建 筑面積約 39.2萬平米。此項(xiàng)目共分三個(gè)區(qū)，其中 A 區(qū)地下一層，地上裙房 2層， 塔樓 9層，分別為酒店和寫字樓； B 區(qū)地下兩層，地上為大商業(yè)區(qū)，最高為 6層， C 區(qū)地下一層，地上 7 層，為商務(wù)酒店和寫字樓。本工程基礎(chǔ)主要采用 PHC-400(95)AB 型預(yù)應(yīng)力管樁，地下室底板厚度從450mm600mm,承臺(tái)厚度從 1000mm5000mm 不等，外墻厚度從 350mm 600mm 不等。由于地下水對(duì)混凝土中鋼筋具有腐蝕性,為提高工程的耐久性,確保工程質(zhì) 量,

2、對(duì)地下室底板、外墻的防滲、防裂控制至關(guān)重要。二、地下室底板及外墻混凝土設(shè)計(jì)要求本工程地下室底板及外墻混凝土抗?jié)B等級(jí)為 P8,大體積混凝土應(yīng)合理選擇原 材料(如采用低熱水泥加適量粉煤灰等)和配合比,盡量降低水泥用量,控制混 凝土澆灌溫度和采取其他降低混凝土水化熱和減少混凝土干縮的有效措施,采用 有效的保溫保濕,控制混凝土內(nèi)外溫差不超過 25 度,溫度陡降不超過 10度,避 免產(chǎn)生裂縫,保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 14天。三、混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因混凝土是由多種材料組成的非均質(zhì)材料,它具有較高的抗壓強(qiáng)度,良好的耐 久性及抗拉強(qiáng)度低,抗變形能力差,易開裂的特性。由于大體積混凝土的截面尺 寸較大,在混凝土硬

3、化期間水泥水化過程中所釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和 混凝土收縮,以及外界約束條件的共同作用而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,是導(dǎo) 致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。具體分析主要產(chǎn)生裂縫的原因有以下幾種：(1) 由外荷載引起,這是發(fā)生最為普遍的一種情況,即按常規(guī)計(jì)算的主 要應(yīng)力引起的；(2) 結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫, 這是由于結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)與計(jì)算假設(shè)模型的差異引起的；（3）變形應(yīng)力引起的裂縫，這是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因 素引起的結(jié)構(gòu)變形，當(dāng)變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過混凝土 抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生了裂縫。四、防滲、防裂技術(shù)措施通過對(duì)混凝土產(chǎn)生裂縫原因的分析，如何控制變形應(yīng)力引起

4、的結(jié)構(gòu)變形是考慮的重點(diǎn)，為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，必須從控制混 凝土的水化升溫、延緩降溫速率，減少混凝土收縮、提高混凝土的極限拉 伸強(qiáng)度、改善約束條件等方面全面考慮。結(jié)合實(shí)際情況，我司擬采用以下 技術(shù)措施：1、混凝土組成材料方面1）用低熱、高標(biāo)號(hào)水泥品牌選用 42.5 或以上標(biāo)號(hào)晚強(qiáng)型低熱普通硅酸鹽水泥 （或礦渣水泥），盡量減少混 凝土配合比中總的水泥用量，避免早期混凝土水化反應(yīng)時(shí)總體水化熱。2）摻高效減水劑或有高效減水功能的復(fù)合外加劑采用高效緩凝型減水劑，以減少絕對(duì)水泥用量和用水量，改善混凝土的和易 性和可泵送性，延長緩凝時(shí)間。3）摻高性能膨脹劑（用于后澆帶混凝土） 摻入高性能膨脹

5、劑，使混凝土產(chǎn)生適度膨脹，改變混凝土內(nèi)部的應(yīng)力結(jié)構(gòu)， 以抵消混凝土硬化過程中因收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而避免或大大減輕鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)的開裂。5）粗骨料選擇 采用以自然連續(xù)級(jí)配良好的潔凈粗骨料配制混凝土，如此配置的混凝土有較 好的和易性，并可以減少用水量和水泥用量，以及提供較高的抗壓強(qiáng)度。優(yōu)先選 用025MM連續(xù)級(jí)配的石子，減少混凝土干縮，含泥量v 0.8%，符合篩分曲線要 求，骨料中針狀和片狀顆粒含量V 10% （重量比）。6）細(xì)骨料選擇廣州白云萬達(dá)廣場工程施工方案細(xì)骨料以中粗砂為宜，嚴(yán)格控制含泥量，含泥量v2%。要求攪拌站對(duì)粗、細(xì)骨料進(jìn)行沖洗，盡量減少含泥量。7）骨料的攪拌溫度如氣溫較高時(shí)，對(duì)

6、骨料進(jìn)行澆水降溫，降低混凝土出機(jī)和入模溫度?？刂迫肽囟刃∮?8oCo8）摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰、礦渣等礦物摻和料適量的摻入優(yōu)質(zhì)粉煤灰、礦渣等礦物參和料以減少水泥用量，從而減少水泥 的總水化熱，減少裂縫出現(xiàn)。我司要求攪拌站在底板和外墻施工時(shí)摻入適量的一 級(jí)粉煤灰。9）配合比最大水膠比w 0.50，膠凝材料最小用量300公斤/立方，并不大于400公斤/立 方。本工程采用泵送混凝土，砂率應(yīng)在 40%45%之間，在滿足可泵送前提下，盡 量降低砂率。坍落度在滿足泵送條件下，盡量選用小值，塌落度選擇在1012厘米左右。初凝時(shí)間為8小時(shí)，終凝時(shí)間為9小時(shí)，過早的初凝時(shí)間造成現(xiàn)場澆筑 難度大，容易出現(xiàn)冷縫。2、混凝土

7、養(yǎng)護(hù)方面1）本工程地下室底板砼在終凝后的8小時(shí)進(jìn)行蓄水薄膜（或覆蓋麻袋）養(yǎng) 護(hù)，以減少升溫階段內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生溫度裂縫，并可防止混凝土表面脫水產(chǎn) 生干縮裂紋，使水泥順利進(jìn)行水化，提高混凝土的抗裂縫能力。地下室外墻在澆 筑混凝土后24小時(shí)后松開外墻模板的對(duì)拉絲桿，使外墻模板與砼之間形成一定縫 隙，然后在縫隙中淋水養(yǎng)護(hù)，避免砼表面水分過快蒸發(fā)，保證外墻的濕度?；炷羶?nèi)部水化熱絕熱溫升值計(jì)算：1）混凝土水化熱絕熱溫升值：以最不利的條件進(jìn)行計(jì)算，既假若結(jié)構(gòu) 物四周沒有任何散熱和熱損失條件，水泥的水化熱全部轉(zhuǎn)化成溫升后的溫 度值，則混凝土水化熱絕熱溫升值為Tmax = Me Q/C pTmax :混凝

8、土最大水化熱絕熱溫升值（。C）MC:每立方米混凝土水泥用量(公斤)，取275公斤/立方米Q:每公斤水泥水化熱量，取 335kJ/kgC :混凝土的比熱容，取 0.96kJ/kg.kP :混凝土的質(zhì)量密度，取2400公斤/立方米Tmax= Me Q/c P =275X 335/(0.96 X 2400) =40。C2) 混凝土中心實(shí)際最高溫度:一般齡期3 天時(shí)為最高溫度T= T。+T tX ET:混凝土中心實(shí)際最高溫度To:混凝土澆灌入模溫度，取28。CTt：混凝土的絕熱溫升，取40 CE :不同的混凝土厚度，不同齡期時(shí)的降溫系數(shù)，查表取0.74T= T o +T TX E =28+40 X 0

9、.74=57.6 。 C3) 混凝土表面溫度:, , 2Tb(3)=Ta+4h,(H- h, ) Tt/H 2Tb(3): 齡期 3 天時(shí)混凝土表面溫度Ta：大氣的平均溫度，取28。CH:混凝土的計(jì)算厚度， H=h+2h，h:混凝土實(shí)際厚度，取 5米h，:混凝土虛厚度，h=KX / B入：混凝土的熱導(dǎo)率， 2.33W/mKK:計(jì)算折減系數(shù)，取0.666B :保溫層的傳熱系數(shù)B =1/ (E 5 / 入 i+1/ B a)S :保溫層的厚度，采用蓄水加麻袋，厚度分別為0.04和0.01米入i :保溫層熱導(dǎo)系數(shù)，分別取 0.58和0.14B a :空氣層熱導(dǎo)系數(shù)，取23W/ ( m.K ) Tt:

10、混凝土最高溫度與外界氣溫之差，Tt= T max- Ta=59.6-28=31.6。 C廣州白云萬達(dá)廣場工程施工方案B =1/ (刀 S / 入 i+1/ B a) =1/ ( 0.04/0.58+0.005/0.14+1/23) =6.7h=KX / B =0.666 X 2.33/6.7=0.23H=h+2 h, =5+2 X 0.23=5.46 米2 2Tb( 3) =Ta+4h，(H- h) Tt/H =28+4 X 0.23 X (5.46-0.23) X 31.6/5.46=34.6C溫度差計(jì)算：混凝土中心溫度與表面溫度之差Tmax - T b =57.6-34.6=23。Cv 2

11、5。C混凝土表面溫度與外界溫度之差Tb - Ta =32.6-28=6.6。Cv 25。C滿足防裂要求4)應(yīng)力計(jì)算：7天混凝土的彈性模量：E(t)=丘(1 e-0.09t )E(t):計(jì)算時(shí)混凝土的彈性模量E 0 :混凝土最終的彈性模量-0 09tE (t)=丘(1 e .) =3.25 X10000X 0.467=1.52 X 10000混凝土的變形應(yīng)力：(T = E( t) a T S(t) R/(1-v)(T :混凝土的溫度應(yīng)力a ：混凝土的線膨脹系數(shù)取1X 10-5 T:最大的綜合溫差 T= T(t) Th (廣州市五、六月最底氣溫，按25。C計(jì)算) T=54.25-25=29.25。

12、CSt):混凝土徐變影響系數(shù)，取0.4。R :混凝土的外約速系數(shù)，取0.35。V :混凝土的泊松比，取0.15。T = E (t ) a T St)R/(1-v)=1.52 X 0.1 X 29.25 X 0.4 X0.35/0.85=0.731.2 X 0.7=0.84（牛頓/平方毫米，混凝土 7天的抗拉 強(qiáng)度）經(jīng)過以上驗(yàn)算，即在不考慮混凝土熱傳導(dǎo)的情況下，可以滿足混凝土的水化熱所產(chǎn)生的拉力不產(chǎn)生內(nèi)部裂縫。2）測(cè)溫點(diǎn)布控加強(qiáng)施工中的溫度控制，在混凝土澆注后，作好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩緩降溫，充分發(fā)揮混凝土徐變特性，減低溫度應(yīng)力。我司采用電子測(cè)溫儀，測(cè)溫時(shí)間間隔見下表。前三天采用蓄水薄膜養(yǎng)護(hù)

13、，以后只進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)。但當(dāng)溫差大 于20 r時(shí)，蓄水重新加蓋薄膜養(yǎng)護(hù)。控制溫差在 25 r以內(nèi)。（1）測(cè)溫點(diǎn)布控具體見附圖（2）測(cè)溫記錄第1天第5天第6天第25天每2小時(shí)測(cè)溫一次;每4小時(shí)測(cè)溫一次;第26天第30天每8小時(shí)測(cè)溫一次;各齡期混凝土中心點(diǎn)溫度實(shí)測(cè)記錄齡期（d）36912151821242730溫度C）各齡期理論降溫值與實(shí)測(cè)降溫值比較表齡期（d） 比值7、一、36912151821242730TtT max理論值實(shí)測(cè)值基礎(chǔ)中心與基礎(chǔ)上表面保溫養(yǎng)護(hù)薄膜內(nèi)外升降溫變化表日期123456789101112131415混凝土中廣州白云萬達(dá)廣場工程施工方案心溫度C)水底溫度(C)水面溫度(C)

14、混凝土中心與水底溫差(C)混凝土中心與水面溫差(C)水底、水面溫差(C)日期161718192021222324252627282930混凝土中 心溫度(C)水底溫度(C)水面溫度(C)混凝土中心與水底溫差(C)混凝土中心與水面溫差C)水底、水面溫差(C)3、混凝土澆搗(1) 混凝土澆筑方法根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，合理設(shè)置水平或垂直施工縫、后澆帶，以放松約束程 度，減少每次澆注長度的蓄熱量，以防止水化熱的積聚。按照后澆帶對(duì)底板澆筑 進(jìn)行分區(qū)，每個(gè)區(qū)確定若干個(gè)澆筑帶，每個(gè)澆筑帶由一臺(tái)輸送泵負(fù)責(zé)劃區(qū)澆筑， 各澆筑帶采用分層踏步式推進(jìn)的澆筑方法。澆筑混凝土?xí)r如氣溫較高，采用對(duì)混 凝土泵管用麻袋進(jìn)行覆蓋、

15、澆水，以降低混凝土的入模溫度。施工時(shí)，將澆注順 序定為“一個(gè)坡度、薄層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的方法。這種自然流淌形 成斜坡混凝土的澆筑方法(如下圖)能較好地適應(yīng)泵送工藝，避免混凝土輸送管 道經(jīng)常拆除、沖洗和接長，從而提高了泵送效率，簡化了混凝土的泌水處理，保 證了上下混凝土不超過初凝時(shí)間。對(duì)于后澆帶混凝土的澆注，應(yīng)選用非泵送的澆 注方法，同時(shí)塌落度宜控制在12 cm以下。-1D0： _4V亠V澆搗時(shí)形成的坡度(2)混凝土振搗加強(qiáng)混凝土的振搗，提高混凝土的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，減少收縮變形，保證 施工質(zhì)量。根據(jù)混凝土泵送時(shí)自然形成一個(gè)坡度的實(shí)際情況，在每個(gè)澆筑帶的前、廣州白云萬達(dá)廣場工程施工方案

16、后布置兩道振動(dòng)器。第一道布置在混凝土卸料點(diǎn)，主要解決上部混凝土的搗實(shí)。 由于底皮鋼筋間距較密，第二道布置在混凝土坡腳處，確保下部混凝土的密實(shí)。 隨著混凝土澆筑工作的向前推進(jìn)，振動(dòng)器也相應(yīng)跟上，以確保整個(gè)高度混凝土的 質(zhì)量。(3) 混凝土的泌水處理大流動(dòng)性混凝土在澆筑、震搗過程中，上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面下流 到坑底。泌水會(huì)因振搗而改變混凝土中水的含量及沖洗掉混凝土面的水泥漿，對(duì) 混凝土具有較大的危害，我公司制定以下方法來解決該問題。由于本工程的混凝 土澆筑為底板與部分地下室外墻同時(shí)澆筑?；炷翂|層在施工時(shí)已預(yù)先在后澆帶 處橫預(yù)留了排水溝，使大部分泌水通過兩側(cè)墊層排水溝排出坑外，少量來不及排

17、 除的泌水隨著混凝土澆筑向前推進(jìn)被趕至地下室底板一側(cè)。當(dāng)混凝土大坡面的坡 腳接近地下室外墻模板時(shí)，改變混凝土澆筑方向，即從頂端往回澆筑，與原斜坡 相交成一個(gè)集水坑，這樣集水坑逐步在中間縮小成水潭，用軟軸泵及時(shí)排除。采 用這種方法排除最后階段的所有泌水。(4) 混凝土的表面處理大體積泵送混凝土，其表面水泥漿較厚，在混凝土澆筑結(jié)束后要認(rèn)真處理。 經(jīng)45小時(shí)左右，初步按標(biāo)高用長尺刮平，在初凝前(因混凝土內(nèi)摻加減水劑， 初凝時(shí)間較長)用鐵滾筒碾壓，再用木蟹打磨壓實(shí)，以閉合收水裂縫，約6小時(shí)后蓋薄膜蓄水養(yǎng)護(hù)。5、鋼筋施工方面(1) 板面鋼筋施工到位，間距均勻鋼筋保護(hù)層的厚度嚴(yán)格控制。(2) 預(yù)留洞口必須

18、嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求加設(shè)附加鋼筋。(3) 板面分布鋼筋按照設(shè)計(jì)要求綁扎到位。6、其它措施：(1) 混凝土振搗要密實(shí)，但是不能過度振搗。平臺(tái)板一定要用平板振搗器 振搗，混凝土表面找平時(shí)必須在初凝收水后、終凝前，用木搓板壓緊壓實(shí)。(2) 由于后澆帶采用快易收口網(wǎng)，砼振搗時(shí)振動(dòng)棒離網(wǎng)邊距離300500mm為宜，同時(shí)要注意觀察，使砼漿冒出快易收口網(wǎng)即可。(3) 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)模板起拱，拱度為千分之三跨度左右，同時(shí)必須 在混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后方可拆除模板，由于采取高性能復(fù)合減水劑，可 使混凝土強(qiáng)度 3 天達(dá)到 70%， 7 天達(dá)到 100%。并做好拆模的控制工作，上 層澆混凝土，下層模不拆，再下一層支柱要留一部分，4m以上跨度的梁支柱間距不大于 3m。(4) 合理安排拆模時(shí)間，拆模前澆水濕潤，拆模后再滿掛麻袋澆水養(yǎng)護(hù)14天，防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，使水泥的水化作用進(jìn)行得更充 分，以提高混凝土的早期抗拉強(qiáng)度。(5) 剪力墻混凝土澆筑時(shí)，嚴(yán)禁在一處連續(xù)布料