CN103498557A - 一种纤维混凝土墙体裂缝的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，该纤维混凝土墙体裂缝的控制方法包括以下步骤：步骤一，构造钢筋直径和数量的选择，避免结构断面突变带来的应力集中；步骤二，混凝土原材料的优化选择；步骤三，混凝土配合比的优化设计；步骤四，对施工过程进行有效的控制和效果检测。本发明通过合理布置钢筋、合理留设伸缩缝和砂的选用的方法，经过了试验和工程实践，对底板大体积混凝土裂缝控制是行之有效的，能够解决在地下室施工过程中，结构产生裂缝的问题。本发明充分利用裂缝控制的有利条件，改变了过去控制裂缝并不理想的状况。此外，本发明方法简单，操作方便，提供了一种有效的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种纤维混凝土墙体裂缝的控制方法。
背景技术
现浇混凝土结构在正常使用前，即在施工期间经常产生裂缝(除特别说明外，文中所指裂缝均是指通常条件下混凝土结构产生的肉眼可见裂缝)，此时，结构通常尚未承受正常使用情况下的全部荷载，这种裂缝多因间接作用如，非荷载变形(收缩、温度等)引起。王铁梦教授总结分析个人经验和国内外的调查资料认为：“工程实践中结构物的裂缝原因，属于变形变化(温度、收缩、不均匀沉陷)引起的约占80％以上；属于由荷载引起的约占20％左右”。文中将这种在施工期间主要因间接作用(收缩、温度等)引起的裂缝称作混凝土“施工期间间接裂缝”。混凝土施工期间间接裂缝多发生在混凝土浇筑后的数天或十几天的时间段内，也有在浇筑完毕的几个月后仍主要因间接作用产生裂缝的，但与后续正常使用状态的长时期相比，施工期间间接裂缝可称作“早期裂缝”。
混凝土施工期间间接裂缝可能会对建筑的使用功能、耐久性及观感造成影响；某些情况下还可能影响到结构的承载能力；有时即使对建筑的使用功能、耐久性及承载能的影响不大，也会对用户心理等造成不良影响。随着我国城市化进程的加快，建设规模越来越大，在施工过程中，一个相当普遍的问题就是结构产生裂缝，影响了建筑物的使用功能和寿命。我们应采取有效的措施减少裂缝的发生，将有害裂缝控制在允许范围内。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，旨在解决施工过程中，结构产生裂缝，影响了建筑物的使用功能和寿命的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，该纤维混凝土墙体裂缝的控制方法包括以下步骤：
步骤一，构造钢筋直径和数量的选择，避免结构断面突变带来的应力集中；
步骤二，混凝土原材料的优化选择；
步骤三，混凝土配合比的优化设计；
步骤四，对施工过程进行有效的控制和效果检测。
进一步，在步骤二中，混凝土的原材料的选择：
选用水泥并掺粉煤灰外掺料，选用级配较好的碎石，选用级配较好的中粗砂，掺加缓凝剂、膨胀剂，掺量进行制备外加剂。
进一步，碎石的压碎指标小于12％，粒径为25～40mm。
进一步，利用聚丙烯纤维提高混凝土的综合性能，在外墙抗渗混凝土中掺入杜克裂单丝纤维，有效提高混凝土的抗裂能力和综合性能。
进一步，杜克裂单丝纤维每立方米混凝土中掺入纤维0.9kg。
进一步，在步骤三中，混凝土配合比优化设计中，确保商品混凝土的水灰比控制在0.45～0.5，坍落度控制在140～160mm；初凝时间大于8小时；砂率控制在40％～45％；掺加外加剂，掺入0.9kg／m3混凝土体积率的聚丙烯单丝纤维，直径及长度为48μm／19mm，掺加适量粉煤灰；抗渗等级：S6～S8。
进一步，在步骤四中，混凝土浇筑完毕后，常温下在12个小时之内浇水养护，遇高温时6小时之内浇水养护；墙体采用涂刷养生液养护，保证构件始终处于湿润状态，养护时间为浇筑后大于15天，并加强施工中养护的监督，保证混凝土在早期时不产生收缩裂缝和温度裂缝。
本发明提供的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，通过合理布置钢筋、合理留设伸缩缝和砂的选用的方法，经过了试验和工程实践，对底板大体积混凝土裂缝控制是行之有效的，能够解决在地下室施工过程中，结构产生裂缝的问题。本发明从结构设计及优化、原材料优选、配合比优化设计到施工过程有效控制，包括施工环境(温度、湿度及风速、日照等)的选择综合采取防治措施，充分利用裂缝控制的有利条件，改变了过去只从某一个或某几个方面采取措施控制裂缝并不理想的状况，精心组织、精心施工，将平时施工中不易做到、做好的工作一一落实到实处。此外，本发明方法简单，操作方便，提供了一种有效的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法。
附图说明
图1是本发明实施例提供的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法流程。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。
本发明的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，该纤维混凝土墙体裂缝的控制方法包括以下步骤：
步骤一，构造钢筋直径和数量的选择，避免结构断面突变带来的应力集中；
步骤二，混凝土原材料的优化选择；
步骤三，混凝土配合比的优化设计；
步骤四，对施工过程进行有效的控制和效果检测。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤二中，混凝土的原材料的选择：
选用水泥并掺粉煤灰外掺料，选用级配较好的碎石，选用级配较好的中粗砂，掺加缓凝剂、膨胀剂，掺量严格按照配合比来进行制备外加剂。
作为本发明实施例的一优化方案，碎石的压碎指标小于12％，粒径为25～40mm。
作为本发明实施例的一优化方案，利用聚丙烯纤维提高混凝土的综合性能，在外墙抗渗混凝土中掺入杜克裂单丝纤维，有效提高混凝土的抗裂能力和综合性能。
作为本发明实施例的一优化方案，杜克裂单丝纤维每立方米混凝土中掺入纤维0.9kg。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤三中，混凝土配合比优化设计中，确保商品混凝土的水灰比控制在0.45～0.5，坍落度控制在140～160mm，初凝时间大于8小时，砂率控制在40％～45％，掺加外加剂，掺入0.9kg／m3混凝土体积率的聚丙烯单丝纤维，直径及长度为48μm／19mm，掺加适量粉煤灰，抗渗等级：S6～S8。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤四中，混凝土浇筑完毕后，常温下在12个小时之内浇水养护，遇高温时6小时之内浇水养护；墙体采用涂刷养生液养护，保证构件始终处于湿润状态，养护时间为浇筑后大于15天，并加强施工中养护的监督，保证混凝土在早期时不产生收缩裂缝和温度裂缝。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法包括以下步骤：
S101：构造钢筋直径和数量的选择，避免结构断面突变带来的应力集中；
S102：混凝土原材料的优化选择；
S103：混凝土配合比的优化设计；
S104：对施工过程进行有效的控制和效果检测。
本发明的具体步骤为：
第一步，结构设计及构造优化
在建筑设计中认真处理构件中“抗”与“放”的关系，所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施；而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施，
设计中尽量避免结构断面突变带来的应力集中，此外重视构造钢筋的作用，重视构造钢筋的配置，特别是构造钢筋直径和数量的选择；
第二步，原材料优选
优化选择混凝土原材料，
水泥：选用华润P·II42.5水泥并掺粉煤灰外掺料，降低并延迟水化热高峰期的到来，有利于混凝土的后期强度增长，避免温度应力过大而产生裂缝；
碎石：选用级配较好且压碎指标小于12％的碎石，粒径为25～40mm，砂：选用级配较好的中粗砂；
外加剂：掺加缓凝剂、膨胀剂，掺量严格按照配合比来进行；
利用聚丙烯纤维提高混凝土的综合性能，在外墙抗渗混凝土中掺入杜克裂单丝纤维(每立方米混凝土中掺入纤维0.9kg)，有效提高混凝土的抗裂能力和综合性能；
第三步，混凝土配合比优化设计
根据具体施工环境的不同，进行混凝土配合比的优化设计，确保商品混凝土满足以下的技术参数要求：
1)水灰比控制在0.45～0.5，坍落度控制在140～160mm；
2)初凝时间大于8小时；
3)砂率控制在40％～45％；
4)强度满足设计要求；
5)掺加外加剂，外加剂能起到降低水化热峰值及推迟峰值热出现的时间，延缓混凝土凝结时间，减少混凝土水泥用量，降低水化热，减少混凝土的干缩，提高混凝土强度，改善混凝土和易性；
6)掺入0.9kg／m3混凝土体积率的聚丙烯单丝纤维，直径及长度为48μm／19mm，以提高混凝土的抗拉能力，有利于混凝土的裂缝控制；
7)掺加适量粉煤灰，以降低水化热；
8)抗渗等级：S6～S8；
在拌制混凝土时，利用各种优质材料，如优质水泥、性能稳定的粉煤灰、建筑保外加剂等，确保混凝土在搅拌后一小时内坍落度没有损失，
第四步，施工过程有效控制：混凝土浇筑完毕后，常温下在12个小时之内浇水(小水)养护，遇高温时6小时之内浇水养护；墙体采用涂刷养生液养护，保证这些关键构件始终处于湿润状态，养护时间为浇筑后大于15天，并加强施工中养护的监督，保证混凝土在早期时不产生收缩裂缝和温度裂缝，
第五步，效果检测
通过应用裂缝综合控制技术，并经过精心组织、精心施工，未发现肉眼可见裂缝。
本发明的具体实施：东莞玉兰大剧院超长曲面纤维混凝土墙体裂缝控制应用实践
东莞玉兰大剧院工程地下室一层外墙长达420m，整个地下室外墙以后浇带分为四个施工段组织混凝土施工，最长施工段曲面墙体长达198m，经科技查新，是目前国内一次整浇最长的混凝土曲面墙体，裂缝控制难度大，
实施前认真分析了当前地下室混凝土曲面墙体裂缝出现的主要原因，强调综合控制，不忽略任何一个环节，从结构设计及优化、原材料优选、配合比优化设计到施工过程有效控制，包括施工环境(温度、湿度及风速、日照等)的选择综合采取防治措施，充分利用裂缝控制的有利条件，改变了过去只从某一个或某几个方面采取措施控制裂缝并不理想的状况，精心组织、精心施工，将平时施工中不易做到、做好的工作一一落实到实处，混凝土墙体未出现肉眼可见裂缝，经雷达检测，混凝土均匀密实，未发现缺陷、裂缝，达到了裂缝控制的理想效果；
本发明实施例的具体实施步骤为：
步骤一，结构设计及构造优化
在建筑设计中认真处理构件中“抗”与“放”的关系，所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施；而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施，
设计中尽量避免结构断面突变带来的应力集中，此外重视构造钢筋的作用，重视构造钢筋的配置，特别是构造钢筋直径和数量的选择；
步骤二，原材料优选
优化选择混凝土原材料，
水泥：选用华润P·II42.5水泥并掺粉煤灰外掺料，降低并延迟水化热高峰期的到来，有利于混凝土的后期强度增长，避免温度应力过大而产生裂缝；
碎石：选用级配较好且压碎指标小于12％的碎石，粒径为25～40mm，砂：选用级配较好的中粗砂；
外加剂：掺加缓凝剂、膨胀剂，掺量严格按照配合比来进行；
利用聚丙烯纤维提高混凝土的综合性能，在外墙抗渗混凝土中掺入杜克裂单丝纤维(每立方米混凝土中掺入纤维0.9kg)，有效提高混凝土的抗裂能力和综合性能；
步骤三，混凝土配合比优化设计
根据具体施工环境的不同，进行混凝土配合比的优化设计，确保商品混凝土满足以下的技术参数要求：
1)水灰比控制在0.45～0.5，坍落度控制在140～160mm；
2)初凝时间大于8小时；
3)砂率控制在40％～45％；
4)强度满足设计要求；
5)掺加外加剂，外加剂能起到降低水化热峰值及推迟峰值热出现的时间，延缓混凝土凝结时间，减少混凝土水泥用量，降低水化热，减少混凝土的干缩，提高混凝土强度，改善混凝土和易性；
6)掺入0.9kg／m3混凝土体积率的聚丙烯单丝纤维，直径及长度为48μm／19mm，以提高混凝土的抗拉能力，有利于混凝土的裂缝控制；
7)掺加适量粉煤灰，以降低水化热；
8)抗渗等级：S6～S8；
在拌制混凝土时，利用各种优质材料，如优质水泥、性能稳定的粉煤灰、建筑保外加剂等，确保混凝土在搅拌后一小时内坍落度没有损失，
步骤四，施工过程有效控制
该工程地下室一层弧形长墙总长约420m，地下一层底板、外墙按后浇带划分为四段施工，弧形墙最长段达198m，
外墙模采用18mm厚木胶合板，模板竖楞采用50mm×100mm的木枋，横楞采用Φ48mm×3.5mm的钢管；模板支撑采用Φ48mm×3.5mm钢管，为保证模板的侧向刚度，在模板中间加设Φ14的对拉螺杆，对拉螺杆带50mm×50mm、4mm厚的钢板止水片，对拉螺杆的纵横向间距按600mm×600mm布设；
由于剪力墙与支护间间距较小，不利于进行支撑，为保证剪力墙的垂直度，加强支撑，在底板上沿地下室内侧四周距墙内边线1500mm处留设一圈钢筋头，上套钢管支撑顶在外墙模板中部；
在混凝土浇筑前，先将与下层混凝土结合处凿毛，并注意在混凝土斜向浇筑前应在底面先均匀浇筑50mm厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆，砂浆下料时间应根据混凝土浇筑速度掌握，浇筑时分层推进，分层振捣，每次推进控制在1000mm左右；地下室曲面墙体总体浇筑顺序为I段→III段→Ⅱ段→IV段，采用两台混凝土输送泵同时配合浇筑，防止施工缝处理不好；
外墙后浇带处均设钢板网模板，其间安装止水钢板；由于宽度小且高度大，后浇带处模板加固较困难，施工时用短钢筋网片与钢板网和墙主筋焊接加固，效果良好；
后浇带混凝土在主体完成后采用C35·S8补偿收缩混凝土封闭，并加厚200mm作为附加层；
混凝土浇筑完毕后，常温下在12个小时之内浇水(小水)养护，遇高温时6小时之内浇水养护；墙体采用涂刷养生液养护，保证这些关键构件始终处于湿润状态，养护时间为浇筑后大于15天，并加强施工中养护的监督，保证混凝土在早期时不产生收缩裂缝和温度裂缝，
步骤五，效果检测
东莞玉兰大剧院超长曲面墙体工程，通过应用裂缝综合控制技术，并经过精心组织、精心施工，未发现肉眼可见裂缝；
超长曲面墙体工程施工完毕之后，委托中南大学土木工程检测中心利用地质雷达检测，地质雷达测线沿外剪力墙水平方向距地面1.5m、3m各布置1条，共布置测线2条，剪力墙总长为420m，本次雷达检测范围为每条测线长404m，检测剖面总长为404×2m＝808m，
通过对东莞玉兰大剧院地下室外剪力墙2条雷达测线资料分析：在测线控制范围内，混凝土均匀密实，未发现缺陷、裂缝；
另外需要说明的是，东莞市属亚热带海洋季风气候，长夏无冬，日照充足，雨量充沛，终年温暖、湿润，温差变化幅度小；最冷年平均气温为23.1℃，最暖年平均气温为23.6℃，这些有利的气候条件有利于混凝土的浇筑与养护，减少了混凝土裂缝的产生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，其特征在于，该纤维混凝土墙体裂缝的控制方法包括以下步骤：
步骤一，构造钢筋直径和数量的选择，避免结构断面突变带来的应力集中；
步骤二，混凝土原材料的优化选择；
步骤三，混凝土配合比的优化设计；
步骤四，对施工过程进行有效的控制和效果检测。
2.如权利要求1所述的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，其特征在于，在步骤二中，混凝土的原材料的选择：
选用水泥并掺粉煤灰外掺料，选用级配较好的碎石，选用中粗砂，掺加缓凝剂、膨胀剂，掺量进行制备外加剂。
3.如权利要求2所述的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，其特征在于，碎石的压碎指标小于12％，粒径为25～40mm。
4.如权利要求2所述的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，其特征在于，在外墙抗渗混凝土中掺入杜克裂单丝纤维。
5.如权利要求4所述的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，其特征在于，杜克裂单丝纤维每立方米混凝土中掺入纤维0.9kg。
6.如权利要求1所述的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，其特征在于，在步骤三中，混凝土配合比优化设计中，确保混凝土的水灰比控制在0.45～0.5，坍落度控制在140～160mm，初凝时间大于8小时，砂率控制在40％～45％，掺加外加剂，掺入0.9kg／m3混凝土体积率的聚丙烯单丝纤维，直径及长度为48μm／19mm，掺加粉煤灰，抗渗等级：S6～S8。
7.如权利要求1所述的纤维混凝土墙体裂缝的控制方法，其特征在于，在步骤四中，混凝土浇筑完毕后，常温下在12个小时之内浇水养护，遇高温时6小时之内浇水养护；墙体采用涂刷养生液养护，保证构件始终处于湿润状态，养护时间为浇筑后大于15天，并加强施工中养护的监督，保证混凝土在早期时不产生收缩裂缝和温度裂缝。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Fan Jiequn Document name: Notification of Passing Preliminary Examination of the Application for Invention |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140108 |