地下室混凝土防渗、防裂技术措施

地下室砼工程防渗、防裂技术措施
一、混凝土裂缝产生的主要原因
混凝土是由多种材料组成的非均质材料，它具有较高的抗压强度，良好的耐久性及抗拉强度低，抗变形能力差，易开裂的特性。

由于大体积混凝土的截面尺寸较大，在混凝土硬化期间水泥水化过程中所释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩，以及外界约束条件的共同作用而产生的温度应力和收缩应力，是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。

具体分析主要产生裂缝的原因有以下几种：
(1)由外荷载引起，这是发生最为普遍的一种情况，即按常规计算的主要应力引起的；
(2)结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的；
(3)变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生了裂缝。

二、防渗、防裂技术措施
通过对混凝土产生裂缝原因的分析，如何控制变形应力引起的结构变形是考虑的重点，为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率，减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件等方面全面考虑。

结合实际情况，我司拟采用以下技术措施：
1、混凝土组成材料方面
1）用低热、高标号水泥品牌
选用42.5#或以上标号晚强型普通硅酸盐水泥，尽量减少混凝土配合比中总的水泥用量，避免早期混凝土水化反应时总体水化热。

2）掺高效减水剂或有高效减水功能的复合外加剂
采用高效缓凝型减水剂，以减少绝对水泥用量和用水量，改善混凝土的和易性和可泵送性，延长缓凝时间。

3）掺高性能复合防水剂（膨胀率满足设计要求）和设置膨胀加强带掺入高性能复合防水剂和设置膨胀加强带，使混凝土产生适度膨胀，改变混凝土内部的应力结构，以抵消混凝土硬化过程中因收缩产生的拉应力，从而避免或大大减轻钢筋混凝土结构的开裂。

5）粗骨料选择
采用以自然连续级配良好的洁净粗骨料配制混凝土，如此配置的混凝土有较好的和易性，并可以减少用水量和水泥用量，以及提供较高的抗压强度。

优先选用0~25MM连续级配的石子，减少混凝土干缩，含泥量＜0.8%，符合筛分曲线要求，骨料中针状和片状颗粒含量＜10%（重量比）。

6）细骨料选择
细骨料以中粗砂为宜，严格控制含泥量，含泥量＜2%。

要求搅拌站对粗、细骨料进行冲洗，尽量减少含泥量。

7）骨料的搅拌温度
如气温较高时，对骨料进行浇水降温，降低混凝土出机和入模温度。

控制入模温度小于32ºC。

8）优质粉煤灰、
适量的掺入优质粉煤灰、矿渣等矿物参和料以减少水泥用量，从而减少水泥的总水化热，减少裂缝出现。

我司要求搅拌站在底板和外墙施工时掺入适量的一
级粉煤灰。

9）配合比
最大水胶比≤0.50，胶凝材料最小用量300公斤/立方，并不大于400公斤/立方。

本工程采用泵送混凝土，砂率应在40%~45%之间，在满足可泵送前提下，尽量降低砂率。

坍落度在满足泵送条件下，尽量选用小值，塌落度选择在10~12厘米左右。

初凝时间为8小时，终凝时间为9小时。

2、混凝土养护方面
1）本工程地下室底板砼在终凝后的8小时进行蓄水薄膜养护，以减少升温阶段内外温差，防止产生温度裂缝，并可防止混凝土表面脱水产生干缩裂纹，使水泥顺利进行水化，提高混凝土的抗裂缝能力。

地下室外墙在浇筑混凝土后24小时后松开外墙模板的对拉丝杆，使外墙模板与砼之间形成一定缝隙，然后在缝隙中淋水养护，避免砼表面水分过快蒸发，保证外墙的湿度。

混凝土内部水化热绝热温升值计算：
1）混凝土水化热绝热温升值：以最不利的条件进行计算，既假若结构物四周没有任何散热和热损失条件，水泥的水化热全部转化成温升后的温度值，则混凝土水化热绝热温升值为
T
max = M
C
Q/cρ
T
max
：混凝土最大水化热绝热温升值（。

C）
M
C
：每立方米混凝土水泥用量（公斤），取275公斤/立方米Q：每公斤水泥水化热量，取377kJ/kg
C ：混凝土的比热容，取0.96kJ/kg.k
ρ：混凝土的质量密度，取2400公斤/立方米
T
max = M
C
Q/cρ=275×377/(0.96Χ2400) =45。

C
2）混凝土中心实际最高温度：一般龄期3天时为最高温度
T= T
o +T
T
×ξ
T：混凝土中心实际最高温度
T
o
：混凝土浇灌入模温度，取25。

C
T
T
：混凝土的绝热温升，取45。

C
ξ：不同的混凝土厚度，不同龄期时的降温系数，查表取0.65
T= T
o +T
T
×ξ=25+45×0.65=54.25。

C
3）混凝土表面温度：
T b=Ta+4h,(H-h,)△Tt/H2
T b：混凝土表面温度
Ta：大气的平均温度，取28。

C
H：混凝土的计算厚度，H=h+2h,
h：混凝土实际厚度，取2.5米
h, ：混凝土虚厚度，h,=Kλ/β
λ：混凝土的热导率，2.33W/mK
K：计算折减系数，取0.666
β：保温层的传热系数
β=1/（∑δ/λi+1/ βa）
δ：保温层的厚度，采用蓄水加塑料薄膜养护，厚度分别为0.03和0.001米
λi：保温层热导系数，分别取0.58和0.04
βa：空气层热导系数，取23
△Tt:混凝土最高温度与外界气温之差，△Tt= T
- Ta=45-28=17。

C
max
β=1/（∑δ/λi+1/ βa）=1/（0.03/0.58+0.001/0.04+1/23）=8.33 h,=Kλ/β=0.666×2.33/8.33=0.186
H=h+2h,=2.5+2×0.186=2.87米
T b=Ta+4h,(H-h,)△Tt/H2=28+4×0.21×(2.87-0.21)×17/2.872=32.6。

C 温度差计算：
混凝土中心温度与表面温度之差
T
- T b =54.25-32.6=21.65。

C＜25。

C
max
混凝土表面温度与外界温度之差
T b - Ta =32.6-28=4.6。

C＜25。

C
满足防裂要求
4）应力计算：
7天混凝土的弹性模量：
E（t）=E0（1—e-0.09t）
E（t）：计算时混凝土的弹性模量
E0：混凝土最终的弹性模量
E（t）=E0（1—e-0.09t）=3.25Χ10000Χ0.467=1.52Χ10000
混凝土的变形应力：
σ= E（t）αΔT S(t) R/(1-v)
σ：混凝土的温度应力
α：混凝土的线膨胀系数取1Χ10-5
ΔT：最大的综合温差ΔT= T（t）—T h（深圳市六月最底气温，按25 。

C计算）ΔT=54.25-25=29.25。

C
S(t)：混凝土徐变影响系数，取0.4。

R ：混凝土的外约速系数，取0.35。

V ：混凝土的泊松比，取0.15。

σ= E（t）αΔT S(t) R/(1-v)=1.52×0.1×29.25×0.4×0.35/0.85=0.73<1.2×0.7=0.84(牛顿/平方毫米，混凝土7天的抗拉强度)
经过以上验算，即在不考虑混凝土热传导的情况下，可以满足混凝土的水化热所产生的拉力不产生内部裂缝。

2）测温点布控
加强施工中的温度控制，在混凝土浇注后，作好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥混凝土徐变特性，减低温度应力。

我司采用电子测温仪，测温时间间隔见下表。

前三天采用蓄水薄膜养护，以后只进行蓄水养护。

但当温差大于20℃时，蓄水重新加盖薄膜养护。

控制温差在25℃以内。

（1）测温点布控具体见附图。

（2）测温记录
第1天~第5天每2小时测温一次；
第6天~第25天每4小时测温一次；
第26天~第30天每8小时测温一次；
各龄期混凝土中心点温度实测记录。