大型薄壁结构池体混凝土裂缝的控制-理工论文

　　大型薄壁结构池体混凝土裂缝的控制
　　王亚民
　　江苏省太仓市正信项目管理有限公司江苏太仓215400
　　摘要：根据市政建设工程的特点，污水处理厂氧化沟结构必须满足蓄水试验要求，因而对混凝土裂缝的控制显得尤其重要。
　　关键词：优化混凝土裂缝控制
　　某污水处理厂扩建氧化沟工程为半地下室式钢筋混凝土水池，池总长×总宽为138.8m×102.8m，建筑面积14268.64m²。氧化沟底板厚250mm；池外壁厚300mm，内隔墙厚250mm，导流墙厚200mm；池壁高度为4.1m。混凝土强度等级为C25，抗渗等级为S6；池外壁配筋情况为外侧竖筋，内侧竖筋，水平筋为。现做以下分析：
　　一、混凝土裂缝的成因及分类
　　混凝土是由粗骨料及水泥石形成的多相体，由于在硬化过程中，水泥凝胶体体积缩小，在骨料骨面形成了许多缝隙，这些缝隙并不连续，但在受力或强迫位移作用下，互相连贯，延伸到混凝土表面，即形成裂缝。
　　根据受力状况来分，有受力裂缝和非受力裂缝之分。
　　由于混凝土体积收缩、温度变化、沉陷位移等非荷载的间接作用，在超静定结构中引起约束应力而造成的裂缝称为非受力裂缝。收缩裂缝、温度裂缝等均属于非受力裂缝。
　　近年对混凝土结构可见裂缝的调查表明，大部分裂缝为非受力裂缝，受力裂缝比例很少。
　　二、控制裂缝的措施
　　发生裂缝的原因是系统工程中的各个环节的因素综和构成，本工程存在如下特征：ａ、大跨度薄壁池体结构；ｂ、作为处理污水的半地下室构筑物，需满足蓄水试验要求；ｃ、浇筑时间在7月~9月份，正值高温天气，增加了混凝土裂缝控制的难度，针对以上特征，主要从以下几个方面着手：
　　1、优化混凝土的配合比：
　　本工程混凝土全部采用商品混凝土，为提高混凝土的综合性能，保证混凝土的抗渗性能，我们对商品混凝土先进行了试配，三组配合比参数如表1：
　　表1
　　序号 原材料名称 试配数据
　　 水 水泥 砂 碎石 粉煤灰 外加剂（JM-3） 7d强度 和易性
　　配合比1 175 300 756 1089 42 18 22.9MPa 好
　　配合比2 175 300 759 1092 36 21 23.9MPa 好
　　配合比3 175 300 760 1094 30 21 21.6MPa 较好
　　根据试配数据和长期的实践经验，我们最后决定采用第二种配合比设计，并作适当调整，最后确定混凝土的配合比如表2：
　　表2
　　配合比
　　砂率41%坍落度12±2cm
　　材料
　　名称
　　项目 水 水泥 砂 碎石 粉煤灰 外加剂（JM-3）
　　用量kg/m³ 170 300 762 1097 36 21
　　备注 生产时根据现场砂石含水率进行调整，并相应调整用水量
　　2、选组成混凝土的原材料：
　　混凝土裂缝与水泥质量优劣、骨料粒径及含泥量大小、外掺料用量多少、外加剂使用得当与否都有一定的关系。
　　①采用安徽宁国水泥，其标准稠度用水量较小、凝结时间较长，是目前水化热相对较低、质量较稳定的普通硅酸盐水泥；
　　②粗骨料采用宜兴专供碎石，为级配良好、热膨胀系数较低、强度较高且未风化的花岗岩石子，以减少混凝土收缩及降低水泥用量；
　　细骨料采用不含有机质的中粗砂，细度模数控制在2.5，砂率控制在40%~50%，以减少混凝土的收缩，提高混凝土的极限拉伸强度；
　　粗细骨料含泥量均控制在1%以内，实际施工时，抽样检查砂的含泥量为0.4%，碎石的含泥量为0.5%；
　　③混凝土中掺加水泥用量12%的粉煤灰替代水泥，采用华能一级粉煤灰，并严格控制其细度，这样就减少了单方水泥用量，降低水化热温升，减少收缩应力，有效的控