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裂缝控制

时间:2022-09-28 02:01:03

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇裂缝控制,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

裂缝控制

第1篇

关键词:大体积砼温度裂缝沉缩裂缝裂缝预测裂缝控制砼施工

前言

随着经济的迅速发展,基础设施建设中大体积砼越来越多,工程实践证明,大体积砼施工难度比较大,砼产生裂缝的机率较多,稍有差错,将会造成无法估量的损失。为了降低经济损失,我们要减少和控制裂缝的的出现。

从裂缝的形成过程可以看到,砼特别是大体积砼之所以开裂,主要是砼所承受的拉应力和砼本身的抗拉强度之间的矛盾发展的结果。因而为了控制大体积砼裂缝,就必须尽最大可能提高砼本身抗拉强度性能和降低抗应力(特别是温度应力)这两方面综合考虑。抗拉强度主要决定于砼的强度等级及组成材料,要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化(砼强度等级设计已经确定),由于砼选用地材,从经济角度来考虑,原材料优化的空间相对较小,所以降低拉应力是控制砼裂缝的有效途径,而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。

一、温度裂缝

1.温度裂缝产生的主要原因:一是由于温差较大引起的,砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使砼表面和内部温差较大,砼内部膨胀高于外部,此时砼表面将受到很大的拉应力,而砼的早期抗拉强度很低,因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大,受到外界的约束引起的,当大体积砼浇筑在约束地基(例如桩基)上时,又没有采取特殊措施降低,放松或取消约束,或根本无法消除约束,易发生深进,直至贯穿的温度裂缝。

2.温度裂缝形成的过程:一般(人为)分为三个时期:一是初期裂缝--就是在砼浇筑的升温期,由于水化热使砼浇筑后2-3天温度急剧上升,内热外冷引起“约束力”,超过砼抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝--就是水化热降温期,当水化热温升到达峰值后逐渐下降,水化热散尽时结构物的温度接近环境温度,此间结构物温度引起“外约束力”,超过砼抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝,当砼接近周围环境条件之后保持相对稳定,而当环境条件下剧变时,由于砼为不良导体,形成温度梯度,当温度梯度较大时,砼产生裂缝。

3.温度控制:温度裂缝的产生一般是不可避免的,重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内,要进行有效的控制,就必须进行科学预测,以保证控制的准确性。对温度应力的控制现场一般是进行温控。在浇筑砼时,采用温度传感片和测温仪,从浇筑开始测温(包括入模温度,环境温度),并及时抹压(特别是初凝前)和保温保湿养护。浇筑完后根据温控指标,及时调整保温保湿养护条件。

温度影响系数受多种因素影响,其中温度、湿度、散热界面(土、空气等),初凝时间、风速、温差等影响较大,特别是风速和温差较大时,温度影响系数?大大降低,最高温升将降低,这与我们的实测结果是相吻合的。但为防止降温过快,形成大的温度梯度,夏季选用蓄水养护,秋冬季加盖草袋、海绵如果工地气候风大、干燥特征拆模后及时采取防风,保温措施,并及时回填土,结果证明这些方法对温度影响系数的改变是非常有用的,事实表明控制也是非常成功的。

二、沉缩裂缝

当然砼沉缩裂缝在大体积砼(特别是泵送大流态砼)施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实,沉实不足,或者骨料下沉,表层浮浆过多,砼浇筑后,没有及时抹压实(特别是初凝前的二次拌压),且表面覆盖不及时,受风吹日晒,表面水份散失快,产生干缩,砼早期强度又低,不能抵抗这种变形而导致开裂。

在施工中采用缓凝型泵送剂,延缓砼的凝结硬化速度,充分利用外加剂(特别是缓凝剂)的特性,适时增加抹加次数,消除表面裂缝(特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝),特别是初凝前的抹压,这对消除表有效的。

三、保证大体积混凝土质量的措施

1.选择合适水泥和严格控制水泥用量

优先采用525R普通水泥,425R普通水泥等高标号水泥,以减少水泥用量。选用低热水泥,减少水化热,降低混凝土的温升值。并尽量选用后期强度(90或120天),降低水泥量,并延缓峰值。在满足设计和混凝土可泵性的前提下,将425R水泥用量控制在450kg/m3,525R水泥用量控制在360kg/m3。以降低砼最高温升,降低砼所受的拉应力。

2.严格控制骨料级配和合泥量

选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65%左右),细度模数2.80-3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。

3.选择适当外加剂

可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。

4.选择优化配合比

选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在砼中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低砼温升,从而可以降低砼所受的拉应力。

5.采用切实可行的施工工艺

根据泵送大体积混凝土的特点,采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能较好地适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长,从而提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土出料口,主要解决上部混凝土的振实;由于底层钢筋间距较密,第二道布置在混凝土坡脚处,以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进,振动器也相应跟上,以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚,故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍,打磨压实,以闭合混凝土的收水裂缝。

6.严格控制混凝土入模温度

大体积砼最好选在春秋季施工,以降低入模温度,既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度,再者浇筑砼时最好不要让砼在太阳下直接爆晒。施工过程中应对碎石洒水降温,保证水泥库通风良好,自来水预可先放入地下蓄水池中降温。

7.加适当预埋件

在砼易裂缝部位埋设应力应变传感片,直接测试拉应力,以便更直接控制砼(调节保温保湿养护条件,保证温度梯度),确保砼不裂缝。在基础面筋上加设铁丝网或小直径钢筋网,以提高砼表面抗裂性(中间温度筋可去掉)。如3.00m厚承台设计时,在承台中间设置了垫20@2肋水平抗缩钢筋网片。采用“水平分层间隙”施工方法,分两层进行浇筑,间隙时间7d以上,分层厚度各1.5m,抗缩钢筋网设置在下层1.5m的上表面。在工期允许的情况下,这种施工方法可降低内部最高温升、减少人力、材料及机械设备的投入。

8.改进施工技术

施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体,易产生大的温度梯度,这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压,以消除初期裂缝,并加强早期养护,提高砼抗拉强度。

9.加强砼浇筑后的养护

砼浇筑后,应尽快回填土--土是砼最好的养护材料之一。目前这是砼保温保湿养护的最有效方法,对预防裂缝是非常有益的。如采用蓄水法保温养护,在混凝土施工期间可通入冷却循环水,以便加快承台内部热量的散发。如采用内散外蓄综合养护措施,可有效降低混凝土的温升值,且可大大缩短养护周期,对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。

10.加强技术管理

加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝。在变截面施工前,一定要加强预测,并保证预测的科学性。同时在实施过程中,要切实落实施工方案。

11.加强混凝土的测温工作

为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值,在承台内埋没若干个测温点,采用L形布置,每个测温点埋设温管2根01根管底埋置于承台混凝土的中心位置,测量混凝土中心的最高温升,另一根管底距承台上表面100mm,测量混凝土的表面温度,测温管均露出混凝土表面100mm。用100的红色水银温度计测温,以方便读数。第l--5d每2h测温1次,第6d后每4h测温1次,测至温度稳定为止。从已有施工经验的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内,未发现异常现象。

12.其它参考意见

第2篇

【关键词】:混凝土,裂缝,原因,控制,解决方法。

1 混凝土构件产生裂缝的原因分析

1.1 材料选择及配比的原因

1.1.1 水泥品种选择及用量原因:砂浆的收缩变化与水泥的品种与用量有很大关系,一般来说,矿渣硅酸盐水泥的收缩值要比普通硅酸盐水泥的收缩变化大,而粉煤灰水泥的收缩值较小,快硬性水泥的收缩值较大。尤其受风化的水泥的品质很不稳定,极易产生裂缝。在水灰比不变的情况下,水泥用的越多,制成混凝土收缩率越大。引起混凝土收缩的主要因素是水泥浆的干缩,所以水泥浆越少,混凝土的收缩性就越低,也就不容易产生裂缝。

1.1.2 砂石骨料的选择原因:骨料中的泥份也会引起裂缝的产生,同时骨料的密度小、级配差和骨料粒径小都会增大混凝土的收缩,从而产生裂缝。

1.1.3 水的质量与配比的原因:对于混凝土开裂问题,水是其中最主要的原因,混凝土孔隙中的水含量直接影响着混凝土的使用寿命,水中含有的一些有害介质也会加速混凝土材料的开裂。所以,对于建筑施工使用的水资源的控制对混凝土材料的防开裂有着很重要的作用。

1.1.4 钢筋的质量于配比原因:钢筋在混凝土材料中主要起抗拉作用,钢筋的品种选择以及它在混凝土结构中的配比将直接影响着混凝土的强度和耐久性。一般情况下,钢筋使用越多,混凝土结构的约束变形能力就越强,抗开裂能力也就越强,要根据具体工程选择最适合的材料和配比。

1.2施工过程中的误操作原因

1.2.1温度、湿度对混凝土开裂的影响:施工期间由于水泥水化过程放热或者施工环境温度而引起温度裂缝,这种裂缝一般会贯穿整个截面。多数情况下是因为混凝土浇筑以后其表面没有及时遮盖,表面游离的水分过快蒸发,体积收缩加剧,因俄日产生裂缝。

1.2.2 材料搅拌期间的影响:长时间搅拌材料而突然停止的情况下,混凝土就会很快地硬化产生异常固结,形成裂缝;材料搅拌的不均匀,使其收缩性与膨胀性存在差异,会引起局部裂缝;浇筑构件的速度过快,导致下部分混凝土未能完全硬化,发生下沉,导致裂缝产生等等。

1.3后期养护的原因

混凝土的养护是为了保持混凝土的尽可能饱和,当混凝土中的水分蒸发时,水泥水化物就会占据原先由水填充的那部分空间,养护就是要使这种填充程度达到期望的程度。只有当环境中无风,混凝土与空气无温差并不受阳光照射,环境相对湿度不低于80%的时候,混凝土才不会与周围空气发生水分的交换,不需要做混凝土养护,然而这种情况是正常施工场所不能完全达到的。因此,养护就变得非常重要了。而往往有很多施工人员为了缩减成本,减短工期,不在意期间的养护过程,盲目的加快施工进度而忽略了后期产生裂缝对建筑区造成的不可挽回的失误。

2针对上述原因采取的防治措施

2.1从设计阶段分析

2.1.1 基础设计

一个工程,在其设计阶段就应该根据其地形,地质,环境因素等方面综合考虑制定出适合工程施工的方案和指导规则,设计合理的构件结构,建筑物结构,使得混凝土的特性能够充分发挥,将防止混凝土开裂这一问题归入设计流程。基础设计方面可以采取调整地基计算强度、基础埋深、垫层厚度等方法是不均匀沉降降至最低限度。

2.1.2 预应力混凝土

混凝土结构设计时可采用预应力混凝土结构,就是在结构构件受到外荷载力作用之前,人为地对构件的受拉区域施加一定的压力,使其处于预应力状态,一次减少或者抵消外荷载力作用引起的拉力进而推迟构件的开裂,减小裂缝宽度,增强构件约束变形能力。更加有效的方法是向混凝土中添加钢丝网片,约束效果会显著提升。

2.1.3 加置次梁

在容易出现裂缝的部位加置次梁,可以增强楼板的强度,减少扭曲变形,以便达到减少裂缝的效果。如果没有加置次梁的条件,折衷的办法在易开裂的边缘部位加置暗梁,也可有效的减少裂缝的出现。

2.2从施工过程分析

2.2.1 严格控制材料选择与配比

根据环境状况,工程状况,材料状况等方面的综合因素合理的制定出一套详细,正确的材料选择与配比的清单,让施工人员可以有据可依,而不是凭借自己的经验或者盲目配比。将施工过程电子化控制,利用相关的软硬件配合,根据施工期间的环境温度、湿度,施工进展程度,构件的要求强度等等因素综合考量,在一套标准的计算方法下制定最适合的材料选择与配比方案。细分到每一个步骤,使施工过程电子化、科学化、标准化。

2.2.2 混凝土的搅拌和浇筑过程

材料的搅拌过程中是人们不能直接看到的,但这个过程是在人们的控制范围内的。根据经验和搅拌过程的抽样调查,需要总结出一套系统的混凝土搅拌时间和添加物的规范,在将其运用到实际操作中。在浇筑过程中用到的钢筋进行打磨处理,钢筋的腐蚀会直接影响混凝土结构件强度以及开裂程度,钢筋表面的杂质与空气中的水或离子结合便会导致钢筋的锈蚀,所以光滑的钢筋会保证混凝土更长久的使用年限。同时在浇筑过程中,为了避免温度对材料的影响,可以采取夜间浇筑或者冬季浇筑的方法,并配以加冰降温、骨料降温等措施使混凝土的入仓温度合理。如果不能达到此种要求,必须要进行白天浇筑的情况下,在浇筑构件的内部设置通水管,通过水流的流通带走一部分热量,使混凝土内部温度趋于恒温合理状态。

2.2.3 混凝土的后期养护工作

按照《混凝土结构施工质量验收规范》(GB50204-2002)中的相关规定,混凝土的养护时期不应该少于28天,所以一定要避免因赶工期而提前使用构件造成的影响。养护方法主要分为两类:一是隔绝混凝土内部水分的损失,而是要外部水分的补给。隔绝水分的方法一般为使用混凝土养护剂。混凝土养护剂又叫混凝土养生液,是一种喷涂在混凝土表面的高分子材料,它会在混凝土表面形成致密的薄膜,断绝混凝土表面和空气的接触,从而大幅度地降低了水分的损失,使混凝土内部水分始终维持在一合格水平,达到养护的目的。外部水补给的方法主要是控制水灰比的配置。此处需要注意的是混凝土的内部深处到一定范围是不发生水分损失的,只发生在混凝土外部范围,一般情况下为30mm,这是就需要添加外部水分一促进混凝土的水化,这样能减小材料开裂的几率。

3 结语

在实际施工过程中,裂缝的产生是不可完全避免的,我们能做的只是尽量减少其出现的几率,延迟其出现的时间,或者使其出现的宽度在我国建筑行业规范合格的范围内,不影响建筑物的安全性,不影响人们的视觉感官。减少裂缝的过程也是实践的过程,需要工作人员不断地实验改进完善,并促使行业制定相关的规范,减少人为地过失。设计、施工人员在设计、建造过程中应十分注意裂缝的控制,这样一幢安全,美观的建筑物才能经受住时间的考验。

参考文献

[1]罗向荣.混凝土结构(第二版).高等教育出版社.2007

[2]张国忠.现代混凝土泵车及施工应用技术.中国建材工业出版社.2004

第3篇

【关键词】混凝土,板面裂缝,预防措施

中图分类号:TU37文献标识码: A

一、前言

混凝土结构裂缝是长期困扰着广大工程技术人员的一个难题,但混凝土结构在施工和使用中出现裂缝却是一个不可避免的现象。尤其是泵送混凝土施工的梁板结构出现裂缝更是十分普遍。裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀,是受力使用期应力集中的隐患,应当尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

二、混凝土板面裂缝产生的原因

2.1 原材料因素引起的裂缝

水泥安定性不合格,粗、细骨料级配不良,造成骨料间孔隙率大,混凝土中游离水隐藏量多,密实度下降,从而导致强度下降。砂、石中含泥量高,不但会降低混凝土强度,而且抗裂性、防渗性受到明显的影响。砂、石颗粒偏细也将增加水泥用量和耗水量而影响强度;外加剂选择不当,其减水或膨胀效果不明显,未能达到预期效果。

2.2 混凝土自身特性产生的裂缝

温度应力作用产生的裂缝:主要是受外界温度变化的影响而使混凝土产生热胀冷缩的现象,当收缩应力大于混凝土的极限拉伸值时,则会引起板面开裂。主要出现在春、秋昼夜温差较大的季节。

收缩变形作用产生的裂缝:混凝土收缩主要包括 ①塑性收缩混凝土的塑性收缩发生在塑性阶段,由水泥水化反应决定,虽然体积变化量很大,但由于混凝土尚未硬化,在合理的后续施工后不会影响后期质量。②自干燥收缩在水泥硬化过程中,混凝土内部尚未完全水化的水泥颗粒继续反应消耗自由水,产生体积收缩。高性能混凝土因水灰比较小,后续水化产生的自收缩量值更大。③干燥收缩由于水分的散失而导致的干燥收缩最为常见,发生在早期阶段,是造成收缩裂缝的主要原因。

2.3设计原因引起的裂缝

设计中应避免形状突变,现行设计规范侧重于强度,对温差和混凝土收缩特性等多种因素综合考虑不足,配筋构造量达不到要求,造成楼板设计计算简图和楼板实际受力状况不相一致,从而出现板的薄弱环节也没有加强钢筋,使得楼板板面构造不能满足构件的抗拉需要,板不但承载能力较低,而且受拉易出现裂缝。

2.4施工原因引起的裂缝

凝土浇捣时振捣时间过长,使粗骨料下沉,面层浮浆多,易产生塑性收缩裂缝。而振捣不均,没振捣的部分混凝土易呈现块状,出现开裂。压光时间不当,混凝土没有在初凝后、终凝前进行2~3次压光、抹面处理,用以弥合早期产生的塑性收缩裂缝。还有施工荷载的过早施加、超载也是造成混凝土早期裂缝的主要原因。

2.5 养护原因引起的裂缝

后期养护、保护工作没做好,混浇筑完工后,未对楼板表面进行覆盖和浇水养护,造成砼因失水收缩、温差偏大而产生收缩裂缝。更有甚者,在混凝土仍在养护期间和混凝土未达到规定强度时,就上人砌筑隔墙、堆集材料,使混凝土楼板受力不均而形成裂缝。

三、混凝土板面裂缝预防措施

双湖壹品10#房,地下室一层,地上十三层,地下室及1~6层砼由汽车泵输送,6层以上由固定泵接管输送,固定泵输送的砼为保证砼的可泵性能需要较大的流动性和较高的砂率保证和易性,这对裂缝控制是不利的。由于现浇楼面结构混凝土面积大、施工时间长,裂缝更容易发生。现从混凝土本身、现场施工和养护、结构设计等方面来控制,有效地预防裂缝的产生。

3.1对混凝土原材料和生产质量控制

水泥的控制。水泥选择要考虑水泥的细度、标准稠度用水量,选用中低水化热的水泥品种能有效降低水化热,一般选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,选用质量稳定的旋窑厂生产的普通硅酸盐水泥。

粗细骨料的控制。选用级配良好的粗骨料,减少骨料的孔隙率,在保证和易性的前提下尽量多用粗骨料。选用的细骨料不宜过细,最好选用中粗砂。严格控制骨料中的含泥量及泥块含量,这样可以减少胶结材料的用量、用水量,能降低水化热和减少收缩,保证混凝土品质。

矿物掺合料和外加剂的控制。选有品质较好的矿物掺合料,可取代部分水泥,减少水化热,并能起填充的作用,增加混凝土密实度。选用具有减水、增强和缓凝的品质较好的外加剂,与水泥适应性要好,可提高混凝土的流动性、粘聚性及泵送性能,减少混凝土用水量,减小混凝土的干缩。提高混凝土品质。

生产进程中,保证对出厂砼的和易性和塌落度的控制,随时监控原材料的变化,以便及时调整生产配比,保证每一车出厂砼质量都合格,使砼生产质量处于受控状态。

3.2 对施工过程施工技术方面的控制

浇筑砼时,派技术员到现场对施工单位进行砼浇筑质量控制方案交底并派专人在施工现场进行察看、协调与技术指导。严格控制好振捣时间,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准,避免过振、少振、漏振,振动时避免碰动钢筋与预埋件。混凝土浇注应连续进行,防止出现冷缝。严禁工地施工人员现场加水行为,以防因砼离析和水灰比过大而引起混凝土裂缝。

经计算高度的钢筋撑脚,预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定,采取有效固定措施使预埋管布置在板中部。并行走向管线间距应大于0.25m,在管线集中或交叉处设加强筋,并在上下部铺放钢丝网,宽度应大于管区0.1m。

在混凝土板面产生裂缝的原因中,湿度变形引起的裂缝占主要部分,因此必须连续保持混凝土表面的湿度,才能有效预防裂缝产生。目前施工人员的普遍做法是在混凝土终凝后,进行浇水养护,其实一部分裂缝在混凝土终凝前已产生,这种做法虽然符合规范,但对预防裂缝效果不大。

大量的工程实践经验证明,能有效预防裂缝的方法是分两个阶段进行保湿养护。第一阶段是在混凝土初凝后出现裂缝之前进行,喷雾状小水滴,水量尽量要小,保持表面一定湿度为宜,合理掌握好喷水养护时间,不能过早,也不能过迟,次数要多,水量要少。时间早了,造成混凝土表面水份过多,时间迟了,裂缝已产生。第二阶段是在终凝后进行,其作用是增强混凝土强度,提高抗裂性能,防止出现裂缝。如早期裂缝已产生,就要进行二次抹面,用收浆木板用力边拍边磨,使已产生的裂缝弥合,抹面之后要及时喷水养护,否则仍会出现裂缝。保持混凝土表面具有一定的湿度,是防止裂缝产生的简单且有效方法。

3.3 对混凝土后期养护的控制

混凝土进入终凝后,就应开始浇水养护,养护时间不得少于14 天,当日平均气温

四、结束语

预防和抑制混凝土裂缝是一项综合性工作,不可能以一种手段或工艺抑制裂缝的产生,因此对于混凝土裂缝问题我们应当尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。这就要求设计单位、施工单位、混凝土供应单位共同努力,各自在自身方面采取防裂措施,互通信息、提出各自存在的问题,形成各方都能达到且有效配合的方案,防止质量通病,提高工程质量。

在江苏建业建筑工程有限公司承建的双湖壹品10#楼工程中,通过我们混凝土供应单位与施工方的共同努力,相互配合与协调,该工程中楼板砼没有出现一条有害裂缝,得到了业主单位的好评。该工程被盐城市建设局评为二0一二年度市级优质结构工程奖。

参考文献:

[1]唐书波 现浇楼盖混凝土板裂缝的成因及控制措施 [期刊论文] 《商品与质量:建筑与发展》 -2012年2期

[2]王小平 现浇混凝土板裂缝的处理和预防措施 [期刊论文] 《科海故事博览・科教创新》 -2009年12期

第4篇

【关键词】裂缝;设计;施工;材料

1. 引言

现浇楼板具有整体性好、抗震性能强、防渗漏性能好等特点,但由于设计、施工及材料本身等方面引起的现浇板开裂问题时有发生,裂缝是不可避免的,但通过良好的设计与施工则可以减少裂缝的发生。

2. 裂缝的状况

裂缝一般都发生在施工后期及使用后;裂缝主要发生在以下部位:(1)现浇楼板跨中,沿进深通长方向;(2)沿负弯矩筋边缘,进深方向;(3)模板四角45度折角处;(4)沿电线管预埋方向;(5)施工缝处。

裂缝深度多为贯通裂缝和纵深裂缝,少部分为表面裂缝和浅层裂缝(h

3. 裂缝原因分析

3.1 设计方面。

3.1.1 楼板厚度。楼板厚度虽然能满足承载力要求,但随着住宅开间和厅面积的增大及不少开发商取消了传统现浇楼板表面细石混凝土地坪,致使面层厚度不能满足要求。

3.1.2 配筋计算。若按照单向板计算方法来设计配置楼板钢筋,支座处仅设置分离式负弯矩钢筋。由于计算简图与受力情况不符,单向高强钢筋或粗钢筋使混凝土楼面抗拉能力不均,局部较弱,无筋处易产生裂缝。部分设计单位对现浇楼板构造钢筋不重视:墙角无放射筋、薄弱环节无加强筋、负弯矩处钢筋配置不够。

3.1.3 混凝土强度等级。混凝土强度等级过高,水泥用量增大、水化热加大,从而加速混凝土温差裂缝和收缩裂缝。

3.1.4 板内布线。现浇楼板内暗敷PVC管线,有的甚至两根管线交错叠放,管道上面混凝土保护层超薄,混凝土整体抗拉力减弱。

3.2 施工方面。建筑工程施工及其养护是防治裂缝产生的重要环节,此环节稍有不慎也会造成楼板裂缝,从严重影响后期使用及商品住宅的销售。建筑工程施工质量必须满足《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)及其相应专业工程施工质量验收规范的要求,施工引起钢筋混凝土斜角裂缝的原因主要可归结为以下几方面:

3.2.1 折模过早使楼板产生弹性变形,支座处产生负弯矩。

3.2.2 楼板上层钢筋位置未得到有效保护,移位、变形严重。

3.2.3 不合理的施工荷载。

3.2.4 钢筋混凝土浇捣后过分抹干、压光及养护、保护不当。

3.3 材料方面。

3.3.1 混凝土坍落度过大。为了保证预拌混凝土的可泵性,部分楼板混凝土坍落度设计过大,导致混凝土流动性增加。

3.3.2 混凝土配合比不当。为满足工期要求,加快施工进度,施工单位常将柱、梁板混凝为同一种强度等级,提高楼板混凝土强度,并一次性浇注,造成梁、板、柱挠度变形不协调产生裂缝。

3.3.3 外加剂、掺合料掺量过多。预拌混凝土中粉煤灰、矿粉掺量过多,使混凝土早期强度偏低,抗拉强度达不到要求。

3.3.4 原材料质量波动。混凝土搅拌站在混凝土生产前,未对原材料进行严格的检验复试.个别水泥、外加剂、掺合料质量波动,粗、细骨料含量超标,甚至使用细砂、特细砂,严重影响混凝土质量。

3.3.5 混凝土供应间歇时间长。由于道路交通制约等方面原因,不能导致混凝土连续浇捣,施工冷缝的增多给裂缝以可乘之机。

4. 裂缝控制措施

4.1 设计方面。

4.1.1 增加楼板厚度。设计时考虑到楼板按弹性板计算, 楼板厚度适当增加。

4.1.2 按双向板配筋并加强构造配筋。为使楼板计算简图与实际受力情况相符,现浇楼板应按双向连续板计算配筋.为减少开裂,宜采用双层配筋或板顶无负弯矩钢筋处增设抗裂钢筋网片,楼板配筋宜采用细直径螺纹钢筋。为克服墙角45度斜裂缝,应在墙角配置放射钢筋(特别在建筑物端部),长度大于1/3跨(不少于1.5~2.0m)上部支座负弯矩钢筋宜每隔1根设置1根通长钢筋,以抵抗板中裂缝和端头裂缝.除受力钢筋满足要求外,分部钢筋间距应适当加密,间距150~200mm,使楼板受力均匀,增强混凝土抵抗温度、干缩变形的能力。

4.1.3 控制混凝土强度。多层、小高层预拌混凝土强度应

4.1.4 管线敷设。预埋管线的位置应在楼板上下两皮钢筋当中,严禁管线交错布置,可采用接线盒方式.当楼板厚度较薄时,应在管线外侧增加钢丝网。

4.2 施工方面。

4.2.1 合理确定工期。按科学规律安排工期和进度计划.楼板混凝土强度未达到1.2N/mm2,施工人员不得在楼板上操作和堆载材料。

4.2.2 严格养护。楼板混凝土浇注完毕后,根据当时室外气温,确定养护方案.冬、夏季节,应采取表面加盖草包、薄膜等养护措施.混凝土浇注完后12小时内,必须进行浇水养护.养护时间要符合规范要求。

4.2.3 控制拆模时间。要严格按照混凝土施工规范要求控制拆模时间,同时,模板支撑立杆下部与楼面接触部位一定要加设垫板顶紧,防止混凝土施工中变形。

4.2.4 控制负弯矩钢筋位置。在楼板负弯矩钢筋位置处一定要设置撑脚和马凳,楼面钢筋上铺设跳板,严禁在施工中踩踏钢筋,确保负弯矩钢筋正确定位。

4.3 材料方面。

4.3.1 合理确定混凝土的配合比和坍落度。在混凝土配合比设计时,应通盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生.坍落度适当控制,不宜过大,多层和小高层宜小于140mm,高层宜180mm,尽可能减少混凝土的流动性.应选用高等级低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热。

4.3.2 严格控制混凝土掺合料的掺量。掺合料的掺合比例应合理,以保证混凝土的早期强度,提高混凝土的抗拉性能.控制混凝土的水灰比,最大用量应<180Kg/m3。

4.3.3 严格原材料检验试验。在拌制混凝土之前,必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试,不合格不得采用。

4.3.4 保证混凝土连续浇捣。在配备混凝土运输车辆时应充分考虑交通路况的影响,确保混凝土浇捣的连续性,减少施工冷缝.当混凝土浇捣停歇时间过长时,应采取接浆等应急处理措施。

5. 裂缝的处理方法

5.1 对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。

5.2 其它一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。

5.3 当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。

5.4 当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上做一层钢筋网片,以提高板的整体性。

5.5 通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0~3mm的,采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。

6. 结语

由于结构在外荷载作用下的破坏和倒塌是从裂缝开始的,因此,人们对裂缝往往产生一种建筑破坏的恐惧感,是可以理解的,尤其是近年来,房屋产权体制的改变和生活水平的提高,对房屋的质量要求更加严格,虽然经鉴定认为没有影响安全的有害裂缝,但从美观和精神作用的要求仍有许多工作要作。

参考文献

[1] 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010).

[2] 王铁梦 工程结构裂缝控制的综合方法《施工技术》2000.5.

[3] 焦亚明 混凝土及钢筋混凝土收缩变形的浅析《低温建筑技术》2000.2.

第5篇

关键词:混凝土;裂缝;原因;控制

Abstract: The improvement of the living standard, people on the construction of the increasingly high quality requirements, the appearance is obviously the most concern, concrete cracks on construction of potentially harmful, for the reasons caused the cracks are analyzed in detail to crack the base that controls the job, clear crack formation mechanism can adopt the effective measures of.

Key words: concrete; crack; cause; control

中图分类号: TU37 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

随着社会的发展和生活水平的日益提高,人们对改善住房条件的追求也日益高涨。而混凝土工程出现的裂缝现象,是施工中存在的一个普遍性的质量通病。其不仅影响观感,严重的裂缝将破坏建筑物、构件的整体性,引起钢筋腐蚀,影响持久强度。

1、混凝土裂缝概述

建筑裂缝的发生对建筑的使用性能造成严重的影响,常见的裂缝一般有两种:一种是建筑楼板裂缝,另一种便是混凝土施工裂缝。其实,总的来讲,都可以归结为混凝土裂缝。由于温度、应力等原因,都会造成混凝土裂缝的形成。

1.1引起裂缝的首要原因是混凝土的收缩。

众所周知,混凝土在硬化过程中,由于水封蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展。当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定承担时,必然引起现浇板的开裂,开裂的部位往往产生在应压力相对集中的地方。

1.2温度裂缝。

因水泥具有快硬、高强、水化热大的特点,再加上多数工程的主体施工发生在夏季,混凝土浇筑后又未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未技术得到水分的补充,因而出现裂缝。这些裂缝也首先产生在叫薄弱的部位及板角处。

1.3楼板的弹性变形及支座处负筋下沉产生裂缝。

施工中在混凝土为达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土为到终凝时间就上荷载等,这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致混凝土裂缝。施工中不注意钢筋的保护,板的上层钢筋一般较细较软,各工种交叉作业,造成施工人员众多,行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏,钢筋弯曲变形、下沉,保护层过大,导致板面裂缝。

1.4混凝土水灰比过大,或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。

当用同一品种及相同强度等级水泥时,混凝土强度等级主要取决于水灰比,因为水泥水化时,所需的结合水,一般只占水泥重量的25%左右,为了获得必要的流动性,保证浇灌质量,常需要较多的水,也就是较大的水灰比。当水泥水化后,多余的水分就残留在混凝土中,形成水泡或蒸发后形成气孔,减少了混凝土抵抗荷载的实际断面,在荷载作用下,可能在孔隙周围产生应力集中,使楼板表面出现裂缝,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土首师大,拉力强度低,容易因塑性而产生裂缝。

2、混凝土裂缝常见预防措施

2.1塑性沉降裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下:

(1)在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度;

(2)保证混凝土均质性,搅拌运输卸料前先高速运转20―30秒,然后反转卸料;

(3)施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振使混凝土离析分层;

(4)施工过程中严禁随意加水。

2.2塑性收缩裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下:

(1)施工单位在浇筑混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度;

(2)商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量。

2.3温度应力裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下:

(1)降低混凝土发热量。选用水化热低、凝结时间长的水泥,以降低混凝土的温度;掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高混凝土强度并减少用水量及水泥用量,延长混凝土达到最高温度时间,减少干缩;尽可能选用最大粒径较大,颗粒形状好且级配良好的粗骨料,避免砂量过多以减少水泥用量及用水量;在满足泵送和施工的前提下用低流动性混凝土,严格控制水灰比,减少单位体积混凝土用水量。

(2)降低混凝土浇筑温度。在高温季节要降低原材料温度,在环境温度较低的早晚浇筑;避免吸收外部环境热量,运输工具、泵送管路尽量遮荫,防止混凝土升温;埋设冷却水管,通入冷水降温。

(3)分层分块浇筑。

(4)表面保温与保湿。要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润,让其表面慢慢冷却、干燥,使混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。主要有蓄水养护和覆盖洒水养护两种方式,养护时间一般不少于14d。

2.4施工方面原因造成的裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下

(1)加强模板施工的过程管理。模板及其支架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性,在振捣过程中派专人进行看模,防止松扣下沉现象发生;试块强度达到设计允许值时方能拆模。

(2)混凝土的成品保护。对浇筑好的板面,必须在混凝土强度达到1.2N/mm2 后方可上人。

(3)钢筋绑扎施工加强对负弯矩筋的管理。加密支撑马凳的间距、确保板面负弯矩筋的保护层厚度。

(4)振捣方式方法必须正确。振捣易快插、慢拔。振捣时间过短,混凝土不均匀;时间过长,易导致严重浮浆。

3、混凝土裂缝常见补救措施

3.1表面处理法:包括表面涂抹和表面补贴法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面补贴(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。

3.2灌浆法:此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。

3.3填充法:用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有填充物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

3.4结构补强法:因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。

4、结语

当前建筑工程中,施工裂缝的出现屡见不鲜,如何在施工中加强对裂缝的控制,刻不容缓。只有从实际工作出发,通过合理材料的配比,明晰裂缝产生机理,然后在施工中注意温度、应力等多方面的影响,这样才能更为有效地控制裂缝的出现。

参考文献

[1] 李国泮,马贞勇译,A.M.Neville原著,混凝土的性能,1983年第一版

第6篇

关键词:混凝土裂缝 成因 控制 方法

随着我国经济的高速发展,各类建筑工程项目数量也呈现逐年上升的态势,而施工质量也成了人们越来越关注的话题之一。混凝土裂缝是施工过程中的常见问题之一,如何预防与控制混凝土裂缝的产生,是施工单位需要解决的关键问题。

1、混凝土裂缝种类与成因分析

1.1 混凝土裂缝种类分析

混凝土裂缝的种类与其成因是密切相关的,以其产生的原理来划分,则包括施工质量工艺裂缝、施工材料质量裂缝、冻胀裂缝、钢筋锈蚀裂缝、地基变形裂缝、收缩裂缝、温度变化裂缝以及负荷裂缝。

1.2 混凝土裂缝成因分析

1.2.1 材料原因

混凝土制作的原材料质量不达标会造成混凝土裂缝问题,在混凝土早期硬化过程中,如果骨料中有过多的含泥量,那么在混凝土的干燥过程中,就会出现不规则的裂缝且呈网状分布。另外碱-骨料反应也是裂缝的一大成因。

1.2.2 混凝土收缩原因

所谓混凝土收缩就是指在混凝土硬化的初期,会由于水泥水化效应而形成水泥结晶体,结晶体的体积小于原材料,因此导致混凝土出现收缩现象,也叫凝缩,而在硬化的后期则是由于混凝土内部的水分因蒸发而产生的干缩现象,同时如果混凝土所处的外部环境温差变化较大,就会使产生的收缩现象更为剧烈。

1.2.3 施工原因

由于施工工艺的问题产生混凝土裂缝,比如混凝土并没有满足终凝时间要求就上负荷,导致混凝土结构产生弹性变形或是支座位置的负筋沉降,保护层过大,导致在其上部沿梁的支座位置出现裂缝现象。另外,施工后浇带时,施工工艺不当或不按设计施工,也会造成混凝土的板面裂缝。

2、混凝土裂缝控制方法

2.1 施工准备

在建筑工程项目的设计阶段就应对约束时的结构进行处理,如果建筑结构并没留有充足的变形空间时,则应合理配置构造钢筋于结构设计之中,以避免产生裂缝。同时在设计时,应尽可能防止因结构断面突变而造成的应力集中效应,如果受限于建筑造型或结构原因而无法兼顾时,则应采取收缩混凝土、构造配筋等技术或加强措施。在浇筑混凝土之前,也应在负弯矩筋区等裂缝易发部位进行临时活动跳板的铺设,从而使接触面扩大、应力分散,防止上层钢筋由于踩踏而导致变形。

2.2 原材料的配比与选择

为提高混凝土的抗拉强度,应避免砂率、水泥用量、水灰比过大,对砂、石含泥量进行严格控制,同时对配合比应适当选择。如果混凝土骨料吸水率过大,含泥量较多,干缩较大时,就会使混凝土干缩性增大,适当将粉煤灰掺入则不仅能够使水泥用量减少,而且能使水化热有效降低,从而实现水泥用量与混凝土用水量的减少,并达到良好的减少混凝土自身收缩的效果。另外,高效减水剂或粉煤灰的掺入还能够使混凝土减少泌水、具备抗离析、抗渗性、可泵性、和易性的特点,使混凝土的表面处理更为有利。

2.3 做好浇捣混凝土工作

在进行浇捣混凝土时,应利用振动棒进行垂直振捣作业,呈行列式排列,严格按照快插慢拔的原则,同时应以混凝土坍落度为依据来确定正确的浇捣时间,防止漏振或过振。采取二次抹面、二次振捣方式进行作业,从而使混凝土内部气泡与水分排除。

当浇捣混凝土成型后,就应进行蓄水保温操作,在混凝土表面进行湿麻袋、薄膜等覆盖养护,避免因混凝土温差较大而导致出现温度裂缝现象。为避免因混凝土内部的约束而导致的表面裂缝,通常情况下,采取对混凝土表面与内部或外界温差进行控制的措施,使温差不超过25摄氏度。较为常见的措施:对于加热养护构件,采取缓慢升降温的方法,保证升降温度每小时不超过10摄氏度,同时应缓慢脱模、揭盖,防止过大的温度应力出现于表面,如果结构体积较大,则在混凝土与外界存在较大温差时,应对其进行保温养护并将拆模时间适当延长,控制温差在25摄氏度范围内。另外,要防止干缩与降温可能产生的叠加应用,应掺加5%~10%水泥用量的混凝土微膨胀添加剂于混凝土中,以起到抵消混凝土收缩应力,最终实现对混凝土开裂的控制。

2.4 合理养护

应做好混凝土的保湿、保温养护工作,使其降温保持一个缓慢的过程,将徐变特性充分发挥出来,使温度应力得以削减,在冬季应做保温覆盖,而在夏季则要避免曝晒。养护的时间要充足,同时拆模时间要合理,将应力松弛效应充分利用,完成拆模后,应立即回填土,防止结构侧面长时间暴露于外界环境内。

如在雨天浇筑混凝土,则应做好遮盖工作,并进行明沟排水,避免雨水渗入基坑,保证浇筑混凝土的施工质量与连续性。完成浇筑混凝土后,应及时在其上覆盖塑料薄膜、草袋或草垫,同时进行洒水养护。如果气候条件为风速大、湿度低、气温高时,应将喷水雾、覆盖养护提前,并将养护时间延长。另外可采取密封保水措施,即覆盖塑料薄膜或喷施养护剂于混凝土表面的方法,来保持水分、防止空气流动。如果混凝土构件处于露天且长期堆放的状态下时,应持续对其进行覆盖及洒水养护,使其保湿养护时间延长,尤其是薄壁类构件,必须堆放于阴凉处。

3、结语

综上所述,混凝土裂缝是建筑工程项目施工中常见的问题之一,为对混凝土裂缝进行有效控制并降低混凝土裂缝出现的机率,就要从混凝土原材料与配合比开始,做好施工前的各项准备,保证振捣过程规范并切实做好相关养护工作,这样才能真正实现对混凝土裂缝进行控制的目标。

参考文献

[1]王雄.论建筑施工中对混凝土裂缝的控制方法[J].广东科技,2011,20(10).

[2]施文进.建筑工程中混凝土裂缝的控制措施[J].科技创新导报,2011(17).

第7篇

【关键词】混凝土裂缝 原因 控制措施

混凝土是现在使用量最大、最广泛的一种建筑材料,但建设与使用的过程中都出现了不同程度、不同形式的裂缝。这不仅影响建筑物的外观,更危及其的正常使用和结构的安全,甚至会导致施工事故的发生。所以笔者根据多年的设计以及参与实地施工的经验,对混凝土裂缝的原因进行分析,并在材料选择、施工等方面提出了一些控制裂缝的方法。以供大家参考。

1、混凝土裂缝的原因

1.1混凝土材料的质量、选择、配合比设计的原因沙、石、水泥、水等是混凝土构成的主要材料,如果这些材料的质量不过关、选择、配合比设计不当,比如:沙、石的颗粒过细,含泥量过大;未能根据实际情况选择水泥的品种;水、外加剂、掺和料选择、掺量不当等,都会导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值和内部温度过高。而温度、收缩正是混凝土产生裂缝两个重要的因素。因为混凝土内部温度过高会导致其在降温的过程中由于内外温差较大从而产生很大的拉应力,当混凝土的抗拉强度低于拉应力时,就会出现温度裂缝。同样混凝土在凝固、收缩的过程中会产生收缩应力,如果混凝土的收缩应力大于其的抗拉应力,就会产生收缩裂缝。

1.2施工的因素

1.2.1振捣不当引起裂缝。错误的振捣方法会造成混凝土表面浮浆、分层离析而使混凝土面层开裂,或导致砂浆大量向低处流淌,致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄相接的地方出现裂缝。

1.2.2混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不及时,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,产生温度裂缝。

1.2.3养护不当。在现场浇筑混凝土时不能做到及时覆盖保温养护,有的甚至不覆盖,结果导致混凝土表面开裂。

1.2.4违章施工、施工不当造成混凝土裂缝。如:施工中,在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝;施工时因拆模过早,混凝土强度未达到设计要求而提前加荷,使构件过载而出现裂缝;违规加水,使混凝土强度降低,加水部分混凝土的水灰比和原混凝土的配合比不同。造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。

1.3其它原因:比如建筑物设计不当、结构不合理,基础不均匀沉降等都会造成混凝土产生裂缝。

2、混凝土裂缝产生的危害

混凝土裂缝严重影响了混凝土的强度。降低混凝土与钢筋的握裹力,使建筑物质量受损,缩短了使用年限。其次,对于有特殊要求的混凝土如抗渗混凝土等,裂缝是产生渗漏水的主要原因,使建筑物受到破坏,严重的还可能导致安全事故的发生。

3、混凝土裂缝控制措施

3.1材料选择和混凝土配合比设计方面

3.1.1选用水泥时,不要选细度过细,矿渣含量过多的,要尽量选用低热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)或选用强度等级较高的水泥品种,因为单位混凝土中这种水泥用量较少。既节约了水泥,又减少了混凝土的热量。

3.1.2选用优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

3.1.3精心设计混凝土配合比。在对混凝土材料进行配合比设计时,设计人员应深入施工现场,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低水灰比,低水泥用量和低用水量)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)-高(高粉煤灰掺量)”的设计原则。气温较低时,还应在混凝土中掺加促凝刑,以加速混凝土的凝结和强度发展。从而生产出配合比合理,质量高的抗裂混凝土。

3.2施工阶段的裂缝控制措施

3.2.1改进搅拌和振捣工艺:在搅拌时,要改变过去的投料顺序,采用先把水泥、水和砂拌合后,再投放石子进行搅拌的新方法。其优点是无泌水现象,可有效地预防水分向石子与水泥砂浆面集中,从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。浇捣时,振捣捧要慢拔快插,根据不同的混凝土坍落度准确掌握振捣时间,避免过振或漏振,提倡采用二次抹面、二次振捣技术,以排除混凝土内部的水分和气泡。

3.2.2混凝土的降温和保温工作:混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的,对于体积较大的应充分考虑水泥水化热问题。采取埋设散热孔、通水排热等降温措施,避免水化热集中出现、降低峰值。如果浇筑混凝土室外温度很高时,应采取降温措施,比如在砂、石堆场搭设简易遮阳措施,或用湿麻袋覆盖,也可向沙石料中喷冷水。浇捣完成后,应采取相应的蓄水保温措施,如覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止内外温差过大而引起的温度裂缝。

3.2.3规范施工程序,严禁违规施工:施工单位在施工过程中应派专人负责、规范、监督施工的过程,严禁违规施工的情况出现。比如对混凝土前期的搅拌、运输,对模板的架设、拼缝,筋模的铺设等要认真检查落实;对混凝土浇筑严格采用“同时浇捣,分层堆累,一次到顶,循序渐进”施工方法;混凝土浇筑后要注意楼面堆载情况、模板拆除不能过早等。以确保施工的质量,尽量避免裂缝的产生。

3.3混凝土的养护

第8篇

【关键词】混凝土;裂缝;建筑工程;成因;控制;

混凝土,简称为“砼”,是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,它是由胶凝材料、骨料、水、以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制,经均匀搅拌密实成型,养护硬化而成的一种人工石材。混凝土是一种刚性材料,具有抗压强度高、抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩裂缝等特点。混凝土的裂缝是不可避免的,微裂缝广泛存在于各种混凝土结构中,其微观裂缝是由本身物理力学性质决定的,但是混凝土裂缝的有害程度是完全可以控制的,应当切实加强对混凝土裂缝的研究、控制工作,避免混凝土裂缝发展成为有害裂缝。

1. 裂缝分类

(1)按裂缝的深度划分,可分为表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝,其中深层裂缝及贯穿裂缝危害性较大;(2)按裂缝的发展情况划分,可分为稳定裂缝、不稳定裂缝;(3)按裂缝产生的时间划分,可分为施工期间出现的裂缝及使用期间出现的裂缝;(4)按裂缝产生的原因划分,可分为结构性裂缝、非结构性裂缝。结构性裂缝由各种外荷载引起,包括由外荷载直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。非结构性裂缝由各种变形、变化引起,包括干缩裂缝、温度裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱-骨料反应裂缝、不均匀沉降裂缝、冻胀裂缝等,非结构性裂缝在工程中占了绝大多数,约占80%;(5)按裂缝的形状划分,可分为纵向裂缝、横向裂缝、剪切裂缝、斜向裂缝、各种不规则裂缝等。

2. 常见混凝土裂缝成因分析

(1)混凝土的收缩。收缩是混凝土的一个重要特性,对混凝土的性能有很大影响。混凝土表面在凝结之前容易产生塑性收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝长短不一,互不连贯,多为中间宽、两端细。其产生原因主要为混凝土终凝前几乎没有强度或强度很小,受高温或较大风力影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,此时混凝土强度无法抵抗其自身收缩而产生龟裂。同时在施工过程中混凝土还容易产生干缩裂缝,其产生原因主要为一旦混凝土表面水分损失过快就会造成较大混凝土表面变形,而混凝土内部水分散发较慢,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。

(2)温度应力。混凝土内的水泥在水化反应时会散发出大量的热量,使混凝土升温,从而使混凝土内部与表面、混凝土体与外部气温间形成一定的温度差,从而产生温度应力,导致裂缝产生。尤其在大体积混凝土施工过程中因温度应力而导致的裂缝较为常见。

(3)配筋不足,构造设计不力。配筋情况对于混凝土裂缝的产生同样是一个较为重要的影响因素。通过工程实践我们可以观察到,配筋间距过大、配筋率小的混凝土结构开裂较多,无筋砼开裂大大多于有筋砼。同时,对一些重要的构造节点如柱梁、墙梁等不同构件交接部位,截面尺寸突变部位等如未能妥善加强构造配筋也容易出现裂缝。

(4)混凝土材料及配合比。据有关试验资料显示,当用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋黏结力降低10%。由此可见配合比设计不当会直接影响混凝土的抗拉强度、收缩程度等,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当包括:水泥用量过大,水灰比过大,含砂率不当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素是相互关联的。

(5)养护条件。养护是指自混凝土浇筑完毕开始,经过外部环境(洒水、涂刷、覆盖、保温)等影响,加速水泥水热反应从而使混凝土强度增长至一定强度的过程。养护是使混凝土正常硬化的重要手段,养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,现场施工中不可能具有这种条件,但是我们应当注意到,现场养护条件越接近标准条件,混凝土开裂的可能性就越小。

(6)施工质量。混凝土施工中,振捣不均匀、漏振、过振等情况会大大影响混凝土施工质量,从而造成混凝土裂缝。振捣不均匀会造成混凝土离析、密实度差、降低结构的整体强度;漏振会造成混凝土内部气泡不能完全排除,降低混凝土与钢筋黏接力;过振可引起水泥浆在钢筋周围密集,也将大大降低混凝土与钢筋黏结力,这些都很容易引起混凝土裂缝。

(7)其他因素。引起混凝土裂缝的其他因素还有不少,如钢筋锈蚀引发裂缝、碱-骨料反应引发裂缝等等。

3. 混凝土裂缝的控制

对于混凝土裂缝的控制,应注意从设计、材料、施工等多方面着手,综合采取措施。

(1)设计方面

在混凝土结构设计过程中应注意尽量避免结构断面突变带来的应力集中,如果因建筑造型或其他原因导致这种情况不可避免时,应注意根据实际情况,在一些关键节点部位采取构造加强措施。

(2)材料选择和混凝土配合比设计方面

应注意选择级配优良的砂、石等粗细骨料材料,尤其注意控制含泥量符合规范要求。根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免选用早强高、水化热高的水泥。混凝土配合比设计时,设计人员应注意掌握施工现场情况,对现场混凝土施工的浇捣工艺、操作水平、构建截面等情况进行全面了解,尤其应注意掌握现场砂石等原材料的质量情况,据此合理调整施工配合比,切实保证配合比设计成果的合理实用性,尽可能的减少乃至避免配合比设计与现场实际施工成果间的差异。

(3)施工方案和施工质量方面

混凝土浇筑施工阶段是混凝土裂缝控制的主要阶段,据统计由于施工质量问题产生的裂缝发生率在95%以上。首先应注意选择把控好施工配合比,不同批次砂、石、水泥等材料不可避免的存在细微的差异,同时天气、自然环境等因素也会对材料的性质造成影响,因此在施工中应经常注意根据材料、环境等因素,从防止产生裂缝的需要出发,合理对配合比进行微调。注意选择控制好坍落度、水灰比,在满足强度的原则下,尽可能减少水泥用量。钢筋成型、模板安装应准确、牢固,以避免引起施工中不必要的变形。钢筋上的污物、氧化层应清除,以避免影响黏结力。混凝土浇筑、振捣操作应合理,振动棒应快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振。应注意提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡,加强成型。

(4)养护方面

良好的混凝土早期养护工作可以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。养护时应注意控制好构件的温度、湿度,养护时间控制在14~28天为宜。对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,表面可覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。同时应注意尽量晚拆模,拆模后立即覆盖或及时回填,避开外界气候影响。

虽然混凝土裂缝是混凝土构件中普遍存在、无法避免的一种自然现象,但只要我们措施得当,加强防控,就完全有可能控制其进一步发展,避免其产生危害。

参考文献:

第9篇

关键词:混凝土;裂缝;预防;控制

混凝土施工是许多大型工程的重要工程施工部分,因此混凝土裂缝问题对许多大型工程的建设质量有很大的影响。其实裂缝是混凝土施工的通病,由于其产生原因较为复杂,所以解决起来也比较麻烦。并非所有的混凝土裂缝都会影响工程结构安全,如果裂缝产生在工程结构的关键部位就会产生很大的安全隐患,引发安全事故。所以对混凝土裂缝产生的原因和预防控制措施进行研究是非常必要的,也是大型建设工程的必要工作。

1 混凝土裂缝产生的原因分析

1.1 材料选配问题

混凝土的质量是由组成混凝土材料的质量和材料的配比决定的。混凝土的材料的质量和材料的配比情况也是混凝土裂缝产生的根本原因,选取使用过期或质量不受保障的水泥和石沙等材料调配出来的混凝土一般都存在质量问题,材料选配问题是混凝土裂缝产生的根本原因,一定要加强对其的重视。

1.2 违反操作规程引发裂缝问题

在进行混凝土施工中,施工方如果不按照相P操作规程进行操作也会引发混凝土裂缝的产生。混凝土振捣不密实会引起蜂窝的出现,是各种受力裂缝形成的重要原因;塑性混凝土下沉使沿钢筋的部分产生裂缝;混凝土初期养护天气的干燥使其与空气产生化学反应,形成网状裂缝;混凝土施工完成后过早的拆模也会造成裂缝的产生。

1.3 构件受力和变形引发裂缝问题

构件受力过大也是引发混凝土裂缝的重要原因。另外,在钢筋混凝土施工中会考虑到拉应力和压应力,钢筋主要承担拉应力,混凝土主要承担压应力;如果混凝土内或是混凝土边缘出现拉应力就必须由混凝土承担,这时如果拉应力过大就会造成混凝土变形或是引发裂缝。所以在设计中一般都要求混凝土中不出现拉应力或出现混凝土可承担的拉应力。

2 混凝土裂缝的预防和控制措施分析

2.1 严格混凝土材料的选配工作

混凝土的主要组成材料包括水泥、粗骨料、细骨料、外掺剂等:①水泥的选用:应当选取水化热较低、凝结时间较长的水泥,这样的水泥在合适的配比下可以有效控制混凝土的水化热释放速度,另外要控制胶凝材料总量,使水和掺合料不超过350kg/m3。②粗骨料和细骨料的选取:粗骨料一般选取连续级配的石子,其长度应当为10~38mm,而细骨料要控制在2.8~3.1mm,在含沙量上粗骨料要小于1%,而细骨料要小于2%。③外掺剂:外掺剂主要就是用于减缓混凝土硬化时的水化热速度,要在混凝土浇筑的过程中适当的加入减水剂,要提高混凝土的耐久性和坚硬程度也可以在浇筑过程中加入适量粉煤灰。在材料选取完成后就要就行材料的配比工作。要在保证混凝土质量的前提下尽量减少水的用量,要以低砂率、低塌落度为准,掺入减水剂和高性能引气剂,增加粉煤灰的添加量,但尽量不能超过25%。优化材料的选取和配比是主要防治工作。

2.2 设计方面的混凝土裂缝防治措施

要有效的预防混凝土裂缝的产生,就必须在混凝土施工设计时考虑到混凝土裂缝问题,在设计阶段就应该采取适当的措施:①在窗角和拐角等较易出现裂缝的部位增设构造钢架以提高其坚实度;②因为结构裂缝很多都是因为不均匀沉降造成的,而且出现后很难处理,所以在设计时就要采取相应的措施防止结构裂缝的产生;③可以在设计中适当提高楼板和墙板的配筋率,以减少后期裂缝的出现等。

2.3 施工过程中混凝土裂缝的防治措施

混凝土施工的最终的质量主要还是取决于混凝土现场施工的质量,现场施工也是混凝土裂缝产生的重要因素。常见的施工控制措施主要包括:①在施工过程中要严格按相关配比要求控制水灰比,同时要减少用水量,掺入质量高的减水剂来增加混凝土的和易性,这样才能有效的加强混凝土的强度;②在混凝土浇筑工作开始之前要将基层浇水并充分湿透,从而有效避免基底吸收混凝土中的水分,这样就可以减轻混凝土因水分过少而收缩;③在混凝土浇筑工作完成后要对混凝土表面进行压实和抹光处理,这样就可以有效增加混凝土表面的密实程度,同时还可以减少混凝土内部水分的蒸发,从而减少不规则网状裂缝的产生;④在压实和抹光处理完成后要按照相关要求及时覆盖塑料薄膜、麻片等,这样就可以保持混凝土表面的湿润,防止混凝土表面的蒸发过严重引起的裂缝问题;⑤在混凝土工程施工过程中要严格对各项工作的考察和管理,在施工中要尽量减少工缝,在应力较小的部位要留置后浇带;除此之外,还可以根据工程的特点和施工方的实际能力采用UEA补偿收缩混凝土技术来解决混凝土裂缝的问题。

2.4 外部因素引起裂缝的防治措施

对于由使用期间温度和湿度变化引起的裂缝问题可以采用对钢筋混凝土构件进行保护的措施,这样就可以有效的降低大气温度和湿度对混凝土的影响;对于多次冻融引起的裂缝问题可以添加受冻的混凝土构件以提高混凝土的耐冻程度;对于因处于侵蚀性地质中而产生的裂缝问题可以对触及侵蚀性地质的部位进行加固,使用水玻璃耐酸混凝土罩面和矿渣水泥混凝土进行保护;对于因自然灾害引发的裂缝问题可以在设计中就采用抗震措施进行预防,对于不严重的灾害后损伤进行加固修复等。

3 结语

混凝土施工是公路工程、建筑工程、桥梁工程等工程施工的重要部分,因此混凝土施工的质量也是影响工程建设质量的重要影响因素。混凝土裂缝问题是工程施工的重要问题,要保证工程的施工质量就必须对混凝土裂缝进行预防和控制,要依据配比原则优化混凝土的配比,加强相关管理,采取相应技术和措施解决混凝土裂缝问题,提高工程质量。

参考文献

第10篇

[关键词] :收缩裂缝 ;钢筋锈蚀 ;建筑材料

Abstract: This paper analyzes the main causes and control of concrete cracks, detailed described the shrinkage cracks of the concrete, steel corrosion cracks and cracks caused by the construction material and its preventive measures.        Key words: shrinkage cracks; steel corrosion; building materials

中图分类号: TQ178 文献标识码:A 文章编号:

前言

近年来,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂一直是困扰桥梁工程技术人员的一个难题。下面介绍一下砼裂缝的主要成因及控制方法。

一、 收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩。

塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。

缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。

混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。

研究表明,影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:

1、水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长。

2、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低;而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小,含水量大收缩越大。

3、水灰比。用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大。

4、外掺剂。外掺剂保水性越好,则混凝土收缩越小。

5、振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定,一般以5~15s/次为宜。时间太短,振捣不密实,形成混凝土强度不足或不均匀;时间太长,造成分层,粗骨料沉入底层,细骨料留在上层,强度不均匀,上层易发生收缩裂缝。

6、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长,则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。

对于温度和收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构(壁厚20~60cm)。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(φ8~φ14)、小间距布(@10~@15cm),全截面构造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%~0.5%。另外随着建筑材料的飞速发展,一种新型的建筑材料聚丙烯腈(水泥砼抗裂增强纤维)的出现可大大减小砼的收缩裂缝,该产品与水泥粘结性好,可对骨料起承托作用,减少泌水并阻止塑性沉陷裂缝;调节含水量,避免水分蒸发过快引起的干缩裂缝。

二、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气、水分侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

三、施工材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

1、水泥

(1)、水泥安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢,在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝土抗拉强度下降。

(2)、水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,可能使混凝土强度不足,从而导致混凝土开裂。

(3)、当水泥含碱量较高(例如超过0.6%),同时又使用含有碱活性的骨料,可能导致碱骨料反应。

2、砂、石骨料

(1)、砂石的粒径、级配、杂质含量。

砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应,体积膨胀2.5倍。

(2)、碱骨料反应。

①、碱硅酸反应。参与这种反应的骨料有流纹岩、安山岩、凝灰岩、蛋白石、黑硅石、燧石、鳞石英、玻璃质火山岩、玉髓及微晶或变质石英等。反应发生于碱与微晶氧化硅之间,其生成物硅胶体遇水膨胀,在混凝土中产生很大的内应力,可导致混凝土突然爆裂。这类反应是碱骨料反应的主要形式。

②、碱硅酸盐反应。参与这种反应的骨料有粘土质岩石、千枚岩、硬砂岩、粉砂岩等。此类反应的特点是膨胀速度非常缓慢,混凝土从膨胀到开裂,能渗出的凝胶很少。

③、碱碳酸岩反应。多数碳酸岩石没有碱活性,有特定结构的泥质细粒白云质灰岩和泥质细粒灰质白云岩才具有与碱反应的碱活性,且还须高碱度、一定湿度环境下才能反应膨胀。

碱骨料反应裂缝的形状及分布与钢筋限制有关,当限制力小时,常出现地图状裂缝,并在缝中有白色或透明的浸出物;当限制力强时则出现顺筋裂缝。在工程实践中必须对骨料进行碱活性检验,采用对工程无害的材料,同时使用含碱量低的水泥品种。

3、拌和水及外加剂

拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。

第11篇

【关键词】混凝土;温度应力

1 前言

混凝土在现代工程建设中占有相当重要地位。但混凝土中裂缝的出现严重影响了混凝土结构的性能。尽管在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。在大体积混凝土中,温度应力及温度控制十分重要。主要原因是:

1.1在施工中混凝土常常出现温度裂缝,从而影响到混凝土结构的整体性和耐久性;

1.2在结构服役期间,温度应力的变化对结构的应力状况具有不容忽视的影响。

2 裂缝的原因分析

工程建设中混凝土裂缝的产生有多种原因,其中主要的原因有混凝土温度和湿度的变化、混凝土自身的脆性和不均匀性、混凝土结构的不合理、混凝土原材料不合格(如碱集料反应等)、模板变形以及基础的不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥释放出大量水化热,内部温度不断上升,在混凝土表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到其他部分的约束又会在混凝土内部出现拉应力。同时,气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗拉强度时,即会出现裂缝。

工程建设中许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、干湿变化,混凝土表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。

在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起拉应力。有时温度应力甚至可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

3 温度应力的分析

3.1温度应力的形成过程

温度应力的形成可分为以下三个阶段:

3.1.1早期自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

3.1.2中期自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

3.1.3晚期:混凝土完全冷却以后的服役时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。

3.2温度应力引起的原因

对于边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如:桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间过程出现压应力。这种应力成为自身应力。

结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。此时的应力称为约束应力。

这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,所以计算温度应力时,还必须考虑徐变的影响。

4 温度裂缝控制措施针对上述原因分析。为了防止裂缝。减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

4.1温度控制措施

为了降低混凝土温度的产生,工程建设中一方面采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;另一方面在拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。

与此同时,应该提供温度散发的途径,热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热:对大体积混凝土,在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;同时规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;对于施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。

4.2约束条件改善措施

工程建设中混凝土结构浇筑是应合理地分缝分块:避免基础过大起伏;同时要合理安排施工工序,避免过大高差和侧面长期暴露。在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力叠加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著效果。

改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要,应特别注意避免产生贯穿性裂缝的发生为主。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线膨胀系数与混凝土线膨胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当混凝土内应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100 200kg/cm2。因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。实践证明,在工程建设中为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。

第12篇

(一)桥梁基础变形造成开裂

基础变形通常指基础空间出现水平位移或者不均匀沉降,待基础变形发生后,结构物便会出现附加压力,若这一压力强度大于结构物抗拉强度,桥梁便会出现开裂现象。造成基础不均匀沉降的原因包括工程分期建造、桥梁结构荷载差别大、地质差异大、地质实验资料不准确等。

(二)钢筋锈蚀造成开裂

若桥梁构件钢筋砼保护层施工质量不达标或者砼质量不高,钢筋表面或受到CO2的侵蚀,从而造成钢筋附近砼碱度下降,且钢筋表面亦会被砼内水或者O2锈蚀,从而造成钢筋附近砼出现膨胀压力,以至于砼保护层剥落或者开裂,此时裂缝主要顺着钢筋方向出现。

(三)冻胀造成开裂

若气温为负,砼必定会出现冰冻现象,此时,砼内游离水分结冰,砼体积因此膨胀。据相关数据显示,其膨胀度为9%,此时,砼因受到膨胀应力而出现开裂现象。若砼内水灰比过大、骨料内杂质比例过大、骨料吸水性过强以及骨料空隙过多等均会造成砼因冻胀而出现开裂现象。

二、桥梁裂缝温控措施及施工现场控制

(一)优化砼浇筑方案。关于砼浇筑方案的选取,笔者认为实行降温梯度及延缓温差梯度的措施最佳。在砼浇筑之前,应该全面考虑、认真计算安排砼浇筑前后搭接时间、长度、宽度、浇筑厚度、流向,以此确保砼振捣的密实度及均匀度,切忌砼过振或漏振;砼浇筑现场管理非常重要,必须补给足够的物力、人力,以此确保砼浇筑施工按原计划开展。

(二)砼温度监测。将温度测点、养护水温度测点、保温材料温度测点设定与砼外部及内部,并使用数据采集仪对浇筑砼现场温度监测数据进行自动采集及整理和分析。砼表层测点与各测位中心测点间温度差值及各测点的温度值均可作为调整、研究砼控温措施的重要参考依据,以此避免砼因温度而出现任何开裂现象。选取少数砼层,将应变计埋于其中,并对砼层开展温度应力监测,应变计应该顺着水平向设置,通过对水平方向应力分量进行监测,以此检验温控效果。

(三)通水冷却。选取某些砼浇筑分层,将带冷却水的薄壁钢管埋入,在使用冷却水管之前有必要进行试水试验,以此避免管道阻塞或漏水。以砼内部温度监测数据为依据,对冷却水管温度计进水量进行合理控制。

三、在桥梁构造设计方面强化桥梁防裂措施

(一)桥梁结构设计要合理,以此实现桥梁工程量地减少,水化热的降低。在进行减少非关键受力部分砼体积设计时,可以以悬索桥锚碇受力情况为依据,并借助土方压重方案实现砼结构体积的减少。

(二)将砼在基坑存在侧限条件充分发挥出来,将微膨胀剂掺入砼内,从而实现砼在基坑制约条件下产生预压力,对砼因内部温度收缩而形成的拉应力进行补偿,以此防止砼出现裂缝。