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裂縫控制

時間:2022-09-28 02:01:03

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇裂縫控制,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

裂縫控制

第1篇

關鍵詞:大體積砼溫度裂縫沉縮裂縫裂縫預測裂縫控制砼施工

前言

隨著經濟的迅速發展,基礎設施建設中大體積砼越來越多,工程實踐證明,大體積砼施工難度比較大,砼產生裂縫的機率較多,稍有差錯,將會造成無法估量的損失。為了降低經濟損失,我們要減少和控制裂縫的的出現。

從裂縫的形成過程可以看到,砼特別是大體積砼之所以開裂,主要是砼所承受的拉應力和砼本身的抗拉強度之間的矛盾發展的結果。因而為了控制大體積砼裂縫,就必須盡最大可能提高砼本身抗拉強度性能和降低抗應力(特別是溫度應力)這兩方面綜合考慮??估瓘姸戎饕獩Q定于砼的強度等級及組成材料,要保證抗拉強度關鍵在于原材料的優選和配合比的優化(砼強度等級設計已經確定),由于砼選用地材,從經濟角度來考慮,原材料優化的空間相對較小,所以降低拉應力是控制砼裂縫的有效途徑,而降低拉應力主要通過減少溫度應力和沉縮應力來控制溫度裂縫和沉縮裂縫。

一、溫度裂縫

1.溫度裂縫產生的主要原因:一是由于溫差較大引起的,砼結構在硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,使砼表面和內部溫差較大,砼內部膨脹高于外部,此時砼表面將受到很大的拉應力,而砼的早期抗拉強度很低,因而出現裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大,離開表面就很快減弱,因此裂縫只在接近表面的范圍內發生,表面層以下結構仍保持完整。二是由結構溫差較大,受到外界的約束引起的,當大體積砼澆筑在約束地基(例如樁基)上時,又沒有采取特殊措施降低,放松或取消約束,或根本無法消除約束,易發生深進,直至貫穿的溫度裂縫。

2.溫度裂縫形成的過程:一般(人為)分為三個時期:一是初期裂縫--就是在砼澆筑的升溫期,由于水化熱使砼澆筑后2-3天溫度急劇上升,內熱外冷引起“約束力”,超過砼抗拉強度引起裂縫。二是中期裂縫--就是水化熱降溫期,當水化熱溫升到達峰值后逐漸下降,水化熱散盡時結構物的溫度接近環境溫度,此間結構物溫度引起“外約束力”,超過砼抗拉強度引起裂縫。三是后期裂縫,當砼接近周圍環境條件之后保持相對穩定,而當環境條件下劇變時,由于砼為不良導體,形成溫度梯度,當溫度梯度較大時,砼產生裂縫。

3.溫度控制:溫度裂縫的產生一般是不可避免的,重要的是如何把其控制在規范允許的范圍之內,要進行有效的控制,就必須進行科學預測,以保證控制的準確性。對溫度應力的控制現場一般是進行溫控。在澆筑砼時,采用溫度傳感片和測溫儀,從澆筑開始測溫(包括入模溫度,環境溫度),并及時抹壓(特別是初凝前)和保溫保濕養護。澆筑完后根據溫控指標,及時調整保溫保濕養護條件。

溫度影響系數受多種因素影響,其中溫度、濕度、散熱界面(土、空氣等),初凝時間、風速、溫差等影響較大,特別是風速和溫差較大時,溫度影響系數?大大降低,最高溫升將降低,這與我們的實測結果是相吻合的。但為防止降溫過快,形成大的溫度梯度,夏季選用蓄水養護,秋冬季加蓋草袋、海綿如果工地氣候風大、干燥特征拆模后及時采取防風,保溫措施,并及時回填土,結果證明這些方法對溫度影響系數的改變是非常有用的,事實表明控制也是非常成功的。

二、沉縮裂縫

當然砼沉縮裂縫在大體積砼(特別是泵送大流態砼)施工中也是非常多的。主要原因是振搗不密實,沉實不足,或者骨料下沉,表層浮漿過多,砼澆筑后,沒有及時抹壓實(特別是初凝前的二次拌壓),且表面覆蓋不及時,受風吹日曬,表面水份散失快,產生干縮,砼早期強度又低,不能抵抗這種變形而導致開裂。

在施工中采用緩凝型泵送劑,延緩砼的凝結硬化速度,充分利用外加劑(特別是緩凝劑)的特性,適時增加抹加次數,消除表面裂縫(特別是沉縮裂縫和初期溫度裂縫),特別是初凝前的抹壓,這對消除表有效的。

三、保證大體積混凝土質量的措施

1.選擇合適水泥和嚴格控制水泥用量

優先采用525R普通水泥,425R普通水泥等高標號水泥,以減少水泥用量。選用低熱水泥,減少水化熱,降低混凝土的溫升值。并盡量選用后期強度(90或120天),降低水泥量,并延緩峰值。在滿足設計和混凝土可泵性的前提下,將425R水泥用量控制在450kg/m3,525R水泥用量控制在360kg/m3。以降低砼最高溫升,降低砼所受的拉應力。

2.嚴格控制骨料級配和合泥量

選用10.40mm連續級配碎石(其中10.30mm級配含量65%左右),細度模數2.80-3.00的中砂(通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以內,并不得混有有機質等雜物,杜絕使用海砂。

3.選擇適當外加劑

可根據設計要求,混凝土中摻加一定用量外加劑,如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等外加劑。外加劑中糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到5h左右。

4.選擇優化配合比

選用良好級配的骨料,嚴格控制砂石質量,降低水灰比,并在砼中摻加粉煤灰和外加劑等,以降低水泥用量,減少水化熱,以降低砼溫升,從而可以降低砼所受的拉應力。

5.采用切實可行的施工工藝

根據泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應泵送工藝,避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實;由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進,振動器也相應跟上,以確保整個高度上混凝土的質量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收水裂縫。

6.嚴格控制混凝土入模溫度

大體積砼最好選在春秋季施工,以降低入模溫度,既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模溫度,再者澆筑砼時最好不要讓砼在太陽下直接爆曬。施工過程中應對碎石灑水降溫,保證水泥庫通風良好,自來水預可先放入地下蓄水池中降溫。

7.加適當預埋件

在砼易裂縫部位埋設應力應變傳感片,直接測試拉應力,以便更直接控制砼(調節保溫保濕養護條件,保證溫度梯度),確保砼不裂縫。在基礎面筋上加設鐵絲網或小直徑鋼筋網,以提高砼表面抗裂性(中間溫度筋可去掉)。如3.00m厚承臺設計時,在承臺中間設置了墊20@2肋水平抗縮鋼筋網片。采用“水平分層間隙”施工方法,分兩層進行澆筑,間隙時間7d以上,分層厚度各1.5m,抗縮鋼筋網設置在下層1.5m的上表面。在工期允許的情況下,這種施工方法可降低內部最高溫升、減少人力、材料及機械設備的投入。

8.改進施工技術

施工時加強插筋位置的振搗、抹壓、養護。由于鋼筋是熱的良導體,易產生大的溫度梯度,這是裂縫產生的一個主要環節。同時加強初凝前的抹壓,以消除初期裂縫,并加強早期養護,提高砼抗拉強度。

9.加強砼澆筑后的養護

砼澆筑后,應盡快回填土--土是砼最好的養護材料之一。目前這是砼保溫保濕養護的最有效方法,對預防裂縫是非常有益的。如采用蓄水法保溫養護,在混凝土施工期間可通入冷卻循環水,以便加快承臺內部熱量的散發。如采用內散外蓄綜合養護措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養護周期,對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。

10.加強技術管理

加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工,明確分工,責任到人。加強計量監測工作,定時檢查并做好詳細記錄,認真對待澆筑過程中可能出現的冷縫,并采取措施加以杜絕。在變截面施工前,一定要加強預測,并保證預測的科學性。同時在實施過程中,要切實落實施工方案。

11.加強混凝土的測溫工作

為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值,在承臺內埋沒若干個測溫點,采用L形布置,每個測溫點埋設溫管2根01根管底埋置于承臺混凝土的中心位置,測量混凝土中心的最高溫升,另一根管底距承臺上表面100mm,測量混凝土的表面溫度,測溫管均露出混凝土表面100mm。用100的紅色水銀溫度計測溫,以方便讀數。第l--5d每2h測溫1次,第6d后每4h測溫1次,測至溫度穩定為止。從已有施工經驗的測溫情況看,混凝土內部溫升的高峰值一般在3.5d內產生,3d內溫度可上升到或接近最大溫升,內外溫差值在20℃左右,控制在規范規定范圍內,未發現異常現象。

12.其它參考意見

第2篇

【關鍵詞】:混凝土,裂縫,原因,控制,解決方法。

1 混凝土構件產生裂縫的原因分析

1.1 材料選擇及配比的原因

1.1.1 水泥品種選擇及用量原因:砂漿的收縮變化與水泥的品種與用量有很大關系,一般來說,礦渣硅酸鹽水泥的收縮值要比普通硅酸鹽水泥的收縮變化大,而粉煤灰水泥的收縮值較小,快硬性水泥的收縮值較大。尤其受風化的水泥的品質很不穩定,極易產生裂縫。在水灰比不變的情況下,水泥用的越多,制成混凝土收縮率越大。引起混凝土收縮的主要因素是水泥漿的干縮,所以水泥漿越少,混凝土的收縮性就越低,也就不容易產生裂縫。

1.1.2 砂石骨料的選擇原因:骨料中的泥份也會引起裂縫的產生,同時骨料的密度小、級配差和骨料粒徑小都會增大混凝土的收縮,從而產生裂縫。

1.1.3 水的質量與配比的原因:對于混凝土開裂問題,水是其中最主要的原因,混凝土孔隙中的水含量直接影響著混凝土的使用壽命,水中含有的一些有害介質也會加速混凝土材料的開裂。所以,對于建筑施工使用的水資源的控制對混凝土材料的防開裂有著很重要的作用。

1.1.4 鋼筋的質量于配比原因:鋼筋在混凝土材料中主要起抗拉作用,鋼筋的品種選擇以及它在混凝土結構中的配比將直接影響著混凝土的強度和耐久性。一般情況下,鋼筋使用越多,混凝土結構的約束變形能力就越強,抗開裂能力也就越強,要根據具體工程選擇最適合的材料和配比。

1.2施工過程中的誤操作原因

1.2.1溫度、濕度對混凝土開裂的影響:施工期間由于水泥水化過程放熱或者施工環境溫度而引起溫度裂縫,這種裂縫一般會貫穿整個截面。多數情況下是因為混凝土澆筑以后其表面沒有及時遮蓋,表面游離的水分過快蒸發,體積收縮加劇,因俄日產生裂縫。

1.2.2 材料攪拌期間的影響:長時間攪拌材料而突然停止的情況下,混凝土就會很快地硬化產生異常固結,形成裂縫;材料攪拌的不均勻,使其收縮性與膨脹性存在差異,會引起局部裂縫;澆筑構件的速度過快,導致下部分混凝土未能完全硬化,發生下沉,導致裂縫產生等等。

1.3后期養護的原因

混凝土的養護是為了保持混凝土的盡可能飽和,當混凝土中的水分蒸發時,水泥水化物就會占據原先由水填充的那部分空間,養護就是要使這種填充程度達到期望的程度。只有當環境中無風,混凝土與空氣無溫差并不受陽光照射,環境相對濕度不低于80%的時候,混凝土才不會與周圍空氣發生水分的交換,不需要做混凝土養護,然而這種情況是正常施工場所不能完全達到的。因此,養護就變得非常重要了。而往往有很多施工人員為了縮減成本,減短工期,不在意期間的養護過程,盲目的加快施工進度而忽略了后期產生裂縫對建筑區造成的不可挽回的失誤。

2針對上述原因采取的防治措施

2.1從設計階段分析

2.1.1 基礎設計

一個工程,在其設計階段就應該根據其地形,地質,環境因素等方面綜合考慮制定出適合工程施工的方案和指導規則,設計合理的構件結構,建筑物結構,使得混凝土的特性能夠充分發揮,將防止混凝土開裂這一問題歸入設計流程?;A設計方面可以采取調整地基計算強度、基礎埋深、墊層厚度等方法是不均勻沉降降至最低限度。

2.1.2 預應力混凝土

混凝土結構設計時可采用預應力混凝土結構,就是在結構構件受到外荷載力作用之前,人為地對構件的受拉區域施加一定的壓力,使其處于預應力狀態,一次減少或者抵消外荷載力作用引起的拉力進而推遲構件的開裂,減小裂縫寬度,增強構件約束變形能力。更加有效的方法是向混凝土中添加鋼絲網片,約束效果會顯著提升。

2.1.3 加置次梁

在容易出現裂縫的部位加置次梁,可以增強樓板的強度,減少扭曲變形,以便達到減少裂縫的效果。如果沒有加置次梁的條件,折衷的辦法在易開裂的邊緣部位加置暗梁,也可有效的減少裂縫的出現。

2.2從施工過程分析

2.2.1 嚴格控制材料選擇與配比

根據環境狀況,工程狀況,材料狀況等方面的綜合因素合理的制定出一套詳細,正確的材料選擇與配比的清單,讓施工人員可以有據可依,而不是憑借自己的經驗或者盲目配比。將施工過程電子化控制,利用相關的軟硬件配合,根據施工期間的環境溫度、濕度,施工進展程度,構件的要求強度等等因素綜合考量,在一套標準的計算方法下制定最適合的材料選擇與配比方案。細分到每一個步驟,使施工過程電子化、科學化、標準化。

2.2.2 混凝土的攪拌和澆筑過程

材料的攪拌過程中是人們不能直接看到的,但這個過程是在人們的控制范圍內的。根據經驗和攪拌過程的抽樣調查,需要總結出一套系統的混凝土攪拌時間和添加物的規范,在將其運用到實際操作中。在澆筑過程中用到的鋼筋進行打磨處理,鋼筋的腐蝕會直接影響混凝土結構件強度以及開裂程度,鋼筋表面的雜質與空氣中的水或離子結合便會導致鋼筋的銹蝕,所以光滑的鋼筋會保證混凝土更長久的使用年限。同時在澆筑過程中,為了避免溫度對材料的影響,可以采取夜間澆筑或者冬季澆筑的方法,并配以加冰降溫、骨料降溫等措施使混凝土的入倉溫度合理。如果不能達到此種要求,必須要進行白天澆筑的情況下,在澆筑構件的內部設置通水管,通過水流的流通帶走一部分熱量,使混凝土內部溫度趨于恒溫合理狀態。

2.2.3 混凝土的后期養護工作

按照《混凝土結構施工質量驗收規范》(GB50204-2002)中的相關規定,混凝土的養護時期不應該少于28天,所以一定要避免因趕工期而提前使用構件造成的影響。養護方法主要分為兩類:一是隔絕混凝土內部水分的損失,而是要外部水分的補給。隔絕水分的方法一般為使用混凝土養護劑?;炷琉B護劑又叫混凝土養生液,是一種噴涂在混凝土表面的高分子材料,它會在混凝土表面形成致密的薄膜,斷絕混凝土表面和空氣的接觸,從而大幅度地降低了水分的損失,使混凝土內部水分始終維持在一合格水平,達到養護的目的。外部水補給的方法主要是控制水灰比的配置。此處需要注意的是混凝土的內部深處到一定范圍是不發生水分損失的,只發生在混凝土外部范圍,一般情況下為30mm,這是就需要添加外部水分一促進混凝土的水化,這樣能減小材料開裂的幾率。

3 結語

在實際施工過程中,裂縫的產生是不可完全避免的,我們能做的只是盡量減少其出現的幾率,延遲其出現的時間,或者使其出現的寬度在我國建筑行業規范合格的范圍內,不影響建筑物的安全性,不影響人們的視覺感官。減少裂縫的過程也是實踐的過程,需要工作人員不斷地實驗改進完善,并促使行業制定相關的規范,減少人為地過失。設計、施工人員在設計、建造過程中應十分注意裂縫的控制,這樣一幢安全,美觀的建筑物才能經受住時間的考驗。

參考文獻

[1]羅向榮.混凝土結構(第二版).高等教育出版社.2007

[2]張國忠.現代混凝土泵車及施工應用技術.中國建材工業出版社.2004

第3篇

【關鍵詞】混凝土,板面裂縫,預防措施

中圖分類號:TU37文獻標識碼: A

一、前言

混凝土結構裂縫是長期困擾著廣大工程技術人員的一個難題,但混凝土結構在施工和使用中出現裂縫卻是一個不可避免的現象。尤其是泵送混凝土施工的梁板結構出現裂縫更是十分普遍。裂縫的存在會影響到建筑物的整體性、耐久性,會對鋼筋產生腐蝕,是受力使用期應力集中的隱患,應當盡量在各方面給予重視,以避免裂縫的出現或把裂縫控制在許可的范圍之內。

二、混凝土板面裂縫產生的原因

2.1 原材料因素引起的裂縫

水泥安定性不合格,粗、細骨料級配不良,造成骨料間孔隙率大,混凝土中游離水隱藏量多,密實度下降,從而導致強度下降。砂、石中含泥量高,不但會降低混凝土強度,而且抗裂性、防滲性受到明顯的影響。砂、石顆粒偏細也將增加水泥用量和耗水量而影響強度;外加劑選擇不當,其減水或膨脹效果不明顯,未能達到預期效果。

2.2 混凝土自身特性產生的裂縫

溫度應力作用產生的裂縫:主要是受外界溫度變化的影響而使混凝土產生熱脹冷縮的現象,當收縮應力大于混凝土的極限拉伸值時,則會引起板面開裂。主要出現在春、秋晝夜溫差較大的季節。

收縮變形作用產生的裂縫:混凝土收縮主要包括 ①塑性收縮混凝土的塑性收縮發生在塑性階段,由水泥水化反應決定,雖然體積變化量很大,但由于混凝土尚未硬化,在合理的后續施工后不會影響后期質量。②自干燥收縮在水泥硬化過程中,混凝土內部尚未完全水化的水泥顆粒繼續反應消耗自由水,產生體積收縮。高性能混凝土因水灰比較小,后續水化產生的自收縮量值更大。③干燥收縮由于水分的散失而導致的干燥收縮最為常見,發生在早期階段,是造成收縮裂縫的主要原因。

2.3設計原因引起的裂縫

設計中應避免形狀突變,現行設計規范側重于強度,對溫差和混凝土收縮特性等多種因素綜合考慮不足,配筋構造量達不到要求,造成樓板設計計算簡圖和樓板實際受力狀況不相一致,從而出現板的薄弱環節也沒有加強鋼筋,使得樓板板面構造不能滿足構件的抗拉需要,板不但承載能力較低,而且受拉易出現裂縫。

2.4施工原因引起的裂縫

凝土澆搗時振搗時間過長,使粗骨料下沉,面層浮漿多,易產生塑性收縮裂縫。而振搗不均,沒振搗的部分混凝土易呈現塊狀,出現開裂。壓光時間不當,混凝土沒有在初凝后、終凝前進行2~3次壓光、抹面處理,用以彌合早期產生的塑性收縮裂縫。還有施工荷載的過早施加、超載也是造成混凝土早期裂縫的主要原因。

2.5 養護原因引起的裂縫

后期養護、保護工作沒做好,混澆筑完工后,未對樓板表面進行覆蓋和澆水養護,造成砼因失水收縮、溫差偏大而產生收縮裂縫。更有甚者,在混凝土仍在養護期間和混凝土未達到規定強度時,就上人砌筑隔墻、堆集材料,使混凝土樓板受力不均而形成裂縫。

三、混凝土板面裂縫預防措施

雙湖壹品10#房,地下室一層,地上十三層,地下室及1~6層砼由汽車泵輸送,6層以上由固定泵接管輸送,固定泵輸送的砼為保證砼的可泵性能需要較大的流動性和較高的砂率保證和易性,這對裂縫控制是不利的。由于現澆樓面結構混凝土面積大、施工時間長,裂縫更容易發生。現從混凝土本身、現場施工和養護、結構設計等方面來控制,有效地預防裂縫的產生。

3.1對混凝土原材料和生產質量控制

水泥的控制。水泥選擇要考慮水泥的細度、標準稠度用水量,選用中低水化熱的水泥品種能有效降低水化熱,一般選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,選用質量穩定的旋窯廠生產的普通硅酸鹽水泥。

粗細骨料的控制。選用級配良好的粗骨料,減少骨料的孔隙率,在保證和易性的前提下盡量多用粗骨料。選用的細骨料不宜過細,最好選用中粗砂。嚴格控制骨料中的含泥量及泥塊含量,這樣可以減少膠結材料的用量、用水量,能降低水化熱和減少收縮,保證混凝土品質。

礦物摻合料和外加劑的控制。選有品質較好的礦物摻合料,可取代部分水泥,減少水化熱,并能起填充的作用,增加混凝土密實度。選用具有減水、增強和緩凝的品質較好的外加劑,與水泥適應性要好,可提高混凝土的流動性、粘聚性及泵送性能,減少混凝土用水量,減小混凝土的干縮。提高混凝土品質。

生產進程中,保證對出廠砼的和易性和塌落度的控制,隨時監控原材料的變化,以便及時調整生產配比,保證每一車出廠砼質量都合格,使砼生產質量處于受控狀態。

3.2 對施工過程施工技術方面的控制

澆筑砼時,派技術員到現場對施工單位進行砼澆筑質量控制方案交底并派專人在施工現場進行察看、協調與技術指導。嚴格控制好振搗時間,以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準,避免過振、少振、漏振,振動時避免碰動鋼筋與預埋件。混凝土澆注應連續進行,防止出現冷縫。嚴禁工地施工人員現場加水行為,以防因砼離析和水灰比過大而引起混凝土裂縫。

經計算高度的鋼筋撐腳,預埋管線時管扎在撐腳上或采用砂漿墊塊固定,采取有效固定措施使預埋管布置在板中部。并行走向管線間距應大于0.25m,在管線集中或交叉處設加強筋,并在上下部鋪放鋼絲網,寬度應大于管區0.1m。

在混凝土板面產生裂縫的原因中,濕度變形引起的裂縫占主要部分,因此必須連續保持混凝土表面的濕度,才能有效預防裂縫產生。目前施工人員的普遍做法是在混凝土終凝后,進行澆水養護,其實一部分裂縫在混凝土終凝前已產生,這種做法雖然符合規范,但對預防裂縫效果不大。

大量的工程實踐經驗證明,能有效預防裂縫的方法是分兩個階段進行保濕養護。第一階段是在混凝土初凝后出現裂縫之前進行,噴霧狀小水滴,水量盡量要小,保持表面一定濕度為宜,合理掌握好噴水養護時間,不能過早,也不能過遲,次數要多,水量要少。時間早了,造成混凝土表面水份過多,時間遲了,裂縫已產生。第二階段是在終凝后進行,其作用是增強混凝土強度,提高抗裂性能,防止出現裂縫。如早期裂縫已產生,就要進行二次抹面,用收漿木板用力邊拍邊磨,使已產生的裂縫彌合,抹面之后要及時噴水養護,否則仍會出現裂縫。保持混凝土表面具有一定的濕度,是防止裂縫產生的簡單且有效方法。

3.3 對混凝土后期養護的控制

混凝土進入終凝后,就應開始澆水養護,養護時間不得少于14 天,當日平均氣溫

四、結束語

預防和抑制混凝土裂縫是一項綜合性工作,不可能以一種手段或工藝抑制裂縫的產生,因此對于混凝土裂縫問題我們應當盡量在各方面給予重視,以避免裂縫的出現或把裂縫控制在許可的范圍之內。這就要求設計單位、施工單位、混凝土供應單位共同努力,各自在自身方面采取防裂措施,互通信息、提出各自存在的問題,形成各方都能達到且有效配合的方案,防止質量通病,提高工程質量。

在江蘇建業建筑工程有限公司承建的雙湖壹品10#樓工程中,通過我們混凝土供應單位與施工方的共同努力,相互配合與協調,該工程中樓板砼沒有出現一條有害裂縫,得到了業主單位的好評。該工程被鹽城市建設局評為二0一二年度市級優質結構工程獎。

參考文獻:

[1]唐書波 現澆樓蓋混凝土板裂縫的成因及控制措施 [期刊論文] 《商品與質量:建筑與發展》 -2012年2期

[2]王小平 現澆混凝土板裂縫的處理和預防措施 [期刊論文] 《科海故事博覽?科教創新》 -2009年12期

第4篇

【關鍵詞】裂縫;設計;施工;材料

1. 引言

現澆樓板具有整體性好、抗震性能強、防滲漏性能好等特點,但由于設計、施工及材料本身等方面引起的現澆板開裂問題時有發生,裂縫是不可避免的,但通過良好的設計與施工則可以減少裂縫的發生。

2. 裂縫的狀況

裂縫一般都發生在施工后期及使用后;裂縫主要發生在以下部位:(1)現澆樓板跨中,沿進深通長方向;(2)沿負彎矩筋邊緣,進深方向;(3)模板四角45度折角處;(4)沿電線管預埋方向;(5)施工縫處。

裂縫深度多為貫通裂縫和縱深裂縫,少部分為表面裂縫和淺層裂縫(h

3. 裂縫原因分析

3.1 設計方面。

3.1.1 樓板厚度。樓板厚度雖然能滿足承載力要求,但隨著住宅開間和廳面積的增大及不少開發商取消了傳統現澆樓板表面細石混凝土地坪,致使面層厚度不能滿足要求。

3.1.2 配筋計算。若按照單向板計算方法來設計配置樓板鋼筋,支座處僅設置分離式負彎矩鋼筋。由于計算簡圖與受力情況不符,單向高強鋼筋或粗鋼筋使混凝土樓面抗拉能力不均,局部較弱,無筋處易產生裂縫。部分設計單位對現澆樓板構造鋼筋不重視:墻角無放射筋、薄弱環節無加強筋、負彎矩處鋼筋配置不夠。

3.1.3 混凝土強度等級?;炷翉姸鹊燃夁^高,水泥用量增大、水化熱加大,從而加速混凝土溫差裂縫和收縮裂縫。

3.1.4 板內布線。現澆樓板內暗敷PVC管線,有的甚至兩根管線交錯疊放,管道上面混凝土保護層超薄,混凝土整體抗拉力減弱。

3.2 施工方面。建筑工程施工及其養護是防治裂縫產生的重要環節,此環節稍有不慎也會造成樓板裂縫,從嚴重影響后期使用及商品住宅的銷售。建筑工程施工質量必須滿足《建筑工程施工質量驗收統一標準》(GB50300-2001)及其相應專業工程施工質量驗收規范的要求,施工引起鋼筋混凝土斜角裂縫的原因主要可歸結為以下幾方面:

3.2.1 折模過早使樓板產生彈性變形,支座處產生負彎矩。

3.2.2 樓板上層鋼筋位置未得到有效保護,移位、變形嚴重。

3.2.3 不合理的施工荷載。

3.2.4 鋼筋混凝土澆搗后過分抹干、壓光及養護、保護不當。

3.3 材料方面。

3.3.1 混凝土坍落度過大。為了保證預拌混凝土的可泵性,部分樓板混凝土坍落度設計過大,導致混凝土流動性增加。

3.3.2 混凝土配合比不當。為滿足工期要求,加快施工進度,施工單位常將柱、梁板混凝為同一種強度等級,提高樓板混凝土強度,并一次性澆注,造成梁、板、柱撓度變形不協調產生裂縫。

3.3.3 外加劑、摻合料摻量過多。預拌混凝土中粉煤灰、礦粉摻量過多,使混凝土早期強度偏低,抗拉強度達不到要求。

3.3.4 原材料質量波動?;炷翑嚢枵驹诨炷辽a前,未對原材料進行嚴格的檢驗復試.個別水泥、外加劑、摻合料質量波動,粗、細骨料含量超標,甚至使用細砂、特細砂,嚴重影響混凝土質量。

3.3.5 混凝土供應間歇時間長。由于道路交通制約等方面原因,不能導致混凝土連續澆搗,施工冷縫的增多給裂縫以可乘之機。

4. 裂縫控制措施

4.1 設計方面。

4.1.1 增加樓板厚度。設計時考慮到樓板按彈性板計算, 樓板厚度適當增加。

4.1.2 按雙向板配筋并加強構造配筋。為使樓板計算簡圖與實際受力情況相符,現澆樓板應按雙向連續板計算配筋.為減少開裂,宜采用雙層配筋或板頂無負彎矩鋼筋處增設抗裂鋼筋網片,樓板配筋宜采用細直徑螺紋鋼筋。為克服墻角45度斜裂縫,應在墻角配置放射鋼筋(特別在建筑物端部),長度大于1/3跨(不少于1.5~2.0m)上部支座負彎矩鋼筋宜每隔1根設置1根通長鋼筋,以抵抗板中裂縫和端頭裂縫.除受力鋼筋滿足要求外,分部鋼筋間距應適當加密,間距150~200mm,使樓板受力均勻,增強混凝土抵抗溫度、干縮變形的能力。

4.1.3 控制混凝土強度。多層、小高層預拌混凝土強度應

4.1.4 管線敷設。預埋管線的位置應在樓板上下兩皮鋼筋當中,嚴禁管線交錯布置,可采用接線盒方式.當樓板厚度較薄時,應在管線外側增加鋼絲網。

4.2 施工方面。

4.2.1 合理確定工期。按科學規律安排工期和進度計劃.樓板混凝土強度未達到1.2N/mm2,施工人員不得在樓板上操作和堆載材料。

4.2.2 嚴格養護。樓板混凝土澆注完畢后,根據當時室外氣溫,確定養護方案.冬、夏季節,應采取表面加蓋草包、薄膜等養護措施.混凝土澆注完后12小時內,必須進行澆水養護.養護時間要符合規范要求。

4.2.3 控制拆模時間。要嚴格按照混凝土施工規范要求控制拆模時間,同時,模板支撐立桿下部與樓面接觸部位一定要加設墊板頂緊,防止混凝土施工中變形。

4.2.4 控制負彎矩鋼筋位置。在樓板負彎矩鋼筋位置處一定要設置撐腳和馬凳,樓面鋼筋上鋪設跳板,嚴禁在施工中踩踏鋼筋,確保負彎矩鋼筋正確定位。

4.3 材料方面。

4.3.1 合理確定混凝土的配合比和坍落度。在混凝土配合比設計時,應通盤考慮,多用骨料、少用粉料,以減少裂縫產生.坍落度適當控制,不宜過大,多層和小高層宜小于140mm,高層宜180mm,盡可能減少混凝土的流動性.應選用高等級低水化熱的礦渣水泥,減少水泥用量和水化熱。

4.3.2 嚴格控制混凝土摻合料的摻量。摻合料的摻合比例應合理,以保證混凝土的早期強度,提高混凝土的抗拉性能.控制混凝土的水灰比,最大用量應<180Kg/m3。

4.3.3 嚴格原材料檢驗試驗。在拌制混凝土之前,必須按規定對水泥、粗細骨料、外加劑等進行檢驗復試,不合格不得采用。

4.3.4 保證混凝土連續澆搗。在配備混凝土運輸車輛時應充分考慮交通路況的影響,確保混凝土澆搗的連續性,減少施工冷縫.當混凝土澆搗停歇時間過長時,應采取接漿等應急處理措施。

5. 裂縫的處理方法

5.1 對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發現龜裂時,可用抹壓一遍處理。

5.2 其它一般裂縫處理,其施工順序為:清洗板縫后用1:2或1:1水泥砂漿抹縫,壓平養護。

5.3 當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可以采用環氧膠泥嵌補。

5.4 當樓板出現裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,必要時可在樓板上做一層鋼筋網片,以提高板的整體性。

5.5 通長、貫通的危險結構裂縫,裂縫寬度大于0~3mm的,采用結構膠粘扁鋼加固補強。板縫用灌縫膠高壓灌膠。

6. 結語

由于結構在外荷載作用下的破壞和倒塌是從裂縫開始的,因此,人們對裂縫往往產生一種建筑破壞的恐懼感,是可以理解的,尤其是近年來,房屋產權體制的改變和生活水平的提高,對房屋的質量要求更加嚴格,雖然經鑒定認為沒有影響安全的有害裂縫,但從美觀和精神作用的要求仍有許多工作要作。

參考文獻

[1] 《混凝土結構設計規范》 (GB50010-2010).

[2] 王鐵夢 工程結構裂縫控制的綜合方法《施工技術》2000.5.

[3] 焦亞明 混凝土及鋼筋混凝土收縮變形的淺析《低溫建筑技術》2000.2.

第5篇

關鍵詞:混凝土;裂縫;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

中圖分類號: TU37 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

隨著社會的發展和生活水平的日益提高,人們對改善住房條件的追求也日益高漲。而混凝土工程出現的裂縫現象,是施工中存在的一個普遍性的質量通病。其不僅影響觀感,嚴重的裂縫將破壞建筑物、構件的整體性,引起鋼筋腐蝕,影響持久強度。

1、混凝土裂縫概述

建筑裂縫的發生對建筑的使用性能造成嚴重的影響,常見的裂縫一般有兩種:一種是建筑樓板裂縫,另一種便是混凝土施工裂縫。其實,總的來講,都可以歸結為混凝土裂縫。由于溫度、應力等原因,都會造成混凝土裂縫的形成。

1.1引起裂縫的首要原因是混凝土的收縮。

眾所周知,混凝土在硬化過程中,由于水封蒸發、體積逐漸縮小,產生收縮,而板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展。當混凝土的收縮所引起板的約束應力超過一定承擔時,必然引起現澆板的開裂,開裂的部位往往產生在應壓力相對集中的地方。

1.2溫度裂縫。

因水泥具有快硬、高強、水化熱大的特點,再加上多數工程的主體施工發生在夏季,混凝土澆筑后又未及時澆水養護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未技術得到水分的補充,因而出現裂縫。這些裂縫也首先產生在叫薄弱的部位及板角處。

1.3樓板的彈性變形及支座處負筋下沉產生裂縫。

施工中在混凝土為達到規定強度,過早拆模,或者在混凝土為到終凝時間就上荷載等,這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致混凝土裂縫。施工中不注意鋼筋的保護,板的上層鋼筋一般較細較軟,各工種交叉作業,造成施工人員眾多,行走十分頻繁,無處落腳后難免被大量踩踏,鋼筋彎曲變形、下沉,保護層過大,導致板面裂縫。

1.4混凝土水灰比過大,或使用過量粉砂也可以使樓板產生裂縫。

當用同一品種及相同強度等級水泥時,混凝土強度等級主要取決于水灰比,因為水泥水化時,所需的結合水,一般只占水泥重量的25%左右,為了獲得必要的流動性,保證澆灌質量,常需要較多的水,也就是較大的水灰比。當水泥水化后,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡或蒸發后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實際斷面,在荷載作用下,可能在孔隙周圍產生應力集中,使樓板表面出現裂縫,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土首師大,拉力強度低,容易因塑性而產生裂縫。

2、混凝土裂縫常見預防措施

2.1塑性沉降裂縫預防措施

此類裂縫預防的措施如下:

(1)在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土塌落度;

(2)保證混凝土均質性,攪拌運輸卸料前先高速運轉20―30秒,然后反轉卸料;

(3)施工過程中應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況,不能漏振、過振使混凝土離析分層;

(4)施工過程中嚴禁隨意加水。

2.2塑性收縮裂縫預防措施

此類裂縫預防的措施如下:

(1)施工單位在澆筑混凝土后要及時覆蓋養護,增加環境濕度;

(2)商品混凝土公司在滿足可泵性、和易性的前提下盡量減小出機塌落度、降低砂率、嚴格控制骨料的含泥量。

2.3溫度應力裂縫預防措施

此類裂縫預防措施如下:

(1)降低混凝土發熱量。選用水化熱低、凝結時間長的水泥,以降低混凝土的溫度;摻加緩凝劑或高效減水劑,以提高混凝土強度并減少用水量及水泥用量,延長混凝土達到最高溫度時間,減少干縮;盡可能選用最大粒徑較大,顆粒形狀好且級配良好的粗骨料,避免砂量過多以減少水泥用量及用水量;在滿足泵送和施工的前提下用低流動性混凝土,嚴格控制水灰比,減少單位體積混凝土用水量。

(2)降低混凝土澆筑溫度。在高溫季節要降低原材料溫度,在環境溫度較低的早晚澆筑;避免吸收外部環境熱量,運輸工具、泵送管路盡量遮蔭,防止混凝土升溫;埋設冷卻水管,通入冷水降溫。

(3)分層分塊澆筑。

(4)表面保溫與保濕。要盡量長時間地保溫和保持混凝土表面濕潤,讓其表面慢慢冷卻、干燥,使混凝土能夠增長強度以抵抗開裂拉應力。主要有蓄水養護和覆蓋灑水養護兩種方式,養護時間一般不少于14d。

2.4施工方面原因造成的裂縫預防措施

此類裂縫預防措施如下

(1)加強模板施工的過程管理。模板及其支架必須有足夠的承載能力、剛度和穩定性,在振搗過程中派專人進行看模,防止松扣下沉現象發生;試塊強度達到設計允許值時方能拆模。

(2)混凝土的成品保護。對澆筑好的板面,必須在混凝土強度達到1.2N/mm2 后方可上人。

(3)鋼筋綁扎施工加強對負彎矩筋的管理。加密支撐馬凳的間距、確保板面負彎矩筋的保護層厚度。

(4)振搗方式方法必須正確。振搗易快插、慢拔。振搗時間過短,混凝土不均勻;時間過長,易導致嚴重浮漿。

3、混凝土裂縫常見補救措施

3.1表面處理法:包括表面涂抹和表面補貼法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面補貼(土工膜或其它防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。

3.2灌漿法:此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。

3.3填充法:用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫,作業簡單,費用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有填充物,用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后作填充處理。

3.4結構補強法:因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗;鉆心取樣試驗;壓水試驗;壓氣試驗等。

4、結語

當前建筑工程中,施工裂縫的出現屢見不鮮,如何在施工中加強對裂縫的控制,刻不容緩。只有從實際工作出發,通過合理材料的配比,明晰裂縫產生機理,然后在施工中注意溫度、應力等多方面的影響,這樣才能更為有效地控制裂縫的出現。

參考文獻

[1] 李國泮,馬貞勇譯,A.M.Neville原著,混凝土的性能,1983年第一版

第6篇

關鍵詞:混凝土裂縫 成因 控制 方法

隨著我國經濟的高速發展,各類建筑工程項目數量也呈現逐年上升的態勢,而施工質量也成了人們越來越關注的話題之一?;炷亮芽p是施工過程中的常見問題之一,如何預防與控制混凝土裂縫的產生,是施工單位需要解決的關鍵問題。

1、混凝土裂縫種類與成因分析

1.1 混凝土裂縫種類分析

混凝土裂縫的種類與其成因是密切相關的,以其產生的原理來劃分,則包括施工質量工藝裂縫、施工材料質量裂縫、凍脹裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、地基變形裂縫、收縮裂縫、溫度變化裂縫以及負荷裂縫。

1.2 混凝土裂縫成因分析

1.2.1 材料原因

混凝土制作的原材料質量不達標會造成混凝土裂縫問題,在混凝土早期硬化過程中,如果骨料中有過多的含泥量,那么在混凝土的干燥過程中,就會出現不規則的裂縫且呈網狀分布。另外堿-骨料反應也是裂縫的一大成因。

1.2.2 混凝土收縮原因

所謂混凝土收縮就是指在混凝土硬化的初期,會由于水泥水化效應而形成水泥結晶體,結晶體的體積小于原材料,因此導致混凝土出現收縮現象,也叫凝縮,而在硬化的后期則是由于混凝土內部的水分因蒸發而產生的干縮現象,同時如果混凝土所處的外部環境溫差變化較大,就會使產生的收縮現象更為劇烈。

1.2.3 施工原因

由于施工工藝的問題產生混凝土裂縫,比如混凝土并沒有滿足終凝時間要求就上負荷,導致混凝土結構產生彈性變形或是支座位置的負筋沉降,保護層過大,導致在其上部沿梁的支座位置出現裂縫現象。另外,施工后澆帶時,施工工藝不當或不按設計施工,也會造成混凝土的板面裂縫。

2、混凝土裂縫控制方法

2.1 施工準備

在建筑工程項目的設計階段就應對約束時的結構進行處理,如果建筑結構并沒留有充足的變形空間時,則應合理配置構造鋼筋于結構設計之中,以避免產生裂縫。同時在設計時,應盡可能防止因結構斷面突變而造成的應力集中效應,如果受限于建筑造型或結構原因而無法兼顧時,則應采取收縮混凝土、構造配筋等技術或加強措施。在澆筑混凝土之前,也應在負彎矩筋區等裂縫易發部位進行臨時活動跳板的鋪設,從而使接觸面擴大、應力分散,防止上層鋼筋由于踩踏而導致變形。

2.2 原材料的配比與選擇

為提高混凝土的抗拉強度,應避免砂率、水泥用量、水灰比過大,對砂、石含泥量進行嚴格控制,同時對配合比應適當選擇。如果混凝土骨料吸水率過大,含泥量較多,干縮較大時,就會使混凝土干縮性增大,適當將粉煤灰摻入則不僅能夠使水泥用量減少,而且能使水化熱有效降低,從而實現水泥用量與混凝土用水量的減少,并達到良好的減少混凝土自身收縮的效果。另外,高效減水劑或粉煤灰的摻入還能夠使混凝土減少泌水、具備抗離析、抗滲性、可泵性、和易性的特點,使混凝土的表面處理更為有利。

2.3 做好澆搗混凝土工作

在進行澆搗混凝土時,應利用振動棒進行垂直振搗作業,呈行列式排列,嚴格按照快插慢拔的原則,同時應以混凝土坍落度為依據來確定正確的澆搗時間,防止漏振或過振。采取二次抹面、二次振搗方式進行作業,從而使混凝土內部氣泡與水分排除。

當澆搗混凝土成型后,就應進行蓄水保溫操作,在混凝土表面進行濕麻袋、薄膜等覆蓋養護,避免因混凝土溫差較大而導致出現溫度裂縫現象。為避免因混凝土內部的約束而導致的表面裂縫,通常情況下,采取對混凝土表面與內部或外界溫差進行控制的措施,使溫差不超過25攝氏度。較為常見的措施:對于加熱養護構件,采取緩慢升降溫的方法,保證升降溫度每小時不超過10攝氏度,同時應緩慢脫模、揭蓋,防止過大的溫度應力出現于表面,如果結構體積較大,則在混凝土與外界存在較大溫差時,應對其進行保溫養護并將拆模時間適當延長,控制溫差在25攝氏度范圍內。另外,要防止干縮與降溫可能產生的疊加應用,應摻加5%~10%水泥用量的混凝土微膨脹添加劑于混凝土中,以起到抵消混凝土收縮應力,最終實現對混凝土開裂的控制。

2.4 合理養護

應做好混凝土的保濕、保溫養護工作,使其降溫保持一個緩慢的過程,將徐變特性充分發揮出來,使溫度應力得以削減,在冬季應做保溫覆蓋,而在夏季則要避免曝曬。養護的時間要充足,同時拆模時間要合理,將應力松弛效應充分利用,完成拆模后,應立即回填土,防止結構側面長時間暴露于外界環境內。

如在雨天澆筑混凝土,則應做好遮蓋工作,并進行明溝排水,避免雨水滲入基坑,保證澆筑混凝土的施工質量與連續性。完成澆筑混凝土后,應及時在其上覆蓋塑料薄膜、草袋或草墊,同時進行灑水養護。如果氣候條件為風速大、濕度低、氣溫高時,應將噴水霧、覆蓋養護提前,并將養護時間延長。另外可采取密封保水措施,即覆蓋塑料薄膜或噴施養護劑于混凝土表面的方法,來保持水分、防止空氣流動。如果混凝土構件處于露天且長期堆放的狀態下時,應持續對其進行覆蓋及灑水養護,使其保濕養護時間延長,尤其是薄壁類構件,必須堆放于陰涼處。

3、結語

綜上所述,混凝土裂縫是建筑工程項目施工中常見的問題之一,為對混凝土裂縫進行有效控制并降低混凝土裂縫出現的機率,就要從混凝土原材料與配合比開始,做好施工前的各項準備,保證振搗過程規范并切實做好相關養護工作,這樣才能真正實現對混凝土裂縫進行控制的目標。

參考文獻

[1]王雄.論建筑施工中對混凝土裂縫的控制方法[J].廣東科技,2011,20(10).

[2]施文進.建筑工程中混凝土裂縫的控制措施[J].科技創新導報,2011(17).

第7篇

【關鍵詞】混凝土裂縫 原因 控制措施

混凝土是現在使用量最大、最廣泛的一種建筑材料,但建設與使用的過程中都出現了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀,更危及其的正常使用和結構的安全,甚至會導致施工事故的發生。所以筆者根據多年的設計以及參與實地施工的經驗,對混凝土裂縫的原因進行分析,并在材料選擇、施工等方面提出了一些控制裂縫的方法。以供大家參考。

1、混凝土裂縫的原因

1.1混凝土材料的質量、選擇、配合比設計的原因沙、石、水泥、水等是混凝土構成的主要材料,如果這些材料的質量不過關、選擇、配合比設計不當,比如:沙、石的顆粒過細,含泥量過大;未能根據實際情況選擇水泥的品種;水、外加劑、摻和料選擇、摻量不當等,都會導致混凝土離淅、泌水、保水性不良,增加收縮值和內部溫度過高。而溫度、收縮正是混凝土產生裂縫兩個重要的因素。因為混凝土內部溫度過高會導致其在降溫的過程中由于內外溫差較大從而產生很大的拉應力,當混凝土的抗拉強度低于拉應力時,就會出現溫度裂縫。同樣混凝土在凝固、收縮的過程中會產生收縮應力,如果混凝土的收縮應力大于其的抗拉應力,就會產生收縮裂縫。

1.2施工的因素

1.2.1振搗不當引起裂縫。錯誤的振搗方法會造成混凝土表面浮漿、分層離析而使混凝土面層開裂,或導致砂漿大量向低處流淌,致使混凝土產生不均勻沉降收縮而在結構厚薄相接的地方出現裂縫。

1.2.2混凝土澆注,對水化計算不準、現場混凝土降溫及保溫工作不及時,引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大,產生溫度裂縫。

1.2.3養護不當。在現場澆筑混凝土時不能做到及時覆蓋保溫養護,有的甚至不覆蓋,結果導致混凝土表面開裂。

1.2.4違章施工、施工不當造成混凝土裂縫。如:施工中,在混凝土初凝階段因模板振動、變形或移位會使結構產生裂縫;施工時因拆模過早,混凝土強度未達到設計要求而提前加荷,使構件過載而出現裂縫;違規加水,使混凝土強度降低,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縮裂縫和干縮裂縫。

1.3其它原因:比如建筑物設計不當、結構不合理,基礎不均勻沉降等都會造成混凝土產生裂縫。

2、混凝土裂縫產生的危害

混凝土裂縫嚴重影響了混凝土的強度。降低混凝土與鋼筋的握裹力,使建筑物質量受損,縮短了使用年限。其次,對于有特殊要求的混凝土如抗滲混凝土等,裂縫是產生滲漏水的主要原因,使建筑物受到破壞,嚴重的還可能導致安全事故的發生。

3、混凝土裂縫控制措施

3.1材料選擇和混凝土配合比設計方面

3.1.1選用水泥時,不要選細度過細,礦渣含量過多的,要盡量選用低熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)或選用強度等級較高的水泥品種,因為單位混凝土中這種水泥用量較少。既節約了水泥,又減少了混凝土的熱量。

3.1.2選用優良的砂、石原材料,含泥量應符合規范要求。

3.1.3精心設計混凝土配合比。在對混凝土材料進行配合比設計時,設計人員應深入施工現場,針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應盡可能降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低水灰比,低水泥用量和低用水量)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)-高(高粉煤灰摻量)”的設計原則。氣溫較低時,還應在混凝土中摻加促凝刑,以加速混凝土的凝結和強度發展。從而生產出配合比合理,質量高的抗裂混凝土。

3.2施工階段的裂縫控制措施

3.2.1改進攪拌和振搗工藝:在攪拌時,要改變過去的投料順序,采用先把水泥、水和砂拌合后,再投放石子進行攪拌的新方法。其優點是無泌水現象,可有效地預防水分向石子與水泥砂漿面集中,從而使硬化后的界面過渡層的結構致密、粘結加強。澆搗時,振搗捧要慢拔快插,根據不同的混凝土坍落度準確掌握振搗時間,避免過振或漏振,提倡采用二次抹面、二次振搗技術,以排除混凝土內部的水分和氣泡。

3.2.2混凝土的降溫和保溫工作:混凝土溫度和溫度變化對混凝土裂縫是極其敏感的,對于體積較大的應充分考慮水泥水化熱問題。采取埋設散熱孔、通水排熱等降溫措施,避免水化熱集中出現、降低峰值。如果澆筑混凝土室外溫度很高時,應采取降溫措施,比如在砂、石堆場搭設簡易遮陽措施,或用濕麻袋覆蓋,也可向沙石料中噴冷水。澆搗完成后,應采取相應的蓄水保溫措施,如覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止內外溫差過大而引起的溫度裂縫。

3.2.3規范施工程序,嚴禁違規施工:施工單位在施工過程中應派專人負責、規范、監督施工的過程,嚴禁違規施工的情況出現。比如對混凝土前期的攪拌、運輸,對模板的架設、拼縫,筋模的鋪設等要認真檢查落實;對混凝土澆筑嚴格采用“同時澆搗,分層堆累,一次到頂,循序漸進”施工方法;混凝土澆筑后要注意樓面堆載情況、模板拆除不能過早等。以確保施工的質量,盡量避免裂縫的產生。

3.3混凝土的養護

第8篇

【關鍵詞】混凝土;裂縫;建筑工程;成因;控制;

混凝土,簡稱為“砼”,是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱,它是由膠凝材料、骨料、水、以及必要時加入的外加劑和摻合料按一定比例配制,經均勻攪拌密實成型,養護硬化而成的一種人工石材?;炷潦且环N剛性材料,具有抗壓強度高、抗拉強度低、延伸率微小、易產生收縮裂縫等特點?;炷恋牧芽p是不可避免的,微裂縫廣泛存在于各種混凝土結構中,其微觀裂縫是由本身物理力學性質決定的,但是混凝土裂縫的有害程度是完全可以控制的,應當切實加強對混凝土裂縫的研究、控制工作,避免混凝土裂縫發展成為有害裂縫。

1. 裂縫分類

(1)按裂縫的深度劃分,可分為表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫,其中深層裂縫及貫穿裂縫危害性較大;(2)按裂縫的發展情況劃分,可分為穩定裂縫、不穩定裂縫;(3)按裂縫產生的時間劃分,可分為施工期間出現的裂縫及使用期間出現的裂縫;(4)按裂縫產生的原因劃分,可分為結構性裂縫、非結構性裂縫。結構性裂縫由各種外荷載引起,包括由外荷載直接應力引起的裂縫和在外荷載作用下結構次應力引起的裂縫。非結構性裂縫由各種變形、變化引起,包括干縮裂縫、溫度裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、堿-骨料反應裂縫、不均勻沉降裂縫、凍脹裂縫等,非結構性裂縫在工程中占了絕大多數,約占80%;(5)按裂縫的形狀劃分,可分為縱向裂縫、橫向裂縫、剪切裂縫、斜向裂縫、各種不規則裂縫等。

2. 常見混凝土裂縫成因分析

(1)混凝土的收縮。收縮是混凝土的一個重要特性,對混凝土的性能有很大影響。混凝土表面在凝結之前容易產生塑性收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現,裂縫長短不一,互不連貫,多為中間寬、兩端細。其產生原因主要為混凝土終凝前幾乎沒有強度或強度很小,受高溫或較大風力影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,此時混凝土強度無法抵抗其自身收縮而產生龜裂。同時在施工過程中混凝土還容易產生干縮裂縫,其產生原因主要為一旦混凝土表面水分損失過快就會造成較大混凝土表面變形,而混凝土內部水分散發較慢,較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束,產生較大拉應力而產生裂縫。

(2)溫度應力?;炷羶鹊乃嘣谒磻獣r會散發出大量的熱量,使混凝土升溫,從而使混凝土內部與表面、混凝土體與外部氣溫間形成一定的溫度差,從而產生溫度應力,導致裂縫產生。尤其在大體積混凝土施工過程中因溫度應力而導致的裂縫較為常見。

(3)配筋不足,構造設計不力。配筋情況對于混凝土裂縫的產生同樣是一個較為重要的影響因素。通過工程實踐我們可以觀察到,配筋間距過大、配筋率小的混凝土結構開裂較多,無筋砼開裂大大多于有筋砼。同時,對一些重要的構造節點如柱梁、墻梁等不同構件交接部位,截面尺寸突變部位等如未能妥善加強構造配筋也容易出現裂縫。

(4)混凝土材料及配合比。據有關試驗資料顯示,當用水量不變時,水泥用量每增加10%,混凝土收縮增加5%;水泥用量不變,用水量每增加10%,混凝土強度降低20%,混凝土與鋼筋黏結力降低10%。由此可見配合比設計不當會直接影響混凝土的抗拉強度、收縮程度等,是造成混凝土開裂不可忽視的原因。配合比不當包括:水泥用量過大,水灰比過大,含砂率不當,骨料種類不佳,選用外加劑不當等,這幾個因素是相互關聯的。

(5)養護條件。養護是指自混凝土澆筑完畢開始,經過外部環境(灑水、涂刷、覆蓋、保溫)等影響,加速水泥水熱反應從而使混凝土強度增長至一定強度的過程。養護是使混凝土正常硬化的重要手段,養護條件對裂縫的出現有著關鍵的影響。在標準養護條件下,混凝土硬化正常,不會開裂,現場施工中不可能具有這種條件,但是我們應當注意到,現場養護條件越接近標準條件,混凝土開裂的可能性就越小。

(6)施工質量。混凝土施工中,振搗不均勻、漏振、過振等情況會大大影響混凝土施工質量,從而造成混凝土裂縫。振搗不均勻會造成混凝土離析、密實度差、降低結構的整體強度;漏振會造成混凝土內部氣泡不能完全排除,降低混凝土與鋼筋黏接力;過振可引起水泥漿在鋼筋周圍密集,也將大大降低混凝土與鋼筋黏結力,這些都很容易引起混凝土裂縫。

(7)其他因素。引起混凝土裂縫的其他因素還有不少,如鋼筋銹蝕引發裂縫、堿-骨料反應引發裂縫等等。

3. 混凝土裂縫的控制

對于混凝土裂縫的控制,應注意從設計、材料、施工等多方面著手,綜合采取措施。

(1)設計方面

在混凝土結構設計過程中應注意盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中,如果因建筑造型或其他原因導致這種情況不可避免時,應注意根據實際情況,在一些關鍵節點部位采取構造加強措施。

(2)材料選擇和混凝土配合比設計方面

應注意選擇級配優良的砂、石等粗細骨料材料,尤其注意控制含泥量符合規范要求。根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免選用早強高、水化熱高的水泥。混凝土配合比設計時,設計人員應注意掌握施工現場情況,對現場混凝土施工的澆搗工藝、操作水平、構建截面等情況進行全面了解,尤其應注意掌握現場砂石等原材料的質量情況,據此合理調整施工配合比,切實保證配合比設計成果的合理實用性,盡可能的減少乃至避免配合比設計與現場實際施工成果間的差異。

(3)施工方案和施工質量方面

混凝土澆筑施工階段是混凝土裂縫控制的主要階段,據統計由于施工質量問題產生的裂縫發生率在95%以上。首先應注意選擇把控好施工配合比,不同批次砂、石、水泥等材料不可避免的存在細微的差異,同時天氣、自然環境等因素也會對材料的性質造成影響,因此在施工中應經常注意根據材料、環境等因素,從防止產生裂縫的需要出發,合理對配合比進行微調。注意選擇控制好坍落度、水灰比,在滿足強度的原則下,盡可能減少水泥用量。鋼筋成型、模板安裝應準確、牢固,以避免引起施工中不必要的變形。鋼筋上的污物、氧化層應清除,以避免影響黏結力。混凝土澆筑、振搗操作應合理,振動棒應快插慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振。應注意提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡,加強成型。

(4)養護方面

良好的混凝土早期養護工作可以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。養護時應注意控制好構件的溫度、濕度,養護時間控制在14~28天為宜。對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養護,表面可覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。同時應注意盡量晚拆模,拆模后立即覆蓋或及時回填,避開外界氣候影響。

雖然混凝土裂縫是混凝土構件中普遍存在、無法避免的一種自然現象,但只要我們措施得當,加強防控,就完全有可能控制其進一步發展,避免其產生危害。

參考文獻:

第9篇

關鍵詞:混凝土;裂縫;預防;控制

混凝土施工是許多大型工程的重要工程施工部分,因此混凝土裂縫問題對許多大型工程的建設質量有很大的影響。其實裂縫是混凝土施工的通病,由于其產生原因較為復雜,所以解決起來也比較麻煩。并非所有的混凝土裂縫都會影響工程結構安全,如果裂縫產生在工程結構的關鍵部位就會產生很大的安全隱患,引發安全事故。所以對混凝土裂縫產生的原因和預防控制措施進行研究是非常必要的,也是大型建設工程的必要工作。

1 混凝土裂縫產生的原因分析

1.1 材料選配問題

混凝土的質量是由組成混凝土材料的質量和材料的配比決定的?;炷恋牟牧系馁|量和材料的配比情況也是混凝土裂縫產生的根本原因,選取使用過期或質量不受保障的水泥和石沙等材料調配出來的混凝土一般都存在質量問題,材料選配問題是混凝土裂縫產生的根本原因,一定要加強對其的重視。

1.2 違反操作規程引發裂縫問題

在進行混凝土施工中,施工方如果不按照相P操作規程進行操作也會引發混凝土裂縫的產生?;炷琳駬v不密實會引起蜂窩的出現,是各種受力裂縫形成的重要原因;塑性混凝土下沉使沿鋼筋的部分產生裂縫;混凝土初期養護天氣的干燥使其與空氣產生化學反應,形成網狀裂縫;混凝土施工完成后過早的拆模也會造成裂縫的產生。

1.3 構件受力和變形引發裂縫問題

構件受力過大也是引發混凝土裂縫的重要原因。另外,在鋼筋混凝土施工中會考慮到拉應力和壓應力,鋼筋主要承擔拉應力,混凝土主要承擔壓應力;如果混凝土內或是混凝土邊緣出現拉應力就必須由混凝土承擔,這時如果拉應力過大就會造成混凝土變形或是引發裂縫。所以在設計中一般都要求混凝土中不出現拉應力或出現混凝土可承擔的拉應力。

2 混凝土裂縫的預防和控制措施分析

2.1 嚴格混凝土材料的選配工作

混凝土的主要組成材料包括水泥、粗骨料、細骨料、外摻劑等:①水泥的選用:應當選取水化熱較低、凝結時間較長的水泥,這樣的水泥在合適的配比下可以有效控制混凝土的水化熱釋放速度,另外要控制膠凝材料總量,使水和摻合料不超過350kg/m3。②粗骨料和細骨料的選取:粗骨料一般選取連續級配的石子,其長度應當為10~38mm,而細骨料要控制在2.8~3.1mm,在含沙量上粗骨料要小于1%,而細骨料要小于2%。③外摻劑:外摻劑主要就是用于減緩混凝土硬化時的水化熱速度,要在混凝土澆筑的過程中適當的加入減水劑,要提高混凝土的耐久性和堅硬程度也可以在澆筑過程中加入適量粉煤灰。在材料選取完成后就要就行材料的配比工作。要在保證混凝土質量的前提下盡量減少水的用量,要以低砂率、低塌落度為準,摻入減水劑和高性能引氣劑,增加粉煤灰的添加量,但盡量不能超過25%。優化材料的選取和配比是主要防治工作。

2.2 設計方面的混凝土裂縫防治措施

要有效的預防混凝土裂縫的產生,就必須在混凝土施工設計時考慮到混凝土裂縫問題,在設計階段就應該采取適當的措施:①在窗角和拐角等較易出現裂縫的部位增設構造鋼架以提高其堅實度;②因為結構裂縫很多都是因為不均勻沉降造成的,而且出現后很難處理,所以在設計時就要采取相應的措施防止結構裂縫的產生;③可以在設計中適當提高樓板和墻板的配筋率,以減少后期裂縫的出現等。

2.3 施工過程中混凝土裂縫的防治措施

混凝土施工的最終的質量主要還是取決于混凝土現場施工的質量,現場施工也是混凝土裂縫產生的重要因素。常見的施工控制措施主要包括:①在施工過程中要嚴格按相關配比要求控制水灰比,同時要減少用水量,摻入質量高的減水劑來增加混凝土的和易性,這樣才能有效的加強混凝土的強度;②在混凝土澆筑工作開始之前要將基層澆水并充分濕透,從而有效避免基底吸收混凝土中的水分,這樣就可以減輕混凝土因水分過少而收縮;③在混凝土澆筑工作完成后要對混凝土表面進行壓實和抹光處理,這樣就可以有效增加混凝土表面的密實程度,同時還可以減少混凝土內部水分的蒸發,從而減少不規則網狀裂縫的產生;④在壓實和抹光處理完成后要按照相關要求及時覆蓋塑料薄膜、麻片等,這樣就可以保持混凝土表面的濕潤,防止混凝土表面的蒸發過嚴重引起的裂縫問題;⑤在混凝土工程施工過程中要嚴格對各項工作的考察和管理,在施工中要盡量減少工縫,在應力較小的部位要留置后澆帶;除此之外,還可以根據工程的特點和施工方的實際能力采用UEA補償收縮混凝土技術來解決混凝土裂縫的問題。

2.4 外部因素引起裂縫的防治措施

對于由使用期間溫度和濕度變化引起的裂縫問題可以采用對鋼筋混凝土構件進行保護的措施,這樣就可以有效的降低大氣溫度和濕度對混凝土的影響;對于多次凍融引起的裂縫問題可以添加受凍的混凝土構件以提高混凝土的耐凍程度;對于因處于侵蝕性地質中而產生的裂縫問題可以對觸及侵蝕性地質的部位進行加固,使用水玻璃耐酸混凝土罩面和礦渣水泥混凝土進行保護;對于因自然災害引發的裂縫問題可以在設計中就采用抗震措施進行預防,對于不嚴重的災害后損傷進行加固修復等。

3 結語

混凝土施工是公路工程、建筑工程、橋梁工程等工程施工的重要部分,因此混凝土施工的質量也是影響工程建設質量的重要影響因素。混凝土裂縫問題是工程施工的重要問題,要保證工程的施工質量就必須對混凝土裂縫進行預防和控制,要依據配比原則優化混凝土的配比,加強相關管理,采取相應技術和措施解決混凝土裂縫問題,提高工程質量。

參考文獻

第10篇

[關鍵詞] :收縮裂縫 ;鋼筋銹蝕 ;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

中圖分類號: TQ178 文獻標識碼:A 文章編號:

前言

近年來,我國交通基礎建設得到迅猛發展,各地興建了大量的混凝土橋梁。在橋梁建造和使用過程中,有關因出現裂縫而影響工程質量甚至導橋梁垮塌的報道屢見不鮮。混凝土開裂一直是困擾橋梁工程技術人員的一個難題。下面介紹一下砼裂縫的主要成因及控制方法。

一、 收縮引起的裂縫

在實際工程中,混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發生混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮。

塑性收縮。發生在施工過程中、混凝土澆筑后4~5小時左右,此時水泥水化反應激烈,分子鏈逐漸形成,出現泌水和水分急劇蒸發,混凝土失水收縮,同時骨料因自重下沉,因此時混凝土尚未硬化,稱為塑性收縮。塑性收縮所產生量級很大,可達1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋,便形成沿鋼筋方向的裂縫為減小混凝土塑性收縮,施工時應控制水灰比,避免過長時間的攪拌,下料不宜太快,振搗要密實,豎向變截面處宜分層澆筑。

縮水收縮(干縮)?;炷两Y硬以后,隨著表層水分逐步蒸發,濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱為縮水收縮(干縮)。因混凝土表層水分損失快,內部損失慢,因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時,便產生收縮裂縫?;炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構件(超過3%),鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯,混凝土表面容易出現龜裂裂紋。

自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中,水泥與水發生水化反應,這種收縮與外界濕度無關,且可以是正的(即收縮,如普通硅酸鹽水泥混凝土),也可以是負的(即膨脹,如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土)。

混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細,且縱橫交錯,成龜裂狀,形狀沒有任何規律。

研究表明,影響混凝土收縮裂縫的主要因素有:

1、水泥品種、標號及用量。礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高,普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標號越低、單位體積用量越大、磨細度越大,則混凝土收縮越大,且發生收縮時間越長。

2、骨料品種。骨料中石英、石灰巖、白云巖、花崗巖、長石等吸水率較小、收縮性較低;而砂巖、板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外骨料粒徑大收縮小,含水量大收縮越大。

3、水灰比。用水量越大,水灰比越高,混凝土收縮越大。

4、外摻劑。外摻劑保水性越好,則混凝土收縮越小。

5、振搗方式及時間。機械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時間應根據機械性能決定,一般以5~15s/次為宜。時間太短,振搗不密實,形成混凝土強度不足或不均勻;時間太長,造成分層,粗骨料沉入底層,細骨料留在上層,強度不均勻,上層易發生收縮裂縫。

6、養護方法。良好的養護可加速混凝土的水化反應,獲得較高的混凝土強度。養護時保持濕度越高、氣溫越低、養護時間越長,則混凝土收縮越小。蒸汽養護方式比自然養護方式混凝土收縮要小。

對于溫度和收縮引起的裂縫,增配構造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁結構(壁厚20~60cm)。構造上配筋宜優先采用小直徑鋼筋(φ8~φ14)、小間距布(@10~@15cm),全截面構造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%~0.5%。另外隨著建筑材料的飛速發展,一種新型的建筑材料聚丙烯腈(水泥砼抗裂增強纖維)的出現可大大減小砼的收縮裂縫,該產品與水泥粘結性好,可對骨料起承托作用,減少泌水并阻止塑性沉陷裂縫;調節含水量,避免水分蒸發過快引起的干縮裂縫。

二、鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質量較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應,其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,導致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,使得鋼筋有效斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱,結構承載力下降,并將誘發其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導致結構破壞。

要防止鋼筋銹蝕,設計時應根據規范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護層厚度(當然保護層亦不能太厚,否則構件有效高度減小,受力時將加大裂縫寬度);施工時應控制混凝土的水灰比,加強振搗,保證混凝土的密實性,防止氧氣、水分侵入,同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量,沿海地區或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水地區尤其應慎重。

三、施工材料質量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質量不合格,可能導致結構出現裂縫。

1、水泥

(1)、水泥安定性不合格,水泥中游離的氧化鈣含量超標。氧化鈣在凝結過程中水化很慢,在水泥混凝土凝結后仍然繼續起水化作用,可破壞已硬化的水泥石,使混凝土抗拉強度下降。

(2)、水泥出廠時強度不足,水泥受潮或過期,可能使混凝土強度不足,從而導致混凝土開裂。

(3)、當水泥含堿量較高(例如超過0.6%),同時又使用含有堿活性的骨料,可能導致堿骨料反應。

2、砂、石骨料

(1)、砂石的粒徑、級配、雜質含量。

砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導致水泥和拌和水用量加大,影響混凝土的強度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規定的特細砂,后果更嚴重。砂石中云母的含量較高,將削弱水泥與骨料的粘結力,降低混凝土強度。砂石中含泥量高,不僅將造成水泥和拌和水用量加大,而且還降低混凝土強度和抗凍性、抗滲性。砂石中有機質和輕物質過多,將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強度,特別是早期強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發生化學反應,體積膨脹2.5倍。

(2)、堿骨料反應。

①、堿硅酸反應。參與這種反應的骨料有流紋巖、安山巖、凝灰巖、蛋白石、黑硅石、燧石、鱗石英、玻璃質火山巖、玉髓及微晶或變質石英等。反應發生于堿與微晶氧化硅之間,其生成物硅膠體遇水膨脹,在混凝土中產生很大的內應力,可導致混凝土突然爆裂。這類反應是堿骨料反應的主要形式。

②、堿硅酸鹽反應。參與這種反應的骨料有粘土質巖石、千枚巖、硬砂巖、粉砂巖等。此類反應的特點是膨脹速度非常緩慢,混凝土從膨脹到開裂,能滲出的凝膠很少。

③、堿碳酸巖反應。多數碳酸巖石沒有堿活性,有特定結構的泥質細粒白云質灰巖和泥質細?;屹|白云巖才具有與堿反應的堿活性,且還須高堿度、一定濕度環境下才能反應膨脹。

堿骨料反應裂縫的形狀及分布與鋼筋限制有關,當限制力小時,常出現地圖狀裂縫,并在縫中有白色或透明的浸出物;當限制力強時則出現順筋裂縫。在工程實踐中必須對骨料進行堿活性檢驗,采用對工程無害的材料,同時使用含堿量低的水泥品種。

3、拌和水及外加劑

拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應有影響。

第11篇

【關鍵詞】混凝土;溫度應力

1 前言

混凝土在現代工程建設中占有相當重要地位。但混凝土中裂縫的出現嚴重影響了混凝土結構的性能。盡管在施工中采取各種措施,小心謹慎,但裂縫仍時有出現。究其原因,我們對混凝土溫度應力的變化注意不夠是其中之一。在大體積混凝土中,溫度應力及溫度控制十分重要。主要原因是:

1.1在施工中混凝土常常出現溫度裂縫,從而影響到混凝土結構的整體性和耐久性;

1.2在結構服役期間,溫度應力的變化對結構的應力狀況具有不容忽視的影響。

2 裂縫的原因分析

工程建設中混凝土裂縫的產生有多種原因,其中主要的原因有混凝土溫度和濕度的變化、混凝土自身的脆性和不均勻性、混凝土結構的不合理、混凝土原材料不合格(如堿集料反應等)、模板變形以及基礎的不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥釋放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在混凝土表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到其他部分的約束又會在混凝土內部出現拉應力。同時,氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗拉強度時,即會出現裂縫。

工程建設中許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、干濕變化,混凝土表面干縮形變受到內部混凝土的約束,也往往導致裂縫。

在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝土邊緣部位如果結構內出現了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度,往往在混凝土內部引起拉應力。有時溫度應力甚至可超過其它外荷載所引起的應力,因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

3 溫度應力的分析

3.1溫度應力的形成過程

溫度應力的形成可分為以下三個階段:

3.1.1早期自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約30天。這個階段的兩個特征,一是水泥放出大量水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內形成殘余應力。

3.1.2中期自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止,這個時期中,溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。

3.1.3晚期:混凝土完全冷卻以后的服役時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。

3.2溫度應力引起的原因

對于邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非線性分布的,由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如:橋梁墩身,結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面溫度低,內部溫度高,在表面出現拉應力,在中間過程出現壓應力。這種應力成為自身應力。

結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。此時的應力稱為約束應力。

這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。要想根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下,需要依靠模型試驗或數值計算?;炷恋男熳兪箿囟葢τ邢喈敶蟮乃神Y,所以計算溫度應力時,還必須考慮徐變的影響。

4 溫度裂縫控制措施針對上述原因分析。為了防止裂縫。減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

4.1溫度控制措施

為了降低混凝土溫度的產生,工程建設中一方面采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;另一方面在拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。

與此同時,應該提供溫度散發的途徑,熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱:對大體積混凝土,在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;同時規定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;對于施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施。

4.2約束條件改善措施

工程建設中混凝土結構澆筑是應合理地分縫分塊:避免基礎過大起伏;同時要合理安排施工工序,避免過大高差和側面長期暴露。在混凝土的施工中,為了提高模板的周轉率,往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面引起很大的拉應力,出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發,表面引起相當大的拉應力,此時表面溫度亦較氣溫為高,此時拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應力,與水化熱應力疊加,再加上混凝土干縮,表面的拉應力達到很大的數值,就有導致裂縫的危險,但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫海棉等,對于防止混凝土表面產生過大的拉應力,具有顯著效果。

改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強養護,防止表面干縮,特別是保證混凝土的質量對防止裂縫十分重要,應特別注意避免產生貫穿性裂縫的發生為主。加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小,因為大體積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下,鋼的各項性能是穩定的,而與應力狀態、時間及溫度無關。鋼的線膨脹系數與混凝土線膨脹系數相差很小,在溫度變化時兩者間只發生很小的內應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍,當混凝土內應力達到抗拉強度而開裂時,鋼筋的應力將不超過100 200kg/cm2。因此,在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現很困難。但加筋后結構內的裂縫就變得數目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時,對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發生細而淺的裂縫,其中大多數屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般較淺,但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。實踐證明,在工程建設中為保證混凝土工程質量,防止開裂,提高混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。

第12篇

(一)橋梁基礎變形造成開裂

基礎變形通常指基礎空間出現水平位移或者不均勻沉降,待基礎變形發生后,結構物便會出現附加壓力,若這一壓力強度大于結構物抗拉強度,橋梁便會出現開裂現象。造成基礎不均勻沉降的原因包括工程分期建造、橋梁結構荷載差別大、地質差異大、地質實驗資料不準確等。

(二)鋼筋銹蝕造成開裂

若橋梁構件鋼筋砼保護層施工質量不達標或者砼質量不高,鋼筋表面或受到CO2的侵蝕,從而造成鋼筋附近砼堿度下降,且鋼筋表面亦會被砼內水或者O2銹蝕,從而造成鋼筋附近砼出現膨脹壓力,以至于砼保護層剝落或者開裂,此時裂縫主要順著鋼筋方向出現。

(三)凍脹造成開裂

若氣溫為負,砼必定會出現冰凍現象,此時,砼內游離水分結冰,砼體積因此膨脹。據相關數據顯示,其膨脹度為9%,此時,砼因受到膨脹應力而出現開裂現象。若砼內水灰比過大、骨料內雜質比例過大、骨料吸水性過強以及骨料空隙過多等均會造成砼因凍脹而出現開裂現象。

二、橋梁裂縫溫控措施及施工現場控制

(一)優化砼澆筑方案。關于砼澆筑方案的選取,筆者認為實行降溫梯度及延緩溫差梯度的措施最佳。在砼澆筑之前,應該全面考慮、認真計算安排砼澆筑前后搭接時間、長度、寬度、澆筑厚度、流向,以此確保砼振搗的密實度及均勻度,切忌砼過振或漏振;砼澆筑現場管理非常重要,必須補給足夠的物力、人力,以此確保砼澆筑施工按原計劃開展。

(二)砼溫度監測。將溫度測點、養護水溫度測點、保溫材料溫度測點設定與砼外部及內部,并使用數據采集儀對澆筑砼現場溫度監測數據進行自動采集及整理和分析。砼表層測點與各測位中心測點間溫度差值及各測點的溫度值均可作為調整、研究砼控溫措施的重要參考依據,以此避免砼因溫度而出現任何開裂現象。選取少數砼層,將應變計埋于其中,并對砼層開展溫度應力監測,應變計應該順著水平向設置,通過對水平方向應力分量進行監測,以此檢驗溫控效果。

(三)通水冷卻。選取某些砼澆筑分層,將帶冷卻水的薄壁鋼管埋入,在使用冷卻水管之前有必要進行試水試驗,以此避免管道阻塞或漏水。以砼內部溫度監測數據為依據,對冷卻水管溫度計進水量進行合理控制。

三、在橋梁構造設計方面強化橋梁防裂措施

(一)橋梁結構設計要合理,以此實現橋梁工程量地減少,水化熱的降低。在進行減少非關鍵受力部分砼體積設計時,可以以懸索橋錨碇受力情況為依據,并借助土方壓重方案實現砼結構體積的減少。

(二)將砼在基坑存在側限條件充分發揮出來,將微膨脹劑摻入砼內,從而實現砼在基坑制約條件下產生預壓力,對砼因內部溫度收縮而形成的拉應力進行補償,以此防止砼出現裂縫。

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