第一篇:土木工程混凝土-畢業(yè)論文
目錄
前言……………………………………………………………………………………5
一、混凝土裂縫形成的原因…………………………………………………………6
二、裂縫產(chǎn)生的原因及危害…………………………………………………………9
三、混凝土裂縫的控制措施…………………………………………………………8
四、混凝土裂縫的處理方法…………………………………………………………12
五、結(jié)論………………………………………………………………………………13
六、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………15
摘要
混凝土是建筑工程結(jié)構(gòu)中使用最為廣泛的建筑材料,其優(yōu)點(diǎn)是:取材廣泛,抗壓能力強(qiáng),耐火性好,不易風(fēng)化,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低,且價(jià)格不高。但是,混凝土也存在抗拉能力差,脆性差,容易開(kāi)裂等缺點(diǎn)。一般對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的使用無(wú)大的危害,可允許其存在;但是這些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下,不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展,引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕,使混凝土的強(qiáng)度和剛度受到削弱,耐久性降低,嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生垮塌事故,危害結(jié)構(gòu)的正常使用,以上這些都是混凝土在建筑工程結(jié)構(gòu)中普遍存在且必須加以控制的實(shí)際問(wèn)題。
本文從混凝土原材料、配合比、施工溫度、施工現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)等方面對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)中混凝土常見(jiàn)裂縫造成的原因進(jìn)行分析探討。并針對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因在混凝土材料選擇、配合比優(yōu)化、施工溫度方面、以及施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)等方面提出控制裂縫產(chǎn)生的措施。
關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;成因;控制措施
Abstract
Concrete is one of the most widely used building materials in the construction engineering structure.It has the advantages of wide materials, high compressive strength, good resistance to fire, low maintenance cost and low price.However, the concrete also has the shortcomings of poor tensile capacity, poor brittleness, easy cracking and so on.General of building structures using no great harm, to allow its existence;but these cracks under load or external physical, chemical factors, constantly produce and expand, caused by carbonation of concrete, protection layer spalling, corrosion of reinforcement, concrete strength and stiffness weakened, reducing the durability, serious or even collapse accident occurred, damage structure normal use, these are concrete in the construction engineering structure are common and must be the actual control problems.This paper analyzes the causes of concrete cracks in the construction project from the aspects of concrete materials, mix proportion, construction temperature, construction site maintenance and so on.And in view of the causes of concrete cracks in the selection of concrete materials, optimization of mix ratio, construction temperature, and the maintenance of the construction site and other aspects of the control measures to control cracks.Key words: concrete;crack;cause of formation;control measures
一、混凝土裂縫形成的原因
混凝土裂縫產(chǎn)生的形勢(shì)和種類有很多,例如,在混凝土澆筑前,模板灑水不均勻或是在混凝土澆筑后振搗不到位等等一系列的原因,都會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。下面,我們就對(duì)這一系列導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行梳理和分析。1.1、混凝土在施工中產(chǎn)生的裂縫 1.1.1、澆筑時(shí)模板灑水造成的裂縫
在進(jìn)行混凝土澆筑前,施工模板如灑水不當(dāng),導(dǎo)致模板過(guò)于干燥,或因模板本身吸水量過(guò)大,從而造成混凝土的塑性收縮變形產(chǎn)生裂縫。
1.1.2、混凝土振搗施工造成的裂縫
混凝土澆筑后如振搗不到位,或者振搗時(shí)間過(guò)短,會(huì)造成混凝土沒(méi)有達(dá)到密實(shí)狀態(tài);如果使混凝土振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng),造成石子下沉砂漿上浮,容易形成混凝土干縮變形量大,因此造成混凝土收縮不均勻產(chǎn)生裂縫。
1.1.3、混凝土后澆帶施工造成的裂縫
為了更好的解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應(yīng)力變形,國(guó)家規(guī)范要求我們采用后澆帶施工法,但是有些施工后澆帶不能按設(shè)計(jì)規(guī)范要求施工,例如后澆帶未留企口縫、板面的后澆帶不支設(shè)模板而造成斜坡槎;還有疏松混凝土未徹底鑿除干凈,施工時(shí)未提前灑水等造成混
凝土板面的裂縫。
1.1.4、模板支設(shè)和拆除造成的裂縫
模板支設(shè)過(guò)程中因脫模劑涂刷不均勻或是模板質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求等原因都會(huì)造成混凝土出現(xiàn)裂縫,拆除施工過(guò)程中由于工人施工不規(guī)范、模板支設(shè)體系不牢固,或者工人過(guò)早拆除模板和支撐鋼管等原因造成的裂縫。如項(xiàng)目部技術(shù)人員在模板支設(shè)前未對(duì)施工班組進(jìn)行技術(shù)交底,導(dǎo)致在施工過(guò)程中控制不嚴(yán),造成局部施工荷載過(guò)大,也是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)的裂縫原因。1.1.5、混凝土收面壓光造成的裂縫
混凝土表面過(guò)度的收面壓光會(huì)使表面砂漿過(guò)多,并形成含水量很大的水泥漿層,使水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳產(chǎn)生化學(xué)作用生成碳酸鈣,引起混凝土表面體積碳水化收縮,并使混凝土表面產(chǎn)生龜裂裂縫。
1.1.6、混凝土養(yǎng)護(hù)造成的裂縫
混凝土過(guò)早灑水養(yǎng)護(hù)會(huì)影響混凝土的膠結(jié)能力;過(guò)遲灑水養(yǎng)護(hù),如混凝土表面干燥過(guò)快,則通常在其表面上形成寬度大小不一且不規(guī)則的收縮裂縫。混凝土開(kāi)始養(yǎng)護(hù)的時(shí)間應(yīng)該綜合考慮氣溫、濕度、風(fēng)速等等各種因素,一般情況下,在混凝土達(dá)到初凝時(shí),就要開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)?;炷琉B(yǎng)護(hù)措施要合理,可采用麻袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù),以保證混凝土表面達(dá)到充分的濕潤(rùn),保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少7 天以上。如果混凝土養(yǎng)護(hù)不好則對(duì)混凝土整體質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響,將直接影響到混凝土本身的抗裂能力。在冬季和夏季施工期間,我們更要預(yù)先制定施工方案,施工時(shí)按照施工方案實(shí)施,特別要對(duì)混凝土內(nèi)外溫差和濕度的控制。
1.1.7、混凝土水化收縮造成的裂縫
由于混凝土中,水和水泥作用反應(yīng)后產(chǎn)生的體積會(huì)比反應(yīng)之前水和水泥的體積減小,又因水化作用時(shí),其絕對(duì)體積也會(huì)減小,即混凝土產(chǎn)生水化收縮,從而產(chǎn)生裂縫。1.2.、材料原因
1.2.1、粗細(xì)集料含泥量過(guò)大,造成混凝土收縮增大。集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
1.2.2、骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量增多,收縮量增大。
1.2.3、混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng),嚴(yán)重增加混凝土收縮。
1.2.4、水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。
1.2.5、水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因:水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開(kāi)裂影響很大?;炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高,混凝土脆性越大、越易開(kāi)裂。1.3、混凝土配合比設(shè)計(jì)原因
1.3.1、設(shè)計(jì)中水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)。
1.3.2、單方水泥用量越大、用水量越高,表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大,收縮越大。
1.3.3、配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差,導(dǎo)致混凝土離淅、泌水、保水性不良,增加收縮值。1.3.4、配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。1.4、使用原因(外界因素)
1.4.1、構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降,產(chǎn)生沉降裂縫。1.4.2、野蠻施工,隨意拆除墻體或鑿洞等,引起裂縫。
1.4.3、周圍環(huán)境影響,酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕,引起裂縫。1.4.4、意外事件,火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。1.4.5、結(jié)構(gòu)構(gòu)件各區(qū)域溫度、濕度差異過(guò)大。
二、裂縫產(chǎn)生的原因及危害
所有混凝土結(jié)構(gòu)都會(huì)出現(xiàn)裂縫,不僅有損外觀,而且影響整體性,降低剛度,使建筑物滿足不了設(shè)計(jì)的使用耐久年限。本工程裂縫產(chǎn)生的原因有如下幾點(diǎn):
2.1、因?yàn)樵诨炷潦┕み^(guò)程中,為保證混凝土澆搗的和易性,混凝土中加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分要多4-5倍。這部分游離水蒸發(fā)后,在混凝土內(nèi)部留下許多毛細(xì)孔,所以混凝土?xí)a(chǎn)生體積收縮,一般稱為游離水蒸發(fā)收縮。例如潮濕條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土,其收縮值比干燥條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土收縮值減少6%-8%。
2.2、因?yàn)榛炷猎谒苄誀顟B(tài)時(shí),剛開(kāi)始終凝,例如遇到炎熱,陽(yáng)光直射,刮大風(fēng),使混凝土表面水分蒸發(fā)太快,混凝土表面產(chǎn)生急劇的體積收縮,此時(shí)混凝土尚未有強(qiáng)度,而使混凝土表面出現(xiàn)龜裂,而水分蒸發(fā)速度取決于混凝土自身的表面溫度和混凝土表面的空氣溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度。
2.3、混凝土結(jié)構(gòu)若設(shè)置在未經(jīng)處理的回填土或松軟地基上,等混凝土澆注后,因地基浸水起不均勻沉降而導(dǎo)致裂縫。
2.4、因?yàn)榛炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì),當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形裂縫,當(dāng)變形遭到約束,則在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部將產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)(即產(chǎn)生溫度裂縫)。
三、混凝土裂縫的控制措施
3.1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的控制措施
3.1.1、當(dāng)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)特別重視構(gòu)造鋼筋的配置,應(yīng)該符合國(guó)家建筑設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)容;特別對(duì)于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選用。例如混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范上規(guī)定當(dāng)混凝土保護(hù)層大于40mm時(shí)應(yīng)設(shè)置?6@150的抗裂構(gòu)造網(wǎng)片;如果按雙向板配筋:為使樓板計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際受力情況一致,現(xiàn)澆樓板應(yīng)按雙向連續(xù)板計(jì)算配筋。為了減少開(kāi)裂,宜采用雙面配筋,增加表面配筋量。樓板最小配筋率,應(yīng)采用細(xì)直徑螺紋鋼筋。例如在單向板滿足受力情況下選用直徑較小的鋼筋,雙面配筋,可減小間距,加大配筋率,來(lái)滿足受力要求。
3.1.2、當(dāng)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)界面突變帶來(lái)的應(yīng)力集中時(shí),如果無(wú)法回避時(shí),應(yīng)當(dāng)做局部處理,如轉(zhuǎn)角處做圓角,突變處做成漸變過(guò)渡,同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋,轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋等措施。
3.1.4、合理的留設(shè)施工后澆帶將可以使混凝土自由的收縮,從而大大減少收縮應(yīng)力,使混凝土的抗拉強(qiáng)度可以大部分用來(lái)抵抗溫度應(yīng)力,從而提高混凝土抵抗溫度變化的能力。
3.1.6、設(shè)計(jì)中如何處理好柔性和剛性的關(guān)系特別重要。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中所有構(gòu)件都是被約束與約束的關(guān)系。當(dāng)所受約 束越強(qiáng),產(chǎn)生足夠變形的余地就越小,就越容易開(kāi)裂。所以,設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)重視結(jié)構(gòu)中相連 構(gòu)件的約束關(guān)系。不能一味的追求柔性或剛性,應(yīng)當(dāng)靈活運(yùn)用,達(dá)到柔性和剛性并重。3.2、材料選擇
3.2.1、根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí),盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。
3.2.2、選用級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。3.2.3、積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。3.2.4、正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對(duì)膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過(guò)大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。3.3、混凝土配合比設(shè)計(jì)
3.3.1、混凝土配合比除應(yīng)按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55的規(guī)定,根據(jù)要求的強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)、耐久性及工作性等進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)外,其配制的混凝土還應(yīng)符合4.3.2-4.3.10的規(guī)定。3.3.2、干縮率?;炷?0d的干縮率易小于0.06%。
3.3.3、坍落度。在滿足施工要求的條件下,盡量采用較小的混凝土坍落度;基礎(chǔ)、梁、樓板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm,柱、墻用的混凝土坍落度宜小于150mm;混凝土采用泵送時(shí),高層建筑用的混凝土坍落度根據(jù)泵送高度宜控制在180mm左右,多層及高層建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。3.3.4、用水量。不宜大于170kg/m3。
3.3.5、水泥用量。普通強(qiáng)度等級(jí)的混凝土宜為270-450千克每立方米,高強(qiáng)混凝土不宜大于550千克每立方米。
3.3.6、水膠比。應(yīng)采用適當(dāng)較小的水膠比?;炷了z比不已大于0.60。
3.3.7、砂率。在滿足工作性要求的前提下,應(yīng)采用較小的砂率。3.3.8、配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng),依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。4.4、施工方面 模板的安裝及拆除
4.4.1、模板及其支架應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基土類別、施工程序、施工工具和材料供應(yīng)等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑混凝土的自重、側(cè)壓力、施工過(guò)程中產(chǎn)生的荷載,以及上層機(jī)構(gòu)施工時(shí)產(chǎn)生的荷載。4.4.2、安裝的模板須構(gòu)造緊密、不漏漿、不滲水,不影響混凝土均勻性及強(qiáng)度發(fā)展,并能保證構(gòu)件形狀正確規(guī)整。
4.4.3、安裝模板時(shí),為確保保護(hù)層厚度,應(yīng)準(zhǔn)確配置混凝土墊塊和
鋼筋定位器等。
4.4.4、模板的支撐立柱應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的地面上,并應(yīng)具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性,間距適度,防止支撐沉陷,引起模板變形。上下層模板的支撐立柱應(yīng)對(duì)準(zhǔn)。
4.4.5、模板及其支架的拆除順序及相應(yīng)的施工安全措施在制定施工技術(shù)方案時(shí)應(yīng)考慮周全。拆除模板時(shí),不應(yīng)對(duì)樓層形成沖擊荷載。拆除模板及支架應(yīng)隨拆隨清運(yùn),不得對(duì)樓層形成局部過(guò)大的施工荷載。模板及其支架拆除時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)可能尚未形成設(shè)計(jì)要求的受力體系,必要時(shí)應(yīng)加設(shè)臨時(shí)支撐。5.1、混凝土的澆筑
5.5.1、為了獲得勻質(zhì)密實(shí)的混凝土,澆筑時(shí)要考慮結(jié)構(gòu)的澆筑區(qū)域、構(gòu)件類別、鋼筋配置狀況以及混凝土拌和物的品質(zhì),選用適當(dāng)機(jī)具與澆筑方法。
5.5.2、澆筑之前要檢查模板及其支架、鋼筋及保護(hù)層厚度、預(yù)埋件等的部位、尺寸,確認(rèn)正確無(wú)誤后,方可進(jìn)行澆筑。同時(shí),還應(yīng)檢查對(duì)澆筑混凝土有無(wú)障礙,必要時(shí)予以修正。
5.5.3、制定施工方案時(shí)應(yīng)考慮工程情況和實(shí)際工作能力,使各環(huán)節(jié)的施工能力應(yīng)與混凝土的一次澆筑量相適應(yīng),必要時(shí)混凝土的連續(xù)澆筑。
5.5.4、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土要進(jìn)行監(jiān)控,運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)的混凝土坍落不能滿足施工要求時(shí),可采取經(jīng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)的可靠方法調(diào)整坍落度,嚴(yán)禁隨意加水。在降雨雪時(shí)不宜在露天澆筑混凝土。
6.1、混凝土的養(yǎng)護(hù)
6.1.1、養(yǎng)護(hù)是防止混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施,必須充分重視,并制定養(yǎng)護(hù)方案,派專人養(yǎng)護(hù)工作。
6.6.2、混凝土澆注完畢,在混凝土凝結(jié)后即須進(jìn)行妥善的保溫、保濕養(yǎng)護(hù),盡量避免急劇變化、振動(dòng)以及外力的擾動(dòng)。
6.6.3、澆筑后采用覆蓋、曬水、噴霧或用薄膜保濕等養(yǎng)護(hù)措施;保溫、保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間,對(duì)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,不得少于7d;對(duì)摻用緩凝型外加劑或抗?jié)B要求的混凝土,不得少于14d。
6.6.4、底版和樓板等平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件,混凝土澆筑收漿和抹壓后,用塑料薄膜覆蓋,防止表面水份蒸發(fā),混凝土硬化至可上人時(shí),可揭去塑料薄膜,鋪上麻袋或草簾,用水澆透,有條件時(shí)盡量蓄水養(yǎng)護(hù)。6.6.5、截面較大的柱子,宜用濕麻袋圍裹噴水養(yǎng)護(hù),或用塑料膜圍裹自生養(yǎng)護(hù),也可涂刷養(yǎng)護(hù)液。
四、混凝土裂縫的處理方法 4.1、混凝土裂縫的處理方法 4.1.1、表面處理法
表面涂抹和表面貼補(bǔ)法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫,深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)(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。
4.1.2、填充法
用修補(bǔ)材料直接填充裂縫,一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫,作業(yè)簡(jiǎn)單,費(fèi)用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開(kāi)V型槽,然后作填充處理。4.1.3、灌漿法
此法應(yīng)用范圍廣,從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。利用壓送設(shè)備(壓力0.2~0.4Mpa)將補(bǔ)縫漿液注入砼裂隙,達(dá)到閉塞的目的,該方法屬傳統(tǒng)方法,效果很好。也可利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫,不用電力,十分方便效果也很理想。4.1.4、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法
此法應(yīng)用范圍廣,從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。利用壓送設(shè)備(壓力0.2~0.4Mpa)將補(bǔ)縫漿液注入砼裂隙,達(dá)到閉塞的目的,該方法屬傳統(tǒng)方法,效果很好。也可利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫,不用電力,十分方便效果也很理想。4.1.5、混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
結(jié)束語(yǔ)
裂縫是影響建筑物滿足安全性、適用性和耐久性的一個(gè)非常重要的方面,建筑物的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件常常由于各種不同的原因?qū)е赂鞣N裂縫出現(xiàn),其有害程度是可以控制的。因此加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因的分析是非常重要的,施工工藝、施工原材料等方面因素對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的影響是相互聯(lián)系、相互制約的,必須全面系統(tǒng)的考慮。從裂縫的分類入手,弄清裂縫出現(xiàn)的原因,對(duì)裂縫采取措施并加以正確的處理,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫 問(wèn)題將會(huì)逐漸得到圓滿的解決。
在混凝土裂縫問(wèn)題,我要從兩個(gè)方面進(jìn)行對(duì)待。一方面,我們可以提前根據(jù)混凝土的所處環(huán)境,從施工原材料、施工工藝以及施工環(huán)境等方面綜合考慮,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理、原材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)更好、施工工藝更先進(jìn)和施工環(huán)境更適合混凝土的后期的各種變化,從而提前制定預(yù)防措施方案,使混凝土裂縫降到國(guó)家和地方規(guī)范要求的控制范圍內(nèi);另一方面,對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)超過(guò)規(guī)范允許范圍的裂縫,我們可以根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平,利用新產(chǎn)品、新技術(shù)和新工藝對(duì)已出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修補(bǔ),從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)和損失最小化。
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作以及外觀質(zhì)量。
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現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分析及預(yù)防 [J] 山西建
筑,2006
致 謝
時(shí)光匆匆,轉(zhuǎn)眼間三年的函授本科學(xué)習(xí)生涯已接近尾聲。當(dāng)我運(yùn)用所學(xué)知識(shí)寫這篇論文時(shí),才感到在學(xué)校教室聽(tīng)老師授課是一件多么幸福的事情。所以,在這里我要感謝教所有給我授課,教我知識(shí)的老師們,感謝老師們用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度,誨人不倦的高尚師德以及精益求精的工作作風(fēng)感染著我積極向上,努力學(xué)習(xí)的態(tài)度。還要感謝老師給我細(xì)心講解選題的思路以及在寫課題內(nèi)容時(shí)需要注意的事項(xiàng)。在此向老師們致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
感謝給我提供參考文獻(xiàn)的學(xué)者們,謝謝他們給我提供了大量的參考文獻(xiàn)。同時(shí)也感謝建筑業(yè)的前輩們給予我很多的創(chuàng)作靈感以及課題內(nèi)容中所提到的很多在施工中可參考的可行性解決方法。
最后,感謝這些學(xué)期以來(lái)老師們對(duì)我孜孜不倦的教授,讓我學(xué)到了很多很多的知識(shí),這些知識(shí)在我今后的學(xué)習(xí)和工作中很是受用,受益匪淺。再次向老師們致以崇高的敬意!祝老師們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦幸环L(fēng)順,身體健康!
第二篇:土木工程專業(yè)大體積混凝土裂縫控制畢業(yè)論文
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
現(xiàn)代科技學(xué)院本科畢業(yè)論文
題 目:大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制與研究
學(xué) 部: 工程技術(shù)學(xué)部
學(xué)生姓名: 王宗盛 專 業(yè):
土木工程
班級(jí)學(xué)號(hào): 20*** 指導(dǎo)教師姓名: 劉京紅 王印
指導(dǎo)教師職稱: 教授 副教授
2015 年 5月 20日
大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制研究
土木工程1001班 李軍輝 指導(dǎo)教師:劉京紅 王印
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工程建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大型化、復(fù)雜化。這使得工業(yè)與民用建筑中的大體積混凝土溫度裂縫問(wèn)題日益突出并成為具有相當(dāng)普遍性的問(wèn)題。大體積混凝土溫度裂縫問(wèn)題十分復(fù)雜,它涉及到和工程結(jié)構(gòu)相關(guān)的方方面面。對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ)的溫度裂縫控制更是涉及到巖土、結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工、環(huán)境等多專業(yè)、多學(xué)科。大體積混凝土在硬化過(guò)程釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化,由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素,從而影響結(jié)構(gòu)的整體性、防水性和耐久性,并成為結(jié)構(gòu)的隱患。因此,大體積混凝土在施工中必須考慮裂縫控制。總結(jié)分析了大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因以及控制措施,根據(jù)具體情況把這些措施靈活應(yīng)用于具體大體積的基礎(chǔ)工程施工,在施工中對(duì)材料選擇、配合比、外加劑、施工布置、澆筑工藝、養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)采取了嚴(yán)格的控制措施,并同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)典型位置的內(nèi)外溫度差進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。針對(duì)基礎(chǔ)工程所采取的溫控措施和監(jiān)測(cè)結(jié)果,為同類工程的施工提供了參考,也為進(jìn)一步的理論研究提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞:
大體積混凝土;裂縫控制;水化熱;溫度應(yīng)力
Research on Control to Cracks of Massive Concrete Structure
Abstract :With economic development of China, the scale of construction works is become more and more large and complicated.This makes the temperature cracks of massive concrete structure in industrial buildings become increasingly prominent with a universal problem.The problem of temperature cracks of Massive concrete is very complicated.It involves all aspects of the engineering structure.The control to massive concrete foundation temperature cracks is more related to rock, structure, building materials, construction, environmental, and other multi-disciplinary.The heat of hydration is released in the hardening process of massive concrete will cause a greater temperature changes.The resulting temperature stress is the main factors to cause concrete cracks, then it affect integrity, waterproof and durability of the structure, and it become a hidden danger of structure.Cracks control must be considered during the construction of massive concrete structure.The mechanism and control measures of temperature cracks of massive concrete foundation in this paper are analyzed.According to circumstances, these measures are applied in construction of the specific massive concrete foundation.Strict control measures are taken during the construction in the choice of materials, mix, additives, construction layout, pouring technology, conservation and other links, at the same time, temperature difference between the internal and external of the foundation in the typical locations are monitored.The monitoring results show that the temperature differences are all reasonable, cracks are avoided.In addition, control measures of temperature cracks are taken that are reasonable and effective.The temperature control measures and monitoring results not only provides a convenient for the similar construction projects, but also provides reference data for further theoretical research.Keywords: massive concrete;cracks control;hydration heat;temperature stress
目錄
第 1 章
緒
論................................................................................................1
1.1 課題的背景與實(shí)際意義.........................................................................1
1.1.1 大體積混凝土的定義................................................................1 1.1.2 大體積混凝土在工程上的應(yīng)用................................................1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.....................................................................................2
1.2.1 國(guó)內(nèi)情況......................................................................................2 1.2.2 國(guó)外情況......................................................................................2 1.3 本文研究的內(nèi)容和研究方法.................................................................2
1.3.1 研究的內(nèi)容..................................................................................2 1.3.2 研究的方法..................................................................................3
第 2 章 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析及預(yù)測(cè)........................................4
2.1 裂縫的種類.............................................................................................4
2.1.1 微觀裂縫......................................................................................4 2.1.2 宏觀裂縫......................................................................................4 2.2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析.....................................................4
2.2.1 水化熱的影響..............................................................................5 2.2.2 內(nèi)外約束的影響..........................................................................5 2.2.3 外界氣溫變化的影響..................................................................5 2.2.4 混凝土的收縮變形影響..............................................................5
第 3 章 大體積混凝土裂縫控制措施................................................................6
3.1 大體積混凝土裂縫控制措施.................................................................6
3.1.1 設(shè)計(jì)措施......................................................................................7 3.1.2 材料控制措施..............................................................................7 3.1.3 施工措施......................................................................................8 3.1.4 監(jiān)測(cè)措施....................................................................................9 3.2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理.........................................................................10 參考文獻(xiàn)..............................................................................................................1
1第 1 章
緒
論
1.1 課題的背景與實(shí)際意義
許多混凝土結(jié)構(gòu)建筑物在建設(shè)工程中和使用工程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫,這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。它是長(zhǎng)期困擾著建筑工程技術(shù)人員的技術(shù)難題。近代科學(xué)關(guān)于混凝土強(qiáng)度的細(xì)觀研究以及大量工程實(shí)踐所提供的經(jīng)驗(yàn)都說(shuō)明,結(jié)構(gòu)物的裂縫是不可避免的,裂縫是一種人們可以接受的材料特征,如對(duì)建筑物抗裂要求過(guò)嚴(yán), 必將付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià); 科學(xué)的要求應(yīng)是將其有害程度控制在允許范圍內(nèi)。這些關(guān)于裂縫的預(yù)測(cè)、預(yù)防和處理工作,統(tǒng)稱之為“建筑物的裂縫控制”,這方面的科學(xué)研究工作是有重要的現(xiàn)實(shí)意義和技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義,大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫主要是由于變形作用引起的。
1.1.1 大體積混凝土的定義
對(duì)于大體積混凝土的定義,美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)有過(guò)這樣的規(guī)定:“任何就地澆筑的大體積混凝土,其體積之大,必須要求采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問(wèn)題,以最大限度地減少開(kāi)裂?!盵1]日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的定義是:“結(jié)構(gòu)斷面的最小尺寸在 800mm以上,同時(shí)水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò) 25℃的混凝土,稱之為大體積混凝土。”[2]我國(guó)工程界認(rèn)為當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)斷面尺寸大于 1m 時(shí),就稱之為大體積混凝土。[3]文獻(xiàn)指出:在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)中,一般現(xiàn)澆的連續(xù)墻結(jié)構(gòu)、地下構(gòu)筑物及設(shè)備基礎(chǔ)等是容易由溫度收縮應(yīng)力引起裂縫的結(jié)構(gòu),通稱為“大體積混凝土結(jié)構(gòu)”。
從國(guó)內(nèi)外對(duì)大體積混凝土的定義來(lái)看,大體積混凝土在幾何尺寸上較大,同時(shí)考慮了水泥水化熱引起的體積變化與裂縫問(wèn)題。
1.1.2 大體積混凝土在工程上的應(yīng)用
在水利工程中,大體積混凝土主要用于混凝土大壩的澆筑,如三峽大壩混凝土的澆筑,其混凝土澆筑規(guī)模之大舉世矚目;在橋梁工程中,主要用于橋墩的大體積混凝土澆筑;在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)中,大型設(shè)備基礎(chǔ)、高層建筑箱形基礎(chǔ)底板、筏式基礎(chǔ)底板、連續(xù)墻以及地下隧道都屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng),我國(guó)高層或超高層建筑大量涌現(xiàn),工程規(guī)模日趨擴(kuò)大,結(jié)構(gòu)形式也日趨復(fù)雜,大型工業(yè)與民用建筑中的一些基礎(chǔ),其體積達(dá)幾千 m 3以上者屢見(jiàn)不鮮,而一些超高層的民用建筑的筏式基礎(chǔ)混凝土的體積有的達(dá) 1 萬(wàn) m 3以上,厚度達(dá) 2~4m,長(zhǎng)度超過(guò) 100m。如上海金茂大廈大體積混凝土筏式基礎(chǔ),厚度達(dá) 4m,混凝土總量為 13500 m 3。
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)情況
我國(guó)對(duì)于混凝土開(kāi)裂方面研究較多,而在建筑工程中,對(duì)于荷載作用下已硬化混凝土開(kāi)裂方面有些成果外,隨著大規(guī)?;窘ㄔO(shè)的進(jìn)行,商品混凝土的應(yīng)用所帶來(lái)的新問(wèn)題,國(guó)內(nèi)對(duì)非荷載作用下混凝土開(kāi)裂的研究主要集中在開(kāi)裂的原因和控制措施上。
黃土元教授[4]從混凝土材料本身分析了早期混凝土開(kāi)裂的原因,施工單位為了提高工期過(guò)渡地追求早強(qiáng)水泥,水泥生產(chǎn)廠商為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要也追求早強(qiáng),甚至“超早強(qiáng)”。而對(duì)早強(qiáng)混凝土早期性能的研究相對(duì)不足。不少水泥的 3 天強(qiáng)度已超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)很多,過(guò)高的早期強(qiáng)度容易產(chǎn)生早期裂縫。同時(shí)高早強(qiáng)容易引起混凝土后期性能的劣化。
1.2.2 國(guó)外情況
從國(guó)外有關(guān)規(guī)范及一些重大工程的實(shí)際設(shè)計(jì)看出,對(duì)待建筑結(jié)構(gòu)變形作用引起的裂縫問(wèn)題,客觀上存在著兩類學(xué)派:
第一類,設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定得很靈活,沒(méi)有驗(yàn)算裂縫的明確規(guī)定,設(shè)計(jì)方法留給設(shè)計(jì)人員自由處理。對(duì)伸縮縫和沉降縫的設(shè)置,沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定,基本上按經(jīng)驗(yàn)設(shè)置,有許多工程不留伸縮縫,不留沉降縫,基本上采取“裂了就堵,堵不住就排”的實(shí)際處理手法。一些有關(guān)的裂縫計(jì)算則只作為參考資料而不作為規(guī)定。
第二類,設(shè)計(jì)規(guī)范有明確規(guī)定,對(duì)于荷載裂縫有計(jì)算公式并有嚴(yán)格的允許寬度限制。對(duì)于變形引起的裂縫沒(méi)有計(jì)算規(guī)定,只要按規(guī)范每隔一定距離留一條伸縮縫,荷載差別大,留沉降縫就認(rèn)為問(wèn)題不復(fù)存在了,即留縫就不裂的設(shè)計(jì)原則。
有關(guān)溫度對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)變形的影響,各國(guó)也有相應(yīng)的規(guī)定。對(duì)于大體積混凝土的澆筑溫度,美國(guó)規(guī)定不超過(guò) 32℃;日本土木工程學(xué)會(huì)施工規(guī)范規(guī)定不超過(guò) 30℃,日本建筑學(xué)會(huì)規(guī)范規(guī)定不超過(guò) 35℃。前蘇聯(lián)規(guī)范規(guī)定:澆筑表面系數(shù)大于 3 的結(jié)構(gòu)時(shí),混凝土從攪拌站運(yùn)出時(shí)的溫度不超過(guò) 30~35℃;原西德規(guī)范規(guī)定:新拌混凝土卸車時(shí)的溫度不得超過(guò) 30℃。在我國(guó),《水工混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(SDJ207-82)規(guī)定:大體積混凝土澆筑溫度不宜超過(guò) 28℃;而在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)中僅規(guī)定:“基礎(chǔ)大體積混凝土連續(xù)澆筑時(shí),應(yīng)實(shí)測(cè)內(nèi)部溫差”,但并無(wú)具體控制值。
1.3 本文研究的內(nèi)容和研究方法
1.3.1 研究的內(nèi)容
1).結(jié)合工程實(shí)踐研究大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
大體積混凝土施工過(guò)程中,由于混凝土中水泥的水化作用是放熱反應(yīng),大體積混凝土自身又具有一定的保溫性能,因此其內(nèi)部溫升幅度較其表面的溫升幅度要大得多,而在混凝土升溫峰值過(guò)后的降溫過(guò)程中,內(nèi)部降溫速度又比其表層慢得多,在這些過(guò)程中,混凝土各部分的熱脹冷縮(稱為溫度變形)及由于其相互
約束及外界約束的作用而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力(稱為溫度應(yīng)力),是相當(dāng)復(fù)雜的。一旦溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土所承受的拉力極限值時(shí),混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫。這是混凝土澆筑后由于溫升影響產(chǎn)生的第一種裂縫。
由于溫升影響產(chǎn)生的第二種裂縫是收縮裂縫。這種裂縫產(chǎn)生在混凝土的降溫階段,即當(dāng)混凝土降溫時(shí),由于逐漸散熱而產(chǎn)生收縮,再加上混凝土硬化過(guò)程中,由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā),以及膠質(zhì)體的膠凝等作用,促使混凝土硬化時(shí)收縮。這兩種收縮,在收縮時(shí)由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束,會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力(拉應(yīng)力),如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過(guò)當(dāng)時(shí)的混凝土抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫,這種收縮裂縫有時(shí)會(huì)貫穿全斷面,成為結(jié)構(gòu)性裂縫,帶來(lái)嚴(yán)重的危害。
2).研究大體積混凝土裂縫控制的技術(shù)措施
設(shè)計(jì)方面:采用留永久變形縫作法或設(shè)置后澆帶;合理的平面和立面設(shè)計(jì),避免截面的突變,從而減少約束應(yīng)力:合理布置分布鋼筋,盡量采用小直徑、密間距,變截面處加強(qiáng)分布筋;避免用高強(qiáng)混凝土,盡可能選用中低強(qiáng)度混凝土,采用 60 天或 90 天強(qiáng)度;采用滑動(dòng)層來(lái)減小基礎(chǔ)的約束。
材料方面:科學(xué)地選用材料配比,用較低的水灰比、水和水泥用量;選用中熱或低熱的水泥品種;摻加外加劑;摻加粉煤灰減少水泥用量;嚴(yán)格控制砂石骨料的含泥量。
施工方面:用保溫隔熱法對(duì)大體積混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù);控制水化熱溫升,混凝土中心與表面的最大溫差不高于 25℃;控制降溫速度;用草袋和塑料薄膜進(jìn)行保溫和保濕;用冷卻水管來(lái)降低水化熱,或使用微膨脹混凝土;采用分層澆筑或跳倉(cāng)澆筑方法。
1.3.2 研究的方法
本文結(jié)合大慶石化高壓聚乙烯裝置防爆壩承臺(tái)施工實(shí)踐,采取相應(yīng)的裂縫控制措施,監(jiān)控大體積混凝土溫度,分析溫度曲線,研究分析了大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生機(jī)理,分析裂縫的主要影響因素。從設(shè)計(jì)、原材料、配合比、外加劑、施工工藝等幾方面研究大體積混凝土的溫度應(yīng)力、開(kāi)裂原因和裂縫控制措施,驗(yàn)證裂縫控制措施的效果。
第 2 章 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析及預(yù)測(cè)
2.1 裂縫的種類
文獻(xiàn)[6]指出,按混凝土的裂縫寬度不同,可將混凝土裂縫分為“微觀裂縫”和“宏觀裂縫”兩種。
2.1.1 微觀裂縫 世紀(jì) 60 年代以來(lái),通過(guò)混凝土的現(xiàn)代試驗(yàn)研究設(shè)備(如各種實(shí)體顯微鏡、X 光照相設(shè)備等),可以證實(shí)在尚未承受荷載的混凝土結(jié)構(gòu)中存在著肉眼看不見(jiàn)的微觀裂縫。其寬度為 0.05 m m 以下。微觀裂縫主要有粘結(jié)裂縫,水泥石裂縫和骨料裂縫三種。
2.1.2 宏觀裂縫
混凝土中寬度不小于 0.05 m m 的裂縫是肉眼可見(jiàn)裂縫,亦稱宏觀裂縫。宏觀裂縫是微觀裂縫不斷擴(kuò)展的結(jié)果。
宏觀裂縫又可分為表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫三種,見(jiàn)圖2-1
2.2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
大體積混凝土施工階段產(chǎn)生的溫度裂縫,是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果。一方面是混凝土由于內(nèi)外溫差產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變,另一方面是結(jié)構(gòu)的外約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)的約束阻止了這種應(yīng)變,一旦溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土能承受的極限抗拉強(qiáng)度,就會(huì)產(chǎn)生不同程度的裂縫。
2.2.1 水化熱的影響
水泥在水化反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。這是大體積混凝土內(nèi)部溫升的主要熱量來(lái)源。試驗(yàn)證明每克普通硅酸鹽水泥放出的熱量可達(dá) 500J。由于大體積混凝土截面厚度大,水化熱聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散發(fā),所以會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部急驟升溫。在水利工程中一般為 15~25℃ [7]。而建筑工程中一般為 20~30℃,甚至更高。試驗(yàn)表明,水泥水化熱在 1~3 天內(nèi)放出的熱量最多,大約占總熱量的 50%左右,混凝土澆筑后的 3~5 天內(nèi),混凝土內(nèi)部溫度最高。
建筑結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)日趨提高,但有許多結(jié)構(gòu)不適當(dāng)?shù)倪x擇了過(guò)高的強(qiáng)度等級(jí)。習(xí)慣上認(rèn)為:“強(qiáng)度等級(jí)越高安全度越大,就高不就低,提高混凝土強(qiáng)度沒(méi)壞處”。
2.2.2 內(nèi)外約束的影響
各種混凝土結(jié)構(gòu)在變形變化中,必然受到一定的約束,從而阻礙其自由變形,阻礙變形的因素稱為約束條件。約束又分為內(nèi)約束和外約束。
1).外約束
一個(gè)物體的變形受到其他物體的阻礙,一個(gè)結(jié)構(gòu)的變形受到另一個(gè)結(jié)構(gòu)的阻礙,這種結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間,物體與物體之間的相互牽制作用稱作“外約束”。由于各種建筑結(jié)構(gòu)所處的具體條件不同,便在結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生不同程度的約束,按約束程度的大小,外約束又分為無(wú)約束(自由體)、彈性約束和全約束(嵌固體)三種。
2).內(nèi)約束
一個(gè)物體或一個(gè)構(gòu)件本身各質(zhì)點(diǎn)之間的相互約束作用,稱為“內(nèi)約束”。沿著一個(gè)構(gòu)件截面各點(diǎn)可能有不同的溫度和收縮變形,引起連續(xù)介質(zhì)各點(diǎn)間的內(nèi)約束應(yīng)力。結(jié)構(gòu)物的裂縫中,非貫穿的表面裂縫占 60%~70%。其開(kāi)裂原因主要是變形變化引起的自約束應(yīng)力。當(dāng)各種大體積混凝土厚度大于或等于 500mm時(shí),就可能由于水化熱的不均勻降溫和不均勻收縮引起的顯著的自約束應(yīng)力,導(dǎo)致表面開(kāi)裂。
2.2.3 外界氣溫變化的影響
大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工階段,外界氣溫的變化對(duì)防止大體積混凝土開(kāi)裂有著重大影響。因?yàn)橥饨鐨鉁赜?,混凝土的澆筑溫度也愈高;而如果外界溫度下降,又增加混凝土的降溫幅度,特別是氣溫驟降,會(huì)大大增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫度梯度,因而會(huì)造成過(guò)渡的溫度應(yīng)力,易使大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。
混凝土的內(nèi)部溫度是由水化熱的絕熱溫升、澆筑溫度和結(jié)構(gòu)物的散熱溫度等各種溫度的疊加之和組成,而溫度應(yīng)力則是由溫差所引起的溫度變形造成的;溫差愈大,溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí),在高溫條件下,大體積混凝土由于厚度大,不易散熱。
2.2.4 混凝土的收縮變形影響
1).混凝土的收縮
大部分混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因是由于變形作用引起的,而變形作用包括溫度、濕度及不均勻沉降等。在幾種變形中,濕度變化引起的裂縫又占主要部分?;炷林匾M成部分是水泥和水,通過(guò)水泥和水的水化作用,形成膠凝材料,將松散的砂石骨料膠合成為人工石體——混凝土。
混凝土中含有大量空隙、粗孔、及毛細(xì)孔,這些空隙中存在水分,水分的活動(dòng)影響到混凝土的一系列性質(zhì),特別是產(chǎn)生“濕度變形”的性質(zhì)對(duì)裂縫控制有重要作用。混凝土中的水分有化學(xué)結(jié)合水、物理—化學(xué)結(jié)合水和物理力學(xué)結(jié)合水三種。
2).收縮的種類
①自生收縮
混凝土硬化過(guò)程中由于化學(xué)作用引起的收縮,是化學(xué)結(jié)合水與水泥的化合結(jié)果,也稱為硬化收縮,這種收縮與外界濕度變化無(wú)關(guān)。
②塑性收縮
混凝土澆筑后 4~15 小時(shí)左右,水泥水化反應(yīng)激烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)現(xiàn)象,引起失水收縮,是在初凝過(guò)程中發(fā)生的收縮,也稱之為凝縮,此時(shí)骨料與膠合料之間也產(chǎn)生不均勻的沉縮變形,都發(fā)生在混凝土終凝之前,即塑性階段,故稱為塑性收縮。
③碳化收縮
大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形稱為碳化收縮。
④干縮(失水收縮)
水泥石在干燥和水濕的環(huán)境中要產(chǎn)生干縮和濕漲現(xiàn)象,最大的收縮是發(fā)生在第一次干燥之后,收縮和膨脹變形是部分可逆的。
3)、收縮的影響因素
水泥用量越大,用水量越大,表現(xiàn)為水泥漿量越大,塌落度大,收縮越大,因此避免雨中澆筑混凝土,遇小雨,應(yīng)采取防雨措施(特別是下料部位)并調(diào)整水灰比。
4)、混凝土的體積變形
混凝土在水泥水化過(guò)程中要產(chǎn)生一定的體積變形,成為“自由體積變形”?;炷恋氖湛s機(jī)理比較復(fù)雜,其主要原因,可能是內(nèi)部空隙水蒸發(fā)變化時(shí)引起的毛細(xì)管引力。收縮在很大程度上是有可逆現(xiàn)象的。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態(tài),還可以回復(fù)膨脹并幾年達(dá)到原有的體積。干濕交替將引起混凝土體積的交替變化,這對(duì)混凝土是很不利的。
第 3 章 大體積混凝土裂縫控制措施
3.1 大體積混凝土裂縫控制措施
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,現(xiàn)有大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫,絕大多數(shù)是由溫度裂縫原因而產(chǎn)生的。防止產(chǎn)生溫度裂縫是大體積混凝土研究的重要課題,我國(guó)自 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始進(jìn)行研究,目前已積累了很多成功的經(jīng)驗(yàn)。工程上常用的防止混凝土裂縫的措施主要有:①采用中、低熱的水泥品種;②對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分縫分塊;③在滿足強(qiáng)度和其它性能要求的前提下,盡量降低水泥用量;④摻加適宜的外加劑;⑤控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度;⑥選擇適宜的集料;⑦預(yù)
埋水管、通水冷卻、降低混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度;⑧采用表面保護(hù)、保溫隔熱措施,降低內(nèi)外溫差;⑨采取防止大體積混凝土裂縫的結(jié)構(gòu)措施。
3.1.1 設(shè)計(jì)措施
1).設(shè)置后澆帶
在現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,只在施工期間保留的臨時(shí)性施工縫,稱為“后澆帶”。該“后澆帶”根據(jù)具體條件,保留一定時(shí)間后,在進(jìn)行填充封閉,后澆成連續(xù)整體的無(wú)伸縮縫結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@種縫只在施工期間存在,所以是一種特殊的施工縫。但是,又因?yàn)樗哪康氖侨∠Y(jié)構(gòu)中的永久性變形縫,與結(jié)構(gòu)的溫度收縮應(yīng)力和差異沉降有關(guān),所以它又是一種設(shè)計(jì)中的伸縮縫和沉降縫,一種臨時(shí)性的變形縫。它既是施工措施,又是設(shè)計(jì)手段。
2).合理配置鋼筋
在常溫和允許應(yīng)力狀態(tài)下,鋼筋的性能是比較穩(wěn)定的,其與混凝土的熱膨脹系數(shù)相差不大。
3).設(shè)置滑動(dòng)層
為了減小混凝土由于邊界存在約束而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,在與外約束的接觸面上全部設(shè)置滑動(dòng)層,則結(jié)構(gòu)計(jì)算長(zhǎng)度可折減約一半。
4).避免應(yīng)力集中
在結(jié)構(gòu)的孔洞周圍,變斷面轉(zhuǎn)角部位,轉(zhuǎn)交處等,由于溫度變化和混凝土收縮,會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致混凝土裂縫。為此,可在空洞四周增配斜向鋼筋、鋼筋網(wǎng)片;在變斷面處避免斷面突變,可作局部處理使斷面逐漸過(guò)渡,同時(shí)增配一定量的抗裂鋼筋,這對(duì)防止裂縫產(chǎn)生是有很大作用的。
5).設(shè)置緩沖層
設(shè)置緩沖層,即在高低底板交接處、底板地梁處等,用 30~50mm 厚的聚苯乙烯泡沫塑料作垂直隔離,以緩沖基礎(chǔ)收縮時(shí)的側(cè)向壓力。
6).設(shè)置應(yīng)力緩和溝
3.1.2 材料控制措施
1).水泥品種選擇和用量控制
大體積混凝土結(jié)構(gòu)引起裂縫的主要原因是:混凝土的導(dǎo)熱性能較差,水泥水化熱的大量積聚,使混凝土出現(xiàn)早期溫升和后期溫降現(xiàn)象。因此,控制水泥水化熱引起的溫升,即減少混凝土內(nèi)外溫差,對(duì)降低溫度應(yīng)力,防止產(chǎn)生溫度裂縫將起到十分重要的作用。
2).摻加外加料
大體積混凝土一般體積都較大,其主要特征:結(jié)構(gòu)厚、混凝土量大,水泥水化熱使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫升和收縮變形,因此混凝土裂縫控制是一個(gè)十分關(guān)鍵的技術(shù)。為了保證混凝土的整體性,密實(shí)性和耐久性不受影響,在大體積混凝土中摻入外加劑和外摻料,充分利用它們各自的優(yōu)點(diǎn),相互補(bǔ)充并采取科學(xué)的施工工藝及合理的混凝土養(yǎng)護(hù)措施來(lái)控制裂縫,防止?jié)B漏,從而保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。混凝土中常用的外加料主要是外加劑和摻合料。
3).集料的選擇
大體積混凝土所需的強(qiáng)度并不是很高的,所以組成混凝土的砂石料比高強(qiáng)
混凝土要高,約占混凝土總質(zhì)量的 85%左右,正確選用砂石料對(duì)保證混凝土質(zhì)量、節(jié)約水泥用量、降低水化熱量、降低工程成本是非常重要的。集料的選用應(yīng)根據(jù)就地取材的原則,首先 考慮成本較低、質(zhì)量?jī)?yōu)良、滿足要求的天然砂石料。3.1.3 施工措施
1).控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度
為了降低大體積混凝土的總溫升,減少結(jié)構(gòu)物的內(nèi)外溫差,控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度同樣非常重要。
① 控制混凝土的出機(jī)溫度
根據(jù)攪拌前混凝土原材料總的熱量與攪拌后混凝土總的熱量相等的原理,可用下公式計(jì)算
T0=[(CS+CWQS)WSTS+(Cg+CwQg)WgTg+CcWcTc+Cw(WwQsWc-QgWs)Tw]/(CsWs+CgWg+CwWw+CcWc)
(3-1)
式中
CS,Cg,Cc,Cw—分別為砂、石、水泥、和水的比熱,J/Kg·℃;
Ws,Wg,Wc,Ww—分別為每 m3砂、石、水泥、和水的用量,Kg;
TS,Tg,Tc,Tw—分別為砂、石、水泥、和水的拌合溫度,℃;
QS,Qg—分別為砂、石的含水量,%。
計(jì)算時(shí)一般取 CS= Cg= Cc=800(J/Kg·℃);
Cw=4000(J/Kg·℃)。
由以上計(jì)算公式可以看出,在混凝土原材料中,砂石的比熱比較小,但占混凝土總質(zhì)量的 85%左右;水的比熱較大,但它占混凝土總質(zhì)量的 6%左右。因此,對(duì)混凝土出機(jī)溫度影響最大的是石子的溫度,砂的溫度次之,水泥的溫度影響最小。為了降低混凝土的出機(jī)溫度,其最有效的辦法就是降低砂、石的溫度。如在氣溫較高時(shí),為防止太陽(yáng)的直接照射,可在砂石堆料場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易的遮陽(yáng)裝置,砂石溫度可降低 3~5℃。在拌合前用冷水沖洗粗集料,在儲(chǔ)料倉(cāng)中通冷風(fēng)預(yù)冷,再加上冰屑拌合,可使混凝土的出機(jī)溫度達(dá)到 7℃的要求。
② 控制混凝土的澆筑溫度
混凝土從攪拌機(jī)出料后,經(jīng)攪拌車或其它工具運(yùn)輸、卸料、澆筑、平倉(cāng)、振搗等工序后的混凝土溫度稱為混凝土澆筑溫度。
2).大體積混凝土配合比的控制
① 當(dāng)大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為 C20 以上時(shí),經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意,可利用混凝土 60天的后期強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度評(píng)定、工程交工驗(yàn)收及混凝土配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)。這樣有利于降低大體積混凝土工程施工中因水泥水化熱引起的溫升,達(dá)到降低溫度應(yīng)力的目的,同時(shí)也節(jié)約施工及保溫養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
② 大體積混凝土配合比的選擇,在保證基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)所規(guī)定強(qiáng)度、耐久性等要求和滿足施工工藝特性的前提下,應(yīng)按照合理使用材料、減少水泥用量和降低混凝土的絕熱溫升的原則進(jìn)行選擇。
3).混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù) ① 澆筑方案
混凝土的澆筑方法可用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑
對(duì)于工程量較大、澆筑面積也大、一次連續(xù)澆筑層厚度不大(一般不超過(guò) 3m),且澆筑能力不足時(shí)的混凝土工程,宜采用推移式連續(xù)澆筑法。
②
采取分層澆筑混凝土?xí)r,水平施工縫的處理 ③
混凝土的拌制、運(yùn)輸
4).大體積混凝土的冬期施工
在工業(yè)與民用建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的冬期施工中,主要是防止早期混凝土被凍問(wèn)題;而在大體積混凝土的冬期施工中,情況有所不同,除了防止早期混凝土被凍壞外,還存在著控制溫差、防止裂縫的問(wèn)題,而且防凍與防裂之間往往還存在著矛盾。在設(shè)計(jì)和施工中,必須妥善解決這個(gè)矛盾,兼顧防凍與防裂兩方面的要求。這是大體積混凝土冬期施工的主要特點(diǎn)。
⑴ 大體積混凝土冬季施工的原則
連續(xù) 5 天日平均氣溫 5℃以下,即進(jìn)入混凝土的冬期施工階段。
大體積混凝土冬期施工應(yīng)兼顧防凍與防裂兩方面的要求,因此應(yīng)遵循以下三條基本原則:
①砂、石等原材料中不能含有凍塊,混凝土拌和物也應(yīng)該具有一定的溫度,以保證在運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中不致凍結(jié)。
②混凝土在達(dá)到臨界強(qiáng)度之前不能受凍,以免混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到破壞,最終強(qiáng)度受到損失。
③混凝土的內(nèi)外溫差和最高溫度均不能超過(guò)規(guī)定數(shù)值,以免發(fā)生裂縫,破壞結(jié)構(gòu)的整體。
⑵ 大體積混凝土冬期施工的技術(shù)措施
為了使上述冬期施工的原則得到滿足,必須采取一系列技術(shù)措施。
①混凝土出機(jī)溫度與澆筑溫度的選擇
②基礎(chǔ)及冷壁的預(yù)熱
在澆筑混凝土以前,對(duì)基礎(chǔ)、預(yù)埋鐵件及與新混凝土接觸的冷壁(老混凝土、預(yù)制混凝土模板等),應(yīng)用蒸汽清除所有的冰、雪、霜凍,并使其表面溫度上升。
③原材料加熱
水的加熱可用鍋爐、電熱或蒸汽,砂料加熱可用封閉的蛇形管,石料加熱使用蒸汽最方便。
④運(yùn)輸中的保溫
運(yùn)輸中的熱量損失與運(yùn)輸工具有關(guān)。如使用大型運(yùn)輸罐,熱損失一般不大。⑤澆筑過(guò)程中減少熱量損失
混凝土是分層澆筑的,每層厚度 200-500mm,由于厚度薄,散熱面積大,澆筑過(guò)程中的熱量損失是很大的。
⑥保溫養(yǎng)護(hù)
混凝土澆筑完畢以后,應(yīng)采取嚴(yán)格的保溫養(yǎng)護(hù)措施,使混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)展。
3.1.4 監(jiān)測(cè)措施
大體積混凝土的溫控施工中,除應(yīng)進(jìn)行水泥水化熱的測(cè)定外,在混凝土澆筑過(guò)程中還應(yīng)進(jìn)行混凝土澆筑溫度的監(jiān)測(cè),在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行混凝土澆筑塊體升降溫、內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度等監(jiān)測(cè)。這些監(jiān)測(cè)結(jié)果能及時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)大體積混凝土澆筑塊內(nèi)溫度變化的實(shí)際情況,以及所采用的施工技術(shù)措施的效果,為工程技術(shù)人員及時(shí)采取溫控對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。
3.2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理
盡管對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)采取各種各樣的防裂措施,但是工程實(shí)踐證明,由于各種復(fù)雜因素的影響,在混凝土澆筑不久或在施工期間就會(huì)出現(xiàn)裂縫。裂縫的一般修補(bǔ)方法有:表面修補(bǔ)法、內(nèi)部修補(bǔ)法、結(jié)構(gòu)加固法。
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第三篇:關(guān)于混凝土畢業(yè)論文
重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院
重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院
畢 業(yè) 論
《對(duì)混凝土裂縫的研究》
學(xué)
院:信息與建筑工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí): 建筑工程ZK331101 姓
名: 張寬 學(xué)
號(hào):7125603010529 指導(dǎo)教師:陳紅 完成日期:2014年3月
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文
重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院
摘 要
混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的氣體和水組成。在溫度和濕度變化的條件下,硬化并產(chǎn)生體積變形,由于各種材料變形不一致,互相約束而產(chǎn)生初始應(yīng)力,造成在混凝土內(nèi)出現(xiàn)微裂縫。這種微細(xì)裂縫的分布不規(guī)則且不連貫,在荷載或應(yīng)力作用下,裂縫開(kāi)始擴(kuò)展,并逐漸互相貫通,從而出現(xiàn)較大的肉眼可見(jiàn)的裂縫,稱為宏觀裂縫,即通常所說(shuō)的裂縫。
開(kāi)裂發(fā)生的原因可能是原材料的選取與配合比的選擇不當(dāng)、施工方法和措施有誤、建筑物所處的條件影響以及結(jié)構(gòu)不合理等。混凝土所產(chǎn)生的溫度收縮、干燥收縮、不均勻沉降、結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中等都可能會(huì)導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。在實(shí)際工程中, 往往是各種因素多重作用引起混凝土開(kāi)裂。寬度小于或等于0.05mm的裂縫通常對(duì)使用無(wú)大的危害, 叫做無(wú)害裂縫, 而結(jié)構(gòu)物的有害裂縫不僅會(huì)降低力學(xué)性能和承載力, 而且直接影響結(jié)構(gòu)耐久性, 縮短使用壽命。施工中應(yīng)采取措施使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫, 或減少裂縫的數(shù)量和寬度, 特別是避免出現(xiàn)有害裂縫。國(guó)內(nèi)外對(duì)裂縫寬度都有相應(yīng)的規(guī)定, 如我國(guó)的CCES 01-2004《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》, 對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大允許裂縫寬度就明確規(guī)定干濕交替和凍融環(huán)境下的一般構(gòu)件為0.2mm;水中和土中環(huán)境下為0.3mm。混凝土由于各種收縮引起的開(kāi)裂問(wèn)題一直是混凝土結(jié)構(gòu)物裂縫控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫; 溫度裂縫;收縮裂縫;混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫
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目錄
摘 要.........................................................................................................I
一、混凝土裂縫的類型及成因.......................................................................1
(一)混凝土因自身特性產(chǎn)生裂縫...........................................................3
(二)化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫.......................................................................4
(三)混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫.......................................................................4
(四)施工工藝及流程造成的裂縫...........................................................5
二、混凝土裂縫的預(yù)防措施...........................................................................6
(一)嚴(yán)格控制混凝土施工配合比...........................................................6
(二)嚴(yán)格控制混凝土的溫度應(yīng)力...........................................................6
(三)做好裂縫計(jì)算...................................................................................6
(四)做好混凝土的澆筑和振搗………………………………………...6
(五)做好后澆帶的施工………………………………………………...7
三、混凝土裂縫的處理措施...........................................................................7
(一)表面修補(bǔ)法.......................................................................................7
(二)灌漿、嵌縫封堵法...........................................................................7
(三)結(jié)構(gòu)加固法.......................................................................................7
(四)混凝土置換法……………………………………………………...7
(五)電化學(xué)護(hù)法………………………………………………………...7
(六)仿生自愈合法……………………………………………………...8
四、結(jié)束語(yǔ).......................................................................................................8 致 謝.................................................................................................................9 參考文獻(xiàn).........................................................................................................10
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對(duì)混凝土裂縫的研究
一、混凝土裂縫的類型及成因
造成混凝土裂縫的原因是多方面的,一般而言,可分為混凝土自身原因和外部原因兩大類。在此,我們就按此分類談?wù)劤R?jiàn)裂縫的成因。
(一)混凝土因自身特性產(chǎn)生裂縫
1.收縮裂縫 收縮裂縫顧名思義其產(chǎn)生原因就是混凝土硬化后水份蒸發(fā)體積收縮。從理論上講,當(dāng)混凝土在無(wú)任何約束而處于自由收縮時(shí),不會(huì)產(chǎn)生裂縫,而實(shí)際工程中,混凝土總是受到各種約束的,如兩端的約束、內(nèi)部配制鋼筋的約束等。由于混凝土收縮過(guò)程中受到約束,因而內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。一般來(lái)講,混凝土受到的約束越大,其產(chǎn)生的收縮裂縫越多或越寬。由于混凝土體積收縮是因?yàn)樗菡舭l(fā)、干燥導(dǎo)致的,因而收縮裂縫也通常稱為干縮裂縫。因?yàn)榛炷林械乃菡舭l(fā)通常情況下主要在混凝土澆搗后的硬化過(guò)程中和硬化早期一個(gè)月左右時(shí)間內(nèi)完成的,尤其在硬化過(guò)程中水份蒸發(fā)速率相對(duì)較大;因而,相應(yīng)地收縮裂縫出現(xiàn)的時(shí)間一般在混凝土澆搗后的硬化過(guò)程中和硬化早期一個(gè)月左右的時(shí)間內(nèi),通常情況下,混凝土拆模時(shí)收縮裂縫就已基本形成,有時(shí)只是因?yàn)榱芽p太細(xì)、太窄不易被發(fā)覺(jué),之后隨著混凝土水份的進(jìn)一步蒸發(fā),其收縮裂縫逐漸變粗,或者由于產(chǎn)生滲漏等情況,才被發(fā)覺(jué)。一般情況下,幾個(gè)月以后,混凝土體內(nèi)多余水份蒸發(fā)已基本完成,混凝土內(nèi)濕度與環(huán)境濕度基本趨于一致,因而收縮裂縫的寬度發(fā)展也趨于停止,處于相對(duì)穩(wěn)定狀況。當(dāng)然,之后還將隨著環(huán)境濕度和溫度的變化而略有變化,當(dāng)環(huán)境濕度變大時(shí),混凝土將吸取空氣中的水份,而收縮裂縫變窄些,反之當(dāng)環(huán)境濕度變小時(shí),混凝土收縮裂縫將變寬些。另外,還隨著環(huán)境溫度變化,混凝土也將產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象,因而收縮裂縫也會(huì)隨著環(huán)境溫度的升高而變窄些,反之,隨著環(huán)境溫度的降低而變寬些。這種變化可分為:早期體積變化、硬化過(guò)程的體積變化、硬化后的體積變化。
如果混凝土的體積變化受到束約,且混凝土自身抵抗這種變形的抗拉性能過(guò)低時(shí),就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂??梢哉f(shuō),混凝土自身收縮是其固有的物理特性,而由此類原因產(chǎn)生的收縮裂縫,占常見(jiàn)裂縫的絕大多數(shù)。
(1)干燥收縮 由于水泥混凝土的脫水干燥,其長(zhǎng)度或體積會(huì)有所減少,稱干燥收縮?;炷恋母稍锸湛s主要是由于水泥石的干縮引起的;水泥石的收縮比混凝土大,約為普通混凝土的1d的齡期為基準(zhǔn),相對(duì)濕度70 %左右的環(huán)境下,最終的收縮變形為左右。影響其干縮變形的主要原因可分為內(nèi)外兩方面原因: 內(nèi)因涉及單
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方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品種和單方用量)以及構(gòu)件大小(厚度);外因則涉及環(huán)境相對(duì)濕度、干燥時(shí)間等。
(2)水化收縮 水泥和水反應(yīng)后生成物體積,會(huì)比反應(yīng)前水泥和水的體積減小;水化反應(yīng)的同時(shí),絕對(duì)體積也會(huì)減少,即產(chǎn)生水化收縮。
(3)混凝土自身收縮 所謂自身收縮,是指在外部無(wú)水分供應(yīng)時(shí),水泥漿的骨架形成后,伴隨著水泥水化反應(yīng)的逐步完成,水泥漿中的水被消耗,會(huì)形成彎液面而發(fā)生負(fù)壓,出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象。
(4)干濕引發(fā)的體積變化 硬化后混凝土結(jié)構(gòu)雖然是穩(wěn)定的,但在水中或者高濕度的地方,會(huì)由于吸水而產(chǎn)生膨脹,稱之為潤(rùn)濕膨脹。影響其膨脹率的主要原因有:混凝土中單方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及構(gòu)件的大小(厚度)、混凝土浸水前的干燥狀態(tài)以及水中存放期限等。
2.溫度裂縫 溫差裂縫主要是由于溫度差或由于溫度的變化通過(guò)混凝土熱脹冷縮效應(yīng)而引起混凝土開(kāi)裂的。但這其中可分為二類。
一類為由于混凝土內(nèi)部存在一個(gè)溫度差,從而內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂的。這一般發(fā)生在厚度≥lm的大體積混凝土中,出現(xiàn)時(shí)間一般在混凝土硬化過(guò)程中和硬化早期,其溫度變化來(lái)源于水泥水化反應(yīng)過(guò)程中所釋放的水化熱,在混凝土表面由于熱量散發(fā)較混凝土內(nèi)部快,因而在混凝土表面和內(nèi)部形成一個(gè)溫度梯度,產(chǎn)生溫差,從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫,此類裂縫寬度一般情況下不會(huì)超過(guò)0.3mm,但若施工過(guò)程中控制不當(dāng),溫差過(guò)大,有時(shí)局部也會(huì)超過(guò)0.3mm。此類裂縫有貫穿的,也有不貫穿的。對(duì)于對(duì)大體積混凝土,溫升引起的膨脹是極其危險(xiǎn)的。由于混凝土體積大,聚積在內(nèi)部的熱量不易散發(fā),導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度就顯著升高;而混凝土表面散熱較快,這樣便形成較大的內(nèi)表溫差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過(guò)此時(shí)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。同時(shí),隨著水化反應(yīng)的減弱,混凝土將逐漸降溫,這個(gè)降溫過(guò)程則會(huì)引起混凝土的收縮變形;加上混凝土多余水分蒸發(fā)也會(huì)引起的體積變形,當(dāng)它們受到地基和結(jié)構(gòu)邊界的約束,會(huì)產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力(拉應(yīng)力),當(dāng)該收縮應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉應(yīng)力時(shí),混凝土?xí)a(chǎn)生貫穿整個(gè)截面的裂縫。
另一類溫差裂縫并不是開(kāi)裂混凝土本身內(nèi)部有溫度差引起的,而是出于整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)中局部混凝土構(gòu)件受環(huán)境溫度的變化,通過(guò)熱脹冷縮效應(yīng),對(duì)與其相關(guān)的構(gòu)件產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)這個(gè)來(lái)自外部的拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就開(kāi)裂。此類裂縫出現(xiàn)的時(shí)間較晚,一般在混凝土硬化后1~2年出現(xiàn),一旦出現(xiàn)通常是貫穿的,寬度一般≤0.3mm,但個(gè)別局位也會(huì)超過(guò)0.3mm。例如,在建筑物的東西兩端墻角混凝土樓板處,由于墻角兩側(cè)的混凝土墻體受太陽(yáng)的照射,溫度升高,產(chǎn)生膨脹,從而對(duì)與之相連的混凝土樓板產(chǎn)生兩個(gè)垂直方向的拉應(yīng)力,其合力為45o方向,若該拉應(yīng)力大于混凝土樓板的抗拉強(qiáng)度時(shí),則在墻角處的混凝
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土樓板會(huì)在與外界45o拉應(yīng)力合力方向相正交的方向產(chǎn)生45o的斜裂縫。由于對(duì)混凝土樓板來(lái)講這個(gè)溫度變化而產(chǎn)生拉應(yīng)力來(lái)自外部和結(jié)構(gòu)有關(guān),因而,這里對(duì)這一類溫度裂縫的預(yù)防、控制不展開(kāi)討論。
影響溫度裂縫的主要因素有:水泥品種、水泥漿量、構(gòu)件形狀、斷面尺寸、混凝土澆注時(shí)溫度及外界氣溫等。
3.沉陷(塑性)收縮裂縫的成因 塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬兩端細(xì)且長(zhǎng)短不
一、互不連貫狀態(tài)。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小,或者混攝土剛剛終凝而強(qiáng)度度小時(shí).受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過(guò)快.造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟.或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因?yàn)槟0搴穸炔蛔隳0庵伍g距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)所致,特別是在冬季,摸板支撐在凍土上.凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉障,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫 此類裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關(guān).一般沿與地面垂直或呈3Oo一45o方向發(fā)展,較大的沉陷裂縫.往往有一定的錯(cuò)位.裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。
(二)化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫
堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見(jiàn)的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫?;炷涟韬秃髸?huì)產(chǎn)生一些堿性離子.這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開(kāi)裂。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間.一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救,因此應(yīng)在施工中采取有效措越進(jìn)行預(yù)防。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護(hù)層較薄,有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導(dǎo)致混凝土脹裂,此種類型的裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現(xiàn)。鋼筋在混凝土中腐蝕是電化學(xué)(原電池)的反應(yīng)過(guò)程。決定鋼筋腐蝕反應(yīng)的基本因素是電位差、水和氧缺一不可,實(shí)際腐蝕速度大多不是受制于氧的供應(yīng)。clˉ 是鋼筋腐蝕反應(yīng)的最強(qiáng)烈的活化劑, clˉ 能破壞鋼筋表面鈍化膜從而引發(fā)腐蝕,也能增高溶液導(dǎo)電性、增大電位差、加速腐蝕反應(yīng);所以當(dāng)混凝土中摻有氯鹽或摻入clˉ 時(shí)就容易引發(fā)鋼筋銹蝕,現(xiàn)實(shí)工程中的鋼筋銹蝕病害大多起因于此?;炷林袖摻畋韺痈g或鐵銹后,體積可增加幾倍,擠壓其外側(cè)混凝土并使之產(chǎn)生垂直于徑向脹壓力的拉應(yīng)力,拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的承耐能力就將在混凝土的保護(hù)層上引發(fā)出順沿鋼筋的縱向裂縫。裂縫出現(xiàn)后,外面的水、氣(氧)可沿縫滲入并進(jìn)一步加速腐蝕,如是發(fā)展下去,裂縫將更增寬、? 3 ?
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延長(zhǎng),甚至混凝土保護(hù)層大片破裂剝落。鋼筋截面可隨著銹蝕發(fā)展而相應(yīng)減小,細(xì)徑鋼筋甚至可被銹斷并對(duì)工程結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性造成惡劣的影響。
(三)混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫
結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多,施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過(guò)早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過(guò)大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見(jiàn)的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件,在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30%—40% 的設(shè)計(jì)荷載,就可能出現(xiàn)裂縫,肉眼一般不能察覺(jué),而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設(shè)計(jì)荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫有的文獻(xiàn)稱之為無(wú)害裂縫)。在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中,分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2—0.3nun對(duì)那些寬度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的裂縫,以及不允許開(kāi)裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫則應(yīng)認(rèn)為有害,需加以認(rèn)真分析,慎重處理。
(四)施工工藝及流程造成的裂縫
1.施工不當(dāng)造成的裂縫 混凝土施工過(guò)程中由于施工不當(dāng)、模板支撐下沉,或過(guò)早除梁板底模和支撐等形成的裂縫;施工控制不嚴(yán),由于施工荷載過(guò)大而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。
2.在施工中,不規(guī)范的澆搗過(guò)程對(duì)裂縫產(chǎn)生也有直接影響 振搗時(shí)間過(guò)短,或振搗不到位,混凝土都無(wú)法達(dá)到密實(shí)狀態(tài);而如果振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng),石子下沉上面砂漿偏多,該處水泥較多,干縮變形也就較大,收縮不均勻也容易產(chǎn)生裂縫。
3.模板、墊層過(guò)于干燥 模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠,過(guò)于干燥,則模板吸水過(guò)大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。
4.抹干壓光造成的裂縫 過(guò)度的抹平壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過(guò)多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。
5.養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的裂縫 過(guò)早養(yǎng)護(hù)會(huì)影響混凝土的膠結(jié)能力;過(guò)遲養(yǎng)護(hù),如干燥過(guò)快,則通常在表面上產(chǎn)生寬度小且不規(guī)則的收縮裂縫。開(kāi)始養(yǎng)護(hù)的時(shí)間應(yīng)該考慮氣溫、濕度、風(fēng)速等等因素,一般情況下,在混凝土初凝時(shí),需開(kāi)始養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)措施要合理,應(yīng)該采用麻袋覆蓋澆水養(yǎng)護(hù),以保證混凝土表面能夠充分的濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在7 天以上。養(yǎng)護(hù)不好則對(duì)混凝土整體質(zhì)量影響特別顯著,將直接影響到混凝土的抗裂能力。特別是在冬季和夏季施工期間,更要注意混凝土內(nèi)外溫差和濕度的控制。
6.后澆帶施工不慎而造成的裂縫 為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應(yīng)力,規(guī)范要求采用施工后澆帶法,有些施工后澆帶不完全按設(shè)計(jì)要求施工,例如施工
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未留企口縫:板的后澆帶不支模板.造成斜坡槎;疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。
7.砼的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩 施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過(guò)早拆模,或者在混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載等。這些因素都叮直接造成混凝上的彈性變形,致使砼早期強(qiáng)度低或無(wú)強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護(hù),將會(huì)造成支座的負(fù)彎矩,導(dǎo)致板面出現(xiàn)裂縫。此外,大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會(huì)使支座產(chǎn)生負(fù)彎矩造成橫向裂縫。
二、混凝土裂縫的預(yù)防措施
設(shè)計(jì)方面、施工方面的因素可以通過(guò)人為措施進(jìn)行干預(yù)和調(diào)整,并且能夠得到改善甚至于做到完全避免;而混凝土自身的干縮變形確是無(wú)法完全避免的,因?yàn)樗腔炷帘旧砉逃械奶匦?,我們只有通過(guò)改善各種影響混凝土干縮變形的因素,才能減少和減小混凝土的裂縫產(chǎn)生和寬度。對(duì)混凝土裂縫的控制方法,應(yīng)該以預(yù)防為主,同時(shí)在施工過(guò)程做好過(guò)程控制,盡量做到按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范進(jìn)行操作,如果發(fā)現(xiàn)微小裂縫存在,應(yīng)及早進(jìn)行處理補(bǔ)救?,F(xiàn)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際可能出現(xiàn)的情況,提出以下控制措施和建議。
(一)嚴(yán)格控制混凝土施工配合比
根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比。嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量。選擇級(jí)配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。
(二)嚴(yán)格控制混凝土的溫度應(yīng)力
溫度應(yīng)力是產(chǎn)生溫度裂縫的根本原因,一般將內(nèi)外溫差控制在20~25 ℃范圍內(nèi)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在保證混凝土強(qiáng)度的條件下,盡量減少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;盡量降低混凝土的入模溫度,規(guī)范要求混凝土的澆筑溫度不宜超過(guò)28 ℃,故在氣溫較高時(shí),可在砂石堆場(chǎng)、運(yùn)輸設(shè)備上搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)裝置,采用低溫水或冰水拌制混凝土。
(三)做好裂縫計(jì)算
設(shè)計(jì)單位除對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行常規(guī)計(jì)算以外,還應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工狀況,對(duì)容易產(chǎn)生裂縫的部位進(jìn)行裂縫計(jì)算,同時(shí)選擇合理的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和配筋,如對(duì)樓板配筋改成細(xì)密型的,采用上下雙層雙向配筋,在柱支座處增加鋼筋網(wǎng)片等等。
(四)做好混凝土的澆筑和振搗
在混凝土澆搗前,應(yīng)先將基層和模板澆水濕透,避免過(guò)多吸收水分,澆搗過(guò)程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過(guò)度。在樓板澆搗過(guò)程中更要派專人護(hù)筋,避
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免踩彎面負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。通過(guò)在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長(zhǎng)的鋼筋網(wǎng)片;承受支座負(fù)彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫?;炷翝矒v完成后,要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),包括濕度和溫差方面的要求。禁止在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)和施工規(guī)范規(guī)定要求的情況下,擅自進(jìn)行拆除支撐和模板。同時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)提供的承載力限值,合理進(jìn)行材料堆放。
(五)做好后澆帶的施工
施工后澆帶的施工應(yīng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,制定施工方案。杜絕在后澆處出現(xiàn)混凝土不密實(shí)、不按圖紙要求留企口縫。
三、混凝土裂縫的處理措施
(一)表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修樸方法.它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫以及探進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料.在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開(kāi)裂,通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
(二)灌漿、嵌縫封堵琺
灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ).它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓人混凝土的裂縫中.膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法.它通常是沿裂縫鑿槽.在槽中嵌填塑性或剛性止水材料。以迭到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
(三)結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積.在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
(四)混凝土置換法
混凝土置換琺是處理混凝土嚴(yán)重?fù)p壞的一種有效方法.此方法是先將損壞的? 6 ?
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混凝土剔除,然后再置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
(五)電化學(xué)防護(hù)法
電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)琺、氯鹽提取法、緘性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。
(六)仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫娃理方法它模仿生物組織對(duì)受刨傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì).而使刨刨傷部位得到愈合的機(jī)能.在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含拈結(jié)劑的液芯纖維或膠囊)。在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分秘出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
四、結(jié)束語(yǔ)
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害是巨大的,它將直接影響工程的質(zhì)量、安全、使用功能和觀瞻,加速內(nèi)部鋼筋的銹蝕,影響結(jié)構(gòu)的耐久性、安全使用年限,給人們的生活帶來(lái)潛在的危害。因此《, 混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》J GJ / T1092、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002 等標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范中都對(duì)其有詳細(xì)而嚴(yán)格的要求。我們必須高度重視,在工程實(shí)踐中以預(yù)防控制為主,若結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫要認(rèn)真分析原因,并采取相應(yīng)的措施加以妥善處理。
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致 謝
在本次論文的撰寫中,得到了陳紅老師的精心指導(dǎo),使我在總結(jié)學(xué)業(yè)及撰寫論文方面都有了很好的幫助;在此,對(duì)李琳老師表示誠(chéng)摯的感謝以及真心的祝福.同時(shí)感謝所有教育過(guò)我們的專業(yè)老師,是我們?cè)诓粩喑砷L(zhǎng)的源泉也是我們完成學(xué)業(yè)的根本。另外還要感謝我的同學(xué)和朋友們對(duì)我的幫助和指導(dǎo)。
最后,感謝所有關(guān)心和支持我的同學(xué)們和老師們!
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參考文獻(xiàn)
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第四篇:土木工程畢業(yè)論文
土木工程畢業(yè)論文工
程建設(shè)監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)是一個(gè)依據(jù)監(jiān)理委托合同進(jìn)行統(tǒng)一組織、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)下,按工程項(xiàng)目或部位分別設(shè)置的,由多個(gè)監(jiān)理單位組成的工程建設(shè)監(jiān)理體系。他們?cè)诜?wù)工作內(nèi)容上實(shí)行著“全過(guò)程的監(jiān)理”,可概括地表述為:監(jiān)理單位在施工合同簽訂前,主要協(xié)助業(yè)主單位做好施工招標(biāo)準(zhǔn)備的各項(xiàng)工作;在施工承包合同簽訂后,監(jiān)理單位則在業(yè)主的委托和授權(quán)范圍內(nèi),以施工承包合同為依據(jù),對(duì)工程的施工進(jìn)行全面的監(jiān)督和管理,即對(duì)所監(jiān)理工程項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度、造價(jià)的全面控制,對(duì)合同和信息的管理以及對(duì)工程項(xiàng)目參與各方進(jìn)行組織協(xié)調(diào)工作等。實(shí)行監(jiān)理 摘 要:建筑工程保修階段是工程建設(shè)監(jiān)理的重要組成部分,是對(duì)建筑施工后安全狀況
所實(shí)施的監(jiān)督管理。
關(guān)鍵詞:建筑工程;保修階段;工程監(jiān)理
工程建設(shè)監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)是一個(gè)依據(jù)監(jiān)理委托合同進(jìn)行統(tǒng)一組織、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)下,按工程項(xiàng)目或部位分別設(shè)置的,由多個(gè)監(jiān)理單位組成的工程建設(shè)監(jiān)理體系。他們?cè)诜?wù)工作內(nèi)容上實(shí)行著“全過(guò)程的監(jiān)理”,可概括地表述為:監(jiān)理單位在施工合同簽訂前,主要協(xié)助業(yè)主單位做好施工招標(biāo)準(zhǔn)備的各項(xiàng)工作;在施工承包合同簽訂后,監(jiān)理單位則在業(yè)主的委托和授權(quán)范圍內(nèi),以施工承包合同為依據(jù),對(duì)工程的施工進(jìn)行全面的監(jiān)督和管理,即對(duì)所監(jiān)理工程項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度、造價(jià)的全面控制,對(duì)合同和信息的管理以及對(duì)工程項(xiàng)目參與各方進(jìn)行組織協(xié)調(diào)工作等。實(shí)行監(jiān)理制度,便在業(yè)主與承建商之間引入了建設(shè)監(jiān)理單位作為中介服務(wù)的第三方,以經(jīng)濟(jì)合同為紐帶,以提高工程建設(shè)水平為目的,初步形成了相互制約、相互協(xié)作、相互促進(jìn)的新的建設(shè)項(xiàng)目管理體制。事實(shí)證明,它有利于提高工程質(zhì)量、確保工期、控制投資、增進(jìn)效益,是工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)速度與效益,數(shù)量與質(zhì)量有機(jī)結(jié)合的重要措施。根據(jù)本人的實(shí)際工作經(jīng)歷,現(xiàn)就如何有效地開(kāi)展工程建設(shè)完工后的監(jiān)理工作,作進(jìn)一步探討。
一、監(jiān)理依據(jù)和工作重點(diǎn)
1.工程保修監(jiān)理依據(jù)。工程保修是指工程質(zhì)量保修,監(jiān)理應(yīng)依據(jù)《建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范》、《深圳市施工監(jiān)理規(guī)程》、《工程建設(shè)監(jiān)理合同》和設(shè)計(jì)文件、工程質(zhì)量驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。為了確保保修及時(shí)保證質(zhì)量施工合同還應(yīng)規(guī)定工程質(zhì)量的保修金額(一般為工程總造價(jià)的5%)和保修金的預(yù)留與支付方法以及保修金的利率。經(jīng)過(guò)業(yè)主方與承包商協(xié)商,也可以簽訂專項(xiàng)工程保修合同。
2.關(guān)于工程保修期的計(jì)算。關(guān)于工程的保修期限應(yīng)依據(jù)監(jiān)理單位與業(yè)主方簽訂的《工程建設(shè)監(jiān)理合同》和業(yè)主與承包商簽訂的《施工合同》文件中規(guī)定的期限。監(jiān)理合同中規(guī)定的是監(jiān)理業(yè)務(wù)期限,目前一般保修期監(jiān)理定為1年,而施工合同規(guī)定的是承包商對(duì)工程負(fù)責(zé)報(bào)修的期限,但必須符合國(guó)家建設(shè)《工程質(zhì)量管理
條例》第六章建設(shè)工程質(zhì)量保修的規(guī)定。故施工合同規(guī)定除屋面防水工程等為5年,其余部分工程保修期定為2年。
3.保修階段的監(jiān)理工作重點(diǎn)應(yīng)根據(jù)具體工程對(duì)象和工程使用狀況確定。筆者認(rèn)為以下內(nèi)容應(yīng)列為監(jiān)理重點(diǎn):
⑴對(duì)應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè)的建筑物,應(yīng)關(guān)注其觀測(cè)成果和觀測(cè)方法、技術(shù)要求以及是否已沉降穩(wěn)定,如發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)通知設(shè)計(jì)和質(zhì)監(jiān)部門分析研究處理;⑵對(duì)工程質(zhì)量問(wèn)題和質(zhì)量缺陷進(jìn)行調(diào)查,重點(diǎn)是樓地面、墻面、天棚以及門窗工程;
⑶調(diào)查屋面、浴廁間、外墻面防水效果;
⑷給水管及排水管有無(wú)滲漏以及衛(wèi)生潔具使用狀況。
二、監(jiān)理工作的方法及措施
1.工程進(jìn)入保修階段,承包商已撤離現(xiàn)場(chǎng)而監(jiān)理單位則應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目大小(可以不設(shè)項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu))宜在參加該項(xiàng)目施工階段監(jiān)理工作的監(jiān)理人員中保留必要的人員。
2.監(jiān)理人員要與業(yè)主方密切聯(lián)系,關(guān)注工程使用狀況是否正常,隨時(shí)聽(tīng)取用戶意見(jiàn)。同時(shí),與有關(guān)承包商保持電話聯(lián)系,并且要求承包商指定一名聯(lián)系人。
3.在單位工程竣工驗(yàn)收時(shí),督促承包商向業(yè)主方提交《質(zhì)量保修書》,其內(nèi)容為具體保修項(xiàng)目,期限以及有關(guān)承諾。
4.組織承包商對(duì)工程使用情況進(jìn)行質(zhì)量回訪,一般每半年進(jìn)行一次為宜。并在氣候突然變化(臺(tái)風(fēng)、冬季低溫)如臺(tái)風(fēng)暴雨過(guò)后組織使用單位進(jìn)行檢查一次,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題按單位工程進(jìn)行登記。
5.在工程保修期1年即將到期的前1-2個(gè)月,由監(jiān)理人員組織業(yè)主方以及承包商共同對(duì)工程進(jìn)行全面目測(cè)檢查。發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及需要維修的內(nèi)容按單位工程列表登記。
6.監(jiān)理人員對(duì)用戶反饋的意見(jiàn)和以上質(zhì)量回訪與檢查中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題與缺陷發(fā)現(xiàn)的原因進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查分析,并確定質(zhì)量缺陷的事實(shí)和責(zé)任。比較嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷應(yīng)由監(jiān)理人員組織業(yè)主、設(shè)計(jì)人員和承包商共同研究確定原因。關(guān)鍵是要確定該工程質(zhì)量缺陷是否在正常使用條件下產(chǎn)生的。因?yàn)閲?guó)家《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》規(guī)定的是在正常使用條件下,工程存在的質(zhì)量缺陷均應(yīng)由承包商負(fù)責(zé),無(wú)條件保修。監(jiān)理人員及時(shí)發(fā)出《工程維修通知書》要求承包商在接到通知書十日內(nèi)派人進(jìn)行維修。比較重大的質(zhì)量缺陷,如基礎(chǔ)不均勻沉降和屋面地下室滲漏等質(zhì)量問(wèn)題要求責(zé)任方提出缺陷的處理方案,經(jīng)過(guò)監(jiān)理、設(shè)計(jì)人員、業(yè)主方共同審批后,由監(jiān)理人員監(jiān)督實(shí)施處理。
7.承包商若不能按監(jiān)理人員要求及時(shí)進(jìn)行維修,監(jiān)理人員應(yīng)書面通知業(yè)主,可由業(yè)主委托其他承包商完成。(同時(shí),監(jiān)理人員要與原承包商溝通。其維修處理發(fā)生的費(fèi)用依據(jù)施工合同規(guī)定在質(zhì)量保修保證金中扣除。
8.當(dāng)監(jiān)理合同約定的工程保修期監(jiān)理業(yè)務(wù)過(guò)期后,承包商應(yīng)按施工合同和國(guó)家《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》的規(guī)定仍需對(duì)工程繼續(xù)履行質(zhì)量保修義務(wù)。
三、關(guān)于地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)工程的最低保修期限問(wèn)題
1.國(guó)家《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》第四十條規(guī)定:在正常使用條件下,建設(shè)工
程的最低保修期限為:基礎(chǔ)設(shè)施工程,房屋建筑的地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)工程,為設(shè)計(jì)文件規(guī)定的該工程的合理使用年限;筆者發(fā)現(xiàn)目前設(shè)計(jì)施工圖紙文件中,均未有該工程的合理使用年限。據(jù)國(guó)家《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》
(GB50068-2001)規(guī)定的3類普通房屋和建筑物,其設(shè)計(jì)年限為50年,并明確工程是在正常施工、正常使用和正常維護(hù)的前提下才能滿足的條件。
2.在保修階段監(jiān)理工作中發(fā)現(xiàn)工程竣工驗(yàn)收合格并移交使用單位后,有的使用單位擅自改變?cè)O(shè)計(jì)使用功能,即出現(xiàn)工程的非正常使用條件,增加了結(jié)構(gòu)的活荷載甚至破壞了屋面和外墻面防水功能等情況。舉例說(shuō)明:
⑴樓層辦公室改為檔案資料室,宿舍改為文具倉(cāng)庫(kù);
⑵屋面上加設(shè)太陽(yáng)能熱水器,電視等無(wú)線接收設(shè)備,屋面和外墻面設(shè)置大型廣告牌;
⑶室內(nèi)進(jìn)行二次裝修擴(kuò)門拆墻,改變水、電管線;
⑷屋面天溝灰塵和生活垃圾和生活垃圾堆積,天溝流水不暢,個(gè)別水落堵塞等。
監(jiān)理人員一旦發(fā)現(xiàn)上述情況,即應(yīng)書面通知業(yè)主或使用單位,并提出處理意見(jiàn),引起重視。
3.關(guān)于地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)分部保修如何實(shí)施,缺乏具體配套措施不好操作。因保修期為50年,是人生的大半輩子。歲月滄桑,人事沉浮,50年后去哪里找承包商和責(zé)任人?又如何分清責(zé)任工程是否屬正常使用和正常維護(hù)。
四、應(yīng)采取的措施
1.監(jiān)理單位把工作重點(diǎn)和主要精力放在施工階段監(jiān)理工作中,無(wú)疑是正確的。只有在施工階段對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行有效的、嚴(yán)格的控制,不留人為質(zhì)量隱患,使工程竣工每一分部質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)滿足用戶的使用功能要求,使業(yè)主放心使用。大量實(shí)踐證明,施工階段監(jiān)理工作越到位,保修監(jiān)理工作量就會(huì)大大減少。
2.當(dāng)房屋建筑工程投入使用過(guò)程中,由于荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建產(chǎn)生時(shí)間效應(yīng)和構(gòu)件在溫度和濕度變化中以及地基的沉降等原因會(huì)產(chǎn)生變形。同時(shí),在建筑物協(xié)調(diào)變形過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力的不利影響。(當(dāng)然,在正常設(shè)計(jì)、正常施工以及正常使用和維護(hù)條件下,以上結(jié)構(gòu)、構(gòu)件不會(huì)發(fā)生超承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的質(zhì)量問(wèn)題。)故工程在使用一階段后,會(huì)出現(xiàn)這樣、那樣質(zhì)量小問(wèn)題是正常的,也是難免的。所以說(shuō)工程質(zhì)量保修是必要的,即使竣工驗(yàn)收質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良等級(jí)的工程也不例外。
3.監(jiān)理單位對(duì)保修階段也要像施工階段也要像施工階段監(jiān)理那樣重視,就像工業(yè)產(chǎn)品售后服務(wù)那樣,想用戶所想,急用戶所急。搞好保修階段監(jiān)理工作,也是監(jiān)理單位提高資信度、保持監(jiān)理行業(yè)形象,創(chuàng)監(jiān)理品牌的重要方面。
4.監(jiān)理人員首先要模范地貫徹執(zhí)行國(guó)家《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》關(guān)于有關(guān)工程保修的規(guī)定,在施工階段監(jiān)理工作中,嚴(yán)格控制材料、構(gòu)配件質(zhì)量和施工操作工序質(zhì)量,確保工程在正常條件下施工。同時(shí)呼喚業(yè)主方要確保工程的正常使用條件和采取正常的維護(hù)措施,以求房屋建筑工程達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的使用年限。
5.國(guó)家和各級(jí)建設(shè)行政主管部門在貫徹國(guó)家《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》中,制定關(guān)于房屋地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)保修期為50年的相應(yīng)的具體配套措施,以便于實(shí)施。
第五篇:土木工程畢業(yè)論文范本
論鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制
摘要:由于鉆孔灌注樁能適用于各種土層,能制造直徑比較大的樁,因此在橋梁當(dāng)中應(yīng)用比較廣泛,下面就鉆孔灌注樁的施工技術(shù)及質(zhì)量控制進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞: 鉆孔灌注 樁 施工質(zhì)量
鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的,其施工過(guò)程無(wú)法觀察,成樁后也不能進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)收。施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度,甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此,要求基礎(chǔ)施工隊(duì)伍在施工技術(shù)措施上要落實(shí),并加強(qiáng)施工管理,密切注意抓好施工過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量,力爭(zhēng)將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范,核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料,對(duì)灌注樁在施工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的一些問(wèn)題進(jìn)行分析后制訂出施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收實(shí)施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對(duì)樁基施工質(zhì)量加以控制。
一、鉆孔灌注樁施工技術(shù)
(1)施工前準(zhǔn)備工作。A、場(chǎng)地平整,清除雜物,回填土應(yīng)夯打密實(shí); B、砌泥漿池、沉淀池、儲(chǔ)水池,準(zhǔn)備合格粘土;C、水、電源接通; D、埋設(shè)護(hù)筒,護(hù)筒四周應(yīng)夯實(shí),頂端高出地面30cm,底部埋深2.0—2.5m,護(hù)筒應(yīng)上下正直,護(hù)筒中心線平面偏差小于5cm。E、機(jī)架要平直,機(jī)應(yīng)墊穩(wěn),不能軟硬不均,鉆孔過(guò)程中不能移位和不均勻沉陷。F、泥漿指標(biāo),粘土層16”--17”砂層17”--19”含砂率不超過(guò)8%,膠體率應(yīng)在90%以上,比重1.0—1.4左右,本工程要求不的超過(guò)
1.2。G、泥漿槽應(yīng)挖成高20cm,寬30cm,長(zhǎng)度不小于15m,泥漿流速不大于10cm/s”。H、安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤中心同鉆架上起吊滑輪在同一軸線,鉆桿位置偏差不大于20mm?!?/p>
(2)鉆孔a、鉆具聯(lián)結(jié)要牢固,鉛直,初期鉆進(jìn)速度不要太快,在孔深4.0m以內(nèi),不超過(guò)2m/h,以后不要超過(guò)3m/h。在覆蓋層始終要減壓鉆進(jìn),鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)。沖孔鉆在開(kāi)孔時(shí)要慢,孔深2.0m以內(nèi),不超過(guò)1.5m/h。b、鉆進(jìn)過(guò)程中,經(jīng)常測(cè)試泥漿指標(biāo)變化情況,并注意調(diào)整鉆孔內(nèi)泥漿濃度,本工程地下水位埋深2—3米,泥漿壓力超過(guò)水壓力,可滿足施工規(guī)范要求。c、經(jīng)常檢查機(jī)具運(yùn)轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)異常情況立即查清原因,及時(shí)處理。鋼絲繩和潤(rùn)滑部分必須每班檢查一次。d、小工具如扳手、榔頭、撬棍用保險(xiǎn)繩栓牢,防止掉入孔內(nèi)。e、經(jīng)常注意觀察鉆孔內(nèi)附近地面有無(wú)開(kāi)裂或護(hù)筒、樁架是否傾斜。f、嚴(yán)格遵守操作技術(shù)規(guī)程,做好鉆孔記錄。記錄中要反映泥漿變化。g、鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí),要由監(jiān)理工程師在現(xiàn)場(chǎng)與施工單位有關(guān)人員共同判斷并準(zhǔn)確測(cè)定孔深。以此作為終孔標(biāo)高的依據(jù)。
(3)清孔a、鉆孔到設(shè)計(jì)深度,施工單位提出終孔要求,需由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師決定,并進(jìn)行孔徑,孔偏斜度、孔深的驗(yàn)收。驗(yàn)收方法是利用探孔器即制造一個(gè)長(zhǎng)度等于4—6倍樁徑,直徑等于孔徑的鋼筋籠,將鋼筋籠吊放入孔,并順利放到設(shè)計(jì)要求的孔底,說(shuō)明孔徑和偏斜度達(dá)到要求。孔深用測(cè)繩和鋼尺丈量。鋼筋籠放不到底時(shí)還需要修孔直至孔壁鉛直,鋼筋籠能順利放到底為止。b、清孔方法是用原漿換漿法清孔,清孔后泥漿指標(biāo)比重1.15—1.20之間,含砂量小于4%,粘度20—22”,孔底沉渣小于5cm。為防止孔內(nèi)沉渣大于規(guī)范要求,一般用抽砂筒先將孔內(nèi)泥砂打掉再換漿。c、清孔時(shí)應(yīng)保持鉆孔內(nèi)泥漿面高于地下水位1.5—2.0m防止塌孔。d、清孔達(dá)到要求,由監(jiān)理工程師再次驗(yàn)收孔深,泥漿和沉渣厚度。經(jīng)監(jiān)理工程師簽證,同意隱蔽,灌注砼,再進(jìn)行下道工序。
(4)鋼筋籠制安a、鋼筋進(jìn)場(chǎng)必須具有合格證,每批材料,每種規(guī)格均需抽樣檢驗(yàn)合格后方可使用。b、鋼筋籠制作必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖和規(guī)范要求執(zhí)行。一般鋼筋籠用焊接方法,個(gè)別連接點(diǎn)用綁扎。鋼筋籠外側(cè)的定位鋼筋可用空心穿孔砼預(yù)制圓柱體,或直接用鋼筋彎曲成型并焊接在主筋上,以保證主鋼筋保護(hù)層厚度。c、鋼筋籠的加強(qiáng)箍筋必須與主筋焊牢,焊條一般用5字頭型號(hào),以保證鋼筋籠焊接質(zhì)量。鋼筋籠在安裝過(guò)程中不能變形。d、鋼筋籠最好一次性使用一臺(tái)吊機(jī)。e、鋼筋籠頂端要焊吊掛筋,高出鋼護(hù)筒。鋼筋籠就位后,吊掛筋支承在護(hù)筒頂?shù)恼砟旧希荒苤苯臃旁谧o(hù)筒上。f、超聲波檢測(cè)樁的鋼筋籠要安裝聲測(cè)管一般用鍍鋅鋼管與箍筋連接,要保證檢測(cè)鋼管不漏水。
(5)澆注水下砼a、導(dǎo)管直徑根據(jù)樁徑大小確定。導(dǎo)管每節(jié)長(zhǎng)度2—4m。導(dǎo)管使用前試拼,并做封閉水試驗(yàn)(本工程試驗(yàn)壓力為0.7Mpa),15分鐘不漏水為宜。仔細(xì)檢查導(dǎo)管的焊縫。b、導(dǎo)管安裝時(shí)底部應(yīng)高出孔底30—40cm。導(dǎo)管埋入砼內(nèi)深度2—6m,導(dǎo)管提升速度要慢。c、首批砼數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管埋入砼深度的要求,灌注前要備足相應(yīng)的數(shù)量。d、砼落度為18—22cm,以防堵管。e、砼要連續(xù)澆注,中斷時(shí)間不超過(guò)30分鐘。澆灌的樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m以上。砼用商品砼或自備攪拌設(shè)備,吊機(jī)吊斗入槽或用泵送砼直接入槽。f、施工中應(yīng)
保證場(chǎng)地清潔衛(wèi)生,泥漿不可到處外溢,泥渣應(yīng)及時(shí)清除。
(6)樁基檢測(cè)a、鑿除樁頂預(yù)加高的砼,樁頭鋼筋不能亂彎。鑿樁頭用風(fēng)鎬或人工鑿除。樁頂標(biāo)高按設(shè)計(jì)要求,樁頂要大致平整。b、樁基檢測(cè)的方法是動(dòng)測(cè),超聲波。每條樁用什么方法檢測(cè)由設(shè)計(jì)和監(jiān)理工程師和質(zhì)檢部門決定。c、施工單位配合質(zhì)檢部門對(duì)每條樁進(jìn)行檢測(cè)。質(zhì)量合格后方能進(jìn)行下道工序施工。
二、鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制成孔質(zhì)量的控制
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分,其質(zhì)量如控制得不好,則可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等,還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作。
1.1 采取隔孔施工程序。鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同,打人樁是將周圍土體擠開(kāi),樁身具有很高的強(qiáng)度,土體對(duì)樁產(chǎn)生被動(dòng)土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔,然后在孔內(nèi)成樁,周圍土移向樁身土體對(duì)樁產(chǎn)生主動(dòng)壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強(qiáng)度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來(lái)平衡的,故采取較適應(yīng)的樁距對(duì)防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。
1.2 確保樁身成孔垂直精度這是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件,否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無(wú)法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測(cè)試。
1.3 確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置,嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí),以防鉆孔過(guò)程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過(guò)程中自然地坪的標(biāo)高會(huì)發(fā)生一些變化,為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長(zhǎng)度并作好記錄,以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長(zhǎng)度來(lái)校驗(yàn)成孔達(dá)到深度。雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng),或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁,就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過(guò)厚等現(xiàn)象,這將給第二次清孔帶來(lái)很大的困難,有的甚至通過(guò)第二次清孔也無(wú)法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測(cè)繩復(fù)核成孔深度,如測(cè)繩的測(cè)深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時(shí)還要考慮在施工中常用的測(cè)繩遇水后縮水的問(wèn)題,因其最大收縮率達(dá)
1.2%,為提高測(cè)繩的測(cè)量精度,在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定,并在使用中經(jīng)常復(fù)核。為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象,除了在復(fù)核鉆具長(zhǎng)度時(shí)注意檢查鉆桿是否彎曲外,還根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料,隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度,并描繪出鉆進(jìn)成孔時(shí)間曲線。當(dāng)鉆進(jìn)粉砂層進(jìn)尺明顯下降,在軟粘土鉆進(jìn)最快0.2m/min左右,在細(xì)粉砂層鉆進(jìn)都是0.015m/min左右,兩者進(jìn)尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小,在施工過(guò)程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑,如發(fā)現(xiàn)其磨損超過(guò)10mm就要及時(shí)調(diào)換鉆頭。
1.4 鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料,檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上,這是由于鋼筋吊籠放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的,因此,吊環(huán)長(zhǎng)度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變,所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長(zhǎng)度,以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。在鋼筋籠吊放過(guò)程中,應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí),要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時(shí)不能碰撞孔壁;當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí),不能加壓強(qiáng)行下放,因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象,應(yīng)停止吊放并尋找原因,如因鋼筋籠沒(méi)有垂直吊放而造成的,應(yīng)提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏,并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間,盡可能縮短沉放時(shí)間。
1.5 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿的制備和清孔是確保鉆子L樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,對(duì)于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo):粘度測(cè)定17—20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤(rùn)土,拌制泥漿必須根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行.配合比設(shè)計(jì)。灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高,應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10—1.20,測(cè)得
孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管。沉放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí),以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此,必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后,應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。成樁質(zhì)量的控制
2.1 為確保成樁質(zhì)量,要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)保書(水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告),如發(fā)現(xiàn)實(shí)樣與質(zhì)保書不符,應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查,對(duì)不合格的材料(如水泥、砂、石、水質(zhì)),嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。
2。2 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注,混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在,但良好的配合比可減少離析程度,因此,現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整,為使每根樁的配合比都能正確無(wú)誤,在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性,嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試管理,并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。
2.3 為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象,在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度,混凝土坍落采用18cm—20cm,并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—6m,嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8m—10m時(shí),應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至12cm—16cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。在施工過(guò)程中,要控制好灌注工藝和操作,抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中,保證有程序的拔管和連續(xù)灌注,升降的幅度不能過(guò)大,如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁,導(dǎo)致孔壁下墜或坍落,樁身夾泥,這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過(guò)程中必須每灌注2.3m左右測(cè)一次混凝土面上升的高度,確定每段樁體的充盈系數(shù),《建筑施工操作規(guī)程》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l。同時(shí)要認(rèn)真進(jìn)行記錄,這對(duì)日后發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的樁或評(píng)價(jià)樁的質(zhì)量有很大作用。鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過(guò)程屬隱蔽工程項(xiàng)目,質(zhì)量檢查比較困難,如樁的各種動(dòng)測(cè)方法基本上都是在一定的假設(shè)計(jì)算模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)測(cè)定和檢驗(yàn),并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析和判讀實(shí)測(cè)結(jié)果,同一個(gè)樁基工程,各檢測(cè)單位用同一種方法進(jìn)行檢測(cè),由于技術(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的差異,其結(jié)
論偏差很大的情況也時(shí)有發(fā)生。通過(guò)十幾年來(lái)幾十個(gè)鉆孔灌注樁工程的施工實(shí)踐,得出這樣一個(gè)結(jié)論,即加強(qiáng)樁基工程檢測(cè)是一個(gè)手段,要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,其關(guān)鍵還在于人。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有高度責(zé)任心,以防為主,對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。
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