第一篇:混凝土裂縫論文提綱
目錄
內(nèi)容摘要...................錯(cuò)誤!未定義書簽。引言.....................錯(cuò)誤!未定義書簽。1混凝土裂縫的分類..................錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.1按裂縫的成因分類..............錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.2按裂縫產(chǎn)生的時(shí)間分類.............錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.3按裂縫的形狀劃分..............錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.4按裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)劃分.............錯(cuò)誤!未定義書簽。2混凝土常見裂縫的成因.................錯(cuò)誤!未定義書簽。
2.1收縮裂縫................錯(cuò)誤!未定義書簽。
2.2溫度裂縫................錯(cuò)誤!未定義書簽。
2.3沉陷裂縫及其他裂縫..........錯(cuò)誤!未定義書簽。3混凝土裂縫的預(yù)防措施.................錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.1干縮及塑性收縮裂縫的預(yù)防措施...........錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.2溫度裂縫的預(yù)防措施..........錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.3沉陷裂縫的預(yù)防措施..........錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.4混凝土施工操作程序的預(yù)防措施...........錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.5加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)的預(yù)防措施............錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.6其他裂縫的預(yù)防措施................錯(cuò)誤!未定義書簽。4混凝土裂縫的處理技術(shù).................錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.1表面封閉法...................錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.2灌漿、嵌縫封堵法..............錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.3結(jié)構(gòu)加固法及混凝土置換法............錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.4其他裂縫的處理方法..........錯(cuò)誤!未定義書簽。5常見的技術(shù)問題及解決辦法................錯(cuò)誤!未定義書簽。6結(jié)論與展望................錯(cuò)誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn)...................錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄 錯(cuò)誤!未定義書簽。
第二篇:淺談混凝土施工裂縫論文
淺談混凝土施工裂縫
摘要:混凝土是指用水泥作膠凝材料,砂、石作集料,與水(另包括外加劑和摻合料)按一定比例配合,經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得的工程復(fù)合材料。因其取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高、可澆筑成各種形狀,并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低,成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差、脆性大、容易開裂。大量的工程實(shí)踐和理論分析表明,幾乎所有的混凝土構(gòu)件均是帶裂縫工作的,只是有些裂縫很細(xì),甚至肉眼看不見(<0.05mm),一般對(duì)結(jié)構(gòu)的使用無大的危害,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,必須加以控制。
關(guān)鍵詞:混凝土,施工裂縫,微裂縫,變形,收縮,原因,預(yù)防
目 錄
第一章、混凝土施工裂縫的危害 第二章、混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因
2.1 溫度變化引起的裂縫 2.2收縮變化引起的裂縫 2.3鋼筋銹蝕引起的裂縫 2.4凍脹引起的裂縫 2.5沉陷不均勻引起的裂縫 第三章、混凝土施工裂縫的預(yù)防
3.1設(shè)計(jì)方面的主要控制措施
3.2混凝土材料及配合比方面的主要控制措施 3.3混凝土施工中的主要控制措施 第四章、混凝土施工裂縫補(bǔ)救措施 第五章、總結(jié) 參考文獻(xiàn)
淺談混凝土施工裂縫
第一章、混凝土結(jié)施工裂縫的危害
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是多組分復(fù)合材料,在各種條件變化和各種材料變形不一致的情況下,微觀裂縫的產(chǎn)生幾乎是不可避免的,這種細(xì)微裂縫如果不擴(kuò)展或在一定范圍內(nèi)擴(kuò)展的話,它 對(duì)一般的工業(yè)與民用建筑的正常使用是不會(huì)造成危害的,有害與無害的界限由結(jié)構(gòu)使用功能決定的。對(duì)鋼筋混凝土,特別是有充分構(gòu)造配筋的鋼筋混凝土出現(xiàn)一定程度的裂縫,不會(huì)迅速導(dǎo)致破壞,只是限制裂縫寬度的問題,使其達(dá)不到有害程度。但實(shí)際使用過程中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用下或是進(jìn)一步溫差和干縮的情況下,細(xì)微裂縫會(huì)開始開展并相互貫通,從而發(fā)展成較大裂縫,對(duì)結(jié)構(gòu)造成極大的影響,形成危害。常見危害有:
⑴影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力;
⑵引起鋼筋銹蝕,使保護(hù)層崩落;
⑶影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用;
⑷降低結(jié)構(gòu)剛度,影響建筑物的整體性;
⑸影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能和使用壽命;
⑹影響建筑物的美觀;
⑺裂縫大的可能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件徹底報(bào)廢、造成工程返工、材料浪費(fèi)、延遲工期以及較大 的經(jīng)濟(jì)損失。
第二章、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土是一種非均質(zhì)的復(fù)雜多種混和材料,從力學(xué)的角度講其微觀結(jié)構(gòu)相組成之間主要的結(jié)合力是范德華力。因此其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度。當(dāng)混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí),就產(chǎn)生了裂縫。然而影響混凝土內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生裂縫的因素有很多;就其產(chǎn)生的原因,大致可劃分如下幾種:
2.1 溫度變化引起的裂縫
混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì),混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,(當(dāng)水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500-27500kJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高)。尤其是在大體積混凝士施工過程中,其體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝士表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,具體的溫度變化由混凝土本身的水化反應(yīng)以及外界氣溫變化影響為主要因素。而且主要體現(xiàn)在大體積混凝土施工中。
2.2 收縮變化引起的裂縫
在實(shí)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,塑性收縮和干縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮和碳化收縮。
發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4~5小時(shí)左右,此時(shí)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),混凝土失水收縮,同時(shí)骨料因自重下沉,因此時(shí)混凝土尚未硬化,稱為塑性收縮,塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大,可達(dá)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,混凝土結(jié)硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱為干縮(縮水收縮)。因混凝土表層水分損失快,內(nèi)部損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫?;炷劣不笫湛s主要就是干縮。如配筋率較大的構(gòu)件(超過3%),鋼筋對(duì)混凝土收縮的約束比較明顯,混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋,自生收縮是混凝土在硬化過程中,水泥與水發(fā)生水化反應(yīng),這種收縮與外界濕度無關(guān),且可以是收縮(如普通硅酸鹽水泥混凝土),也可以是膨脹(如摻膨脹劑的膨脹水泥混凝土),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。碳化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生,且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。碳化收縮一般不做計(jì)算。
2.3 鋼筋銹蝕引起的裂縫
由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足,混凝土保護(hù)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(fā)生銹蝕反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍,從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產(chǎn)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(jié)構(gòu)承載力下降,并將誘發(fā)其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。
2.4 凍脹引起的裂縫
大氣氣溫低于零度時(shí),吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水轉(zhuǎn)變成冰,體積膨脹9%,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓,使混凝土中膨脹力加大,混凝土強(qiáng)度降低,并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重,成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%~50%。
溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng);骨料中含泥土等雜質(zhì)過多;混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí);養(yǎng)護(hù)不力使混凝土早期受凍等,均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。
2.5 沉陷不均勻引起的裂縫
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鍎偠炔蛔?,模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,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30°~45°角方向發(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。
第三章、混凝土施工裂縫的預(yù)防
影響混凝土裂縫的因素很復(fù)雜,不是單一因素造成的。因此控制混凝土裂縫也不只是某一環(huán)節(jié)的事,涉及包括設(shè)計(jì)、混凝土原材料質(zhì)量、混凝土配合比、施工過程中。因此需要在建筑施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)加以努力嚴(yán)格把關(guān)才能保證實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
3.1 設(shè)計(jì)方面的主要控制措施
① 設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。當(dāng)無法回避時(shí),應(yīng)做局部處理,如轉(zhuǎn)角處做圓角,突變處做成漸變過渡,同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋,轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋。
② 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)重視對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置,應(yīng)該遵守國家建筑設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)容;特別是對(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)量的選擇。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;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。為減少開裂,宜采用雙面配筋,增加表面配筋量。樓板最小配筋率,且應(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,滿足受力要求。
③ 增加樓板厚度:考慮到樓板雙面配筋,并且樓板內(nèi)暗敷電線管線較多,再加上樓面上30mm細(xì)石混凝土地坪常被取消等因素,現(xiàn)澆樓板厚度應(yīng)為120mm。4.1.4 控制混凝土強(qiáng)度:多層、小高層住宅樓板預(yù)拌混凝土強(qiáng)度應(yīng)≤C30,高層應(yīng)≤C35。
④ 加強(qiáng)構(gòu)造配筋:為克服墻角45°斜裂縫,應(yīng)在墻角配置放射筋(特別在建筑物端部),長度大于1/3跨(不少于1.5~2.0m)。上部支座處負(fù)彎矩鋼筋宜每隔1根設(shè)置1根通長筋,以抵抗板中裂縫及端頭裂縫。除受力筋滿足要求以外,分布筋間距應(yīng)適當(dāng)加密,間距150~200mm。使樓板受力均勻,增強(qiáng)混凝土抵抗溫度、干縮變形能力。當(dāng)選用冷軋扭鋼筋時(shí),最小配筋率應(yīng)滿足規(guī)范要求。
⑤ 管線敷設(shè):預(yù)埋電線管位置應(yīng)設(shè)置在樓板上下兩皮鋼筋當(dāng)中,嚴(yán)禁兩根管線交錯(cuò)疊放,可采用接線盒方式。當(dāng)樓板厚度較薄時(shí),應(yīng)在管線外側(cè)增加鋼絲網(wǎng)。
⑥ 重視對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位、易開裂部位的處理,例如深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)結(jié)合處、高低跨處、高層與底層結(jié)合處以及不同結(jié)構(gòu)形式結(jié)合處等。
⑦ 設(shè)計(jì)中處理好柔性和剛性的關(guān)系。結(jié)構(gòu)中所有構(gòu)件都是約束與被約束的關(guān)系。所受約 束越強(qiáng),產(chǎn)生足夠變形的余地就越小,就越容易開裂。所以,設(shè)計(jì)過程中應(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)靈活運(yùn)用,達(dá)到柔性和剛性并重。
⑧ 設(shè)計(jì)中可根據(jù)實(shí)際情況推廣使用新型混凝土材料: 補(bǔ)償收縮混凝土,是指在混凝土中摻入適量膨脹劑或用膨脹水泥配制的混凝土膨脹劑依靠本身的化學(xué)反應(yīng)或與水泥其他成分反應(yīng),在混凝土硬化過程中產(chǎn)生一定的限制膨脹補(bǔ)償混凝土硬化過程中的收縮(以干縮、冷縮為主),打到減少混凝土裂縫的效果。
抗裂纖維混凝土,是指在混凝土中加入聚丙烯纖維(或鋼纖維),一方面使混凝土失水面積有所減少,水分遷移較為困難,從而使毛細(xì)管道收縮形成的張力有所減少。另一方面,低彈性模量的聚丙烯纖維相對(duì)于塑性漿體成為了高彈性模量材料依靠纖維材料與水泥漿之間的界面吸附粘接力、機(jī)械齒合力等,增加了材料抵抗開裂的塑性抗拉強(qiáng)度。材料表面的開裂狀況得以減輕,甚至消失。另外由于纖維以單位體積內(nèi)較大數(shù)量均與分布于混凝土內(nèi)部,微裂縫在發(fā)展過程中必然遭受阻礙,消耗了能量,難以進(jìn)一步發(fā)展。還有其纖維材料是惰性的,不會(huì)與混凝土中的其它材料發(fā)生反應(yīng)。
⑨ 合理的留設(shè)施工后澆帶,施工過程中混凝土可以自由的收縮,從而大大減少收縮應(yīng)力,使混凝土的抗拉強(qiáng)度可以大部分用來抵抗溫度應(yīng)力,提高混凝土抵抗溫度變化的能力。
3.2 混凝土材料及配合比方面的主要控制措施
① 嚴(yán)格原材料檢驗(yàn)試驗(yàn):在拌制混凝土之前,必須按規(guī)定對(duì)水泥、粗細(xì)骨料、外加劑等進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)試,不合格的材料不得使用。④、保證混凝土連續(xù)澆搗:在配備混凝土運(yùn)輸車輛時(shí),應(yīng)充分考慮交通路況的影響,確?;炷翝矒v的連續(xù)性,減少施工冷縫。當(dāng)混凝土澆搗中停歇時(shí)間過長時(shí),應(yīng)采取接漿處理等應(yīng)急措施
② 合格確定混凝土的配合比和坍落度:在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)全盤考慮,多用骨料、少用粉料,以減少裂縫產(chǎn)生。坍落度應(yīng)適當(dāng)控制,不宜過大,多層和小高層小于140mm,高層宜小于180mm,盡可能較少混凝土的流動(dòng)性。應(yīng)選用高等級(jí)低水化熱的礦渣水泥,減少水泥用量和水化熱。
③ 嚴(yán)格控制混凝土摻合料摻量:混凝土摻合量的摻量比例應(yīng)合理,以保證混凝土早期強(qiáng)度,提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比,最大用水量應(yīng)<180㎏/m3。
3.3 混凝土施工中的主要控制措施
① 制定詳細(xì)的混凝土施工方案。施工方案主要應(yīng)確定一定澆筑量、施工縫間距、施工工藝、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割,最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外,分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意,一般來說,因盡量留在變截面處,或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位而設(shè)在砼的受壓區(qū),確定澆筑時(shí)間的原則應(yīng)盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子,應(yīng)選擇當(dāng)天氣溫較低時(shí)澆筑。如果必須在夏季施工,則應(yīng)采取材料降溫措施來控制混凝土入模溫度(應(yīng)當(dāng)?shù)陀谥車h(huán)境溫度)。
② 澆筑大方量混凝土前應(yīng)事先制定具有可操作性的施工方案,并在經(jīng)有關(guān)方面批準(zhǔn)后實(shí)施。土施工方案中要明確混凝土的初凝時(shí)間、澆筑方向、一次澆筑的方量、施工縫的留設(shè)位置以及處理辦法等,避免形成冷縫和因新、舊混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面,降低了混凝土的強(qiáng)度。一般大體積混凝土才送商品泵送混凝土,所以還要制定相關(guān)的泵送混凝,另外還必須進(jìn)行混凝土的測(cè)溫工作。從已有施工經(jīng)驗(yàn)的測(cè)溫情況看,混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在3.5d內(nèi)產(chǎn)生,3d內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升,內(nèi)外溫差值在20℃左右,控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)。
③ 在施工過程根據(jù)規(guī)范合理的調(diào)整施工方案。例如調(diào)整水平鋼筋配筋方案,將水平鋼筋置于豎向鋼筋外側(cè),有效減少了混凝土保護(hù)層厚度。增強(qiáng)了剪力墻表層混凝土的抗裂性。
④ 為消除商品混凝土的淺表收縮裂縫,應(yīng)在混凝土表面終凝前的收水時(shí),進(jìn)行兩次或三次壓實(shí)收光,對(duì)摻加活性摻和料的混凝土更應(yīng)增加收光次數(shù),嚴(yán)禁在表面撒純水泥進(jìn)行壓實(shí)收光,以免收縮裂縫的產(chǎn)生
⑤ 嚴(yán)格養(yǎng)護(hù):樓板混凝土澆搗完畢后,根據(jù)當(dāng)時(shí)室外氣溫,確定養(yǎng)護(hù)方案。冬、夏季節(jié),應(yīng)采取混凝土表面加蓋草包、塑料薄膜等養(yǎng)護(hù)措施。混凝土在澆筑完成后12h內(nèi),必須進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。對(duì)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,澆水養(yǎng)護(hù)不得少于7d;對(duì)摻用緩凝劑或有抗?jié)B要求的混凝土,澆水養(yǎng)護(hù)不得少于14d。
⑥ 控制拆模時(shí)間:模板的周轉(zhuǎn)配置,應(yīng)考慮到規(guī)定的拆模時(shí)間,跨度大于2m,小于8m的現(xiàn)澆樓板,其拆?;炷翉?qiáng)度必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的75%,當(dāng)跨度大于8m的現(xiàn)澆樓板,其拆?;炷翉?qiáng)度必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的100%,防止過早拆模引起的混凝土損傷。同時(shí),模板支撐立桿下部與樓面接觸部位應(yīng)設(shè)楔子頂緊,防止混凝土在澆搗過程中變形。
⑦ 樓板混凝土澆搗完成后,其強(qiáng)度未達(dá)到1.2N/mm2,施工人員不得在樓面操作及堆載材料
第四章、混凝土施工裂縫補(bǔ)救措施
裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理,以保證建筑物的正常使用?;炷亮芽p的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法:
4.1 表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(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)開裂,通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
4.2 灌漿、嵌逢封堵法
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)材料壓入混凝土的裂縫中,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,以達(dá)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、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
4.3 結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(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。
4.4 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。
4.5 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)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)方法受環(huán)境因素的影響較小,適用鋼筋、混凝土的長期防腐,既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。
4.6 仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)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(如含粘結(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)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合.第六章、結(jié)語
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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,設(shè)計(jì)、施工、材料等方面 因素對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的影響是相互聯(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)裂縫采取措施加以正確的處理,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫 問題將會(huì)逐漸得到圓滿的解決。
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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
第三篇:大體積混凝土裂縫防治論文
目錄
一、摘要
二、前言
三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施概述3.1大體積混凝土裂縫形成的原因 3.2防止裂縫的措施 3.3采用合理的施工方法
四、小結(jié)
一、摘要
本文對(duì)大體積混凝土的施工進(jìn)行了一次概述。重點(diǎn)對(duì)
大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生與防治作出闡述。
關(guān)鍵詞:
大體積混凝土
裂縫
防裂措施
施工方法
二、前言
近年來,隨著國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和建筑技術(shù)的日新月異,建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大,大型現(xiàn)代化建筑和構(gòu)筑物不斷增多,混凝土結(jié)構(gòu)因其材料物美價(jià)廉、施工簡(jiǎn)便、承載力大、可飾性強(qiáng)的特點(diǎn),得以被廣泛應(yīng)用,于是大體積混凝土也由此成為構(gòu)成大型建筑或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。對(duì)于大體積混凝土,目前國內(nèi)尚無一個(gè)確切的定義。日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(JASS5)規(guī)定:“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80㎝以上,同時(shí)水化熱引起混凝土內(nèi)部的最
高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25°C的混凝土,稱為大體積混凝土”。美國混凝土學(xué)會(huì)(ACI)規(guī)定:“任何就地澆筑的大體積混凝土,其尺寸之大,必須要求采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問題,以最大限度減少開裂”。由此就引出了大體積混凝土開裂的問題,如果裂縫一旦形成,特別是基礎(chǔ)貫穿裂縫出現(xiàn)在重要結(jié)構(gòu)部位,將會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性,削弱構(gòu)件的承載力,同時(shí)可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開裂,是一個(gè)值得研究的問題。
三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施概述
3.1 大體積混凝土裂縫形成的原因
產(chǎn)生裂縫的原因可分為兩類:一是結(jié)構(gòu)型裂縫,是由外荷載引起的,包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力 4
造成的受力裂縫。二是材料型裂縫,是由非受力變形變化引起的,主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。本文主要探討材料型裂縫。其中具體原因如下。
3.1.1 溫度應(yīng)力引起裂縫(溫度裂縫)
目前溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的。溫差可分為以下三種:混凝土澆注初期會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體,水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā),常使混凝土內(nèi)部溫度上升,而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度,這就形成了內(nèi)外溫差,這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力一旦超過混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫;另外,在拆模前后,表面溫度降低很快,造成了溫度驟降,也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫;當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后,熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度,它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差;這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在這三種溫差中,較為主要是由水化熱引起的內(nèi)外溫差。
3.1.2 收縮引起裂縫
收縮有很多種,包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這里主要介紹塑性收縮。3.1.3 塑性收縮
在水泥活性大、混凝土溫度較高,或在水灰比較低的條件下會(huì)加劇引起開裂。因?yàn)檫@時(shí)混凝土的泌水明顯減少,表面蒸發(fā)的水分又不能得到及時(shí)補(bǔ)充,此時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài),僅僅受到一點(diǎn)拉力,混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)不均勻的裂縫,出現(xiàn)裂縫以后,將進(jìn)一步加大混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā),于是裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。3.2 防止裂縫的措施
由以上分析,材料型裂縫主要是由溫差和收縮引起,所以為防止裂縫的產(chǎn)生,必須最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮,具體措施如下。3.2.1優(yōu)選原材料
一.水泥
由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的,所以為了減小溫差要盡量采用早期水化熱低的水泥,在滿足強(qiáng)度和耐久性等要求的前提下,宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥(發(fā)熱量270~290kJ/kg)、嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。另外,在不影響水泥活性的情況下,要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小,此外水泥的細(xì)度將會(huì)影響水化熱的放熱速率,試驗(yàn)表明比表面積每增加100cm2/g,1d的水化熱增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J/g~12 J/g。
二.摻加粉煤灰
為了減少水泥用量,降低水化熱并提高和易性,可以摻部分粉煤灰,摻入粉煤灰主要有以下作用:①由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二鋁含量17%~35%,這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng),是其活性的來源,可以取代部分水泥,從而減少水泥用量,降低混凝土的熱脹;②由于粉煤灰顆粒較細(xì),能夠參加二次反應(yīng)的界面相應(yīng)增加,在混凝土中分散更加均勻;③同時(shí),粉煤灰的火山灰反應(yīng)進(jìn)一步改善了混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu),使混凝土
中總的孔隙率降低,使硬化后的混凝土更加致密,相應(yīng)收縮值也減少。但粉煤灰的摻量不宜過多,在工程中應(yīng)根據(jù)具體情況確定粉煤灰的摻量。
三.骨料(1)
粗骨料
由于粗骨料級(jí)配越好,孔隙率越小,總表面積越小,每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量也越小,水化熱就隨之降低,有利于防止裂縫的產(chǎn)生。所以應(yīng)盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑且粗骨料含泥量≤1%.(2)
細(xì)骨料
宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因?yàn)槠淇紫堵市?,總表面積小,可減少混凝土的用水量和水泥用量,降低水化熱,減少裂縫,但要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收縮變形就越大,裂縫就越嚴(yán)重,因此細(xì)骨料盡量用含泥量≤3%中粗砂。
四.加入外加劑
加入外加劑后能減小混凝土收縮開裂,外加劑對(duì)混凝土收縮開裂性能有以下影響:
(1)減水劑對(duì)混凝土開裂的影響
減水劑主要用來改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土強(qiáng)度或在保持混凝土一定強(qiáng)度時(shí)減少水泥用量,有利于防止開裂。
(2)緩凝劑對(duì)混凝土開裂的影響
緩凝劑的作用一是延緩混凝土放熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間,由于混凝土的強(qiáng)度隨齡期增長而增大,當(dāng)放熱峰值出現(xiàn)時(shí),混凝土強(qiáng)度也增大了,從而減小裂縫出現(xiàn)的機(jī)率,二是改善和易性,減少運(yùn)輸過程中塌落度損失。
(3)引氣劑對(duì)混凝土開裂的影響
引氣劑的應(yīng)用對(duì)改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土抗裂性能。但需注意的是:外加劑不能摻量過大,否則會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制
(1)在混凝土拌制過程中,要嚴(yán)格控制原材料計(jì)量,同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土出機(jī)塌落度。
(2)要盡量降低混凝土拌合物出機(jī)口溫度,拌合物可采取以下兩種降溫措施:一是送冷風(fēng)對(duì)拌和物進(jìn)行冷卻,二是加冰拌合。
(3)攪拌后的混凝土,應(yīng)及時(shí)運(yùn)至澆筑地點(diǎn),入模澆筑。在運(yùn)送過程中,要防止混凝土離析、灰漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象,如發(fā)生離析現(xiàn)象,必須進(jìn)行人工二次拌合后方可入模。
3.3.2 混凝土澆注、拆模
(1)混凝土澆注過程質(zhì)量控制
澆注過程中應(yīng)采用機(jī)械振搗。振搗棒的操作,要做到“快插慢拔”,在振搗過程中,宜將振動(dòng)棒上下略有抽動(dòng),以使一下振動(dòng)均勻。每點(diǎn)振搗時(shí)間一般以20~30s為宜,但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。間距均勻,以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜,澆注完畢后,表面要壓實(shí)、抹平,以防止表面裂縫。另外,澆注混凝土?xí)r要求分層澆注(分層的時(shí)間間隔做到有利于散熱),分層流水振搗,同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。避免縱向施工縫、提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。(2)澆注時(shí)間控制
盡量避開氣溫較高的時(shí)間澆注,若由于工程需要在夏季施工,則盡量避開正午高溫時(shí)段,澆注盡量安排夜間進(jìn)行。(3)混凝土拆模時(shí)間控制
混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上,混凝土中心與表面最低溫度差控制在25℃以內(nèi),預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過9℃以上允許拆模。3.3.3 做好表面隔熱保護(hù)
大體積混凝土的溫度裂縫,主要是由內(nèi)外溫差過大引起的?;炷翝沧⒑?,如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊,或者過份通風(fēng)散熱,使表面溫度降溫過大將很容易產(chǎn)生裂縫,所以在混凝土在拆模后,特別是低溫季節(jié),需立即采取表面保護(hù)。防止表面降溫過大,引起裂縫。另外,當(dāng)日平均氣溫在2~3d內(nèi)連續(xù)下降不小于6~8℃時(shí),28d齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行表面保護(hù)。3.3.4 養(yǎng)護(hù)
混凝土澆注完畢后,應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤,這樣可防止干縮裂縫,促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長。一般在澆注完畢后12~18h內(nèi)立即開始養(yǎng)護(hù),具體要求是:普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于14天;礦渣水泥,火山灰質(zhì)水泥、大壩水泥、礦渣大壩水泥拌制的混凝土不得少于21天。
3.3.5 通水冷卻
若在高溫季節(jié)施工,則要在初期采用通冷水來降溫,但注意,通水時(shí)間不能過長,因?yàn)闀r(shí)間過長會(huì)造成降溫幅度過大而引起較大的溫度應(yīng)力。
四、小結(jié)
大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防和控制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,須從材料、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)四個(gè)方面綜合解決。要積極采用先進(jìn)技術(shù),配合成熟的技術(shù)措施,在理論上提出可行的控制措施,在實(shí)踐操作中采用切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)。材料配置、施工組織方面,要科學(xué)組織、合理安排,嚴(yán)格按照施工規(guī)范,操作規(guī)程操作,不斷改進(jìn)操作工藝,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),以預(yù)防和減少裂縫的產(chǎn)生,將工程裂縫損害控制在最小程度。
附
錄
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混凝土,2004,2016年04月29日
第四篇:混凝土裂縫處理論文
混凝土裂縫處理論文 前言
混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料。由于施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,由于裂縫的存在和發(fā)展通會(huì)使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴(yán)重者將會(huì)威脅結(jié)構(gòu)的安全?;炷林谐R娏芽p及預(yù)防
2.1 干縮裂縫及預(yù)防
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的。產(chǎn)生的原因主要有:內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫,寬度多在0.05~0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見,較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性,引起鋼筋的銹蝕影響耐久性,在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。
主要預(yù)防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是其干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比,同時(shí)摻加合適的減水劑。三是嚴(yán)格控制攪拌和施工中的配合比,用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。四是加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。五是在結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。
2.2 塑性收縮裂縫及預(yù)防
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,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)且長短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達(dá)2~3m,寬1~5mm。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小,受高溫或較大風(fēng)力的影響,表面失水過快,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)的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等。
主要預(yù)防措施:一是選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴(yán)格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。三是澆筑之前,將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持終凝前表面濕潤,或者在表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。五是在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施,及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
2.3 沉陷裂縫及預(yù)防
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鍎偠炔蛔?,模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,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30°~45°角方向發(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。
主要預(yù)防措施:一是對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。二是保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。三是防止?jié)补噙^程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時(shí)間不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。
2.4 溫度裂縫及預(yù)防
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?;炷翝仓?在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土的導(dǎo)熱性能,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而表面散熱較快,這樣就形成較大的內(nèi)外溫差,造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮程度的不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度極限時(shí),表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大,或者受到寒潮的襲擊等,會(huì)導(dǎo)致表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部的約束,將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。
溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫??v橫交錯(cuò);梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì),而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。
主要預(yù)防措施:一是盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級(jí)配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是改善攪拌工藝,在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎(chǔ)上采用“二次風(fēng)冷”新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。六是中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善拌合物的流動(dòng)性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。七是高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制溫升、降低澆筑溫度。八是大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。九是在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道,通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內(nèi)外溫差。十是加強(qiáng)溫度的監(jiān)控,及時(shí)采取冷卻、保護(hù)措施。十一是預(yù)留溫度收縮縫。十二是減小約束,澆筑前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十三是加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),澆筑后及時(shí)用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié),表面應(yīng)設(shè)置保溫措施,以防止寒潮襲擊。十四是配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。
2.5 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防
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、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(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施進(jìn)行預(yù)防。主要的預(yù)防措施:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。裂縫處理
裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理。
3.1 表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見的修補(bǔ)方法,主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深層裂縫的處理。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)開裂,也可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
第五篇:大體積混凝土裂縫防治論文
目 錄
一、摘要
二、前言
三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施概述3.1大體積混凝土裂縫形成的原因 3.2防止裂縫的措施 3.3采用合理的施工方法
四、小結(jié)
一、摘 要
本文對(duì)大體積混凝土的施工進(jìn)行了一次概述。重點(diǎn)對(duì) 大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生與防治作出闡述。
關(guān)鍵詞:
大體積混凝土 裂縫 防裂措施
施工方法
二、前 言
近年來,隨著國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和建筑技術(shù)的日新月異,建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大,大型現(xiàn)代化建筑和構(gòu)筑物不斷增多,混凝土結(jié)構(gòu)因其材料物美價(jià)廉、施工簡(jiǎn)便、承載力大、可飾性強(qiáng)的特點(diǎn),得以被廣泛應(yīng)用,于是大體積混凝土也由此成為構(gòu)成大型建筑或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。對(duì)于大體積混凝土,目前國內(nèi)尚無一個(gè)確切的定義。日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(JASS5)規(guī)定:“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80㎝以上,同時(shí)水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25°C的混凝土,稱為大體積混凝土”。美國混凝土學(xué)會(huì)(ACI)規(guī)定:“任何就地澆筑的大體積混凝土,其尺寸之大,必須要求采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問題,以最大限度減少開裂”。由此就引出了大體積混凝土開裂的問題,如果裂縫一旦形成,特別是基礎(chǔ)貫穿裂縫出現(xiàn)在重要結(jié)構(gòu)部位,將會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性,削弱構(gòu)件的承載力,同時(shí)可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開裂,是一個(gè)值得研究的問題。
三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施概述
3.1 大體積混凝土裂縫形成的原因
產(chǎn)生裂縫的原因可分為兩類:一是結(jié)構(gòu)型裂縫,是由外荷載引起的,包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫,是由非受力變形變化引起的,主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。本文主要探討材料型裂縫。其中具體原因如下。
3.1.1 溫度應(yīng)力引起裂縫(溫度裂縫)
目前溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的。溫差可分為以下三種:混凝土澆注初期會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體,水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā),常使混凝土內(nèi)部溫度上升,而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度,這就形成了內(nèi)外溫差,這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力一旦超過混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫;另外,在拆模前后,表面溫度降低很快,造成了溫度驟降,也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫;當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后,熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度,它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差;這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在這三種溫差中,較為主要是由水化熱引起的內(nèi)外溫差。
3.1.2 收縮引起裂縫
收縮有很多種,包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這里主要介紹塑性收縮。3.1.3 塑性收縮
在水泥活性大、混凝土溫度較高,或在水灰比較低的條件下會(huì)加劇引起開裂。因?yàn)檫@時(shí)混凝土的泌水明顯減少,表面蒸發(fā)的水分又不能得到及時(shí)補(bǔ)充,此時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài),僅僅受到一點(diǎn)拉力,混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)不均勻的裂縫,出現(xiàn)裂縫以后,將進(jìn)一步加大混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā),于是裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。3.2 防止裂縫的措施
由以上分析,材料型裂縫主要是由溫差和收縮引起,所以為防止裂縫的產(chǎn)生,必須最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮,具體措施如下。3.2.1優(yōu)選原材料
一.水泥
由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的,所以為了減小溫差要盡量采用早期水化熱低的水泥,在滿足強(qiáng)度和耐久性等要求的前提下,宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥(發(fā)熱量270~290kJ/kg)、嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。另外,在不影響水泥活性的情況下,要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小,此外水泥的細(xì)度將會(huì)影響水化熱的放熱速率,試驗(yàn)表明比表面積每增加100cm 5
2/g,1d的水化熱增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J/g~12 J/g。
二.摻加粉煤灰
為了減少水泥用量,降低水化熱并提高和易性,可以摻部分粉煤灰,摻入粉煤灰主要有以下作用:①由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二鋁含量17%~35%,這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng),是其活性的來源,可以取代部分水泥,從而減少水泥用量,降低混凝土的熱脹;②由于粉煤灰顆粒較細(xì),能夠參加二次反應(yīng)的界面相應(yīng)增加,在混凝土中分散更加均勻;③同時(shí),粉煤灰的火山灰反應(yīng)進(jìn)一步改善了混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu),使混凝土中總的孔隙率降低,使硬化后的混凝土更加致密,相應(yīng)收縮值也減少。但粉煤灰的摻量不宜過多,在工程中應(yīng)根據(jù)具體情況確定粉煤灰的摻量。
三.骨料(1)
粗骨料
由于粗骨料級(jí)配越好,孔隙率越小,總表面積越小,每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量也越小,水化熱就隨之降低,有利于防止裂縫的產(chǎn)生。所以應(yīng)盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑且粗骨料含泥量≤1%.(2)
細(xì)骨料
宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因?yàn)槠淇紫堵市。偙砻娣e小,可減少混凝土的用水量和水泥用量,降低水化熱,減少裂縫,但要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收縮變形就越大,裂縫就越嚴(yán)重,因此細(xì)骨料盡量用含泥量≤3%中粗砂。
四.加入外加劑
加入外加劑后能減小混凝土收縮開裂,外加劑對(duì)混凝土收縮開裂性能有以下影響:
(1)減水劑對(duì)混凝土開裂的影響
減水劑主要用來改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土強(qiáng)度或在保持混凝土一定強(qiáng)度時(shí)減少水泥用量,有利于防止開裂。
(2)緩凝劑對(duì)混凝土開裂的影響
緩凝劑的作用一是延緩混凝土放熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間,由于混凝土的強(qiáng)度隨齡期增長而增大,當(dāng)放熱峰值出現(xiàn)時(shí),混凝土強(qiáng)度也增大了,從而減小裂縫出現(xiàn)的機(jī)率,二是改善和易性,減少運(yùn)輸過程中塌落度損失。
(3)引氣劑對(duì)混凝土開裂的影響
引氣劑的應(yīng)用對(duì)改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土抗裂性能。但需注意的是:外加劑不能摻量過大,否則會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制
(1)在混凝土拌制過程中,要嚴(yán)格控制原材料計(jì)量,同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土出機(jī)塌落度。
(2)要盡量降低混凝土拌合物出機(jī)口溫度,拌合物可采取以下兩種降溫措施:一是送冷風(fēng)對(duì)拌和物進(jìn)行冷卻,二是加冰拌合。
(3)攪拌后的混凝土,應(yīng)及時(shí)運(yùn)至澆筑地點(diǎn),入模澆筑。在運(yùn)送過程中,要防止混凝土離析、灰漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象,如發(fā)生離析現(xiàn)象,必須進(jìn)行人工二次拌合后方可入模。
3.3.2 混凝土澆注、拆模(1)混凝土澆注過程質(zhì)量控制
澆注過程中應(yīng)采用機(jī)械振搗。振搗棒的操作,要做到“快插慢拔”,在振搗過程中,宜將振動(dòng)棒上下略有抽動(dòng),以使一下振動(dòng)均勻。每點(diǎn)振搗時(shí)間一般以20~30s為宜,但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。間
距均勻,以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜,澆注完畢后,表面要壓實(shí)、抹平,以防止表面裂縫。另外,澆注混凝土?xí)r要求分層澆注(分層的時(shí)間間隔做到有利于散熱),分層流水振搗,同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。避免縱向施工縫、提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。(2)澆注時(shí)間控制
盡量避開氣溫較高的時(shí)間澆注,若由于工程需要在夏季施工,則盡量避開正午高溫時(shí)段,澆注盡量安排夜間進(jìn)行。(3)混凝土拆模時(shí)間控制
混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上,混凝土中心與表面最低溫度差控制在25℃以內(nèi),預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過9℃以上允許拆模。3.3.3 做好表面隔熱保護(hù)
大體積混凝土的溫度裂縫,主要是由內(nèi)外溫差過大引起的?;炷翝沧⒑?,如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊,或者過份通風(fēng)散熱,使表面溫度降溫過大將很容易產(chǎn)生裂縫,所以在混凝土在拆模后,特別是低溫季節(jié),需立即采取表面保護(hù)。防止表面降溫過大,引起裂縫。另外,當(dāng)日平均氣溫在2~3d內(nèi)連續(xù)下降不小于6~8℃時(shí),28d齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行表面保護(hù)。3.3.4 養(yǎng)護(hù)
混凝土澆注完畢后,應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤,這樣可防止干縮裂縫,促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長。一般在澆注完畢后12~18h內(nèi)立即開始養(yǎng)護(hù),具體要求是:普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于14天;礦渣水泥,火山灰質(zhì)水泥、大壩水泥、礦渣大壩水泥拌制的混凝土不得少于21天。
3.3.5 通水冷卻
若在高溫季節(jié)施工,則要在初期采用通冷水來降溫,但注意,通水時(shí)間不能過長,因?yàn)闀r(shí)間過長會(huì)造成降溫幅度過大而引起較大的溫度應(yīng)力。
四、小結(jié)
大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防和控制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,須從材料、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)四個(gè)方面綜合解決。要積極采用先進(jìn)技術(shù),配合成熟的技術(shù)措施,在理論上提出可行的控制措施,在實(shí)踐操作中采用切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)。材料配臵、施工組織方面,要科學(xué)組織、合理安排,嚴(yán)格按照施工規(guī)范,操作規(guī)程操作,不斷改進(jìn)操作工藝,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),以預(yù)防和減少裂縫的產(chǎn)生,將工程裂縫損害控制在最小程度。
附 錄
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