混凝土裂缝控制与施工技术研究及工程应用

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篇1:混凝土裂缝控制与施工技术研究及工程应用

混凝土裂缝控制与施工技术研究及工程应用

如何控制混凝土裂缝是当前混凝土工程的一项重点和难点.本文针对混凝土产生裂缝的机理,提出预防混凝土裂缝的施工技术措施,进行合理的`施工设计防止有害裂缝的产生.

作 者:吴立明  作者单位:广东省建筑构件工程公司,广东,佛山,528248 刊 名:城市建设与商业网点 英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年,卷(期): “”(24) 分类号: 关键词:混凝土   裂缝控制   施工设计   工程应用  

篇2:公路工程中混凝土施工裂缝控制论文

1公路工程中混凝土裂缝的类型和原因

1.1横向裂缝及其产生原因

横向裂缝问题经常会出现在公路混凝土路面建设或者使用过程当中。横向裂缝的出现并不是由单方面的因素所导致的,一方面是由于混凝土的组成材料自身性质决定的,其受温度影响较大,在热胀冷缩的作用下,导致产生裂缝。另一方面,公路基层在很多情况下所使用的材料往往为半刚性的基层材料,待其成型以后将有可能产生十分明显的、或者轻微的裂缝现象,然而受雨水及温度的影响,再减伤汽车的超大负荷,导致半刚性的基层底部出现极大的拉应力。最后,桥头路基的填土压实度达不到相关标准,也从很大程度上导致了裂缝问题的出现,同样会给公路的项目施工或者使用造成极为不利的影响。

1.2纵向裂缝及其产生原因

导致混凝土纵向裂缝出现的主要因素包括以下两点,第一点就是路基的填筑质量问题,另外一点所指的就是填料问题。如果路面两侧边沟存在一定数量的积水,那么含水量将会出现急剧上升的趋势,在这样的状态下,则会慢慢使得其地基承载力逐渐降低。在受到重车载荷影响后,路面很有可能会出现纵向裂缝。大多数情况下纵向裂缝的出现地点是外侧行车带的周围,轻微裂缝往往会在雨季结束后逐渐产生,伴随着不断减小的外界温度,裂缝也将会不断发展。再此基础之上,在车辆载荷的影响下,将会导致路面裂缝不断加剧,严重的将会产生贯通现象。

1.3早期裂缝及其原因

混凝土路面早期裂缝通常情况下都是发生在浇筑完成后不久,尤其是在温度超出一般水平的温度之下,在已经结束了浇筑工作大概一两个小时里,由于上述条件导致其大量失水,所以最终使得混凝土出现了瞬时收缩的现象,加剧了裂缝的产生。

篇3:公路工程中混凝土施工裂缝控制论文

2.1选择合适的公路路线

如果想要从根本上改善实际施工过程中的混凝土裂缝现象,往往一定要科学合理的对其路线进行规划。并且需要在此过程当中,逐步建立健全与之相关的各类标准,对以后的各项路线规划工作,起到一定的约束作用。国家性的规范绝对不能够设立的太过细致,因为在很多情况下规定设立的越是细致,就越是会降低其实行的可能性。

2.2加强压浆法的使用

针对不同的裂缝,应当采取不一样的方式来进行补救。根据相关的统计资料显示,纵向裂缝往往所采取的解决方案为压浆处理法,在实际工作过程中,需要把水泥净浆压入。如果条件允许的话,应当尽可能的借助普通的硅酸盐水泥,注浆的压力需要严格稳定在大于1.5MPa这一范围。

2.3加强灌缝的管理

在处理纵向裂缝时,往往所采用的方式为压浆法,横向裂缝往往所借助的是灌缝法。在开展横向裂缝的处理工作时,其宽度往往应当严格控制在小于6mm这一范围内,对裂缝位置进行彻底的清理,同时借助空气压缩机清除其内部的尘土。如果说裂缝的宽度大于6mm这一数值的,需要把裂缝中的杂物进行及时的清理;若是十分普通的混凝土,则需要对其进行现场加热,始终维持其温度在150°至160°这一范围之间,借助铁壶将热混凝土灌入到裂缝之中去,大多数情况之下应当重复浇灌,便于达到预期效果,待混凝土温度和常温维持相同时,便能够实现通车了。

2.4加强混凝土的养护

之所以需要对混凝土进行一定的养护工作,主要原因是要确保公路施工的质量。如果要想从根本上减少路面所产生裂缝,当从混凝土入手,尽可能的降低混凝土裂缝的出现几率,养护工作的作用是体现在很多方面的,最为主要的一点是可以有效的降低混凝土冷缩的影响,除此以外还能够大大提升水泥以及水的水化作用,从根本上改善混凝土的抗震能力。当外界温度处于正常情况时,往往就需要严格遵守有关规定,对混凝土开展一定的浇水养护工作。当外界温度超过正常水准的`情况之下,浇水量往往是应当适当覆盖,确保其自身能够尽可能的避免风吹日晒,从而发到预防混凝土路面出现裂缝的目的。对于混凝土浇水的次数需要进行严格的掌控。通常情况下,如果该混凝土属于硅酸盐水泥,那么浇水工作最少要大于7d;假如说此种混凝土是属于抗渗混凝土,则应当是不大于14d。

2.5增加添加剂的使用

在经过了多年的工作实践以后,具备充足经验的工人已经在实际工作中慢慢探寻出一条更为行之有效的混凝土裂缝预防措施,即提高添加剂的使用量。这种做法不但能够有效的降低混凝土的用水量,而且还能够明显的改善水泥浆的稠度,降低由于沉缩作用而给混凝土所带来的不利影响。与此同时,减水防裂剂同样还能够有效的提升混凝土的抗拉强度,有效的改善混凝土的抗裂能力。贯穿性混凝土裂缝对于整个施工过程所造成的不利影响是最大的。如果想要尽可能的减小损失,那么就一定要仔细做好有关的预防工作,提升其自身性能,尤其是其自身的抗裂能力,从根本上提升混凝土的质量,最终达到改善施工质量的目的。

3结语

混凝土结构对于当今任何一个公路施工项目来说都有着十分重要的意义,但是由于近些年来我国在交通运输领域取得了越来越大的进步,公路施工的数目也就越来越大。在这样的条件下,公路混凝土裂缝的问题也就逐渐的暴露出来。

参考文献:

[1]苗玉泉.公路工程施工中混凝土裂缝成因与解决措施探讨[J].工程建设与设计,,(6):99-100.

[2]邬建华.公路工程建设中混凝土施工裂缝影响因素与处理分析[J].江西建材,,(6):137.

[3]丁昭平.公路工程施工中混凝土裂缝问题[J].中华建设,2015,(10):136-137.

篇4:浅议混凝土裂缝的成因与控制

摘要

混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。

依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。

篇5:浅议混凝土裂缝的成因与控制

第一章概述

1.1课题的提出

混凝土结构工程的裂缝,是一个带着有普通性且被工程界很为关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全,因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的,成为结构的破坏的先兆,这主要是指荷载产生的裂缝;有些裂缝的出现造成工程渗漏,影响正常使用,使钢筋锈蚀,保护层剥落,降低混凝土强度,严重损害工程耐久性,缩短工程使用寿命,这主要是指变形产生的裂缝;还有耦合作用下的裂缝和碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝。同时较大的结构裂缝,也为人的观瞻难以接受,造成恐惧心理压力,影响建筑美观,为装修造成困难。由于产生裂缝的微观与宏观机理的复杂性、动态变化性,它也是困扰工程技术人员一个技术难题。

1.2本论文的研究内容

本论文研究混凝土裂缝成因分别从以下几方面着手研究:

1.设计原因

2.材料原因

3.混凝土配合比设计原因

4.施工及现场养护原因

5.使用原因

1.3针对混凝土裂缝成因的分析以下几方面采取控制措施:

1.设计方面

2.材料选择

3.混凝土配合比设计

4.施工方面

5.管理方面

6环境方面

1.4本论文的研究方法

资料收集与调研方案;资料、数据整理,统计分析、运用相关理论与技术进行分析;与相关实体工程结合,进行分析研究

图1.1技术研究路线

分析混凝土产生裂缝具体原因

针对原因提出相应的措施

在工程中应用并验证成果总结

编制报告

第二章裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。裂缝原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的综合性问题,解决裂缝控制问题应当采取综合方法。由六项主要因素组成的控制链见图2.1。

结 构

地 基

环 境

施 工

材 料

图2.1工程结构裂缝控制链

2.1设计原因

1.设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

2.设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

3.设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

5.设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

6.菏载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保护层厚度不足,抗温

度收缩配筋不足。

2.2材料原因

1.粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。

2.骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。

3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。

4.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

5.水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

2.3混凝土配合比设计原因

1.设计中水泥等级或品种选用不当。

2.配合比中水灰比(水胶比)过大。

3.单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。

4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。

5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

2.4施工及现场养护原因

1.现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。

2.拌和不均匀(特别是掺用掺合料的混凝土),搅拌时间不足或过长,拌和后到浇筑时间间隔过长,易产生裂缝。

3.连续浇筑时间过长,接茬处理不当,易产生裂缝。

4.高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。

5.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。

6.大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。

7.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。

8.现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。

9.现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成砼较大的收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使砼微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到,现场砼养护越接近标准条件,砼开裂可能性就越小。

2.5使用原因(外界因素)

1.构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。

2.野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。

3.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。

4.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

5.使用中短期或长期超载。

6.结构构件各区域温度、湿度差异过大。

第三章裂缝的控制措施

3.1设计方面

3.1.1设计中的‘抗’与‘放’

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中,如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。

3.1.3采用补偿收缩混凝土技术

在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。

3.1.4设计上要注意容易开裂部位

根据调查,各类结构的易裂部位如下:

1.框架机构和剪力墙结构房屋中的现浇混凝土楼板易裂部位

(1)房屋平面体形有较大凹凸时,在凹凸交接处的楼板;

(2)两端阳角处及山墙处的楼板;

(3)房屋南面外墙设大面积玻璃窗时,与南向外墙相邻的楼板;

(4)房屋顶层的屋面层

(5)与周梁、柱、墙等构件整浇且受约束较强的楼板;

(6)楼板中有预埋管线时,洞的四角处;

(7)楼板开距形洞时,洞的四角处;

(8)设有后浇带的楼板,沿后浇带两侧部位。

2.框架结构房屋中的框架梁在以下部位易出现裂缝

(1)顶层纵向和横向框架梁的截面上部区域;

(2)长度较长的端部或中部纵向框架梁;

(3)横向框架梁截面中部。

3.剪力墙结构房屋中在以往部位易出现裂缝

(1)端山墙;

(2)开间内纵墙;

(3)顶层和底层墙体;

(4)长度较大(>10m)的墙。

4.当冬季停工春季再继续施工时,地下室在以下部位易出现裂缝

(1)地下室顶板;

(2)地下室的窗上墙和窗下墙。

对以上易出现裂缝的部位,目前在设计中通常采用了“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施,工程经验表明在于材料、施工等部位密切配合的情况下,可取得较好的效果。

3.1.5重视构造钢筋

在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

3.2材料选择

1.根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

2.选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

3.积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

4.正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

3.3混凝土配合比设计

1.混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定,根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外,其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定。

2.干缩率。混凝土90d的干缩率易小于0.06%。

3.坍落度。在满足施工要求的条件下,尽量采用较小的混凝土坍落度;基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm,柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm;混凝土采用泵送时,高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右,多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。

4.用水量。不宜大于170kg/m3。

5.水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米,高强混凝土不宜大于550千克每立方米。

6.水胶比。应采用适当较小的水胶比。混凝土水胶比不已大于0.60。

7.砂率。在满足工作性要求的前提下,应采用较小的砂率。

8.宜采用引气剂或引气减水剂。

9.配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作,

3.4施工方面

3.4.1模板的安装及拆除

1.模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载,以及上层机构施工时产生的荷载。

2.安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水,不影响混凝土均匀性及强度发展,并能保证构件形状正确规整。

3.安装模板时,为确保保护层厚度,应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。

4.模板的支撑立柱应置于坚实的地面上,并应具有足够的刚度、强度和稳定性,间距适度,防止支撑沉陷,引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。

5.模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时,不应对楼层形成冲击荷载。拆除模板及支架应随拆随清运,不得对楼层形成局部过大的施工荷载。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系,必要时应加设临时支撑。

6.底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求;当无设计要求时,混凝土强度应符合表3.1的规定。

7.后浇带模板的支架及拆除易被忽视,由此常造成结构缺陷,应予以特别注意,须严格按施工技术方案执行。

8.已拆除模板及其支架的结构,在混凝土强度达到设计要求的强度后,方可承受全部使用荷载;当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时,必须经过核算并加设临时支撑。

表3.1底模拆除时的混凝土强度要求构件类型构件跨度/m达到设计混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%)

构件类型

构件跨度

百分比

≤2

50≥

>2,≤8

≥75

>8

≥100

梁、拱、壳

≤8

≥75

>8

≥100

悬臂构件

≥100

3.4.2混凝土的制备

1.应优先采用预拌混凝土,其质量应符合《预拌混凝土》GB/T14902的规定进行外,对品质、种类相同的混凝土,原则上要在同一预拌混凝土厂订货。如在两家或两家以上的预拌混凝土厂订货时,应保证各预拌混凝土厂所用主要材料及配合比相同,制备工艺条件基本相同。

2.施工者要事先制定好关于混凝土制备的技术操作规程和质量控制措施。

3.4.3混凝土的运输

1.运输混凝土时,应能保持混凝土拌和物的均匀性,不应产生分层离析现象,运送容器应不漏浆,内壁关滑平整,具有防晒、防风、防雨雪、防寒设施,并宜快速运输。运送频率,应保证混凝土施工的连续性。

2.运输车在装料前应将车内残余混凝土及积水排尽。当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌和物的工作性时,外加剂掺入后运输车应进行快速搅拌,搅拌时间应由实验确定。

3.运至浇捣地点混凝土的坍落应符合要求,当有离析时,应进行二次搅拌,搅拌时间应由实验确定。严禁向运输到浇筑地点的混凝土中任意加水。

4.由搅拌、运输到浇筑入模当气温不高于25℃时,持续时间不宜大于90min,当气温高于25℃时,持续时间不宜大于60min。当混凝土中掺加外加剂或采用快硬水泥时,持续时间应由实验确定。

3.4.4混凝土的浇筑

1.为了获得匀质密实的混凝土,浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢

筋配置状况以及混凝土拌和物的品质,选用适当机具与浇筑方法。

2.浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及保护层厚度、预埋件等的部位、尺寸,

确认正确无误后,方可进行浇筑。同时,还应检查对浇筑混凝土有无障碍,必要时予以修正。

3.制定施工方案时应考虑工程情况和实际工作能力,使各环节的施工能力应与混凝土的一次浇筑量相适应,必要时混凝土的连续浇筑。

4.对现场浇筑的混凝土要进行监控,运抵现场的混凝土坍落不能满足施工要求时,可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度,严禁随意加水。在降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土。

5.浇筑墙、柱等较高构件时,一次浇筑高度以混凝土不离析为准,一般每层不超过500m,捣平后再浇筑上层,浇筑时要注意振捣到位时混凝土充满端头角落。

6.当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时,先浇筑墙、柱,待混凝土沉实后,再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时,先浇筑梁,再浇筑楼板。

7.浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。

8.浇筑的混凝土要充填到钢筋、埋设物周围及模板内各角落,要振捣密实,不得漏振,也不得过振,更不得用振捣器拖赶混凝土。

9.分层浇筑混凝土时,要注意使上下层混凝土一体化。应在下一层混凝土出凝前将上一层混凝土浇筑完毕。在浇筑上层混凝土时,须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。

10.由于混凝土的泌水、骨料下沉,移产生塑性收缩裂缝,此时应对混凝土表面进行压实抹光;在浇筑混凝土时,如遇高温、太阳暴晒、大风天气,浇筑后应立即用塑料膜覆盖,避免发生混凝土表面硬结。

11.对大体积混凝土,应控制浇筑后的混凝土内部最高温度及其与表面的温差、混凝土表面与环境的温差,内部最高温度一般不高于70℃,内外温差不超过25℃,混凝土表面与环境差不超过15℃。

12.滑模施工时应保持模板平整光洁,并严格控制混凝土的凝结时间与滑模速率匹配,防止滑模时产生拉裂、塌陷。

13.板类混凝土面层浇筑完毕后,应在初凝前进行二次抹压。

14.应按设计要求合理设置后浇带,后浇带混凝土的浇筑时间应符合设计要求,当无设计要求时,后浇带易在其两侧混凝土龄期8周后再行浇筑,且应加强该处混凝土的养护工作。

15.施工缝初浇筑混凝土前,应将接茬处剔凿干净,浇水湿润,并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证施工缝结合良好。

3.4.5混凝土的养护

1.养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施,必须充分重视,并制定养护方案,派专人养护工作。

2.混凝土浇注完毕,在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护,尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。

3.浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施;保温、保湿养护时间,对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7d;对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土,不得少于14d。

4.底版和楼板等平面结构构件,混凝土浇筑收浆和抹压后,用塑料薄膜覆盖,防止表面水份蒸发,混凝土硬化至可上人时,可揭去塑料薄膜,铺上麻袋或草帘,用水浇透,有条件时尽量蓄水养护。

5.截面较大的柱子,宜用湿麻袋围裹喷水养护,或用塑料膜围裹自生养护,也可涂刷养护液。

6.墙体混凝土浇筑完毕,混凝土达到一定强度(1-3d)后,必须时应及时松动两侧模板,离缝约3-5mm,在墙体顶部架设淋水管,喷淋养护。拆除模板后,应在墙两侧挂麻袋或草帘等覆盖物,避免阳光直照墙面,连续喷水养护时间符合5.6.3条规定;地下室外墙宜尽早回填土。

7.冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护,应用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿养护。保温材料的厚度应经热工计算确定。

8.当混凝土外加剂对养护有特殊要求时,应严格按其要求进行养护。

3.5管理方面

应当确定科学的控制裂缝标准,合理的选择施工进度,避免在混凝土施工中过分抢修工期,监督混凝土施工中制定的各项技术措施,必须严格执行。不应当预先指定设计及施工方法,设计图纸上不应指定施工单位采用尚不成熟的外加剂。施工过程中及验收后发现有少量的裂缝,应当采取化学灌浆方法和封闭方法加以处理,轻微的收缩裂缝不应作为“事故”处理,不应降低工程质量标准,采取适当措施以确保结构物的正常耐久使用,完全满足设计要求。除非承载力严重不足,不要轻易打掉重建,耗费巨资补强加固。注意到同一设计单位设计,同一材料供应单位,同一施工单位施工,在相同环境中,裂缝程度却完全不同,这是常遇到的现象,其要害是“非均质性”,裂缝控制的作用效应及抗力都是高度离散性和随机性的问题。

3.6环境方面

注意施工的季节,环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响,严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系,应当尽可能在较低的温度环境中开始浇灌混凝土,中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响。注意暴雨中不能浇灌混凝土。

第四章混凝土裂缝的处理方法

4.1混凝土裂缝的处理方法

4.1.1.表面处理法

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

4.1.2填充法

用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于

0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

4.1.3灌浆法

此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力

0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。

4.1.4.结构补强法

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

4.1.5混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

4.1.6电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。

4.1.7仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

第五章结论

5.1混凝土裂缝产生原因

混凝土裂缝产生的原因主要有:设计方面存在断面突变、施加预应力不当、钢筋配置过少或过粗、未充分考虑混凝土构件的收缩变形、混凝土等级过高、菏载收缩的原因。材料选择方面存在粗细集料含泥量过大、骨料粒径太细、混凝土外加剂和掺和料选择不当、水泥品种原因、水泥等级及混凝土强度等级的原因。混凝土配合比设计方面存在水泥等级或品种选用不当、水灰比过大、水泥用量越大和用水量越高、砂率和水灰比选择不当、混凝土膨胀剂掺量选择不当。施工及现场养护方面主要有混凝土振捣或插入不当、拌和不均匀、连续浇筑时间过长、现场养护措施不到位、现场模板拆除和预应力张拉不当等原因。

5.2混凝土裂缝的控制措施

混凝土裂缝的控制措施主要有:设计方面从设计中的抗与放相结合,避免结构断面突变带来应力集中、采用补偿收缩混凝土技术、重视构造钢筋等控制措施。材料选择从选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级和级配优良的砂、石原材料,积极采用掺合料和混凝土外加剂等控制措施。混凝土配合比设计从干缩率、坍落度、用水量、水泥用量、水胶比、砂率的配制,采用引气剂或引气减水剂等控制措施。施工方面从模板的安装及拆除,混凝土的制备、运输、浇筑和养护等进行控制。管理方面应当确定科学的控制裂缝标准,合理的选择施工进度。并且在环境方面应注意施工的季节,环境的温湿度,严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系。

5.3混凝土裂缝的处理方法

通过本文的研究,混凝土裂缝处理的方法主要有:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法。裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

篇6:浅谈混凝土的施工温度与裂缝

浅谈混凝土的施工温度与裂缝

(江苏省交通工程投资咨询事务所)

摘 要 通过多年的现场观察,通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。

关键词 混凝土 温度应力 裂缝 控制

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。

在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

1 裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104, 长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

2 温度应力的分析

根据温度应力的`形成过程可分为以下三个阶段:

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

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

(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。

根据温度应力引起的原因可分为两类:

(1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表

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篇7:浅谈混凝土的施工温度与裂缝

浅谈混凝土的施工温度与裂缝

(江苏省交通工程投资咨询事务所)

摘 要 通过多年的现场观察,通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。

关键词 混凝土 温度应力 裂缝 控制

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。

在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

1 裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104, 长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

2 温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:

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

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

(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。

根据温度应力引起的原因可分为两类:

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

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

这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。

要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。

3 温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下:

(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;

(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;

改善约束条件的措施是:

(1)合理地分缝分块;

(2)避免基础过大起伏;

(3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;

此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的.质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2..因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂,笔者在实践中总结出其主要作用为:

(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形

。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。

(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

(4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。

(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。

(6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。

(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。

(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩.

许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。

4 混凝土的早期养护

实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:

1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。

2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。

3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。

适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。

从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。

5 结束语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。

篇8:混凝土的施工温度与裂缝

混凝土的施工温度与裂缝

本文对混凝土温度裂缝产生的原因,现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述.在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义.这主要是由于两方面的`原因.首先,是温度裂缝;其次,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响.本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨.

作 者:刘春  作者单位:廊坊市大厂回族自治县交通局公路管理站 刊 名:交通世界(建养机械) 英文刊名:TRANSPO WORLD 年,卷(期):2009 “”(2) 分类号:U4 关键词: 

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