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裂縫控制論文模板(10篇)

時(shí)間:2023-03-25 11:30:44

導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇裂縫控制論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

裂縫控制論文

篇1

在混凝土樓板的澆筑過(guò)程中,由于施工人員的長(zhǎng)時(shí)間振搗,結(jié)果使混凝土中的石子﹑骨料下沉,漿體上浮,造成作業(yè)面砂漿層。這就使它的干縮性能增大,等到水分蒸發(fā)后,混凝土失去水分而變得更加干燥,從而使毛細(xì)孔收縮或沉縮引起了混凝土樓板的龜裂。(1)由于在施工中各工種操作人員沒(méi)有相互配合,人為地將樓板鋼筋的成品(板面負(fù)筋)踏壞﹑壓彎,出現(xiàn)了支座的負(fù)彎矩,在澆筑混凝土后便出現(xiàn)了板面裂縫。(2)在施工中由于要提前預(yù)埋線管,而且加上預(yù)埋線管外表光滑,混凝土經(jīng)過(guò)振搗,石子滑落,水泥砂漿浮于預(yù)埋線管上層,這就會(huì)使混凝土樓板沿管線預(yù)埋方向產(chǎn)生干縮裂縫。(3)施工方為了趕超進(jìn)度,節(jié)約替換模板和支撐系統(tǒng),當(dāng)混凝土沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)時(shí),操作人員就過(guò)早地將模板拆除;或者在混凝土還沒(méi)有完全終凝后,就在上面加壓重荷,甚至上人作業(yè)等。這都會(huì)使混凝土樓板的彈性發(fā)生變性,破壞混凝土樓板結(jié)構(gòu),從而出現(xiàn)裂縫。(4)混凝土澆筑后,還有大量的水化熱量得不到散發(fā),在內(nèi)部就產(chǎn)生了溫度應(yīng)力。由于混凝土抗拉強(qiáng)度低,容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂,從而產(chǎn)生溫度裂縫,這就給施工后的養(yǎng)護(hù)帶來(lái)了難度。如果在樓板養(yǎng)護(hù)時(shí)沒(méi)有采取覆蓋或覆蓋措施不到位,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠,也會(huì)使樓板產(chǎn)生裂縫。

因此,民居工程的施工中應(yīng)從以下幾方面來(lái)控制商品混凝土樓板裂縫的發(fā)生。施工方要選擇有資質(zhì)的商品混凝土生產(chǎn)廠家,根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)﹑和易性及實(shí)驗(yàn)室配合比的要求,確定各種標(biāo)號(hào)混凝土配合比,嚴(yán)格按照配合比控制水灰比和水泥用量;選擇級(jí)配良好的石子,減少孔隙率以減少收縮量;嚴(yán)格控制砂子的含泥量﹑泥塊含量,采用中粗砂,避免使用過(guò)量粉砂。同時(shí),要求嚴(yán)格審查出廠合格證及設(shè)計(jì)配合比報(bào)告,嚴(yán)格控制混凝土的坍落度,以便提高它的抗裂性能。

先進(jìn)合理的施工技術(shù)和方法,不僅能降低建筑成本,提高工作效率,還能有效控制混凝土樓板的裂縫。(1)梁、柱澆筑完成后,制定混凝土樓板施工方案,并對(duì)樓板模板支撐系統(tǒng)編制專項(xiàng)施工方案。要求模板及支撐系統(tǒng)除滿足強(qiáng)度要求外,還必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性;而且根據(jù)工期要求要準(zhǔn)備充足的模板,以確保按標(biāo)準(zhǔn)﹑按要求拆除模板。梁、板、柱宜采用同一標(biāo)號(hào)混凝土。(2)混凝土澆筑前,應(yīng)將模板用水澆濕潤(rùn),避免模板干燥而吸收水分。同時(shí),要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間,以防止混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮,使樓板出現(xiàn)裂縫。(3)現(xiàn)澆樓板中的預(yù)埋線管必須布置在底部鋼筋網(wǎng)片之上,交叉布線處可采用接線盒集中鋼筋網(wǎng)帶,嚴(yán)禁將水管水平埋設(shè)在現(xiàn)澆混凝土樓板中;而且在埋管集中的地方,切不可管與管緊密相列,要留有適當(dāng)?shù)拈g距。(4)現(xiàn)澆混凝土樓板澆筑完畢后,應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋并作保濕養(yǎng)護(hù),12h后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于1個(gè)星期。對(duì)于摻用緩凝型外加劑的混凝土,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于2個(gè)星期。同時(shí),對(duì)于已澆筑完畢的混凝土樓板,嚴(yán)格禁止人或重物加荷其上,以防止?jié)仓炷翗前褰Y(jié)構(gòu)的人為破壞,從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。綜上所述,混凝土樓板裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低居民樓層與層之間的抗?jié)B能力,影響居民的正常生活,還會(huì)降低樓板的耐久性,影響整個(gè)居民樓的使用壽命。因此,建筑施工單位必須嚴(yán)格加強(qiáng)混凝土原材料的質(zhì)量控制、混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制和現(xiàn)澆混凝土樓板施工質(zhì)量管理,民居工程中混凝土樓板的裂縫就能得到有效的控制。

本文作者:柴燕侖工作單位:大同煤礦集團(tuán)公司企劃部

篇2

引言

水工混凝土裂縫是水工建筑物最為常見(jiàn)的病害之一,產(chǎn)生的原因是多種多樣的。裂縫對(duì)水工建筑物的危害程度不一,還可能誘發(fā)其他病害的發(fā)生和發(fā)展,對(duì)水工建筑物的耐久性產(chǎn)生巨大的危害,因此,必須對(duì)此加以重視,并采取措施加以解決。

一、水工混凝土裂縫的危害

混凝土裂縫將使水工建筑物產(chǎn)生滲漏,滲漏的結(jié)果,一方面在壓力水作用下使裂縫逐步擴(kuò)寬和發(fā)展;另一方面當(dāng)水滲入混凝土內(nèi)部后首先會(huì)引起水解破壞,并可能由此導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物的破壞。根據(jù)調(diào)查,由裂縫引起的各種不利結(jié)果中,滲漏水占60%。

由于混凝土碳化會(huì)加劇混凝土收縮開(kāi)裂,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物破壞?;炷亮芽p的存在,能使空氣中的二氧化碳極易滲透到混凝土內(nèi)部與水泥的某些水化產(chǎn)物相互作用形成碳酸鈣,這就是常說(shuō)的混凝土碳化。在潮濕的環(huán)境下二氧化碳能與水泥中的化學(xué)成分相互作用,使混凝土的堿度降低,使鋼筋純化膜遭受破壞,當(dāng)水和空氣同時(shí)期滲入,鋼筋就產(chǎn)生銹蝕。

混凝土的裂縫還會(huì)使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用削弱,在裂縫部位,水拉性能減弱,裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大,形成更大的危害。

綜上,混凝土裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性具有直接的影響。會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性。輕則影響建筑物的外觀和正常使用,嚴(yán)重的貫穿性裂縫甚至可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物的完全破壞。

二、水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

按裂縫產(chǎn)生的原因劃分有:由外荷載引起的裂縫;由變形引起的裂縫;由施工操作引起的裂縫。水工建筑物產(chǎn)生裂縫的主要原因如下:

2.1大體積混凝土水化時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā),導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大,使混凝土的形變超過(guò)極限引起裂縫。

2.2混凝土在硬化的過(guò)程中,由于干縮引起的體積變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的裂縫,這種裂縫的寬度有時(shí)會(huì)很大,甚至?xí)灤┱麄€(gè)構(gòu)件。

2.3在厚度較大的構(gòu)件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。

2.4當(dāng)有約束時(shí),混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮,因?yàn)槭芗s束力的限制,在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力,由于混凝土抗拉強(qiáng)度低,容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂,從而產(chǎn)生溫度裂縫。由于太陽(yáng)暴曬產(chǎn)生裂縫也是工程中最常見(jiàn)的現(xiàn)象。

2.5混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質(zhì)與活性骨料中活性氧化硅等起反應(yīng),析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨漲,體積增大3倍,從而使混凝土漲裂產(chǎn)生裂縫。

2.6在炎熱的大風(fēng)天氣,混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快,造成混凝土內(nèi)部水化熱過(guò)高,在混凝土澆筑數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài),易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

2.7構(gòu)件超載產(chǎn)生的裂縫。例如:構(gòu)件在超出設(shè)計(jì)的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩,出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫,構(gòu)件在較大剪力作用下,產(chǎn)生斜裂縫,并向上、下延伸。

2.8當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉陷,就有可能會(huì)產(chǎn)生裂縫,隨著沉陷的進(jìn)一步發(fā)展,裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.9當(dāng)鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中,例如:侵蝕性水,由于混凝土保護(hù)層厚度有限,特別是當(dāng)混凝土密實(shí)性不良,環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧離子會(huì)使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,氧化鐵的體積比原來(lái)金屬的體積大得多,鐵銹體積膨脹,對(duì)周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。

三、控制混凝土裂縫的具體措施

3.1混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。摻入粉煤灰,選擇減水劑,保證泵送流動(dòng)度。采集原材料進(jìn)行試拌,盡可能地減少水泥用量,添加Ⅰ級(jí)粉煤灰,將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi),粗骨料采用二級(jí)配。摻入適量的粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性,降低溫升,減少收縮,提高抗侵蝕具有良好的作用。

3.2原材料的選擇。砂料細(xì)度模數(shù)控制在2.4以上,含泥量控制在1%內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以內(nèi),含泥量控制在1%內(nèi),盡可能使用低水熱化水泥,控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。

3.3施工安排。混凝土的澆筑盡可能避開(kāi)高溫、曝曬、多風(fēng)、降溫的天氣,若需要上述條件下施工時(shí)必須有相應(yīng)遮擋、保溫措施。

3.4施工過(guò)程控制。a.二次振搗法消除混凝土沉縮裂縫。對(duì)于澆筑后坍落度已經(jīng)消失開(kāi)始初凝的混凝土進(jìn)行二次振搗,混凝土?xí)匦乱夯?,能較好地消除粗骨料、鋼筋下面的水膜,消除沉縮收縮量。泵送混凝土特別需要二次振搗。b.二次壓光消除混凝土塑性收縮裂縫。此種裂縫是混凝土表面水分散失引起的,發(fā)生在混凝土初凝至終凝期間,消除此種裂縫應(yīng)使用機(jī)械抹光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的提漿抹光,然后使用機(jī)械收光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的收光,將極大地提高混凝土的平整度和表面強(qiáng)度,在混凝土終凝前再進(jìn)行二次人工抹壓收光。c.控制約束裂縫的措施?;炷良s束裂縫的產(chǎn)生是混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大或收縮引起的約束拉力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度,在混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大、氣溫驟降時(shí),及時(shí)采取保溫、保濕措施,加強(qiáng)測(cè)溫和氣溫預(yù)報(bào),做到防護(hù)及時(shí)。閘墩下部與底板同時(shí)澆筑或盡量縮短閘墩與閘底板之間澆筑的時(shí)間間隔,可有效控制閘墩裂縫發(fā)生。

3.5混凝土干縮裂縫的控制措施?;炷链嬖诳障懂a(chǎn)生濕脹干縮,加強(qiáng)振搗使之密實(shí),清除混凝土中的泌水,加強(qiáng)表面的抹壓收光,摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰,降低水灰比,可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產(chǎn)生。

3.6混凝土內(nèi)部的溫度控制。大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)熱電耦測(cè)溫,掌握混凝土內(nèi)部的溫升變化及內(nèi)部最高溫度的發(fā)生時(shí)間,通過(guò)蓄熱保溫使混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)。常采用兩層農(nóng)膜加干鋪兩層草袋的做法。

3.7混凝土的養(yǎng)護(hù)和表面保護(hù)。良好的養(yǎng)護(hù)可使混凝土保持或接近飽和狀態(tài),水化作用速度最大,也是控制混凝土裂縫發(fā)生的措施之一,一般保溫、保濕養(yǎng)護(hù)不得少于14d。

四、水利工程構(gòu)筑物已產(chǎn)生裂縫的修補(bǔ)方法

國(guó)內(nèi)外學(xué)者把裂縫分為死縫、活縫和增長(zhǎng)縫等3種。對(duì)于死縫可以采用剛性材料填充修補(bǔ);對(duì)活縫則采用彈性材料修補(bǔ);對(duì)于增長(zhǎng)縫,必須消除引發(fā)裂縫的因素。裂縫修補(bǔ)除了要恢復(fù)防水性和耐久性為目的之外,還要從結(jié)構(gòu)安全及美觀角度出發(fā)進(jìn)行修補(bǔ),當(dāng)前的修補(bǔ)方法主要有以下三大類。

4.1充填法對(duì)于裂縫寬度大于0.5mm的裂縫,沿裂縫處鑿成“U”形或“V”形槽,槽頂寬約10cm,在槽中充填密封材料。充填材料采用水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、彈性環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋已經(jīng)銹蝕,則將混凝土鑿開(kāi)到能夠處理已經(jīng)生銹的鋼筋部分,將鋼筋除銹,再在槽中充填水泥砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂砂漿等材料。

4.2注入法注入法分壓力注入法(灌漿法)與真空吸入法兩種。灌漿法適應(yīng)于較深較細(xì)的裂縫,而真空注入法則利用真空泵使縫內(nèi)形成真空,將漿材注入縫內(nèi),該方法適應(yīng)于各種表面裂縫的修補(bǔ)。灌漿材料有水泥漿材、普通環(huán)氧漿材、彈性聚氨酯漿材、水溶性聚氨酯漿材等。

4.3表面覆蓋法在細(xì)微裂縫表面上涂膜,以提高其防水性及耐力性為目的的修補(bǔ)方法。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法。施工時(shí),首先用鋼絲刷將混凝土表面打毛,清理表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹(shù)脂充填混凝土表面氣孔,再用修補(bǔ)材料覆蓋表面。:

五、結(jié)語(yǔ)

水工建筑構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全和防滲等主要由混凝土承擔(dān),因此混凝土的質(zhì)量極其重要。因此,減少和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展,對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,進(jìn)而提升水工建筑物的安全起著極為重要的作用,必須加以重視。

參考文獻(xiàn):

篇3

Abstract: Since engaged in building industry since the job, through years of on-site observation and consulting relevant books of the internal stress, the temperature of the concrete cracks, the concrete temperature control and crack prevention measures are analyzed.

Key words: concrete; temperature cracks; control measures

1引言

混凝土裂縫的存在對(duì)工程結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性有很大的危害,也給廣大居民的使用造成一定的安全隱患,因此我們應(yīng)該從施工的各個(gè)環(huán)節(jié)人手,不放過(guò)影響施工質(zhì)量的任何一個(gè)細(xì)節(jié),防微杜漸,積極采取各種行之有效的措施控制裂縫的產(chǎn)生,以極度負(fù)責(zé)和認(rèn)真的工作態(tài)度對(duì)待自己親歷的每一個(gè)工程。

控制混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。在今天,混凝土的裂縫較為普遍,在橋梁工程中裂縫幾乎無(wú)所不在。盡管我們?cè)谑┕ぶ胁扇「鞣N措施,小心謹(jǐn)慎,但裂縫仍然時(shí)有出現(xiàn)。究其原因,我們對(duì)混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中之一。在大體積混凝土中,溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫,影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次,在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫,因此本文僅對(duì)施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

裂縫的原因混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結(jié)構(gòu)不合理,原材料不合格(如堿骨料反應(yīng)),模板變形,基礎(chǔ)不均勻沉降等?;炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束,又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導(dǎo)致裂縫。混凝土是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右,短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有(0.6~1.0)×104,長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中的離析現(xiàn)象,在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力,因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。

3 混凝土溫度應(yīng)力的分析

溫度應(yīng)力的分析根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段:(1)早期:自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。(2)中期:自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止,這個(gè)時(shí)期中,溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加,在此期間混凝上的彈性模量變化不大。(3)晚期:混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類:(1)自生應(yīng)力:邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu),如果內(nèi)部溫度是非線性分布的,由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如,橋梁墩身,結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大,混凝土冷卻時(shí)表面溫度低,內(nèi)部溫度高,在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力,在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。(2)約束應(yīng)力:結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下,需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算?;炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松馳,計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí),必須考慮徐變的影響,具體計(jì)算這里就不再細(xì)述。

4 混凝土溫度的控制和防止裂縫措施

溫度的控制和防止裂縫的措施為了防止裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。控制溫度的措施如下:(1)采用改善骨料級(jí)配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;(2)拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;(3)熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;(4)在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;(5)規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;(6)施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施;改善約束條件的措施是:(1)合理地分縫分塊;(2)避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏;(3)合理的安排施工工序,避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要,應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的,因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。在混凝土的施工中,為了提高模板的周轉(zhuǎn)率,往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高,此時(shí)拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應(yīng)力,與水化熱應(yīng)力迭加,再加上混凝土干縮,表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值,就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn),但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫海棉等,對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力,具有顯著的效果。加筋對(duì)大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小,因?yàn)榇篌w積混凝土的含筋率極低。只是對(duì)一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下,鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的,而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無(wú)關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小,在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍,當(dāng)內(nèi)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開(kāi)裂時(shí),鋼筋的應(yīng)力將不超過(guò)100~200kg/cm2..因此,在混凝土中想要利用鋼筋來(lái)防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí),對(duì)提高混凝土抗裂性的效果較好?;炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫,其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺,但它對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。為保證混凝土工程質(zhì)量,防止開(kāi)裂,提高混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開(kāi)裂的措施之一。例如使用減水防裂劑,筆者在實(shí)踐中總結(jié)出其主要作用為:(1)混凝土中存在大量毛細(xì)孔道,水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力,使混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力,但會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低。這個(gè)表面張力理論早在六十年代就已被國(guó)際上所確認(rèn)。(2)水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。(3)水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來(lái)補(bǔ)充。(4)減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少沉縮變形。(5)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力,提高的混凝土抗裂性能。(6)混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度,大幅提高混凝土的抗裂性能。(7)摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮。(8)摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng),在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上,避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。(9)摻外加劑混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,減少水分蒸發(fā),減少干燥收縮.許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能,我們?cè)诠こ虒?shí)踐中應(yīng)多進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)對(duì)比和研究,比單純的靠改善外部條件,可能會(huì)更加簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)。

5 混凝土溫度裂縫預(yù)防

混凝土的早期養(yǎng)護(hù)實(shí)踐證明,混凝土常見(jiàn)的裂縫,大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說(shuō)混凝土的保溫對(duì)防止表面早期裂縫尤其重要。從溫度應(yīng)力觀點(diǎn)出發(fā),保溫應(yīng)達(dá)到下述要求:1)防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度,防止表面裂縫。2)防止混凝土超冷,應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。3)防止老混凝土過(guò)冷,以減少新老混凝土間的約束?;炷恋脑缙陴B(yǎng)護(hù),主要目的在于保持適宜的溫濕條件,以達(dá)到兩個(gè)方面的效果,一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲,防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行,以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的?;炷系谋卮胧┏3R灿斜竦男Ч睦碚撋戏治?,新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失,從而推遲或防礙水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期,在施工中應(yīng)切實(shí)重視起來(lái)。

6 結(jié)束語(yǔ)

以上對(duì)混凝土的施工溫度與裂縫之間的關(guān)系進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討,雖然學(xué)術(shù)界對(duì)于混凝土裂縫的成因和計(jì)算方法有不同的理論,但對(duì)于具體的預(yù)防和改善措施意見(jiàn)還是比較統(tǒng)一,同時(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現(xiàn)問(wèn)題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種預(yù)防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。

參考文獻(xiàn)

【1】紀(jì)午生.常用建筑材料試驗(yàn)手冊(cè)

篇4

1.引言

大體積混凝土由于水泥凝結(jié)硬化過(guò)程中釋放出大量的水化熱,形成較大的內(nèi)外溫差,當(dāng)溫差較大超過(guò)25℃時(shí),混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力有可能超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度從而產(chǎn)生溫度裂縫,同時(shí)混凝土降溫階段如果降溫過(guò)快,由于厚板收縮,又受到強(qiáng)大的摩阻力,可能導(dǎo)致收縮貫穿裂縫。此外,混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產(chǎn)生。因此大體積混凝土存在的主要問(wèn)題是裂縫的控制。

2.大體積混凝土的概念

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于大體積混凝土尚無(wú)一個(gè)明確的定義。我國(guó)有的規(guī)范認(rèn)為,當(dāng)基礎(chǔ)邊長(zhǎng)大于20m,厚度大于1m,體積大于400m3時(shí)稱大體積混凝土;有的則認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小尺寸等于或大于1m,或預(yù)計(jì)會(huì)因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大,導(dǎo)致裂縫的混凝土為大體積混凝土。

3.大體積混凝土的主要類型

目前主要根據(jù)混凝土的種類和要求的性能進(jìn)行分類。按照混凝土種類主要分為不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土;按照要求的性能主要分為干硬性混凝土、低流態(tài)混凝土、高流態(tài)混凝土和常態(tài)混凝土等。

4.大體積混凝土的特點(diǎn)及施工技術(shù)要求

大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、一次澆注量大、施工時(shí)間長(zhǎng)、施工工藝要求高、受環(huán)境影響大,澆注完畢后,由于體積過(guò)大,造成混凝土水化熱大,溫度場(chǎng)梯度大,混凝土“內(nèi)熱外冷”極易產(chǎn)生裂縫。工程實(shí)踐證明,大體積混凝土施工難度比較大,混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)率較多。

5.大體積混凝土裂縫的主要類型

5.1干縮裂縫

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)。是混凝土內(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(guò)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混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

5.2塑性收縮裂縫

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)。常發(fā)生在混凝土板或比表面積較大的墻面上,較短的裂縫一般長(zhǎng)20~30cm,較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2~3m,寬1~5mm.從外觀分為無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀和稍有規(guī)則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構(gòu)件截面變化等規(guī)則的形狀,深度一般3~10cm,通常延伸不到混凝土板的邊緣。

5.3沉陷裂縫

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(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)沉陷裂縫。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。

5.4溫度裂縫

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翝沧⒑?,在硬化過(guò)程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大,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。較大的溫差造成混凝土內(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(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

6.大體積混凝土裂縫的材料控制技術(shù)

6.1水泥的合理選取

優(yōu)先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因?yàn)檫@種水泥在水化膨脹期(1~5d)可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力,而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力部分抵消溫度徐變應(yīng)力,減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力,提高混凝土的抗裂能力。

6.2骨料的合理選取

選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈性模量低、表面清潔無(wú)弱包裹層、級(jí)配良好的骨料,這樣可以獲得較小的空隙率及表面積,從而減少水泥的用量,降低水化熱,減少干縮,減小了混凝土裂縫的開(kāi)展。

6.3盡可能減少水的用量

水對(duì)混凝土具有雙重作用,水化反應(yīng)離不開(kāi)水的存在,但多余水貯存于混凝土體內(nèi),不僅會(huì)對(duì)混凝土的凝膠體結(jié)構(gòu)和骨料與凝膠體間的界面過(guò)度區(qū)相的結(jié)構(gòu)發(fā)展帶來(lái)影響,而且一旦這些水分損失后,凝膠體體積會(huì)收縮,如果收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)界面過(guò)度區(qū)相的抗力,就有可能在此界面區(qū)產(chǎn)生微裂縫,降低混凝土內(nèi)部抵抗拉應(yīng)力的能力。再者,大體積混凝土一般強(qiáng)度都不是很高。

7.混凝土凝結(jié)硬化過(guò)程的控制

宏觀上,硬化混凝土在約束條件下,收縮變形會(huì)產(chǎn)生彈性拉應(yīng)力,拉應(yīng)力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積,當(dāng)誘導(dǎo)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土材料就會(huì)開(kāi)裂。但事實(shí)上,由于混凝土是一種兼具粘性和延展性(徐變)的復(fù)雜相組成的非均質(zhì)材料,一些應(yīng)力被徐變松弛所釋放,混凝土是否產(chǎn)生裂縫是徐變應(yīng)力松弛后的殘余應(yīng)力所決定。

8.外加劑與摻合材料的控制

8.1粉煤灰

混凝土中摻用粉煤灰后,可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性,減少收縮,降低膠凝材料體系的水化熱,提高混凝土的抗拉強(qiáng)度,抑制堿集料反應(yīng),減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時(shí)會(huì)顯著降低混凝土的早期強(qiáng)度,對(duì)抗裂不利。試驗(yàn)表明,當(dāng)粉煤灰取代率超過(guò)20%時(shí),對(duì)混凝土早期強(qiáng)度影響較大,對(duì)于抗裂尤其不利。

8.2硅粉

(1)抗凍性:微硅粉在經(jīng)過(guò)300~500次快速凍解循環(huán),相對(duì)彈性模量隆低10~20%,而普通混凝土通過(guò)25~50次循環(huán),相對(duì)彈性模量隆低為30~73%.(2)早強(qiáng)性:微硅粉混凝土使誘導(dǎo)期縮短,具有早強(qiáng)的特性。(3)抗沖磨、控空蝕性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5~2.5倍,抗空蝕能力提高3~16倍。

8.3減水劑

緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強(qiáng)度,并對(duì)減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形等性能起著極為重要的作用。

8.4引氣劑

引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環(huán)和抗侵蝕環(huán)境的能力外,能顯著降低新拌混凝土的泌水,提高混凝土的工作度,降低混凝土的彈性模量,優(yōu)化混凝土體內(nèi)微觀結(jié)構(gòu),提高混凝土的抗凍性能。

9.結(jié)語(yǔ)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種:一是結(jié)構(gòu)型裂縫,由外荷載引起的。二是材料型裂縫,主要由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。目前控制和解決的重點(diǎn)是溫度應(yīng)力引起的混凝土裂縫。

篇5

一、商品混凝土現(xiàn)澆板裂縫出現(xiàn)的主要問(wèn)題

(1)原材料的選用與檢驗(yàn)環(huán)節(jié)失控;(2)混凝土配合比設(shè)計(jì)中試配的次數(shù)不夠,未經(jīng)過(guò)收獲試驗(yàn)進(jìn)行論證;(3)混凝土生產(chǎn)運(yùn)輸和泵送過(guò)程發(fā)生中斷且時(shí)間較長(zhǎng),質(zhì)量失控;(4)鋼筋配置的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不能滿足商品混凝土的抗裂要求;(5)現(xiàn)澆板中管線設(shè)置部位不合理出現(xiàn)的問(wèn)題;(6)混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)及拆模施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

二、相應(yīng)的對(duì)策

1.嚴(yán)把原材料的質(zhì)量與檢驗(yàn)關(guān)

(1)水泥:必須具有出廠質(zhì)量說(shuō)明書(shū)(合格證),并對(duì)其品種、級(jí)別、包裝、出廠日期進(jìn)行檢查,現(xiàn)場(chǎng)采樣經(jīng)試驗(yàn)合格后方可使用;亦采用水化熱較低、早期強(qiáng)度低、含堿量低、抗裂性能好的礦渣硅酸鹽水泥;同一構(gòu)件,同一施工部位亦采用同一廠家、同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)的水泥。

(2)粗細(xì)骨料:粗骨料進(jìn)場(chǎng)后,應(yīng)按批檢驗(yàn)其顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量、壓碎指標(biāo)及針片狀顆粒含量,必要時(shí)還應(yīng)檢驗(yàn)其他指標(biāo);粗骨料最大粒徑不宜超過(guò)板厚的1/3,且不得超過(guò)40mm。

(3)鋼筋進(jìn)場(chǎng)后,進(jìn)行外觀檢查并檢查合格證,按照見(jiàn)證取樣規(guī)定進(jìn)行送樣,檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

(4)拌制水:宜采用飲用水,水質(zhì)應(yīng)符合JGJ63混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,未經(jīng)檢驗(yàn)不得使用。

(5)外加劑:必須具有出廠質(zhì)量證明書(shū),并按批驗(yàn)收合格后分類存放,不得混放和混入雜物,選用時(shí)應(yīng)根據(jù)混凝土性能要求及施工條件,結(jié)合混凝土原材料性能、配合比以及對(duì)水泥的適應(yīng)性能等因素通過(guò)試驗(yàn)確定其摻量;在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,可加入水泥用量的2.5%緩凝減水劑,減少水泥用量,降低水灰比、減少水化熱,從而減少混凝土的自收縮。

2.優(yōu)化混凝土配合比

(1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行多次試配,并進(jìn)行收縮試驗(yàn),通過(guò)對(duì)比確定最終配合比;配合比中水灰比不宜大于0.6,水泥用量不宜小于300kg。(2)采用引氣型外加劑,其混凝土含氣量不宜大于4%,以免降低混凝土強(qiáng)度。(3)當(dāng)發(fā)現(xiàn)原材料質(zhì)量有較大變化時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行試配,調(diào)整配合比;根據(jù)具體的施工條件,確定適宜的坍落度,病派人現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),符合要求后方可使用,并建立監(jiān)控資料。

3.嚴(yán)把混凝土生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)

(1)上料人員要嚴(yán)格按照混凝土配合比進(jìn)行原材料的計(jì)量,確保計(jì)量的準(zhǔn)確性;攪拌混凝土?xí)r,按照投料順序進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間根據(jù)攪拌工藝及攪拌設(shè)備確定,拌合要均勻,以保證混凝土有良好的和易性。(2)混凝土在運(yùn)輸和泵送過(guò)程中,嚴(yán)禁往運(yùn)輸車筒體和泵機(jī)料斗內(nèi)任意加水;混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)時(shí),如拌合物出現(xiàn)離析或分層現(xiàn)象,應(yīng)使攪拌筒高速旋轉(zhuǎn),進(jìn)行二次攪拌;混凝土泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如必須中斷,中斷時(shí)間不得超過(guò)混凝土從攪拌至澆筑完畢允許的延續(xù)時(shí)間,且不得超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間;如停泵超過(guò)15min,應(yīng)每隔4~5min開(kāi)泵一次,每次使泵正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)兩個(gè)沖程,防止輸送管內(nèi)混凝土拌合物離析或堵塞。

4.增大配筋率,以增加結(jié)構(gòu)抗裂性

(1)當(dāng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不能滿足商品混凝土抗裂要求時(shí),可按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)增大配筋率,用以增加結(jié)構(gòu)抗裂性;在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi),鋼筋間距易取為150mm~200mm,病應(yīng)在板的未配筋骨表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1%;溫度收縮鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置,也可另行布置構(gòu)造鋼筋網(wǎng),并與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接或錨固。(2)優(yōu)先選用延性較好的鋼筋,若選用I級(jí)鋼,張拉率不得大于6%;加強(qiáng)鋼筋成品保護(hù),澆筑人員不得直接踩在鋼筋網(wǎng)片上,要設(shè)置架空板使?jié)仓藛T與鋼筋網(wǎng)片隔離,設(shè)置馬登將鋼筋墊起,保證鋼筋無(wú)彎曲、位移變形。

5.混凝土板中線管設(shè)置部位的處理

現(xiàn)澆板線管必須傾斜軸線方向設(shè)置,特別要避開(kāi)橫向布置;每隔1m設(shè)置40mm小馬登,保證線管與鋼筋可靠隔離;線管上部距上表面10mm處設(shè)置間距200mm的寬鉛絲網(wǎng)片,加強(qiáng)現(xiàn)澆板混凝土薄弱部位的抗裂性。

6.加強(qiáng)混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的監(jiān)控

(1)針對(duì)商品混凝土現(xiàn)澆板伸縮較大的特點(diǎn),澆筑混凝土?xí)r每隔30m左右設(shè)置后澆帶。(2)混凝土澆筑中,下落高度不超過(guò)1.5m,混凝土不得成堆,及時(shí)出料、及時(shí)成活,以免產(chǎn)生離析現(xiàn)象,使得現(xiàn)澆板配料不均;嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行施工,選擇熟練的混凝土振搗工人,掌握好振搗時(shí)間,以保證混凝土振搗均勻、密實(shí),避免漏振、欠振,并做好混凝土施工記錄。(3)混凝土澆筑成型后,應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料薄膜,避免水分蒸發(fā);澆筑1h~2h后對(duì)混凝土二次振搗,以消除收縮裂紋及表面泌水,2h~3h后進(jìn)行二次壓面,并適時(shí)用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4)混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d,對(duì)有抗?jié)B要求的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d;留置混凝土同條件試塊,并設(shè)專人檢測(cè)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況,在其強(qiáng)度未達(dá)到1.2Mpa時(shí),不得在其上踩踏或安裝模板及支架。(5)嚴(yán)格按照GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中的強(qiáng)度要求確定模板拆除時(shí)間,拆模時(shí)要輕拿輕放,不得對(duì)樓層形成沖擊荷載,拆除的模板和支架要分散堆放并及時(shí)清運(yùn)。超級(jí)秘書(shū)網(wǎng)

三、效果驗(yàn)證

1.采取以上對(duì)策進(jìn)行商品混凝土的施工,取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益以及質(zhì)量效果,受到了建設(shè)單位、監(jiān)理單位的一致好評(píng),為創(chuàng)優(yōu)工程奠定了基礎(chǔ)。

2.通過(guò)在日照市水木清華小區(qū)中的運(yùn)用,針對(duì)商品混凝土收縮性較大的特點(diǎn)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料控制到施工過(guò)程中的控制等各個(gè)環(huán)節(jié)入手,減少和預(yù)控了商品混凝土的收縮,增強(qiáng)其抗裂性。

篇6

0.引言

大體積混凝土與普通混凝土的區(qū)別表面上看是厚度不同,但其實(shí)質(zhì)的區(qū)別是由于混凝土中水泥水化要產(chǎn)生熱量,大體積混凝土內(nèi)部的熱量不如表面的熱量散失得快,造成內(nèi)外溫差過(guò)大,其所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力可能會(huì)使混凝土開(kāi)裂。因此判斷是否屬于大體積混凝土既要考慮厚度這一因素,又要考慮水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、每立方米水泥用量等因素,比較準(zhǔn)確的方法是通過(guò)計(jì)算水泥水化熱所引起的混凝土的溫升值與環(huán)境溫度的差值大小來(lái)判別,一般來(lái)說(shuō),當(dāng)其差值小于25℃時(shí),其所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力將會(huì)小于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度,不會(huì)造成混凝土的開(kāi)裂,當(dāng)差值大于25℃時(shí),其所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力有可能大于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度,造成混凝土的開(kāi)裂,此時(shí)就可判定該混凝土屬大體積混凝土。

大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)厚大、澆筑量大,工程條件復(fù)雜,且多為現(xiàn)澆超靜定結(jié)構(gòu)混凝土,施工技術(shù)和質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。因此,除了必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性外,還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)整體性和耐久性要求。[1]建筑工程中溫度,作為一種變形作用,在混凝土結(jié)構(gòu)中引起的裂縫有表面裂縫和貫穿裂縫兩種。這兩種裂縫在不同程度上都屬于有害裂縫。一旦溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。以下本文從大體積混凝土的原材料控制、施工工藝方法控制、裂縫的處理措施三方面進(jìn)行論述:

1. 大體積混凝土的原材料控制

混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)?;炷猎胶瘢嘤昧吭酱?,水化熱越高的水泥,其內(nèi)部溫度越高,形成溫度應(yīng)力越大,產(chǎn)生裂縫的可能性越大。

1.1 應(yīng)選用低水化熱的水泥品種材料。如中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。

1.2 再有,摻加摻合料。國(guó)內(nèi)外大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明,混凝土中摻入一定數(shù)量?jī)?yōu)質(zhì)的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng),起到作用,可改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性,從而改善了可泵性。 特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高。

1.3為控制混凝土的入模溫度,使其澆筑溫度不超過(guò)28℃(指混凝土入模振搗后,在50毫米――100毫米深處的溫度),要求混凝土攪拌站采用低溫井水拌制混凝土,骨科放置在遮陽(yáng)篷中。避免陽(yáng)光直曬。現(xiàn)場(chǎng)泵送時(shí),管道用濕毛毯覆蓋,常灑水降溫。

2. 大體積混凝土施工工藝方法上的控制

2.1就混凝土入倉(cāng)澆筑的工藝來(lái)說(shuō),有全面分層法,分層分段法,斜面分層法。全面分層法,強(qiáng)度小,平面尺寸小,入倉(cāng)強(qiáng)度能滿足要求的情況下,采用。 矩形平面尺寸,厚度大,常采用分層分段法,或斜面分層法。

2.2 振動(dòng)工藝。嚴(yán)格控制振搗時(shí)間?;炷潦┕ぶ谐浞终駬v可使骨科和水泥漿在模板中得到致密排列,有助于混凝土的密實(shí)性和抗裂性的提高。但過(guò)分振搗將使粗骨科沉落并使表層混凝土有較大收縮性,水分蒸發(fā)后易集聚形成凝縮縫。一般要求振搗手控制在20秒一30秒,或觀察混凝土表面不冒氣泡且已有部分泛漿即可。對(duì)已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng),可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。

2.3養(yǎng)護(hù)工藝。加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù),這是保證混凝土強(qiáng)度的一道重要工序。認(rèn)真做好大體積混凝土的養(yǎng)護(hù),采用覆蓋一層塑料薄膜和一層麻袋片的方法,由專人負(fù)責(zé)覆蓋及灑水養(yǎng)護(hù),確保7天的養(yǎng)護(hù)期??蛇_(dá)到保溫和保濕的目的,保證混凝土表面溫度不至過(guò)快散失而產(chǎn)生表面裂縫,同時(shí)可使由混凝土的平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于其抗拉強(qiáng)度,避免產(chǎn)生貫穿裂縫。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度實(shí)測(cè),將混凝土的內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi),較好地防止了尚處在強(qiáng)度發(fā)展階段的混凝土表面產(chǎn)生干縮裂縫。[2]

2.4混凝土表面是外觀質(zhì)量的關(guān)鍵工藝。采用兩道木抹和一道鐵抹的工藝。第一次采用長(zhǎng)柄木抹,主要是將表面擠壓平整,使表面的水泥乳漿均勻分布,漿液厚度為3毫米一5毫米。待表面收水時(shí),進(jìn)行第二道木抹抹面,其作用是趕出表面泌水。二次抹壓表面處理,有利于減少混凝土早期塑性裂縫,閉合泌水收縮裂縫。最后一道鐵抹需待泌水趕出后,方可進(jìn)行。將表面砂粒壓入漿面,至有青色呈出即可。過(guò)度的抹平壓光也會(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Ca(OH)2與空氣中的CO2反應(yīng)生成碳酸鈣,放出結(jié)合水而混凝土表面碳化收縮,導(dǎo)致表面龜裂。

2.5分層測(cè)溫?!痘炷两Y(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定“對(duì)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù),應(yīng)根據(jù)氣候條件采取措施。并按需要測(cè)定澆筑后的混凝土表面溫度和內(nèi)部溫度,將溫差控制在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi),當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí),溫差不宜超過(guò)25℃”。為保證工程質(zhì)量,采取測(cè)溫手段是必要的,測(cè)溫孔均勻分布于基礎(chǔ)平面,一組設(shè)三層,埋設(shè)深度自下而上為100毫米、900毫米、1700毫米。在混凝土的升溫階段每2小時(shí)測(cè)溫一次,降溫階段每6小時(shí)測(cè)溫一次。并同時(shí)測(cè)定環(huán)境溫度,直至溫度穩(wěn)定為止。[3]

3.裂縫的處理措施 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,以保證建筑物的安全使用。[4] 混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法:

3.1表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)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(kāi)裂,通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

3.2嵌縫法。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;常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿。

3.3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),就要考慮采用加固法對(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。

由于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)物和大型設(shè)備基礎(chǔ)的出現(xiàn),大體積混凝土也被廣泛采用,大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度裂縫日益成為建筑工程技術(shù)人員面臨的技術(shù)難題。因此廣大工程技術(shù)人員和管理人員都應(yīng)高度重視大體積混凝土溫度裂縫的控制力爭(zhēng)把裂縫降到最低水平。

參考文獻(xiàn):

[1] 江正榮.朱國(guó)梁《.簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)》. [M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1991.

篇7

1引言

白果渡嘉陵江大橋是國(guó)道212線四川武勝至重慶合川高速公路橫跨嘉陵江的一座特大橋,全橋長(zhǎng)1433米,主橋?yàn)椋?30+230+130)m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu),單箱單室,下部結(jié)構(gòu)為16根24米長(zhǎng)Ф230cm的群樁基礎(chǔ),上接大體積分離式承臺(tái)。單幅承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸為18.7mx10.2mx5m,單幅承臺(tái)砼方量為953.7m3,一次澆注完成。

2簡(jiǎn)述

2.1溫度應(yīng)力的主要成因:

2.1.1大體積砼在硬化期間,水泥水化后釋放大量的熱量,使砼中心區(qū)域溫度升高,而砼表面和邊界由于受氣溫影響溫度較低,從而在斷面上形成較大的溫差,使砼的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力(稱為內(nèi)部約束應(yīng)力)。

2.1.2當(dāng)砼的水化熱發(fā)展到3~7d達(dá)到溫度最高點(diǎn),由于散熱逐漸產(chǎn)生降溫產(chǎn)生收縮,且由于水分的散失,使收縮加劇,這種收縮在受到基巖等約束后產(chǎn)生拉應(yīng)力(稱為外部約束應(yīng)力)。

2.2溫度應(yīng)力在承臺(tái)砼內(nèi)的分布如下圖所示:

綜上所述,在承臺(tái)大體積砼施工前,必須進(jìn)行砼的溫度變化,應(yīng)力變化的估算,以確定養(yǎng)護(hù)措施、分層厚度、澆筑溫度等施工措施,并以此來(lái)指導(dǎo)施工。

3C30承臺(tái)大體積砼砼裂縫控制的施工計(jì)算

3.1相關(guān)資料:

3.1.1配合比

水泥:粉煤灰:砂子:碎石:水:NNO-Ⅱ減水劑

369:50:677:1148:176:3.66

1:0.136:1.835:3.111:0.48:1%

3.1.2材料:

水泥:騰輝F.032.5級(jí)水泥

碎石:草街連續(xù)級(jí)配碎石(5~31.5mm)

混合中砂:機(jī)制砂40%,渠河細(xì)砂60%

粉煤灰:硌黃華能電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰

外加劑:達(dá)華NNO-Ⅱ型緩凝減水劑

3.1.3氣象資料

相對(duì)濕度80~82%;年平均氣溫17.5~17.6℃,最高氣溫40.5℃,夏熱期(5~9月份)平均氣溫20℃。

3.1.4采用自動(dòng)配料機(jī)送料,裝載機(jī)加料,拌和站集中拌和,混凝土泵輸送砼至模內(nèi)。

3.2砼最高水化熱溫度及3d、7d的水化熱絕熱溫度

C=369kg/m3;粉煤灰32.5水泥:水化熱Q7d=257J/kg,Q28d=222J/kg(騰輝水泥廠提供的數(shù)據(jù));c=0.96J/kg.k;ρ=2400kg/m3。

3.2.1砼最高水化熱絕熱溫升

Tmax=CQ/cρ=(366*257)/(0.96*2400)=40.83℃

3.2.23d的絕熱溫升

T(3)=40.83*(1-e-0.3*3)=24.23℃

ΔT(3)=24.23-0=24.23℃

3.2.37d的絕熱溫升

T(7)=40.83*(1-e-0.3*7)=35.83℃

ΔT(7)=35.83-24.23=11.6℃

(4)15d的絕熱溫升

T(15)=40.83*(1-e-0.3*15)=40.38℃

T(15)=40.38-35.83=4.55℃

3.3砼各齡期收縮變形值計(jì)算

εy(t)=εy0(1-e-0.01t)*M1*M2*…*M10

查表得:M1=1.10,M2=1.0,M3=1.0,M4=1.21,M5=1.2,M6=1.11(1d)、1.09(3d)、1.0(7d)、0.93(15d),M7=0.7,M8=1.4,M9=1.0,M10=0.895

則有:M1M2M3M4M5M7M8M9M10

=1.10*1.0*1.0*1.21*1.2*0.7*1.4*1.0*0.895=1.401

3.3.13d收縮變形值

εy(3)=εy0*(1-e-0..03)*1.401*M6

=3.24*10-4*(1-e-0..03)*1.401*1.09=0.146*10-4

3.3.27d收縮變形值

εy(7)=εy0*(1-e-0..07)*1.401*M6

=3.24*10-4*(1-e-0..07)*1.401*1.0=0.307*10-4

3.3.315d收縮變形值

εy(15)=εy0*(1-e-0.15)*1.401*M6

=3.24*10-4*(1-e-0..15)*1.401*0.93=0.588*10-4

3.4砼收縮變形換算成當(dāng)量溫差

3.4.13d

T(y)(3)=-εy(3)/α=(-0.146*10-4)/(1.0*10-5)=-1.46℃

3.4.27d

T(y)(7)=-εy(7)/α=(-0.307*10-4)/(1.0*10-5)=-3.07℃

3.4.315d

T(y)(15)=-εy(15)/α=(-0.588*10-4)/(1.0*10-5)=-5.88℃

3.5各齡期砼模量計(jì)算E(t)=Ec*(1-e-0..09t)

3.5.13d齡期

E(3)=3.0*104*(1-e-0..09*3)

=7.1*103N/mm2

3.5.27d齡期

E(7)=3.0*104*(1-e-0..09*7)

=1.40*104N/mm2

3.5.315d齡期

E(15)=3.0*104*(1-e-0..09*15)

=2.22*104N/mm2

3.6砼的溫度收縮應(yīng)力計(jì)算

砼強(qiáng)度換算f(n)=f(28)*lgn/lg28,砼抗拉強(qiáng)度f(wàn)t=0.23*f2/3cu對(duì)于C30砼f(28)=15N/mm2

3d齡期:f(3)=f(28)*lg3/lg28=15*lg3/lg28=8.76N/mm2

ft=0.23f2/3(3)=0.23*4.952/3=0.668N/mm2

7d齡期:f(7)=f(28)*lg7/lg28=15*lg7/lg28=8.76N/mm2

ft=0.23f2/3(7)=0.23*8.762/3=0.98N/mm2

由于在七月份澆注承臺(tái)砼,氣溫較高,假設(shè)入模溫度To=30℃,Th=25℃

3.6.13d齡期H(t)=0.57,R=0.35,V=0.15

ΔT=To+2/3T(t)+Ty(t)-Th=30+2/3*24.23+1.46-25=22.61℃

σ=-(7.1*103*10*10-6*22.61*0.57*0.35)/(1-0.15)

=0.377N/mm2<(0.668/1.15)=0.581N/mm2可

3.6.27d齡期H(t)=0.502,R=0.35,V=0.15

ΔT=30+2/3*35.83+3.07-25=31.96℃

σ=-(1.4*104*10*10-6*31.96*0.502*0.35)/(1-0.15)

=0.93N/mm2<0.98N/mm2

抗裂安全系數(shù):K=0.98/0.93=1.05<1.15

4裂縫控制的施工技術(shù)措施

通過(guò)以上分析可知,承臺(tái)基礎(chǔ)在露天養(yǎng)護(hù)期間,7d齡期時(shí),抗裂安全系數(shù)K值稍小于1.15,此時(shí)砼有可能出現(xiàn)裂縫,因此,在設(shè)計(jì)配合比、砼施工過(guò)程及養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)采取一定措施,以減小砼表面與內(nèi)部溫差值,使得砼表面與砼內(nèi)部溫差小于25℃,σ/(1.15)<ft,則可控制裂縫的不出現(xiàn)。采取如下措施:

4.1采用雙摻技術(shù),摻入粉煤灰和NNO-II型緩凝減水劑,粉煤灰摻入采用超量代換法,減水劑的緩凝時(shí)間15個(gè)小時(shí)(通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果表明),延緩砼的初凝時(shí)間,延緩砼水化熱峰值的出現(xiàn)。

4.2通過(guò)技術(shù)性能比較,石灰?guī)r碎石的線膨脹系數(shù)較小,彈模低,極限拉伸值大,據(jù)相關(guān)資料表明,在相同溫差下,溫度應(yīng)力可減小50%,能提高砼的抗拉強(qiáng)度,因此,選用石灰?guī)r碎石作為粗骨料;控制骨料(砂、石)的含泥量,以減小砼的收縮,提高極限拉伸。

4.3嚴(yán)格控制砼的入模溫度在30℃左右。選擇在傍晚開(kāi)始澆注承臺(tái)砼,對(duì)粗骨料進(jìn)行噴水和護(hù)蓋;施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施,搭設(shè)彩條布棚,避免陽(yáng)光直曬;在水箱中加入冰塊,降低拌和水的溫度;在基坑內(nèi)設(shè)一大功率的鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)散熱。

4.4埋設(shè)6層冷卻管,每層冷卻管配一潛水泵,在第一批開(kāi)始砼初凝時(shí)由專人負(fù)責(zé)往冷卻管內(nèi)注入涼水降溫,冷卻水流速應(yīng)大于15L/min,冷卻水采用嘉陵江水,持續(xù)養(yǎng)生7天。通過(guò)冷卻排水,帶走砼體內(nèi)的熱量,許多工程實(shí)踐表明,此方法可使大體積砼體內(nèi)的溫度降低3~4攝氏度。

4.5澆注砼時(shí),采用薄層澆注,控制砼在澆注過(guò)程中均勻上升,避免砼拌和物堆積過(guò)大高差,砼的分層厚度控制在20~30cm。

4.6設(shè)10臺(tái)插入式振搗器,加強(qiáng)振搗,以期獲得密實(shí)的砼,提高密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度,澆注后,及時(shí)排除表面積水,進(jìn)行二次抹面,防止早期收縮裂縫的出現(xiàn)。

4.7砼澆注后,搭設(shè)遮陽(yáng)布棚,避免陽(yáng)光曝曬承臺(tái)表面。

4.8砼澆注后,砼表面用土工布覆蓋保溫,并灑水養(yǎng)生,使砼緩慢降溫、緩慢干燥,減少砼內(nèi)外溫差。

4.9砼澆筑后,每2小時(shí)量測(cè)冷卻管出口的水溫和砼表面溫度,若溫差大于20℃時(shí),及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施,如加快冷卻水的流通速度等措施,以控制溫差小于25℃。

5溫度監(jiān)測(cè)

承臺(tái)砼入模溫度為30℃~34℃,1.5d后中心溫度最高達(dá)50℃,溫升達(dá)20℃,3d后中心溫度達(dá)57℃~60℃,溫升27℃~30℃,經(jīng)過(guò)10~12d降溫階段后,中心溫度基本穩(wěn)定。

篇8

中圖分類號(hào):TV698.2+31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

引言

水泥穩(wěn)定碎石基層是將一定級(jí)配的集料與水泥和水一起拌和后, 在最佳含水量狀態(tài)下碾壓成型,經(jīng)過(guò)養(yǎng)生達(dá)到一定強(qiáng)度的路面基層結(jié)構(gòu),此基層是一種半剛性結(jié)構(gòu)。水泥穩(wěn)定基層容易產(chǎn)生裂縫是影響瀝青混凝土面層破壞的關(guān)鍵因素。若不及時(shí)處理, 雨水從裂縫內(nèi)向下滲透,瀝青混凝土和基層裂縫縫隙處充滿自由水,在車輛荷載反復(fù)沖擊下,就會(huì)使瀝青混凝土中粘附在碎石表面的瀝青剝離, 基層的細(xì)集料形成泥漿被擠壓出路面,瀝青混凝土路面出現(xiàn)坑洞、碎裂、松散,造成瀝青混凝土路面早期破損,影響其使用壽命?;鶎恿芽p的危害較為常見(jiàn),直接影響到了路面行車的速度和安全。

一、項(xiàng)目概述

某南方高速公路項(xiàng)目水穩(wěn)基層板塊在溫度梯度應(yīng)力和施工車荷的疲勞作用下使裂紋發(fā)展為裂縫,嚴(yán)重時(shí)加寬變長(zhǎng)且相互連通,并由底、基層逐漸反射到瀝青面層,造成路面破壞。據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),每段鋪筑一定時(shí)期以后都發(fā)現(xiàn)不同程度的開(kāi)裂現(xiàn)象。裂縫多分布于基層兩側(cè)各3~5m的范圍內(nèi),主要為橫向裂紋,其間距為40~50m左右,裂縫頂面寬,底面細(xì)?。皇┕つ雺赫駝?dòng)過(guò)強(qiáng)造成板塊表面出現(xiàn)微裂紋的地段易出現(xiàn)裂縫;同時(shí),施工時(shí)出現(xiàn)粗集料窩的部位易出現(xiàn)放射性裂縫;再經(jīng)施工重車磨耗而出現(xiàn)車槽的地點(diǎn)也易出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

二、裂縫產(chǎn)生的原因分析

施工作業(yè)安排不連續(xù),水穩(wěn)基層鋪筑后長(zhǎng)期暴露于空氣中,未進(jìn)行瀝青層施工。而南方項(xiàng)目,水穩(wěn)基層施工基本在高溫季節(jié),據(jù)隨機(jī)測(cè)定:日照強(qiáng)烈時(shí),水穩(wěn)表面最高溫度為41℃,而室內(nèi)溫度30℃(板底溫度與室內(nèi)基本接近)。將板作為一單向板(長(zhǎng)寬比大于1.5 )來(lái)研究,其在溫度梯度應(yīng)力的作用下將導(dǎo)致頂面承受彎拉應(yīng)力;另一方面,板體頂面為自由面,而底面因受到下承層的摩阻作用,其線性變形受到約束,即高溫時(shí)板頂受拉而板底受壓。兩者共同作用的結(jié)果為裂紋由上而下,裂紋漸小。

板體白天承受溫度梯度應(yīng)力,而晚上底、頂面溫度接近,均為21℃,即板體在溫度梯度應(yīng)力的疲勞作用下產(chǎn)生疲勞破壞與每次發(fā)現(xiàn)裂紋都在施工以后一定時(shí)期相符。因此,施工后的水穩(wěn)碎石經(jīng)檢驗(yàn)合格后應(yīng)盡早灑布透層或施工封層。

從路線方向看,可將其視為單向板(長(zhǎng)寬比大于1. 5) ,其熱脹冷縮將造成水穩(wěn)層橫向開(kāi)裂,裂紋將從路肩邊緣最薄弱處展開(kāi)。當(dāng)應(yīng)力釋放后板塊處于穩(wěn)定狀態(tài),裂紋不再發(fā)展。

半剛性板塊強(qiáng)度越高,表明其抗變形的能力越低,即板塊抗彎拉應(yīng)力的能力越小。施工時(shí)因表面含水量不夠而采用灑水碾壓提漿的方法雖能提高表面平整度,但同時(shí)也在板塊表面形成了一薄層高標(biāo)號(hào)砂漿硬殼,其在高溫下失水過(guò)快易形成風(fēng)干裂紋。同時(shí)在溫度梯度應(yīng)力的作用下,將更易出現(xiàn)拉應(yīng)力裂紋。

粗級(jí)料窩存在的部位,因其粒料間無(wú)粘接力而無(wú)法整體受力,其所在板塊在溫度梯度應(yīng)力的作用下,應(yīng)力會(huì)集中在該薄弱處。同時(shí)因其相對(duì)于板塊來(lái)看相似于一個(gè)點(diǎn),其應(yīng)力釋放有向四周發(fā)散的趨勢(shì)。另外,在養(yǎng)護(hù)時(shí),因該位置具有透水性而易使養(yǎng)護(hù)用水進(jìn)人板底土層中使其出現(xiàn)過(guò)濕土而使其承載能力降低。該板塊在車荷的作用下會(huì)加劇先前出現(xiàn)的放射性裂紋,從而出現(xiàn)裂縫。

三、水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫的控制

(1)嚴(yán)格控制路基施工質(zhì)量。為避免荷載型結(jié)構(gòu)性破壞裂縫,施工中要嚴(yán)格控制路基填筑時(shí)各層壓實(shí)度和填筑速度, 特別是三背回填位置、路基加寬結(jié)合部位、填挖交界處、半挖半填處、軟基地段、填高差異較大的斷面等的壓實(shí)及沉降,都應(yīng)采取措施加以控制,避免路面完工后產(chǎn)生不均勻沉降而引起路面開(kāi)裂。路基填筑完工后,應(yīng)預(yù)留一段沉降期,以便路基處于穩(wěn)定狀態(tài)。

(2)碎石加工時(shí)在破碎機(jī)、出料位置加設(shè)吸塵器, 清除各級(jí)碎石中0.075mm以下石粉的含量,同時(shí)在冷拌機(jī)上增加電子磅以確保各料斗的出料流量精確,達(dá)到混合料的級(jí)配曲線接近中值的目的;并嚴(yán)格控制級(jí)配料中水泥的用量。

水泥穩(wěn)定碎石在施工中對(duì)粒料的級(jí)配要求非常高,尤其0.5mm以下細(xì)土的含量。集料的合成級(jí)配中小于0.075mm的顆粒含量控制為0~5%。水泥穩(wěn)定碎石有一共性,在其他條件相同的情況下,混合料中小于0.075mm的顆粒含量越多,水泥穩(wěn)定碎石的整體收縮能力也越大。因此, 限制收縮的最首要的措施是除去集料中的粉塵含量。這樣,本身可以減輕裂縫,同時(shí)又為其它減輕裂縫的措施創(chuàng)造了充分的條件。

在施工中通過(guò)增加分級(jí)料料斗及加設(shè)電子磅的方法將碎石的級(jí)配控制在規(guī)范規(guī)定范圍的中值附近,可以提高穩(wěn)定料碾壓后的密實(shí)度,既增大了板塊的整體強(qiáng)度,也可以減小結(jié)構(gòu)層內(nèi)自由水的存在空間及含量,減少了裂紋出現(xiàn)的概率。

水泥穩(wěn)定碎石壓實(shí)后, 其間水泥與水間的水化作用以及由此而形成水泥石的過(guò)程會(huì)釋放出大量的熱量,使水穩(wěn)層快速失水,產(chǎn)生體積收縮。穩(wěn)定碎石產(chǎn)生收縮的主要部分為水泥石的結(jié)硬收縮。過(guò)多的水泥用量,將急劇增大失水量及產(chǎn)生過(guò)多的水泥石,結(jié)硬出現(xiàn)的體積收縮也會(huì)大大增加。但水泥用量增加,也會(huì)增加板體的整體剛度,從而降低其抗彎拉應(yīng)力。因此,嚴(yán)格控制混合料中水泥的用量可達(dá)到控制干縮應(yīng)變的目的。

(3)選用適宜的施工工藝,減少或消除微裂紋的出現(xiàn)機(jī)率。首先,在攤鋪時(shí)應(yīng)選派有施工經(jīng)驗(yàn)的路面工跟蹤檢查,發(fā)現(xiàn)粗級(jí)料窩及時(shí)換以級(jí)配合格的穩(wěn)定料,使成型后的板塊不出現(xiàn)薄弱部位,且達(dá)到封水的目的。其次,選用適宜的碾壓機(jī)具,以利壓實(shí),達(dá)到不過(guò)振、收滾平順、無(wú)裂痕的目的。據(jù)施工總結(jié),發(fā)現(xiàn)如下配置為最佳組合:一臺(tái)12T的雙鋼輪壓路機(jī)完成初壓及最后終壓光面,YZ22t振動(dòng)壓路機(jī)完成強(qiáng)振碾壓。由此達(dá)到控制路面發(fā)生的微裂紋的目的。完工后立即封閉交通,養(yǎng)生期內(nèi)嚴(yán)禁一切車輛通行,養(yǎng)生結(jié)束后,及時(shí)進(jìn)行瀝青面層施工,同時(shí)控制施工車輛的行駛,避免因行車造成開(kāi)裂。

(4)嚴(yán)格控制水泥穩(wěn)定層施工碾壓時(shí)的含水量。水泥與各種粒料和水經(jīng)拌和、壓實(shí)后, 水泥和混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用,混合料的含水量會(huì)不斷減少,從而會(huì)引起水穩(wěn)粒料產(chǎn)生體積收縮。水泥混合料的最低水灰比約為0.26~0.2 9。過(guò)小的用量不能保證水泥完全水化,其在養(yǎng)護(hù)水、雨水的作用下會(huì)繼續(xù)水化,由此會(huì)破壞已硬化的混凝土使抗裂能力降低;過(guò)大的用水量會(huì)增大水泥水化初期骨粒料的水膜厚度,影響穩(wěn)定料的強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計(jì),含水量增大l % (大于最佳含水量后) 對(duì)干縮應(yīng)變?cè)龃罅鸭y比水泥增加1%的影響大2~3倍。因此,施工應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓時(shí)的含水量接近最佳含水量,用于控制干縮應(yīng)變的目的。

(5)水泥穩(wěn)定層碾壓完成后,并采用覆蓋土工布灑水再加蓋塑料薄膜的方式及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生,保護(hù)混合料的含水量不受損失,更不能讓其曝曬變干開(kāi)裂。半剛性基層材料的缺點(diǎn)是抗變形能力低,在溫度或濕度變化時(shí)易產(chǎn)生收縮開(kāi)裂。它的收縮分為溫縮與干縮兩種:對(duì)于含土較多的材料以干縮為主,對(duì)于含集料較多的材料以溫縮為主。干縮主要發(fā)生在完工后初期階段。當(dāng)基層上鋪筑瀝青面層以后,基層的含水量一般變化不大,此時(shí)收縮轉(zhuǎn)化為以溫縮為主:對(duì)應(yīng)裂縫起始于表面,逐漸向下延伸; 反射裂縫起始于底面并逐漸向上穿透直到表面。這兩種裂縫都是由溫度引起的,行車荷載僅在裂縫形成的后期發(fā)揮促進(jìn)作用。國(guó)內(nèi)外不同地區(qū)的實(shí)踐都已證明,水泥穩(wěn)定層施工后,如不及時(shí)養(yǎng)生而讓其曝曬,其或遲或早都會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。因此充分了解水泥穩(wěn)定層的縮裂特性,在施工中保持適宜的溫度和濕度對(duì)于減輕裂縫的產(chǎn)生還是至關(guān)重要的。建議采用復(fù)合養(yǎng)生膜覆蓋后灑水保濕的方法養(yǎng)生。

(6)施工瀝青面層前對(duì)水穩(wěn)層裂縫進(jìn)行仔細(xì)排查,對(duì)于橫向長(zhǎng)度大于5m,且間距小于10m 的干縮或溫縮橫向裂縫須返工處理,對(duì)于橫向長(zhǎng)度大于5m,且間距大于10m 的干縮或溫縮橫向裂縫使用玻纖隔柵或土工布處理。處理方法:首先對(duì)裂縫兩側(cè)各1m 范圍進(jìn)行清掃、吹塵和清洗,清掃后,鑿開(kāi)合適1cm 寬度和2cm 深度的溝縫,用森林滅火器吹除裂縫內(nèi)灰塵,然后向裂縫內(nèi)灌AH-70 熱瀝青,最后將土工布或玻纖隔柵平鋪在裂縫二側(cè)各1m 或0.75m 范圍內(nèi),用鐵釘?shù)裙潭?。?duì)于土工布,應(yīng)用小型壓路機(jī)碾壓。

(7)水泥穩(wěn)定基層最遲在檢驗(yàn)合格后,應(yīng)立即施工封層或應(yīng)力吸收層。為確保水穩(wěn)基層的含水量不受損失以及板塊不受溫度梯度應(yīng)力的疲勞作用,在保濕養(yǎng)生至檢驗(yàn)合格后,應(yīng)立即施工封層或應(yīng)力吸收層, 既可對(duì)水穩(wěn)層實(shí)施最終保護(hù),又可保證上層瀝青混合料與水穩(wěn)基層間有良好的粘結(jié)。

四、結(jié)語(yǔ)

總之,采用水泥穩(wěn)定碎石基層符合我國(guó)的半剛性路面“強(qiáng)基薄面”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并且應(yīng)用范圍廣泛。要徹底解決水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫可能相當(dāng)困難,但用完善施工工藝和施工方法來(lái)提高施工質(zhì)量和采用新材料、新工藝來(lái)減少裂縫的措施應(yīng)該會(huì)相當(dāng)有效,技術(shù)也更合理。

篇9

中圖分類號(hào):TU111.2+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

磚砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)目前普遍使用,在地處粵西山區(qū)的信宜,在普通的房屋建筑中,都是在使用磚砌體的圍護(hù)結(jié)構(gòu),而裂縫是砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量中最主要也是最難處理的問(wèn)題之一,我在平時(shí)的施工管理過(guò)程中,就曾經(jīng)遇到過(guò)這樣的情況,當(dāng)溫度變化幅度較大時(shí),砌體便會(huì)產(chǎn)生裂縫。通過(guò)不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐積累,我明白到這是由于溫度應(yīng)力造形超過(guò)砌體的正常使用極限時(shí),砌體便會(huì)產(chǎn)生裂縫。雖然由于磚砌體結(jié)構(gòu)采用材料的抗拉強(qiáng)度和抵抗變形的能力一般情況下不會(huì)直接引起建筑物的破壞,但會(huì)影響建筑物的正常使用,例如:墻體風(fēng)化腐蝕、滲漏、抹灰層脫落和耐久性能的降低等,從而導(dǎo)致建筑物承載能力的降低、整體剛度的減小、抗震性能的降低等,所以在施工過(guò)程中一定要注意控制這個(gè)問(wèn)題。這里就這個(gè)問(wèn)題我提出在日常施工管理過(guò)程中認(rèn)識(shí)和積累的一些經(jīng)驗(yàn)和看法。

一、要在施工過(guò)程中控制砌體結(jié)構(gòu)的裂縫,首先要清楚出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的原因和裂縫種類,溫度裂縫的種類、成因及特征有下面七點(diǎn):

(1)、內(nèi)外縱墻和根墻的“八”字形裂縫。

這種裂縫多出現(xiàn)在每片墻體的端部,而且集中出現(xiàn)在門(mén)窗洞口的角部,呈“八”字形。當(dāng)溫度升高時(shí),屋面板伸長(zhǎng)比相應(yīng)磚墻伸長(zhǎng)大,使頂層墻體因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的分布情況大體是:房屋平面中間為零,兩端最大,因此墻體的兩端部位大多出現(xiàn)“八”字形裂縫,屋面保溫隔熱層的質(zhì)量越差,屋面板和墻體的相對(duì)位移越大,裂縫越明顯。

(2)、窗臺(tái)出現(xiàn)水平裂縫、斜裂縫。

當(dāng)房屋的長(zhǎng)高比較大,而且室內(nèi)空間比較寬敞高大的房屋,頂層外墻常在窗臺(tái)部位出現(xiàn)水平裂縫,窗口出現(xiàn)對(duì)角斜裂縫。當(dāng)溫度升高后屋面板伸長(zhǎng)對(duì)墻產(chǎn)生水平推力,使窗臺(tái)部位的墻體內(nèi)側(cè)向外擴(kuò)展,外墻在水平推力作用下發(fā)生側(cè)向彎曲而導(dǎo)致開(kāi)裂。

(3)、屋面板下面的外墻水平裂縫和外墻陽(yáng)角的包角裂縫。

這種裂縫出現(xiàn)在屋面板底部,頂層QL底部墻體,門(mén)過(guò)梁上部墻體,裂縫有時(shí)貫通墻厚。當(dāng)升溫時(shí),屋面板對(duì)頂層QL及墻體產(chǎn)生推力,降溫時(shí),屋面板對(duì)墻體產(chǎn)生拉力,墻體抗拉強(qiáng)度不能抵抗水平剪力而導(dǎo)致墻體開(kāi)裂。

(4)、女兒墻裂縫。

不少房屋女兒墻建成后發(fā)生側(cè)向彎曲,女兒墻的根部和平屋頂面交接處墻體外凸或女兒墻外傾,造成女兒墻開(kāi)裂,房屋的短邊裂縫比長(zhǎng)邊明顯。形成這種現(xiàn)象的主要原因是:鋼筋砼屋蓋和屋面的水泥砂漿面層,在氣溫升高后的伸長(zhǎng)比磚墻大,磚墻相對(duì)阻止屋蓋結(jié)構(gòu)和水泥砂漿面層伸長(zhǎng),因此屋蓋結(jié)構(gòu)和砂漿面層對(duì)墻體產(chǎn)生推力導(dǎo)致女兒墻開(kāi)裂。溫差越大房屋越長(zhǎng),面層砂漿越密越厚,這種推力越大,墻體開(kāi)裂越嚴(yán)重。

(5)、溫度裂縫大多分布在頂層,一般樓層分布不多,出現(xiàn)的方式有:墻體水平縫、墻體斜縫和窗角縫。

(6)、溫度裂縫的發(fā)展特征。

大多數(shù)工程在主體竣工時(shí)即已出現(xiàn)溫度裂縫,但由于未作粉刷與裝修,一般不易被發(fā)現(xiàn),大多數(shù)在工程竣工2~6個(gè)月內(nèi)被發(fā)現(xiàn),特別是經(jīng)過(guò)夏、冬較大溫差之后,但一個(gè)冬夏后又逐漸穩(wěn)定。

(7)、溫度裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的安全耐久性的影響。

一般不影響安全,但裂縫引起的建筑物滲漏,可能導(dǎo)致鋼筋銹蝕,結(jié)構(gòu)承載能力下降,縮短結(jié)構(gòu)的合理使用年限,使其耐久性降低。

二、根據(jù)砌體材料的特征和砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),墻體裂縫是不可避免的,但是可以在材料、設(shè)計(jì)、施工等方面采取綜合措施,有效地加以控制。

我在施工實(shí)踐中,總結(jié)出了“防、抗、防”的經(jīng)驗(yàn)和看法以防止結(jié)構(gòu)裂縫,有的體現(xiàn)在現(xiàn)行的各種規(guī)范之中。如《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)GB50003―2001的抗裂措施主要有二條:一是第6.3.1條,即防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫;二是第6.3.2條,即為了防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫,可采取設(shè)置保溫層或隔熱層;采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋;增加構(gòu)造措施等方法?!镀鲶w規(guī)范》的其他抗裂措施,如在相關(guān)墻體及部位增加鋼筋,采用粘結(jié)性好的砂漿,不僅針對(duì)干縮小、塊體小的粘土磚砌體結(jié)構(gòu)的,而且對(duì)干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的混凝土砌塊和硅酸鹽砌體房屋,也是適用的。

但不同地區(qū)的氣候溫度、濕度的巨大差異,所以應(yīng)有不同的措施。對(duì)于溫度裂縫的防治措施,一是在較長(zhǎng)的墻上設(shè)置控制縫(變形縫),這種控制縫是在單墻上設(shè)置的縫。該縫的構(gòu)造既能允許建筑物墻體的伸縮變形,又能通風(fēng)隔聲和防風(fēng)雨,當(dāng)需要承受平面外水平力時(shí),可通過(guò)設(shè)置附加鋼筋達(dá)到。

結(jié)合信宜的實(shí)際情況,在設(shè)計(jì)、施工、材料等方面采取綜合措施控制墻體溫度裂縫,并提出如下看法:

(1)、建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003―2001第6.3.1條的規(guī)定外,宜在建筑物頂層墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距宜控制在l0~15m.

(2)、屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;以減少鋼筋混凝土屋蓋的溫度,達(dá)到減少屋蓋溫度變形總量,減輕板(梁)、墻交接面變形裂縫災(zāi)害的目的。目前較多的做法是將屋面由平頂改成坡頂,并從建筑功能考慮,充分利用坡頂層,提高使用率,減少建設(shè)單位或開(kāi)發(fā)商成本。

(3)、改進(jìn)施工工藝與施工技術(shù),組砌按規(guī)范接槎,錯(cuò)縫搭接滿足施工工藝要求,工程的各種材料必須合格,施工人員的技術(shù)應(yīng)經(jīng)過(guò)培訓(xùn),砌筑砂漿必須飽滿,加強(qiáng)墻體的整體性。頂層砌體及女兒墻砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M5.

(4)、頂層砌體門(mén)、窗洞口加小構(gòu)造柱、小圈梁,與建筑物構(gòu)造柱、圈梁連接為整體,以改善應(yīng)力集中現(xiàn)象,以強(qiáng)度、變形性能優(yōu)于砌體的鋼筋混凝土構(gòu)件抵抗溫度應(yīng)力,減輕頂層端部門(mén)窗洞口開(kāi)裂現(xiàn)象。

三、溫度裂縫治理措施

(1)、對(duì)溫度裂縫,不要忙于及早治理,等觀察一個(gè)熱脹冷縮周期,裂縫不再產(chǎn)生新的變化時(shí)再采取治理措施。鑒定裂縫是否穩(wěn)定方法:可在裂縫內(nèi)嵌抹水泥漿或玻璃紙。形態(tài)完整無(wú)損,說(shuō)明裂縫已基于穩(wěn)定,不再有較大發(fā)展可能性。

篇10

中圖分類號(hào):TV544 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)45-0210-01

前言

近代科學(xué)研究和大量實(shí)踐證明,水工混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫問(wèn)題是難以完全避免的,但在一定的范圍內(nèi)是可以接受的。鋼筋混凝土規(guī)范也明確規(guī)定:有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下,允許存在一定寬度的裂縫。但在施工中應(yīng)盡量采取有效措施控制裂縫產(chǎn)生,使結(jié)構(gòu)盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn),從而確保工程質(zhì)量。

一、水工混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的成因分析

1、水泥水化熱的影響

水泥在水化過(guò)程中要釋放出大量的熱量,而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚,表面系數(shù)相對(duì)較小,混凝土導(dǎo)熱性能較差,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失,易產(chǎn)生混凝土內(nèi)外溫差。澆筑初期混凝土的彈性模量和強(qiáng)度都較低,對(duì)水泥水化熱急劇溫升引起的變形約束不大,溫度應(yīng)力自然也小,不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。隨著混凝土期齡的增長(zhǎng),其彈性模量和強(qiáng)度不斷相應(yīng)不斷提高,對(duì)混凝土降溫收縮變形的約束也越來(lái)越強(qiáng),即產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力,當(dāng)該溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土表面就產(chǎn)生裂縫。

2、外界氣溫濕度變化的影響

水工混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間,外界氣溫的變化對(duì)防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響.混凝土內(nèi)部的溫度的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成?;炷恋臐仓囟扰c外界氣溫有著直接關(guān)系,外界氣溫愈高,混凝土的澆筑溫度也就會(huì)愈高;水工大體積混凝土結(jié)構(gòu)不易散熱,其內(nèi)部溫度有時(shí)可高達(dá)90℃以上,而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),如果外界溫度降低則又會(huì)增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度,如果外界溫度的下降過(guò)快,會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力,極其容易引發(fā)混凝土的開(kāi)裂。另外外界的濕度對(duì)混凝土的裂縫也有很大的影響,外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮,也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3、混凝土收縮變形的影響

混凝土拌合用水80%要蒸發(fā),只有20%的水分是水泥水化所必需的,在混凝土硬化過(guò)程中其體積會(huì)發(fā)生變化,這是因?yàn)榛炷羶?nèi)部多余的水分被蒸發(fā),造成混凝土收縮.混凝土在不受外力的情況下的這種自發(fā)變形,受到外部約束時(shí)(支承條件、鋼筋等),將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力,使得混凝土開(kāi)裂,引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、于燥收縮和溫度收縮等三種.在硬化初期主要是水泥石在水化凝固過(guò)程中產(chǎn)生的體積變化,后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。

二、溫度的控制和防止裂縫的措施

1、控制溫度措施

為了防止裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手??刂茰囟鹊拇胧┤缦拢?/p>

(1)采用改善骨料級(jí)配,用干硬性水工混凝土,摻混合料,采用外加劑等措施以減少水工混凝土中的水泥用量。

(2)拌合水工混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低水工混凝土的澆筑溫度。

(3)熱天澆筑水工混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱。

(4)在水工混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫。

(5)規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免水工混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。

(6)施工中長(zhǎng)期暴露的水工混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施。改善約束條件的措施是:

a合理地分縫分塊;如塔里木河流域近期綜合治理項(xiàng)目中對(duì)混凝土渠道襯砌過(guò)程中吸取東岸輸水總干渠板塊尺寸大引起裂縫的問(wèn)題,在設(shè)計(jì)過(guò)程中將板塊尺寸確定為3 m×4 m左右。在澤普縣波斯喀木干渠施工過(guò)程中就采用3 ×2 m,施工完成后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂縫。

b避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏;

c合理的安排施工工序,避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露;如在喀群引水樞紐水毀工程修復(fù)工作過(guò)程中,將底部擋土墻基礎(chǔ)在達(dá)到初凝后及時(shí)進(jìn)行回填,使擋土墻內(nèi)外溫度差別不大,工程竣工已經(jīng)3年,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)較大的溫度裂縫。

d如果是大體積水工混凝土,如擋土墻,大型水閘閘基礎(chǔ)和閘墩等,可以適當(dāng)加一些毛石,以便降低水化熱。

在水工混凝土的施工中,為了增加經(jīng)濟(jì)效益,縮短施工期,提高模板的周轉(zhuǎn)率,往往要求新澆筑的水工混凝土盡早拆模。當(dāng)水工混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間,以免引起水工混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在水工混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高,此時(shí)拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加拉應(yīng)力,與水化熱應(yīng)力迭加,再加上水工混凝土干縮,表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值,就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn),但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋保溫材料,對(duì)于防止水工混凝土表面產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力,效果將會(huì)顯著提高。

加筋對(duì)大體積水工混凝土的溫度應(yīng)力影響很小,因?yàn)榇篌w積水工混凝土的含筋率極低。只是對(duì)一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下,鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的,而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無(wú)關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與水工混凝土線脹系數(shù)相差很小,在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。在水工混凝土中想要利用鋼筋來(lái)防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí),對(duì)提高水工混凝土抗裂性的效果較好。

2、混凝土外加劑的作用

為保證水工混凝土工程質(zhì)量,防止開(kāi)裂,提高水工混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開(kāi)裂的措施之一。其主要作用為:

(1)水工混凝土中存在大量毛細(xì)孔道,水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力,使水工混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力,但會(huì)使水工混凝土強(qiáng)度降低。這個(gè)表面張力理論早在60年代就已被國(guó)際上所確認(rèn)。

(2)水灰比是影響水工混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使水工混凝土用水量減少25%。

(3)水泥用量也是水工混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的水工混凝土在保持水工混凝土強(qiáng)度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來(lái)補(bǔ)充。

(4)減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少水工混凝土泌水,減少沉縮變形。

(5)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力,提高水工混凝土抗裂性能。

(6)水工混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于水工混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的水工混凝土抗拉強(qiáng)度,大幅提高水工混凝土的抗裂性能。

(7)摻加外加劑可使水工混凝土密實(shí)性好,可有效地提高水工混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮。

(8)摻減水防裂劑后水工混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng),在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上,避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。

結(jié)束語(yǔ)

總之,雖然水工大體積混凝土很容易產(chǎn)生裂縫,但是大量的科學(xué)研究以及成功的工程實(shí)例都表明,只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)、施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中能夠充分考慮各種因素的影響,還是完全可以避免危害結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃蔭光,勞其烙. 水工混凝土的常見(jiàn)病害及預(yù)防對(duì)策[J]. 廣東科技. 2007(09)