第一篇:论文--混凝土的自缩及其控制措施
混凝土的自缩及其控制措施
西安达生实业(集团)有限公司
张建军
近年来,随着混凝土科学的发展,尤其是高效减水剂和矿物掺合料在混凝土中的广泛应用,混凝土的水灰比(或水胶比)大大降低。这种低水灰比的混凝土(水灰比不大于0.40)有很高的强度和很低的渗透性,在不发生裂缝的前提下是十分耐久的。但在低水灰比的情况下,强烈的水化会促使混凝土中毛细管弯月面快速向内推进和相对湿度的很快下降,在混凝土中出现自干燥现象。混凝土的自干燥必将引起混凝土宏观体积的减小,这种现象被称为混凝土的自缩。在低水灰比的情况下,混凝土在硬化的早期就会产生很大的自缩。在实际的混凝土工程中,混凝土又不可避免地受到约束的作用。在约束存在的情况下,这种高自缩的混凝土发生开裂的可能性大大增加。由于混凝土的自缩与混凝土的早期开裂现象关系紧密,因此有必要对混凝土的自缩性能加以研究。
1、混凝土的自缩及产生机理
混凝土的自缩是指混凝土硬化阶段(终凝以后),在恒温、与外界无水分交换的条件下混凝土宏观体积的减小。自缩和干缩不同,它在混凝土体内相当均匀地发生,而不仅仅在混凝土表面发生。
一般认为,混凝土自缩是混凝土中水泥水化形成的混凝土内部空隙产生的毛细管张力造成的。其具体过程如下:水泥和水发生水化作用时,所形成的水化产物的体积小于水泥和水的总体积,在混凝土具有较大流动性时,混凝土通过宏观体积的减小来补偿水泥水化产生的体积变化,随着水泥水化的进行,混凝土的流动性逐渐降低,混凝土不能完全靠宏观体积的减小来补偿水泥水化产生的体积变化,这时混凝土通过形成内部空隙和宏观体积减小两种形式补偿水泥水化产生的体积变化。随着水泥水化的进一步发展,混凝土产生一定的强度,这时混凝土主要通过形成内部空隙来补偿水泥水化产生的体积变化。在混凝土终凝以后,虽然水泥水化产生的体积变化主要通过形成内部空隙来补偿,但由于内部空隙的形成而产生的毛细管张力将使混凝土的宏观体积收缩。在水灰比较高的情况下,混凝土内部的毛细管较粗,由于内部空隙的形成而产生的毛细管张力很小,混凝土的自缩值也很小。但在水灰比很低的情况下混凝土中的毛细管很细,由于内部空隙的形成而产生的毛细管张力很大,混凝土的自缩值也将很大。在早期混凝土强度较低时,混凝土自缩的发展速度将很大。
2、影响混凝土自缩的因素
(1).水泥的品种和细度的影响
水泥对自缩的影响根据E.Tazawa等人的实验结果,不同种水泥砂浆的自缩能力是不同的。铝酸盐水泥和早强水泥的自缩值较大,而中热、低热水泥的自缩值较小,矿渣水泥后期的自缩值较大(21d龄期时的自缩值大于普通水泥的自缩值)。水泥的细度对自缩值也有影响,较细的水泥在早期表现出较大的自缩速度。
(2).外加剂对自缩的影响
掺加高效减水剂来增大流动度时,高效减水剂可稍微降低自缩值,但不同类型、不同掺加量的高效减水剂对自缩的作用差别很小。干缩减少剂可减小自缩值50%,这可能与干缩减少剂可减小毛细水的表面张力有关。膨胀剂对自缩的作用取决于它的种类,某些氧化钙型的膨胀剂可以减小自缩;而其他类型的膨胀剂虽在早期有膨胀,但随后的收缩速度同空白混凝土。引气剂对混凝土的自缩没有影响。
(3).矿物掺合料对自缩的影响
A、在水泥中加入比表面积在400平方米/千克以上的矿渣时,其120d的自缩值随矿渣的掺量(不大于70%)增大而增大;而在水泥中加入比表面积为338平方米/千克的矿渣时,其120d的自缩值不随矿渣的掺量(不大于70%)改变而增大。
B、在水泥中掺加硅灰将使混凝土的自缩值增大;硅灰的掺量越大,水泥浆自缩值越大。
C、混凝土的自缩值随粉煤灰掺量的增大而降低,特别是早期自缩值降低得非常明显。3d龄期后掺加粉煤灰的混凝土自缩增长速度高于空白混凝土。粉煤灰掺量超过20%后,减小自缩的效果并不显著。
D、在水泥中加入偏高岭土,在偏高岭土(比表面积为12平方米/克)含量为10%时,水泥浆(水胶比为0.55)的自缩值最大。在水泥中加入经过防水处理的粉末,可以减少自缩。经过防水处理的偏高岭土对自缩的减小作用在后期消失了;而经过防水处理的硅质粉末对自缩的减小作用能保持很长时间,其取代量为10%时就对自缩有明显的减小作用。
(4).其他因素对自缩的影响
A、温度对水泥浆体的自缩影响很大,在15~40℃范围内,水泥浆体的自缩值和自缩速度随温度的增加而增加。
B、水灰比对自缩值的影响比较大,随水灰比减小,混凝土的自缩值和自缩速度增大。
C、随养护龄期的增加,自缩值逐渐增大,早期自缩值增加得非常快,以后发展比较缓慢引。
D、混凝土中骨料的含量对混凝土自缩值的影响很大,随着骨料的含量增加,混凝土的自缩值减小。
E、骨料的种类对混凝土的自缩也有影响,人工轻骨料混凝土的自缩值比普通混凝土小,且轻骨料混凝土的自缩值随着轻骨料的含水量和干密度的增加而减小。在混凝土中掺加6%体积分量的钢纤维,可以降低自缩值20%左右。
3、控制自缩的方法
综上所述,混凝土的自缩是在混凝土硬化阶段中由于水泥水化产生的毛细管张力作用的结果,自缩值的大小受到原材料的种类、配合比以及外界条件的影响。综合水泥、矿物掺合料对自缩的影响,可将其影响分为材料的活性和材料的细度两个方面。
在材料活性相近的情况下,同样龄期时较细的材料引起的自缩值较大,正如较细的水泥或矿渣产生较大的自缩。这是由于:
(1).较细的材料水化较快,产生较大的水的消耗;
(2).较细的材料使毛细管细化,较细的毛细管失水时产生较大的张力。
在材料细度相近的情况下,在同样龄期时,活性较高的材料引起较大的自缩。就不同品种的水泥而言,铝酸盐水泥和早强水泥的活性较普通硅酸盐水泥大,其自缩值也较大;中热、低热水泥的活性较普通硅酸盐水泥小,其自缩值也较小。
就使用的矿物掺合料而言,硅灰和偏高岭土均属于特细的材料,其中硅灰更细一些,若二者的活性相近,硅灰的自缩值应更大一些。但由于偏高岭土中含有大量铝的氧化物,其活性远高于硅灰。因此,在10%偏高岭土取代量的情况下,普通硅酸盐水泥的水化和偏高岭土的火山灰反应能达到匹配,达到最大自缩值;而掺加硅灰时的自缩值则随其掺量的增加而增大。
就比表面积相近的矿渣和粉煤灰矿物掺合料而言,矿渣的活性要大于粉煤灰,因而掺加粉煤灰可以减少自缩而掺加矿渣则不能减少自缩。而由于矿渣水泥中矿渣的颗粒很粗,活性较小,所以矿渣水泥的自缩值小于普通硅酸盐水泥的自缩值。加入经防水处理的粉末能减小自缩值,其原因可能有以下两点:
(1).这种憎水性物质的活性很低,就相当于加入了惰性材料,减少了活性材料;
(2).这种物质的加入使毛细管的管径变粗。
通过上述分析,从原材料的种类、配合比来综合考虑控制混凝土的自缩的方法。减少混凝土自缩的途径大致可分为以下几点:
(1).尽量避免使用高细度的水泥和矿渣。
(2).硅灰和矿渣的掺量不要太大;使用偏高岭土做矿物掺合料时,避免使用10%的取代量。
(3).在混凝土中掺加一定量的粉煤灰作为矿物掺合料。
(4).考虑使用于缩减水剂或经防水处理的硅质粉末。
(5).考虑使用有吸水性的人工或天然骨料,并在使用前吸足水分。
(6).在情况许可的情况下,适当加大骨料的含量以及水胶比
西安达生实业(集团)有限公司
张建军
2011年3月27日
混凝土的自缩及其控制措施
申请职位:工程师
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日 期:2011年3月27日
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第二篇:论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》
摘 要
泵送混凝土因本身的工艺特点及施工工艺等因素造成裂缝普遍存在现象,在很大程度上影响结构的抗渗和耐久性能,应该引起足够重视。现根据工程应用实践及国家现行施工规范要求,对泵送混凝土裂缝的产生原因及预防措施进行分析。
论文关键词:泵送 混凝土 裂缝 防治
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引 言
泵送混凝土指用混凝土泵沿管道输送和浇筑混凝土拌合物。是随着现代施工技术进步而发展起来的,我国泵送混凝土施工技术始于1979年上海宝山钢铁厂工程,它的广泛使用加快了施工进度,提高了工效,占用场地小,也减少了对环境的污染。集中搅拌混凝土不仅能改善混凝土的施工性能、施工质量和提高文明施工程度,而且也能减少收缩、防止开裂、提高抗渗性、改善耐久性。
表面的温度差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。此外,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。因此,为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力,可以根据工程结构实际承受荷载的情况,对工程结构的强度和刚度进行复核与验算,并取得设计单位的同意后,可用56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度。由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大,且多为现场搅拌,施工工期短,混凝土标准试验龄期定为28d,但对于具有大体积钢筋混凝土基础的高层建筑,大多数的施工期限很长,少则1~2年,多则4~5年,28d不可能向混凝土结构,特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载,因此将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56d或90d天是合理的,正是基于这点,国内外许多专家均提出这样建议。如果充分利用混凝土的后期强度,则可使每1m3混凝土的水泥用量减少40~70kg左右,则混凝土温度相应降低4~7℃。另一方面,应当严格控制混凝土的出机温度和浇筑温度。对于出机温度和浇筑温度的控制,《混凝土质量控制标准》(GB50164—92)中明确规定:高温季节施工时,混凝土最高浇筑温度,不宜超过35℃.为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度,可以采取下面的办法:①降低原料温度,每1m3混凝土中集料所占重量最大,所以最有效的办法是降低集料温度。在气温较高时,为了防止太阳直接照射,可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚,必要时可向集料喷淋雾状水,或者在使用前用冷水冲洗集料;②在搅拌混凝土时加冰块冷却;③生产砼时避开当天高温时段;④对搅拌运输车罐体、泵送管道采取保温、冷却措施。
在有可能减少水泥用量时,还是尽可能降低水泥用量,因为泵送混凝土的水泥用量偏高,C20~C60混凝土的水泥用量一般约为250~500kg/m3。③用水量的把握。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大,在同一水泥用量条件下,混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系;当水泥用量较高的条件下,混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说,水灰比越大,干燥收缩越大。④最佳砂率的确定。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大,但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但不是笼统的和无限的,也应在最佳砂率范围内,可以通过理论计算和工程实践确定。⑤化学外加剂的选用。掺加减水剂、泵送剂,特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩,但是对于某些减水剂、泵送剂,尤其是具有引气作用时,有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时,必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。⑥正确选择养护时间和方法。混凝土浇筑面受到风吹日晒,表面干燥过快,产生较大的收缩,受到内部混凝土的约束,在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温保湿养护,对减少干燥收缩有一定作用。
第三章
采用合理的施工方法
3.1、混凝土的拌制
3.1.1 在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。
立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
3.2.5 养护
混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。
3.2.6 通水冷却
若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。
参 考 文 献
1、沥青路面施工与维修技术(人民交通出版社 2001)(郝培文)
2、公路施工组织设计(人民交通出版社1999)(张起森)
3、公路施工技术(人民交通出版社 2003)(文德云)
4、公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006 人民交通出版社 2006)
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第三篇:混凝土外观质量控制措施
混凝土外观质量控制措施
一、预防措施
混凝土外观质量预防措施主要包括:保证混凝土表面平整度、垂直度和光洁度,控制混凝土表面蜂窝、气泡、麻面、错台、挂帘的出现,防止表面出现裂缝,保持表面混凝土颜色一致。1.模板制作安装质量控制
模板的制作安装质量是关键,混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模板直接相关,如模板不平顺,板缝不严密,发生渗水、漏浆,甚至支架松动,模板跑模、变形等都将引起混凝土质量不良或外观粗糙现象。保证表面平整度、垂直度和光洁度达到要求,使用优质的模板和合理的施工工艺是关键。模板制作安装质量控制:模板早安装前,应均匀涂刷脱模剂,避免使用废机油等不合格材料作为脱模剂,影响混凝土表面色泽。模板支撑应牢固,接缝严密、尺寸准确,不因模板漏浆产生蜂窝、麻面和模板变形、涨模产生混凝土表面翘曲、边线不顺的外观质量通病。
2.混凝土施工工艺质量控制
混凝土搅拌:必须达到3个基本要求:计量准确、搅拌透彻、坍落度稳定。否则混凝土拌和物中必然出现水泥砂浆分布不匀或水泥浆分布不匀,给混凝土灌注带来先天性不足,会在混凝土表面留下“胎记”色差,或出现混凝土振捣容易离析、泌水等非匀质现象。
混凝土浇铺与振捣:①分段分层、限时接茬,混凝土的浇筑,无论是按从一端开始向另一端,或从中部开始向两端对称的,呈斜面层次,全断面而推进的浇筑方法,还是按从下向上一层层的,呈水平层次浇筑方法,都必须分段、分层地进行浇筑作业。
分段,是指混凝土灌筑进程范围的划分,确定分段长度的原则:1)在混凝土拌和物未初凝的可重塑时间内,完成混凝土的分层拼茬和分段接茬,而混凝土搅拌、运送能力能确保混凝土供料跟得上;2)根据混凝土浇筑时气温条件,防止混凝土浇捣面上水分蒸发过多造成接茬不良。若发生混凝土拌和物表面失水而初凝的“假凝”现象时,可先用振捣棒振动,使其液化后再接茬浇筑。分层,是指混凝土灌筑过程中,按断面处自下而上分次进行的混凝土虚铺厚度,不大于50cm一层为宜,每层混凝土顺次、连续进行等厚浇铺。结构模板有限角度倒坡时,混凝土铺至内侧倒坡以下5cm,把坡顶留出,便于排气泡。②浇前振后,切莫早振,混凝土振实过程,是混凝土拌和物在所浇部位上进行:一是液化,二是振动,三是捣实。为达到混凝土均匀密实性,首先是前面浇后面振的配合步骤,切忌早振。
“早振”,有两种情况:一是指本层混凝土厚度未铺足或本层浇铺不到位或两侧模之间未全范围铺满(横向未到边,纵向不连贯),即混凝土拌和物层次不清、顺序零乱,往往出现中间高、两边低,或一边高、一边低的堆积和低洼现象。此时,如果依然随浇就急于振捣,则称为早捣。二是对本层混凝土浇铺段前沿临空部分,不等下段混凝土浇铺衔接,就过早振捣。早振的结果是: 1)混凝土拌和物有流动现象,砂浆与骨料分离或水泥砂浆泛出向低处漫溢; 2)再浇混凝土时,随混凝土浇筑量增加,混凝土液化面上升,则水泥浆上浮,紧靠侧模面,形成色差带; 3)倘若振捣时过振,会出现水波纹似的云状或鳞状色斑。“过振”,是振动延时过长,混凝土易产生离析、泌水。离析状态较重的,混凝土骨料分离,显露砂石;轻的则出现泌水、砂线、砂斑。
③快插慢提,振速控制。当振捣棒的棒头直径和振动频率一定,而施加于混凝土拌和物的振实力度,可以按每一点插棒位置的振捣时间或上提速度来定。
一是模内看得见的混凝土,以现象观察为准,混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。混凝土振实特征表现为:混凝土已无显著沉落、表面呈现平坦,混凝土已不冒气泡、混凝土开始泛浆。二是对能见度低或阴角部分,以快插慢提的速度为准,混凝土采用通常的插入式振捣棒,整个过程的累计振捣时间为25s左右,即按本层混凝土厚度做振捣动作:1)“快插”,用1~2s时间尽快插入后上下抽动2~3次,以助混凝土沉落稳定; 2)“振捣”,振捣棒于插点不提动,用10s左右时间振捣; 3)“慢提”,振捣棒往上提时慢速提动约用15s时间(即按每次3~5cm速度上提,每提一次停1~2s时间),振实并排气。振捣棒提快了,混凝土中的气泡排除不好。
④振捣作业注意事项。1)振捣棒插点间距,最大不超过振捣棒作用半径1.5倍。振捣器宜垂直按顺序插入混凝土。如略有倾斜,则倾斜方向应保持一致,以免漏振现象发生。2)要离开模板拼装缝20cm左右,因拼缝处是容易渗水漏浆的薄弱环节。严禁振捣器直接碰撞模板、钢筋及预埋件。3)振捣棒作为混凝土的振捣工具,不能用于振赶混凝土流动,防止砂浆散失而失去均匀性。亦不得将振捣棒卧下来(呈水平状态)振捣,否则表面泛浆严重,导致产生层次(带状)色差。4)掌握振捣时间或速度,如拌和物较稀时,相应缩短振捣时间,减少抽动次数,防止过振。
二、补救措施
补救措施是指拆模后对混凝土表面出现的错台、挂帘、蜂窝、麻面、模板拉筋头等缺陷的修补,以满足外观质量及使用要求。① 错台修补,对错台大于2cm的部分,用扁平凿有坡度凿除,并预留0.5~1.0 cm的保护层,再用电动手砂轮打磨平整,使其与周边混凝土保持平顺连接;对错台小于2cm的部位,直接用电动手砂轮有坡度打磨平整。根据现场施工经验,对错台的处理一般在混凝土强度达到70%前后进行修补效果最佳。
② 蜂窝、麻面、挂帘的修补,对超过规定的蜂窝麻面先进行凿除,然后将填补面用高压水冲洗干净,涂刷一道的浓水泥浆,然后回填微膨胀砂浆、环氧砂浆或丙乳砂浆,最后压实填平。对超标的气泡,先凿成深度不小于2cm、边长不小于4cm的小坑,再用微膨胀砂浆、环氧砂浆或丙乳砂浆填补,应与母体颜色相近。挂帘用扁平凿和砂轮凿除、磨光,先用粗砂纸磨平,再用细砂纸磨光。
第四篇:混凝土质量通病及控制措施浅析
网络高等教育
本 科 生 毕 业 论 文(设 计)
题 目:混凝土质量通病及控制措施浅析
学习中心: 重庆万州奥鹏学习中心 层 次: 专科起点本科 专 业: 土木工程(道桥方向)年 级: 2013年 春季
学 号: ***1 学 生: 李鲲鹏 指导教师: 李昕欣 完成日期: 2014年 11 月 28 日
混凝土质量通病及控制措施浅析
内容摘要
混凝土几乎是道路与桥梁以及各种结构物施工过程中不可缺少的建筑材料,而由于多种原因导致其质量通病极易发生。这些质量通病如不能有效防治,将会对混凝土结构耐久性产生影响,常见的质量通病轻则影响美观,严重者则有损于结构的安全,直接影响到工程建筑物和工程结构物的安全和降低使用功能,本文通过对混凝土工程常见的蜂窝、麻面、孔洞、露筋、表面不平整等几种质量通病的表现形式、产生原因的分析,进而提出相应的控制措施,保证混凝土工程的质量等几个方面进行探讨。
关键词:混凝土工程;质量通病;控制措施
I
混凝土质量通病及控制措施浅析
目 录
内容摘要...........................................................................................................................I 引
言..............................................................................................................................1 1 概述............................................................................................................................2
1.1 混凝土质量通病对工程结构物的危害.........................................................2 1.2 混凝土质量通病控制措施的研究意义.........................................................3 1.3 本文主要工作.................................................................................................3 2 混凝土质量通病及控制措施....................................................................................4
2.1 蜂窝.................................................................................................................4
2.2.1 表现形式..............................................................................................4 2.2.2 产生原因..............................................................................................4 2.2.3 控制措施..............................................................................................4 2.2 麻面.................................................................................................................5
2.2.1 表现形式..............................................................................................5 2.2.2 产生原因..............................................................................................5 2.2.3 控制措施..............................................................................................6 2.3 孔洞.................................................................................................................8
2.2.1 表现形式..............................................................................................8 2.2.2 产生原因..............................................................................................8 2.2.3 控制措施..............................................................................................8 2.4 露筋.................................................................................................................8
2.2.1 表现形式..............................................................................................8 2.2.2 产生原因..............................................................................................8 2.2.3 控制措施..............................................................................................9 2.5 表面不平整...................................................................................................10
2.2.1 表现形式............................................................................................10 2.2.2 产生原因............................................................................................10 2.2.3 控制措施............................................................................................10 案例分析..................................................................................................................12
II
混凝土质量通病及控制措施浅析
3.1 工程概况.......................................................................................................12 3.2 存在的质量通病...........................................................................................12 3.3 采取的控制措施及效果...............................................................................12 4 结论及建议..............................................................................................................13 参考文献........................................................................................................................14
III
混凝土质量通病及控制措施浅析
引 言
随着混凝土施工的广泛应用,建设工程中混凝土占有的比重越来越大,混凝土已经成为工程建设中的一个重要环节,是整个工程质量保证的核心,但是在混凝土工程施工时,经常发生一些质量通病,因此保证混凝土工程质量,防治现浇混凝土质量通病,成为提高建筑工程质量的重要一环,在混凝土工程施工过程中经常发生一些质量问题,产生的原因是多样性的,也是工程建设中质量控制的薄弱环节,一些质量通病严重影响结构的安全,如何最大限度地消除质量通病,保证工程结构安全,至关重要。
但只要认真作好预防措施,严格按施工规范施工,搞好养护工作,是可以消除这些质量通病的。在做好防治质量通病预防工作前,必须先要了解此类通病形成的主要原因。本文结合工程实际,下面就来简要分析混凝土工程质量通病的产生原因及其防治进行探讨。
混凝土质量通病及控制措施浅析 概述
1.1 混凝土质量通病对工程结构物的危害
在当今的整个社会的建设中,不论什么样的建筑,都是采用混凝土结构,因为该建筑材料价廉物美,施工方便,承载力大,可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎。在我国不论是城市或在农村,混凝土的应用面可以说是无处不在。
在我国工程建筑正向着大体量、大空间、大高度的方向发展,呈现出许多结构形式,混凝土结构的运用为现代建筑的发展提供了物质和技术基础,自上世纪钢筋混凝土结构在建筑中运用以来,人们就一直在探讨混凝土工程的施工质量问题。同时混凝土工程质量也是我国长期以来非常关心的一件大事,由于混凝土工程的施工几乎遍及工程施工的每一个角落,而现代高强混凝土、大体积混凝土、预应力混凝土的出现,对混凝土的施工质量也提出了更高的要求,混凝土施工质量的好坏在工程质量中起着关键性的作用。
混凝土是由水泥、骨料加水搅拌、浇筑、养护、凝结硬化而成的一种复合材料,强度高可模性好,广泛地运用于房屋建筑、道路桥涵等工程中,已成为工程建设中不可缺少的理想材料,但是在使用混凝土的同时,由于对混凝土的性能了解不深,在工程完毕后的十几天,一个月或者更长一点的时间后,经常发生一些质量通病,影响结构的安全,这些质量通病主要包括蜂窝、麻面、露筋、孔洞、表面不平整和裂缝等,由此给人们的心中造成担忧和后怕的感觉。
比如一些对混凝土技术进行研究的人员对混凝土构筑物的裂缝形成,进行了大量的研究和技术探讨,提出解决混凝土裂缝的办法和意见,也取得了较大的科研成果,使混凝土构筑物的裂缝降低到最低范围之内。目前对混凝土结构物裂缝问题,是在混凝土工程建设中带有一定普遍性的技术问题。而混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌,也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。如地下工程(地下室、地下仓库、地下变电所、地下人防工程等),若出现裂缝,将会产生大量的渗水,使地下工程的使用性能降低或不能使用;而厂房、住宅、办公楼的墙、板、柱、梁出现裂缝后,一是影响美观,二是影响使用寿命,有严重裂缝的建筑物将会威胁到人们的生命和财产的安全。故在某些施工验收规范和工程都是不允许混凝土结构出现有明显的裂缝。
但是,从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明,混凝土结构裂缝是不可避免的,裂缝是人们可以接受的一种材料特性,只是如何使有害程度控制在某一有效范围之内。因为使用的混凝土是多种材料组成的一种混
混凝土质量通病及控制措施浅析
合体,且又是一种脆性材料,在受到温度、压力和外力的作用下,都有出现质量通病的可能性。而对出现质量通病后,就要分析哪些质量通病是有害的质量通病,哪些是无害质量通病,经分析后,对有害质量通病的形成原因和如何处理,这是本文所提出的关键所在。
1.2 混凝土质量通病控制措施的研究意义
混凝土工程经常受到蜂窝、麻面、露筋、孔洞、表面不平整和裂缝等通病的威胁,因此增加了混凝土构筑物和建筑物在使用过程中的修理与加固费用,影响或限制了结构的正常使用功能并缩短结构的使用年限,影响效益和安全,不仅造成经济损失,而且严重浪费资源,例如因外观质量不达标,如桥梁立柱浇筑一根拉到一根,箱涵或箱通首件因外观质量问题而砸掉返工,导致几十万甚至上百万损失。
因此,如何确保混凝土工程的优良,如何对混凝土结构物外观质量通病合理分类鉴别,加以分析,并对症采取有效措施进行预防,便显得尤为重要。因此应引起对于混凝土通病问题的重视,对混凝土的常见通病进行分析和研究,并反馈到设计、施工和运行管理等方面来进行预防和控制,在工程建设管理的整个过程中,全方位、多渠道地提高混凝土的质量和耐久性,延长工程使用寿命,认真做好预防措施,严格按施工规范施工,搞好养护工作,控制质量通病,最大限度的消除质量通病,保证工程质量确保混凝土工程在建设开发过程中的有效施行。
1.3 本文主要工作
本文利用所学知识,主要从理论和现场角度对混凝土质量的通病防治进行分析研究,通过系统深入的理论分析,从一切可能影响混凝土施工质量的原因入手,系统研究材料与混凝土性能之间的关系,在已知的混凝土常见质量问题基础上,探讨混凝土施工常见通病防治措施,找出施工作业过程中各个环节的质量控制要点,明确对影响混凝土质量的操作因素和外界因素,使所有施工人员转变过去的传统观念,打破常规,主动跨前一步,把思想认识提高到施工质量之中。针对各环节及早进行事前主动控制控制,使混凝土施工在各个环节都能够落实采取针对措施。
混凝土质量通病及控制措施浅析 混凝土质量通病及控制措施
2.1 蜂窝
2.2.1 表现形式
蜂窝是指混凝土结构局部出现酥松,石子之间形成空隙,类似蜂窝状的窟窿。混凝土蜂窝分两种,一种是最常见的气泡状空洞,另一种是混凝土局部出现砂浆少、石子多,石子之间因砂浆不饱满形成的空洞。2.2.2 产生原因
(1)混凝土未分层下料或每层料太厚、振捣不实或振捣时间不够导致混凝土中的气泡不能充分排出,或由于漏振导致部分骨料未被水泥浆包裹,形成骨料与骨料之间的空洞。在分层浇筑时,如果前层混凝土未振平或在浇筑后层混凝土时未清除松动石子,则容易导致两层混凝土不能很好地衔接,就出现蜂窝。在柴达木地区气候特别干燥的情况下,混凝土初凝快,层间不能振捣,很容易出现这一问题。
(2)混凝土配合比不当,或砂、石子、水泥和用水量计量不准,造成混凝土中砂浆少、石子多。配合比不当将直接导致混凝土外观缺陷,是造成混凝土蜂窝的主要原因之一。
(3)下料不当,未设串筒使石子集中,造成石子砂浆离析。(4)混凝土搅拌时间不够,未拌和均匀,和易性差,振捣不密实。(5)模板缝隙未堵严,造成水泥浆流失。
(6)钢筋较密,使用的石子粒径过大或坍落度过小。2.2.3 控制措施
蜂窝的预防措施:用长效模板表面要清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。浇灌混凝土前,模板缝应浇水充分湿润。模板缝隙应用包装胶带纸或腻子等堵严,用长效模板隔离剂涂刷均匀,不得漏刷,混凝土分层均匀振捣密实,并用木锤敲打模板外侧使气泡排出为止。
蜂窝形成后的处理方法:表面作粉刷的可不处理,表面无粉刷的可在麻面局部浇水充分湿润后,用原混凝土配合比去石子砂浆,将麻面抹平压光。
混凝土质量通病及控制措施浅析
2.2 麻面
2.2.1 表现形式
麻面是指混凝土浇筑后,由于空气排除不干净,或是由于混凝土浆液渗漏造成的混凝土表面有凹陷的小坑和表面不光滑,不平整的现象。2.2.2 产生原因
(1)混凝土含气量过大,而且引气剂质量欠佳。
目前泵送混凝土用量较大,为了保证泵送混凝土的可泵性,往往在泵送混凝土中加人适量的引气剂。由于各种引气剂性能有较大的差异,因此在混凝土中呈现的状态也不尽相同,有的引气剂在混凝土中会形成较大的气泡,而且表面能较低,很容易形成联通性大气泡,如果再加上振动不合理,大气泡不能完全排出,肯定会给硬化混凝土结构表面造成麻面。
(2)混凝土配合比不当,混凝土过于黏稠,振捣时气泡很难排出。由于混凝土配合比不当,例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加剂中有不合理的增稠组分等,都会导致新拌混凝土过于黏稠,使混凝土在搅拌时就会裹人大量气泡,即使振捣合理,气泡在黏稠的混凝土中排出也十分困难,因此导致硬化混凝土结构表面出现麻面。
(3)由于混凝土和易性较差,产生离析泌水。
为了防止混凝土分层,混凝土入模后不敢充分振捣,大量的气泡排不出来,也会导致硬化混凝土结构表面出现麻面。有一些水泥厂为了增大水泥细度,提高水泥早期强度,又考虑节约电能,往往在磨粉时加人一些助磨剂,例如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇等物质,由于其中一些助磨剂有引气性,而且引入的气泡不均匀且偏大,也会给硬化混凝土结构表面造成麻面。
(4)在《混凝土泵送技术规程》中规定“混凝土浇注分层厚度,宜为300—500 毫米”,但是在实际施工时,往往浇注厚度都偏高,由于气泡行程过长,即使振捣时间达到规程要求,气泡也不能完全排出,这样也会给硬化混凝土结构表面造成麻面。
(5)不合理使用脱模剂。
(6)环境温度对混凝土结构面层的质量也有影响。由于气泡内部含有气体,因此气泡休积变化对环境温度特别敏感,环境温度高时气泡休积变大,气泡承载
混凝土质量通病及控制措施浅析
力变小,容易破灭。环境温度低时气泡体积变小,承载力较大,不容易形成联通气饱。即使混凝土结构面层有气泡,气泡也很小,对混凝土结构外观影响不大,由此使人们联想到冬、夏季混凝土结构面层好于春、秋季。春、秋季节昼夜温差较大,因此附着在混凝土结构表面的气泡体积变化也很大,当混凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时,气泡体积随环境温度变化而变化,气泡周围的水泥浆体也随之变化,随着时间的推移水泥浆体的强度不断增加,当气泡周围水泥浆体达到一定强度时,再不随气泡体积变化而变化,如果此时正赶上气泡直径最大时,势必给混凝土面层留下孔洞。
(7)模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理于净,拆模时混凝土表面被粘坏。
(8)模板未浇水湿润或湿润不够,构件表面混凝土的水分被吸去,使混凝土失水过多出现麻面。
(9)摸板拼缝不严,局部漏浆。
(10)模扳隔离剂涂刷不匀,或局部漏刷或失效.混凝土表面与模板粘结造成麻面。
(11)混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点。2.2.3 控制措施
(1)选择使用优质的引气剂。优质的引气剂在混凝土中引人的气袍直径宜在10-200μm,气泡表面能比较高,气泡在混凝土中分布比较均匀(平均间距不大于0.25mm)。
(2)降低混凝土黏稠度。适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材料用量以及外加剂的组分,改善混凝土的黏稠性,也可以提高混凝土结构的面层质量。
(3)控制新拌混凝土和易性。如果混凝土离析泌水,严格控制振捣时间,必须适时进行复振。如果水泥中含有引气组分,在拌制混凝土时应在其中加入消泡剂。现在一般外加剂中都含有减水剂,目前使用的减水剂大多数为阴离子型表面活性剂。当外加剂加人到混凝土中后,使混凝土中拌合用水的表面张力不同程度地下降,埋伏下了起泡的因素,在混凝土搅拌或制作过程中会产生不必要的气泡,国外发达国家很早就发现了这个问题,他们在许多外加剂中都掺人了适量的消泡剂,用来消除有害的大气泡。例如加入适量的磷酸三丁脂、有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂都可以消除其中的气泡。
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(4)严格按《 混凝土泵送施工技术规程 》中的规定执行,每层混凝土浇注厚度不应大于 50 cm。
(5)选择使用优质的脱模剂。目前脱模剂市场比较混乱,良莠不齐,产品大致分以下几大类:矿物油类、乳化油类、水质类、聚合物类和溶剂类等。
就矿物油类脱模剂而言,不同标号的机油黏度也不尽相同,即使是同标号的机油,由于环境温度不同,黏度也不相同,气温高时黏度低,气温低时黏度高。当气温较低时,附着在模板上的机油较黏,新拌混凝土结构面层的气泡一旦接触到黏稠的机油,即使合理振捣气泡也很难沿模板上升排出,直接导致混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些单位充分注意到这一点,在机油中加入部分柴油,用来降低脱模剂的黏度,这样做能起到一定作用,但是仍不能取得令人满意的效果。
水乳类脱模剂目前在市场上比较多,但是有一些产品选用的乳化剂引气性较大,也会给混凝土结构面层造成麻面。
动植物油进行脂化的脱模剂出现的问题较多,其原因是产品中含有引气性比较大的乳化剂及增稠剂,会给混凝土结构面层带来极大的影响。模板材质不同也会使混凝土结构面层出现不同的状态。溶液和各种固体接触后都会形成不同的接触角,水泥浆体也不例外,接触角越小液体在固体上附着力越强(用余弦定理可以解释)。在日常生活中常用的“不粘锅”其面层就涂了聚四氟乙烯(商品名称叫特夫隆),在生产实践中大家都知道在其他条件相同的前提下,使用尿醛树脂压制的竹或木模板成型的混凝土面层质量比用铁模板成型的混凝土面层质量有明显的提高。在有条件的情况下应优先选用尿醛树脂压制的竹、木模板进行成型。
(6)复振和合理使用消泡剂是消除混凝土结构面层麻面最有效的方法之一。尽管在《混凝土泵送技术规程 》中明确规定:间隔 20-30 min再复振一次,春、秋季节进行混凝土施工时尤其重要。合理使用消泡剂消泡包括两方面的含义,一是“抑泡”,即防止气泡或泡沫的产生;二是“破泡” , 即是将已产生的气饱(或泡沫)消除掉。消泡剂除了发泡体系的特殊要求外,还具备消泡力强,用量少;加到起泡体系中不影响体系的基本性质;化学性稳定,耐氧化性强;在起泡性溶液中的溶解性好;无生理活性,安全性高等特性。另外使用效果与消泡剂的品种、掺量有很大关系,往往选择不当或掺加量不合适都不会达到预期效果。
(7)模板去面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物,浇灌混凝土前,模板应浇水充分湿润,模板缝隙,应用油毡纸、腻子等堵严,模扳隔离剂应选用长效的,涂刷均匀,不得漏刷;混凝土应分层均匀振捣密实,至排除气泡为止;
混凝土质量通病及控制措施浅析
(8)表面作粉刷的,可不处理,表面无粉刷的,应在麻面部位浇水充分湿润后,用原混凝土配合比去石子砂浆,将麻面抹平压光。
(9)浇灌混凝土前认真检查模板的牢固性及缝隙是否堵好,模板应清洗干净并用清水湿润,不留积水,并使模板缝隙膨胀严密。
2.3 孔洞
2.2.1 表现形式
混凝土结构内部有尺寸较大的空隙,局部没有混凝土或蜂窝特别大,钢筋局部或全部裸露。2.2.2 产生原因
(1)在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处,混凝上下料被搁住,未振捣就继续浇筑上层混凝土;(2)混凝上离析,砂浆分离,石子成堆,严重跑浆,又未进行振捣。(3)混凝土一次下料过多,过厚,下料过高,振捣器振动不到,形成松散孔洞;(4)混凝土内掉入工具、木块、泥块等杂物,混凝土被卡住。2.2.3 控制措施
(1)在钢筋密集处及复杂部位,采用细石混凝土浇灌,在模扳内充满,认真分层振捣密实,预留孔洞,应两侧同时下料,侧面加开浇灌门,严防漏振,砂石中混有粘土块、模板工具等杂物掉入混疑土内,应及时清除干净;
(2)将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除,用压力水冲洗,湿润后用高强度等级细石混凝土仔细浇灌、捣实。
2.4 露筋
2.2.1 表现形式
混凝土内部主筋、副筋或箍筋局部裸露在结构构件表面。2.2.2 产生原因
(1)灌筑混凝土时,钢筋保护层垫块位移或垫块太少或漏放,致使钢筋紧贴
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模板外露;
(2)结构构件截面小,钢筋过密,石子卡在钢筋上,使水泥砂浆不能充满钢筋周围,造成露筋;
(3)混凝土配合比不当,产生离折,靠模板部位缺浆或模板漏浆。(4)混凝土保护层太小或保护层处混凝土振或振捣不实;或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋;
(5)木模扳未浇水湿润.吸水粘结或脱模过早,拆模时缺棱、掉角,导致漏筋;
(6)混凝土浇捣时,钢筋保护层垫块移位或垫块间距过大;
(7)构件尺寸较小,钢筋过密,如遇到个别骨料粒径过大,水泥浆无法包裹钢筋和充满模板;
(8)混凝土配合比不当,浇灌方法不正确;(9)模板拼缝不严,缝隙过大,混凝土漏浆严重;(10)振捣不当,造成钢筋移位或振捣不密实;(11)钢筋绑扎不牢,保护层厚度不够。2.2.3 控制措施
(1)表面漏筋,刷洗净后,在表面抹1:2或1:2.5水泥砂浆,将允满漏筋部位抹平;漏筋较深的凿去薄弱混凝上和突出颗粒,洗刷干净后,用比原来高一级的细石混凝土填塞压实。
(2)浇灌混凝土时,要注意固定好垫块,水泥砂浆垫块要植入铁丝并绑扎在钢筋上以防止振捣时位移, 保证钢筋位置和保护层厚度正确,并加强检验查,钢筋密集时,应选用适当粒径的石子,保证混凝土配合比准确和良好的和易性;浇灌高度超过2m,应用串筒、或溜槽进行下料,以防止离析;模板应充分湿润并认真堵好缝隙;混凝土振捣严禁撞击钢筋,操作时,检查时不得踩踏钢筋,如有钢筋踩弯或脱扣者,应及时调直,补扣绑好;要避免撞击钢筋以防止钢筋位移,钢筋密集处可采用带刀片的振捣棒来振捣,配料所用石子最大粒径不超过结构截面最小尺寸的1/4,且不得大于钢筋净距的3/4。保护层混凝土要振捣密实;正确掌握脱模时间,防止过早拆模,碰坏棱角。
(3)壁较薄、高度较大的结构,钢筋多的部位应采用以<30mm和<50mm两种规格的振捣棒为主,每次振捣时间控制在5~10s;对于锚固区等钢筋密集处,初用振
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捣棒充分振捣外,还应配以人工插捣及模皮锤敲击等辅助手段。
(4)振捣时先使用插入式振捣器振捣梁腹混凝土,使其下部混凝土溢出与箱梁底板混凝土相结合,然后再充分振捣使两部分混凝土完全融合在一起,从而消除底板与腹板之间出现脱节和空虚不实的现象。
(5)操作时不得踩踏钢筋,采用泵送混凝土时,由于布灰管冲击力很大,不得直接放在钢筋骨架上,要放在专用脚手架上或支架上,以免造成钢筋变形或移位。
2.5 表面不平整
2.2.1 表现形式
混凝土表面凹凸不平,或板厚薄不一,表面不平。2.2.2 产生原因
(1)混凝土浇筑后,表面仅用铁锹拍子,未用抹子找平压光,造成表面租糙不平;
(2)模板未支承在坚硬土层上,或支承面不足,或支撑松动、泡水,致使新浇灌混凝土早期养护时发生不均匀下沉;
(3)混凝土未达到一定强度时,上人操作或运料,使表面出现凹陷不平或印痕
(4)模板自身变形,有孔洞,拼装不平整。
(5)模板体系的刚度、强度及稳定性不足,造成模板整体变形和位移。(6)混凝土下料方式不当,冲击力过大,造成跑模或模板变形。(7)振捣时振捣棒接触模板过度振捣。
(8)放线误差过大,结构构件支模时因检查核对不细致造成的外形尺寸误差。2.2.3 控制措施
(1)混凝土板应采用平板式振捣器在其表面进行振捣,有效振动深度约20cm,大面积混凝土应分段振捣,相邻两段之间应搭接振捣5cm左右。
(2)控制混凝土板浇灌厚度,除在模板四周弹墨线外,还可用钢筋或木料做成与板厚相同的标记,放在灌筑地点附近,随浇随移动,振捣方向宜与浇灌方向垂直,使板面平整,厚度一致。
(3)混凝土浇灌完后12h以内即应浇水养护(如气温低于5ºC时不得浇水)并
混凝土质量通病及控制措施浅析
设有专人负责。必须在混凝土强度达到1.2N/㎜2以后,方可在已浇筑结构上走动。
(4)混凝土模板应有足够的稳定性、刚度和强度,支承结构必须安装在坚实的地基上,并有足够的支承面积,以保证浇灌混凝土时不发生下沉。
混凝土质量通病及控制措施浅析 案例分析
3.1 工程概况
本文就南充~大竹~梁平(川渝界)高速公路为例,本标段起于石桥铺镇指挥村,桩号K138+200,于TJ-E18标段终点衔接,沿线经过石桥铺镇华林村、长青村、青松村、绿水村,在K141+063.238处设置石桥互通,终点止于重庆市碧山镇新元村,桩号K142+957.9。
3.2 存在的质量通病
由于施工管理人员不重视等多种原因导致本工程在开工不久局部部位出现了包括蜂窝、麻面等质量通病。在其中人行天桥(K140+200)的 2 个混凝土桥礅出现表面下部平整光洁,越往上气泡越多,最上层气泡最多。查其原因是振捣第二层混凝土时不自觉地又振捣了第一层,振捣第三层时不自觉地又振捣了第二层和第一层,按此作法桥礅下部的混凝土等于多次受振捣,而下部外观平整光洁,越往上相对振捣次数逐渐减少,因此整个桥墩面层由下到上气泡逐渐增多导致蜂窝和麻面问题。
3.3 采取的控制措施及效果
在查明原因后对于其存在的小蜂窝采取清水洗刷干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆抹平压实;较大蜂窝则凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗净后,用比原混凝土高一级细石混凝土仔细填塞捣实并加强养护,对面积较大的麻面用清水刷洗,充分湿润后用水泥砂浆或1:2水泥砂浆抹刷。经过采用此次措施后,再后续其他混凝土施工时,做到模板面清理干净,不粘有干硬水泥砂浆等杂物。木模板灌注混凝土前,用清水充分湿润,清洗干净,不留积水,使模板缝隙拼接严密,优先选用尿醛树脂压制的竹、木模板进行成型,如其有缝隙,则填严,防止漏浆。钢模板选择使用了优质合格的脱模剂并涂刷均匀,无漏刷。并严格按《混凝土泵送技术规程 》的操作规程的要求分层均匀振捣密实,每层混凝土振捣采用间隔 20-30 min再复振一次至气泡排除为止,严防漏捣和过捣并合理使用了化学性稳定,耐氧化性强;在起泡性溶液中的溶解性好;无生理活性,安全性高等特性消泡剂,经过采用上述措施成功解决混凝土蜂窝和麻面问题。
混凝土质量通病及控制措施浅析 结论及建议
混凝土作为一种建筑材料,承担建设中中流砥柱的作用,因此,混凝土的质量有着非比寻常的意义。混凝土的质量直接影响着建筑的安全性,也影响着施工的进度,对建筑的质量好坏起着重要的作用,尽管影响混凝土质量的因素多种多样,质量监理人员和施工人员都应当本着对工程负责的态度,抓好原材料的质量关、施工中严格按照规范来操作、遇到问题及时采取处理措施,抓好每个质量环节,确保混凝土质量符合要求,避免混凝土的质量通病,应做好质量的控制管理工作,可考虑重点加强下列几方面质量管理工作:加强质量培训工作,提高操作工的质量意识,增强工作责任心,保证工序质量合格;签订供销合同必须规范,详细填写混凝土技术参数、施工现场条件、现场技术负责人,必要时送质检部门审定;严格按标准规定到施工现场随机取样,制作试块,如实填写试验报告;对施工现场出现的质量问题,施工单位或搅拌站不得随意处理,采取的技术处理措施必须经质检部门认可。
混凝土质量通病及控制措施浅析
参考文献
[1] 孟文清.建筑工程质量通病分析与防治.黄河水利出版社,2005.02-01.[2] 梁宏伟.常见钢筋混凝土质量通病与防治.中国新技术新产品,2009.(23).[3] 曲昭嘉.实用建筑工程施工工艺及通病防治手册..机械工业出版社,2010.01-01.[4] 马顺利,刘艳.浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施 [J].山西建筑,2010(2).[5] 李树平.混凝土工程施工中的质量通病防治[J].山西建筑,2006,32(8).
第五篇:浅析大体积混凝土裂缝控制措施
地下防水综合施工技术
摘要:淮南矿业集团顾北煤矿选煤厂—落煤筒地下通道防水等级为二级,为保证地下通道防水工程质量,从设计到施工采取了一系列综合防水技术,本文拟对此作一介绍,重点阐述混凝土结构自防水、SBS活性沥青复合胶卷材防水层、桩体四周与混凝土底板接触部位采用金汤水不漏修平、膨胀止水条防水施工措施.关键词:地下防水 综合施工技术 工程概况
顾北煤矿储煤厂落筒地下通道,基础底板厚1200mm,基础底板底标高-8.4m.柱基采用CFG柱,桩头嵌入基础底版100mm,地下水位标高-2.5m。
该工程地下室设计防水等级为二级,地下通道采用刚柔结合的防水体系,即地下通道、底板、外墙采用钢筋混凝土自防水〈混凝土抗渗等级为P8〉,外加一层SBS改性沥青复合胶防水卷材(4mm厚).桩头防水采用遇水膨胀止水条及金汤水不漏防水材料,施工缝采用钢板止水带.2 混凝土结构自防水
该工程基础底板和地下室外墙自防水采用C30P8防水混凝土,基础底板厚1200mm,外墙厚400mm,迎水面钢筋保护层厚度为40mm,施工过程中将混凝土的抗渗性、密实度及防止有害裂缝的产生作为控制重点,确保防水混凝土施工质量.2.1预拌混凝土供应
与搅拌混凝土厂家签订合同时,要求其对混凝土原材料质量及掺量上严格控制,对混凝土数量,使用水泥的质量,外加剂品种,砂石骨料的粒径,坍落度,混凝土初终凝时间供应速度及碱含量等均作详细要求。
2.1.1选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥,强度等级42.5。
2.1.2选用中砂,细度模量2.5~3.0含泥量≤2%,在可泵送情况下,粗骨料选用5~30mm连续级配石子,含泥量≤1%,以减少混凝土收缩变形。
2.1.3外加剂采用复合型高效减水剂,掺量为水泥用量的4%,掺入外加剂时,混凝土有适度的膨胀性能和较小的后期收缩落差,且不泌水,不离析,可泵性好,具备良好的密实性和抗渗性能。
2.1.4掺入粉煤灰,本工程粉煤灰掺量为水泥用量的12%。2.2混凝土浇筑施工
2.2.1采用适当的浇筑方法.在基础底板浇筑过程中“斜面分层、薄层浇筑、循序退打、一次到顶”的连续浇筑方法,施工中注意上下层混凝土浇筑时间间隔不得超过初凝时间。
2.2.2改善浇捣工艺.根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度,在每条浇筑带前、中、后各布置3道振动器.第一道布置在混凝土卸料点振捣手负责出管混凝土的振捣,使之顺利通过面筋流入底层;第二道设置在中间部位;第三道设置在坡角。振捣时控制好振捣方式及时间,避免漏振及过振。
基础底板上表面进行二次压光,即混凝土出现初凝后再进行一次压光,封闭混凝土表面很小的收缩裂缝。
2.3混凝土测温及养护措施
大体积混凝土的内外温差大,必须做好测温养护工作。本工程浇注时气温高达33℃,基础底板浇筑完毕后,采用JDC-2建筑电子测量仪进行测温。密切注意混凝土中心最高气温,严格控制混凝土内外温差≤25℃。采用浇水养护并覆盖塑料薄膜,防止混凝土水分蒸发和表面脱水产生干缩裂缝,养护时间不少于14d。SBS改性沥青复合胶卷材防水层
该工程防水采用1层SBS改性沥青复合胶防水卷材(4mm厚)。进场的防水卷材具有产品的合格证书和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等符合规定的国家产品标准和设计要求,进场进行抽样送检,检验合格后方可正式投入施工。
3.1工艺流程
清理基层→涂刷基层处理剂→细部附加增强处理→弹基准线→热熔铺贴卷材→搭接缝处理→防水保护层施工
3.2清理基层
基层必须牢固,无松动,空鼓,起砂,裂缝,凹凸不平等现象,含水率小于9%。基层若高低不平或凹坑较大时用掺胶的1:3的水泥砂抹平,阴阳角处做成圆弧形。
3.3涂刷基层处理剂
在基层表面满涂一道用汽油稀释的氯丁橡胶沥青胶粘剂,要涂刷均匀,不得漏刷和漏底,以隔离基层水分上浮,增加卷材与基层粘接力。基层处理剂涂刷完毕后,经8h以上达到干燥程度方可进行热熔法施工,以免失火。
3.4细部附加增强处理
对于阴阳角、桩根部以上100㎜等部位做增强处理。做法是先按细部形状将卷材剪好,不要加热,在细部贴一下,视尺寸、形状合适后,再将卷材的底面(有热熔胶的一面)用手持汽油喷灯烘烤,待其底面呈熔融状态,即可立即粘贴在已涂刷一道密封材料的基层上,并压实铺牢。
3.5弹基准线
在已经处理好并干燥的基层表面,按照所选卷材的宽度留出搭接缝尺寸,即要求同一层卷材长边和短边搭接均不得小于100mm,上下两层和相邻两幅卷材的接缝相互错开1/3幅宽。且两层卷材不得相互垂直铺贴。将铺贴卷材的基层线弹好,以便按此基准线进行卷材铺贴施工。
3.6热熔铺贴卷材
施工采用“滚铺法”,先将整卷卷材置于铺贴起始端,对准已弹好的基准线,先将端部卷材铺贴牢固。起始端卷材粘牢后,用喷灯对准卷材和基层的夹角,加热卷材和基层,至卷材底层胶层呈黑色光泽并伴有微泡,及时推动卷材滚进行粘贴,后随一人进行排气压实工作。在立面与平面的转角处,卷材的搭接留在平面上,且距离立面600mm。
3.7保护层施工
地板防水保护层采用50mm厚C20细石混凝土保护层,施工时注意不破坏防水层,并及时养护。防水卷材用甩搓部位首先用塑料布盖严,再用砖和砂浆压住封闭盖严,局部用胶合板加强保护。地下室外墙防水卷材经验收合格后立即进行50mm厚聚乙烯泡沫板保护层施工。聚乙烯泡沫板保护层施工后直接进行回填土。桩头四周防水施工 该工程要求桩头锚入基础底板100mm,桩头与基础底板混凝土间的结合越好,工程基础的整体性能,防水性能,防震性能就越好。如果采用卷材式涂膜防水材料,桩头与基础底板之间会形成一道隔离层,不利于桩与基础底板的整体结合,并且卷材式涂膜防水材料都要求基层面平整,但是桩头及桩身平整度根本达不到要求,须另外进行桩头修补,不仅增加工程量,还延长工期,根据上述特点,该工程桩身四周选用金汤水不漏及膨胀止水条相结合的桩基防水施工方法。
金汤水不漏沿着桩身周围修补找平,可防止地下水从桩身缺陷部位渗水,然后表面再放一圈膨胀止水条。
4.1工艺流程
桩身四周清理剔凿→用水冲洗干净→抹金汤水不漏找平层→放置止水条→与垫层随打随压光→SBS防水卷材→50mm细石混凝土保护层
4.2桩身四周处理
桩头凿到设计标高以后,开始用手锤剔桩身四周凸出部位的混凝土及蜂窝内的泥土,疏松结构,直到见坚硬混凝土基层,用水冲干净。
4.3桩身局部处理
当桩身清理干净后,用金汤水不漏从桩根部往上找平一圈高10cm,特别是桩体中侧面的蜂窝必须填塞密实,同时开始浇筑垫层,边浇筑边放置止水条。变形缝、施工缝等细部防水措施
变形缝、施工缝等细部构造是地下防水工程中的薄弱环节,处理不当会导致渗漏。变形缝处采用固定式橡胶止水带安装,施工缝采用止水钢板。
5.1为保证防水混凝土施工质量,在地板以上700mm墙身留设水平施工缝,防水采用止水钢板。
5.2变形缝处防水措施
在地下通道每段从底板、立壁及顶板一圈。变形缝采用固定式橡胶止水带,每边埋入混凝土宽度相同,混凝土的浇筑顺序根据变形缝设置,隔一段浇筑一段,每段顶板和立壁一起浇筑不留施工缝。底板埋入式橡胶止水带,要把止水带下部的混凝土振捣密实,然后将铺设的止水带由中部向两侧挤压按定,再浇筑上部混凝土,墙体内的橡胶止水带,用成型的钢筋加固,采用和易性较好的混凝土,避免止水带周围骨料集中。
墙体变形缝两侧混凝土,应分层浇筑,并用插入式振动器分层振捣,切勿漏振或过振。棒头不得碰撞止水带。
5.3穿墙螺栓
地下通道外墙模板全部采用带止水环的穿墙螺栓,止水环的焊接质量必须逐个验收。防止有漏焊点等焊接不合格的现象而导致漏水。对拉螺栓两端放置塑料块堵头,拆模后将螺栓沿平凹底割去,再用膨胀水泥砂浆封。结束语
本工程地下防水以混凝土结构自防水为主,结合柔性卷材与桩头防水利用金汤水不漏加膨胀止水条。在合理设计的前提下,通过对多种防水技术的综合应用,多道设防,精心组织施工,认真贯彻执行地下工程防水规范要求,并注意对完成部位的保护、修补,确保地下防水工程的施工质量。