第一篇:毕业论文-桥梁混凝土裂缝防治
毕业论文
混凝土及预应力混凝土桥梁
班
级: 学
生: 指导教师:
****年**月**日 引言
混凝土的裂缝,是由于混凝土内部应力作用和外部荷载作用,以及温差变化等因素作用下形成的。一般桥梁结构构件中,裂缝宽度小于或等于0.05mm的那部分,对使用没多大危害,可允许其存在。但大于0.05mm的裂缝,终究会影响结构物的耐久性,并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但影响混凝土表面的美观、减小钢筋的混凝土保护层厚度、而且易引发混凝土面层剥落、加速钢筋的锈蚀、降低混凝土的抗冻性及耐久性、严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制。
本人结合一年实习参与公路桥梁现场施工工作实践,对部分桥梁在建设过程中常见的一些裂缝类型进行归类总结,通过查找原因分析问题,才能让我们真正地了解各种裂缝的引发成因,进而制订防范措施,达到预防布控之目的。
关键词:桥梁工程;结构裂缝;裂缝类型;诱发原因;处理;技术措施
2桥梁混凝土裂缝的种类及特性 2.1 裂缝的种类
混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,有时甚至多种因素相互影响,但就一些具体裂缝而言,总有主导原因。为了便于分析、鉴别工程中发生的裂缝,根据裂缝产生的原因,常见裂缝可分为沉缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、化学裂缝、施工因素裂缝五大类。混凝土硬结前,产生的塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝称为沉缩裂缝;混凝土硬结后,产生的塑性干缩裂缝和长期干缩裂缝称为干缩裂缝;混凝土内外温度变化引起的裂缝称为温度裂缝;钢筋锈蚀等化学原因引起的裂缝称为化学裂缝;在施工中由于施工处理不当,产生的裂缝称为施工裂缝。
2.2 裂缝的特性 2.2.1 沉缩裂缝
沉缩裂缝可分为塑性沉降裂缝与塑性收缩裂缝两种。塑性沉降裂缝常出现在钢筋上方,结构变化处,常开始出现在现浇混凝土后10min~3h之间;塑性收缩裂缝是不规则斜裂缝,在钢筋以上,似龟纹,常开始出现在现浇混凝土后30min~6h之间。
2.2.2 干缩裂缝
干缩裂缝可细分为塑性干缩裂缝与长期干缩裂缝两种。塑性干缩裂缝为表面微裂,类似龟纹,主要影响混凝土外观,常开始出现在现浇混凝土后1~7d之间;长期干缩裂缝为表面干裂,裂缝走向纵横交错,裂缝宽度很小,与发丝相似。常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。
2.2.3 温度裂缝
表面裂缝走向一般无规律性,深层或贯穿裂缝走向一般与主筋平行或接近平行;裂缝宽度大小不一,受温度变化的影响,热细、冷宽。表面温度裂缝常开始出现在现浇混凝土1~2d之间;深层温度裂缝与贯穿温度裂缝常开始出现在现浇混凝土三周后。
2.2.4 化学裂缝
化学裂缝可细分为钢筋锈蚀裂缝和碱-骨料反应裂缝两种。钢筋锈蚀裂缝极易引起混凝土膨胀,裂缝顺钢筋方向开裂缝,常开始出现在现浇混凝土2年后;碱-骨料反应裂缝均为龟裂状,常开始出现在现浇混凝土5年后。
2.2.5 施工裂缝
施工裂缝特性是:支架下沉、模板变形产生裂缝;混凝土浇筑顺序不当产生的裂缝;起吊加载过早时发生垂直于筋的横向裂缝等,若施工方法不当,施工裂缝随时都可能发生。
3桥梁混凝土裂缝的原因 3.1沉缩裂缝
在浇注混凝土过程中,当浇注高度越大,速度越快,这时沉陷越大,在钢筋正上方与其周围发生不同的收缩下沉而产生塑性沉降裂缝;当水泥用量越大水灰比越高,在混凝土由塑性变为固体性过程中,收缩就越大,引起塑性收缩裂缝。
3.2干缩裂缝
塑性干缩裂缝产生的原因有:混凝土浇注后,混凝土表面没及时覆盖,致使水分蒸发过快,混凝土体积急剧收缩,在干热及大风季节时产生裂缝;混凝土配比中水泥用量过大,砂的粒径过细,或混凝土水灰比过大,在浇注混凝土前没有对模板进行湿润,均能导致混凝土收缩太大而产生裂缝。长期干缩裂缝产生的原因有:混凝土成型后,养护不当,表面体积收缩大,受内部混凝土约束的影响,出现拉应力引起裂缝;采用了含泥量大的细砂、粉砂浇注混凝土,混凝土收缩大,收缩时间长,出现裂缝;在混凝土振捣过程中,有过振现象,混凝土表面形成水泥含量较多的砂浆层,导致混凝土表面收缩,产生裂缝。
3.3 温度裂缝 砼具有热胀冷缩性质,若变形遭到约束,则在结构内部产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝可分为表面温度裂缝、深层贯穿温度裂缝二种: 3.3.1 表面温度裂缝
多由于温差较大引起。如大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。再如冬季施工时,过早除掉保温层,或受寒潮袭击,都导致混凝土因早期强度低而产生裂缝。此外当预制构件采用蒸汽养护时,由于降温过快或构件急于出池,急速揭盖,均使混凝土表面剧烈降温,结果导致构件表面出现裂缝。
3.3.2 深层贯穿温度裂缝
多由于结构降温差值大,受外界的约束而引起。如现浇桥台混凝土或大体积刚性扩大基础,浇注在坚硬的地基上,未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大。在混凝土浇注时,温度很高,加上水泥水化热的温度升高很大,使温度更高。当混凝土冷却收缩时,全部或部分地受到地基或其他外部结构的约束,在混凝土内部出现很大拉应力,进而产生降温收缩裂缝,这类裂缝有时成贯穿状。
3.4化学裂缝
钢筋锈蚀引起的裂缝是由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。
3.5施工裂缝
若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生各种裂缝,比较典型常见的有:(1)桥墩,尤其是高墩,由于浇注混凝土时,施工缝处理不好,该处混凝土抗拉强度低于设计要求, 桥墩在活载作用下,边缘产生超过设计的拉应力造成水平裂缝。
(2)混凝土初凝后,模板变形,支撑下沉或晃动,在还未具有强度的混凝土中发生裂缝,造成构造缺陷。
(3)连续梁混凝土,因混凝土重量分布的变化
使模板和支架发生挠度变化,造成最先浇注的混凝土发生裂缝。
(4)构件堆放、运输时,支撑垫木不在一条直线上;或运输时构件悬挑过长;或吊点位臵不对;或构件侧向刚度较差,吊装时未采取临时加固措施,造成混凝土开裂。
4桥梁混凝土裂缝的预防 4.1沉缩裂缝和干缩裂缝的预防
(1)严格控制混凝土水灰比和加水量,不要采用过大水泥用量,选用较大砂率和级配良好石料。
(2)掺入减水剂和适量粉煤灰,以便减少沉降量和塑性收缩。(3)在混凝土浇注1~2小时后,对混凝土进行二次振捣,表面拍打、振密。箱梁及T型梁应浇到翼板根部时停一段时间,待梁身混凝土泌水沉降后,再继续浇注翼板混凝土。
(4)避免混凝土自身与外界温度相差过大,浇注后及时覆盖,潮湿养护。
(5)设臵挡风墙;气温高,干燥或风速大的气候下施工,及早喷水养护。
(6)浇注前,将基层和模板充分浇水湿透。
(7)板面混凝土在初凝后、终凝前,进行二次抹压,减小收缩量。4.2温度裂缝应的预防
(1)降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度,或加冰水,或在夜间最低温度时浇注等。
(2)降低水泥的水化热的温升。如选用低水化热水泥,或减少水泥的用量,或掺入优质粉煤灰。
(3)加快浇注后混凝土的散热,如使用钢模板,或分层浇注混凝土,每层厚度不大于30cm,以便散
热。或在大体积混凝土中,预埋或利用一些管,通过冷水或冷风来降温。
(4)降低欲浇注混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇筑体长度或厚度,或减小约束体体积,或改善交界面状况,两层混凝土浇注间隔时间不得长于15天。
(5)加强混凝土的表面保护。如浇注后,表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖,并洒水养护,或蓄水养护;冬季,采取保温措施,保护混凝土表面,薄壁结构,要适当延长其拆模时间,使之缓慢降温。
(6)改善混凝土的性能。如尽量选用低热或中热水泥,或选用合适骨料如石灰岩骨料及其级配良好,以便降低水化热。
(7)蒸汽养护构件时,严格控制升温速度不大于10~15e/h,降温不大于15e/h,并应适当冷养后吊运构件出池,以避免过大温度应力。4.3化学裂缝的预防
本文主要指预防钢筋锈蚀引起的裂缝。
(1)施工时应严格控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入。
(2)严格控制含氯盐的外加剂用量,在大连这样的沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应该注意。
4.4施工裂缝的预防
(1)降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度,或加冰水,或在夜间最低温度时浇注等。
(2)降低水泥的水化热的温升。如选用低水化 热水泥,或减少水泥的用量,或掺入优质粉煤灰。
(3)加快浇注后混凝土的散热,如使用钢模板,或分层浇注混凝土,每层厚度不大于30cm,以便散热。或在大体积混凝土中,预埋或利用一些管,通过冷水或冷风来降温。
(4)降低欲浇注混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇筑体长度或厚度,或减小约束体体积,或改善交界面状况,两层混凝土浇注间隔时间不得长于15天。(5)加强混凝土的表面保护。如浇注后,表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖,并洒水养护,或蓄水养护;冬季,采取保温措施,保护混凝土表面,薄壁结构,要适当延长其拆模时间,使之缓慢降温。(6)改善混凝土的性能。如尽量选用低热或中热水泥,或选用合适骨料如石灰岩骨料及其级配良好,以便降低水化热。
(7)蒸汽养护构件时,严格控制升温速度不大于10~15e/h,降温不大于15e/h,并应适当冷养后吊运构件出池,以避免过大温度应力。5结束语
在桥梁建设和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导至桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是常发病、多发病,经常困扰着桥梁工程技术人员。其实,采取适当的预防措施,很多裂缝是可以克服和控制的。希望通过本文的论述,能够帮助桥梁工程技术人员进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,制定相应的质量预防措施,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。总结:
通过这次外业的桥梁学习,使我们对高速公路的桥梁的设计与施工有了一次比较全面的感性认识,进一步理解接受课堂上的知识,使理论在实际的生产中得到了运用。近年来,我国的公路事业特别是高速公路得到了迅猛的发展,规模和等级越来越高,这对于建设者来说,既是一个机遇,也是一个挑战。作为将要走出学校的学生来说,更应该在有限的时间内,掌握更多的专业知识,加强实践能力,以脚踏实地,认真严谨,实事求是的学习态度,面对未来的工作。
第二篇:混凝土裂缝防治技术-
混凝土裂缝防治技术
许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的,必须十分重视裂缝的成因、预防和处理,尤其是要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现,以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性,最大程度地保证人们的生命和财产安全。
一、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。大致可分为三类:温差过大引起的温度裂缝;荷载过大引起的变形裂缝;混凝土干缩引起的变形裂缝。
(一)、温度裂缝 温度裂缝一般是由于大气温度变化、周围环境温度太高或者大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成。有关研究表明,当混凝土内外温差10℃时,冷缩值为0.01%,如果混凝土内外温差20℃~30℃时,其冷缩值为0.02%~0.03%,而混凝土的极限拉伸值只有0.01%~0.02%,所以当其大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。
混凝土硬化期间水泥释放出大量水化热,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土的约束,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。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。
(二)、荷载裂缝 荷载裂缝是建筑物在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或者振动严重等部位。产生的主要原因是结构设计不合理、施工方法错误、承载能力不足、地基沉降不均匀等。
(三)、干缩裂缝 干缩裂缝一般是由于材料缺陷引起的。研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,绝对体积减小,毛细孔缝中水溢出产生毛细压力,使得混凝土产生毛细收缩,由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1%~0.2%,混凝土的干缩值为0.04%~0.06%,而混凝土的极限拉伸值只有0.01%~0.02%,所以当其大于混凝土的极限拉伸值由此产生混凝土裂缝。
例1:地下室外墙混凝土裂缝形成的原因及防治
地下室外墙混凝土在施工阶段常常会出现不同程度、不同数量的开裂,裂缝多为竖向裂缝。裂缝的主要原因是混凝土在干燥收缩时受到钢筋、边界约束后拉裂而产生的。
混凝土干燥收缩是指置于饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形。同时影响混凝土干燥的因素还有:水灰比、水化程度、养护温度、含水量、水泥含量、构件厚度、体积和表面积之比、相对温度、干燥速率、干燥时间等。而地下室外墙混凝土拆模后,虽然进行了浇水养护,但由于受到现场条件的限制,不可能做到恒温湿养护,而只能采用浇水养护,因此必然导致外墙混凝土的干燥及收缩,同时由于地下室外墙混凝土体积和表面积之比较小,从而导致干燥速度快,时间短。
地下室混凝土开裂通常发生在浇筑后15天内,裂缝主要集中的墙高12处向上下扩展,根部及顶部几乎没有,沿墙长每2~3m一道。当然,地下室形状、设计构造、外墙长度、配筋及施工条件等都有一定的关系。
二、混凝土裂缝的预防:
(一)、温度裂缝的预防:
①制定合适的允许温差。温度裂缝的主要原因是各种温差太大,为了防止裂缝发生,必须规定各种温差,包括内外温差、内部温差(如果基层是旧混凝土或岩石地基时,应严格控制内部温差,以防产生贯穿裂缝。内部温差允许值一般采用12~⒛℃。)和温度陡降的允许值(温度陡降会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度‘这种温度应力形成较快,徐变的影响较小,所以,温度陡降的允许值应比内外温差小得多ˇ通常采用的温度陡降的允许值是to℃。)在一般的大体积钢筋混凝土结构工程中,如基础的约束不大,内外温差可控制在不超过25℃。
②合理选用原材料。尽量选用低热或中热水泥α日矿渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土,或在混凝土中掺适量粉煤灰,或利用混凝土的后期强度谶期90~IS()d)降低水泥用量,以减少水化热。选用级配良好的骨料,并严格控制砂、石的含泥量,采用低水灰比,加强振捣,以提高混凝土的密实性和抗拉强度。采用改善骨料级配,用干硬性的混凝土掺混合料、加引气剂或者塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。在设计允许的情况下,可掺少于混凝土25%体积的毛石^以吸收热量并节约混凝土。
③避开炎热天气浇筑大体积混凝土。必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井凉水拌制混凝土,或设置简易遮阳装置并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土搅拌和浇筑的温度c气温高拌和混凝土的时候,加水或者用水将集料冷却以降低混凝土的浇灌温度。气温高浇灌混凝土时减少浇灌厚度以及每次的浇灌体积,利用浇灌层面散热。分层浇筑混凝土,每层厚度不大于20cm,以加快热量散发,并使温度分布较均匀,同时也便于振捣密实。在大体积混凝土内,应适当预留一些孔道,埋设水管通冷水或冰气降温。
④大型设备基础,采取分块、分层间隔浇筑(间隔时间为5~7d,分块厚度为110~115cm),以利于水化热散发和减少约束作用,或每隔20~30m留一条15~l10mm宽的临时间断缝,40d后再利用干硬性细石混凝土浇筑,以减少温度收缩应力。
⑤冬季施工应加强养护。在寒冷季节,混凝土表面应采取保温措施,以防寒潮袭击。对薄壁结构,要适当延长拆模时间,使之缓慢降温。拆模时,块体中间和表面的温差不大于⒛℃,以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模,要及时回填土。施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或者薄壁结构,在寒冷季节一定要采取保温措施。蒸汽养护构件时,控制升温速度不大于25℃/h,降温速度不大于⒛℃/h,并缓慢揭盖,及时脱模,避免引起大的温度应力。
⑥在岩石地基或厚大混凝土垫层上,浇筑大体积混凝土,可在岩石地基或混凝土垫层上,浇沥青胶,并撒铺5mm厚的砂子或铺2层沥青油毡纸,以消除或减少约束作用。
⑦规定合理的拆模时间。气温骤降时进行表面保温、以免混凝土表面产生急剧的温度梯度。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,此时表面温度亦比气温高,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、海绵等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
⑧加筋预防。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,当混凝土内应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm'。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。
(二)、混凝土干缩裂缝的预防: ①混凝土的水泥用量、水灰比、砂率不能过大,应严格控制砂石含量,避免使用过量粉砂。混凝土应振捣密实,并应注意对板面进行抹压,可在混凝土初凝后、终凝前,进行二次抹压,以提高混凝七的抗拉强度,减少收缩量。
②加强混凝土早期养护,并适当延长养护时间。长期露天堆放的预制构件覆盖草帘、草袋,避免曝晒,定期适当洒水⊙薄壁构件应在阴冷地方堆放并覆盖,避免过大湿度变化。
③浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透。混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖,认真养护。在气温高、湿度低、风速大的气候下施工时,浇注混凝土后,应及早进行喷水养护,使其保持湿润。大面积混凝
④对于预制钢筋混凝土构件,可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布封闭处理。
⑤现浇混凝土时,也可适当加人膨胀剂补偿收缩。
⑥可在混凝土中掺加聚丙烯晴纤维材料。纤维掺入后,对混凝土主要的阻裂作用体现在有效地阻止了混凝土中因塑性变形、干缩等原因引起的原生裂缝的产生和发展。
三、混凝土温度裂缝、收缩裂缝的处理方法
温度裂缝和收缩裂缝对钢筋产生的附加应力一般很小,对结构的承载力影响较小。但当裂缝宽度一旦超过一定限度时,就会造成钢筋锈蚀,影响结构构件的耐久性能。对于表面裂缝的处理,可在裂缝稳定后,采用涂刷2遍环氧胶泥、加贴玻璃纤维布、抹(喷)水泥砂浆等方法,进行表面封闭处理;对有整体性防水、防渗要求的结构,缝宽大于10mm或贯穿的裂缝,应根据裂缝可灌程度,用水泥灌浆或化学注浆等方法进行补缝处理。也可采取灌浆与表面封闭相结合,恢复原有性能。对于宽度大于10mm的裂缝,由于水泥水化后期生成的氢氧化钙、硫铝酸钙等物质,使裂缝自行愈合,一般可不进行处理。
五、混凝土其他类型裂缝的综合预防处理
1、在结构设计时合理布置伸缩缝、沉降缝的位置。
2、在板角增加辐射筋∩
3、加强原材料的控制。
4、对混凝土的施工工艺严加控制。
5、正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
例:泵送混凝土施工裂缝的成因和防治
泵送混凝土不仅应能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,而且应能减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、改善耐久性。但是某些工程表明,泵送混凝土强度不足、凝结异常时有发生,特别是裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性。
水泥水化过程中产生大量的热量,每克水泥放出50.2J的热量,如果以水泥用量350~550kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500~27500KJ的热量,从而使混凝土内部温度升高,在浇筑温度的基础上,通常升高35℃左右。如果按着我国施工验收规范规定浇筑温度为28℃则可使混凝土内部温度达到65℃左右。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。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。根椐大量试验研究和工程实践表明,每m3混凝土的水泥用量增减10kg,其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低1℃。
混凝土中掺入一定数量优质的粉煤杰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,并且能够补充泵送混凝土中粒径在0.315mm以下的细集料达到占15%的要求,从而改善了可泵性。同时,依照大体积混凝土所具有的强度特点,初期处于较高温度条件下,强度增长较块、较高,但是后期强度增长缓慢。掺加粉煤灰后,其中的活性Al2O3、SiO2与水泥水化析出的CaO作用,形成新的水化产物,填充孔隙、增加密实度,从而改善了混凝土的后期强度。但是应当值得注意的是,掺加粉煤灰混凝土的早期抗拉强度和极限变形略有降低。因此,对早期抗裂要求较高的混凝土,粉煤灰掺量不宜太多,宜在10~15%以内。
掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数,即掺加20%粉煤灰的水泥混凝土,其温升和水化热约为未掺粉粉煤灰的水泥混凝土的80%,可见掺加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显著的。
掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂,可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分期作用,在降低用水量和提高强度的同时,还可以降低水化热,推迟放热峰出现的时间,因而减少温度裂缝。
例如,在泵送混产土中,掺入占水泥重量0.25%的木质素磺酸钙减水剂,不仅能使混凝土的泵送性能改善,而且可以减少拌合水和水泥用量,从而降低水化热,延迟了水化热释放速度,推迟放热峰。因此,不但减少了温度应力,而且使初凝和终凝时间延缓3~8h,降低了大体积混凝土施工中出现冷缝的可能性。
选用质量优良的粗细集料,根椐结构最小断面尺寸和泵送管道内径,选择合理的最大粒径,尽可能选用较大的粒径。例如5~40mm粒径可比5~25mm粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6~8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,因而减少泌水、收缩和水化热;
使用权用级配良好的中砂为宜。实践证明,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂,可减少用水量20~25kg/m3,可降低水泥用量28~35kg/m3,因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。
六、混凝土裂缝的修复
地下室外墙混凝土如发生裂缝应及时修复,修补的材料主要有环氧树脂及改性环氧树脂。修补的方法有表面处理法、灌浆法和填充法。
1、表面处理法是针对缝宽<0.2mm的微细裂缝,采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏及渗透性防水剂等,涂刷于裂缝表面。处理时先用钢丝刷将混凝土表面刷毛,清除表面附着污物,用水冲洗干净,干燥后先用环氧胶嵌补混凝土表面缺损,然后进行涂刷。
2、高压灌浆法适用于缝度>0.3mm,深度较深或贯通的裂缝修补。采用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌入裂缝深部,达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。
3、填充法适用于大裂缝和接缝的修补,先把裂缝凿成V型槽,再用钢丝刷刷净,采用P.O42.5#以上水泥配成1:1水泥砂浆仔细捣实,最后在裂缝两侧各加150mm宽的范围做防水附加层。
第三篇:本科毕业论文_混凝土裂缝治理
混凝土裂缝治理措施
【摘要】随着我国大规模的经济建设,建筑结构发展十分迅速,建筑材料,设计和科学理论研究都获得了长足发展,使城乡建设面貌焕然一新。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使用量越来越大;同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级高等优点,使其在土木工程,造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等工程中广泛应用。在建筑工程中混凝土构件容易产生裂缝,对工程的安全性和耐久性造成很大的威胁。但混凝土裂缝在工程中又是不可避免的现象,针对施工中普遍存在的裂缝问题,本文从设计、材料选用、施工等几个方面分析裂缝产生的原因并提出防治措施,希望从多方面加以控制和治理,以期减少因裂缝整治带来的损失。
【关键词】混凝土 裂缝 控制 治理
Abstract:Along with our country economic construction on a large scale, building structure development is very rapid, building materials, design and scientific research has achieved great development, make urban and rural construction appearance to take on an altogether new aspect..Concrete with abundant raw materials, low price, simple production process characteristics, thus increasing consumption;At the same time ,concrete also has a high compressive strength, good durability, strength grade etc., so that in the civil engineering, shipbuilding industry, machinery industry, marine development, Geothermal Engineering and other widely used in engineering.In the construction of concrete crack, the engineering safety and durability have caused a great threat.But the concrete crack in engineering is inevitable phenomenon, according to construction generally exist in the crack problem, this article from the design, material selection, construction and other aspects the paper analyzes the causes of cracks and puts forward prevention measures, hope from many aspects of control and management, in order to reduce the losses caused by the cracks treatment.Keywords:Concrete;Crack;Control;Government 引言
混凝土能提高建筑工程质量,大大缩短建设工期,提高建设速度,节省工程量。还能节省施工用地、减少资源浪费、改善劳动条件、减少环境污染,降低综合造价。但是,在大量的工程建设中混凝土的裂缝是不可避免的,其微观裂缝是本身物理力学性质决定的,但它的有害程度是可以控制的,有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致,但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求,最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来,许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常,保护层厚度满足设计要求,无侵蚀介质,钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm;在湿气及土中为0.3mm;在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高,必须处理。
近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域,如大跨超长、超厚及超静定框架结构,其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下,其收缩与水化热大大增加,约束应力裂缝很难避免,张拉前开裂,张拉后又不闭合,裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的,预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂,预兆性较小,裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下:h≤0.1H表面裂缝;0.1H<h<0.5H浅层裂缝;0.5H≤h<1.0H纵深裂缝;h=H贯穿裂缝。
应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝,如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度,即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。
早期裂缝一般出现在一个月之内,中期裂缝约在6个月之内,其后1~2年或更长时间属于后期裂缝。
混凝土在结构的安全、可靠度和方面起绝对的作用,因此,加强对混凝土的裂缝控制也就尤其至关重要。
一、混凝土裂缝的分类
按产生原因可分成塑性收缩裂缝、干缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝。
(一)塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,在混凝土浇筑完毕后,养护不及时,表面因失水较快而产生的收缩,塑性裂缝出现在结构表面,这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。塑性裂缝又称龟裂,严格来说属于干缩裂缝,塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,形状不规则,呈互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。
(二)干缩裂缝
干缩裂缝多出现在露天养护完毕一段时间后;在混凝土硬化的过程中,水泥浆中水分的蒸发,产生内部干缩引起体积变化,且这种收缩是不可逆的,当这种体积变化受到约束时,就可能产生干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,其走向纵横交错,没有规律性,并随湿度和温度的变化而逐渐发展。
(三)沉陷裂缝
沉陷裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
(四)温度裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
二、裂缝成因分析
(一)产生塑性收缩裂缝的原因 产生塑性收缩裂缝的因素是很多方面的:如当新拌混凝土的塌落度较大,而震动时间过长时,水泥浆浮在上层,骨料下沉时受到钢筋或是其他物质的约束,出现不均匀沉降,从而使混凝土的表层产生裂缝;混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,混凝土表面没有及时覆盖,受高温或较大风力的影响,混凝土表面水分蒸发过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的早期强度又无法抵抗这种形变压力,因此产生龟裂使用收缩率较大的水泥,水泥用量过多,或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大,也会导致这种裂缝出现。
(二)产生干缩裂缝的原因
产生干缩裂缝的主要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:如混凝土成型后,混凝土受外部条件的影响,因养护不当,使得表面水散发快,体积收缩大,而内部湿度变化较小,收缩也小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力,引起混凝土表面裂缝;构件因水分蒸发产生体积收缩,受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝;相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。
(三)产生沉陷裂缝的原因
产生沉陷裂缝是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
(四)产生温度裂 缝的原因
产生温度裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土早期升温和后期降温产生内部和表面温差。温度裂缝通常发生在大体积混凝土浇筑后,水泥水化是一个放热反应,水泥水化产生大量的热量,使内部混凝土温度升高,当水化热温度升到达高峰后,由于环境温度较低,因此混凝土温度开始下降。温降过程中混凝土发生收缩,在约束条件下,当温降收缩变形大于极限拉伸变形时,混凝土容易发生裂缝,这种裂缝通常称为温度裂缝。还有一种温度裂缝是由于混凝土内外温差引起的,如混凝土遭受寒潮侵袭或夏天混凝土经阳光暴晒后突然下雨,都会使混凝土内部与表层产生很大温差,混凝土表层温度下降,而内部温度基本不降,这样内部混凝土对表层混凝土起约束作用,同样会导致温度裂缝。
三、裂缝的影响因素
(一)配合比的影响
配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。在原料一定的条件下,水灰比对混凝土收缩有很大的影响。混凝土收缩主要取决于单位用水量和水泥用量,而用水量的影响比水泥用量大;在用水量一定内条件下,混凝土收缩随水泥用量的增大而加大,反之增大的幅度较小;在水灰比一定条件下,混凝土收缩率随水灰比的增加而明显增大;在水灰比相同条件下,混凝土干缩随砂率增大而加大,但增大的幅度较小。有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。
(二)材料选用方面的影响
1.水泥品种。水泥的选择是关系到收缩问题的关键。不同品种水泥的收缩值取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细度等。使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。此外,在施工过程中,将不同厂家的水泥混用,都是产生裂缝的重要因素。而且,随着高强混凝土的应用,水泥的标号等级要求也就相应提高,水泥用量也就会增加,产生的水化热就越高,混凝土的收缩变形也越大。
2.粗细骨料。粗细骨料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。骨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。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。混凝土中粗骨料的用量大,针片状石子含量高,会造成混凝土内部孔隙增多。细骨料的粒径及含泥量超标,夏季施工时骨料温度偏高,到达施工面上的混凝土质量得不到保证,从而使混凝土出现裂缝。
3.外加剂应用不当也会引起裂缝。由于施工工期的需要,一般都会使用化学外加剂的,但外加剂应用不当会直接引起混凝土多种质量问题,并且外加剂的使用也会增大混凝土收缩的变化率,如掺减水剂用于改变混凝土和易性。高效减水剂的减水作用随时间延长而降低,这是坍落度损失的主要原因,由于高效减水剂吸附在水泥颗粒表面或早期水化物上,它或是被水化物包围,或是与水化物反应而被消耗掉,变得不能发挥分散能力,水泥颗粒间斥力减小,造成水泥颗粒凝聚,使混凝土坍落度减小,造成混凝土拌和物坍落度损失过大或短期内完全丧失流动性,这类问题在混凝土生产行业中会经常遇到,程度轻的会引起混凝土施工困难,混凝土表面会出现收缩裂缝。
追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多凹凸角,产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物,很易出现伸缩裂缝。此外,因设计的承重板件厚度太小,刚度减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝。
(四)施工及现场养护的影响
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.配筋、施工工艺不合标准。部分施工单位在施工中,为了节省施工的材料成本和节省人工费,在施工过程中往往是没能按照设计要求及有关规范进行施工,钢筋安放位置不正确、钢筋间距偏大等原因也容易产生裂缝。
3.混凝土钢筋保护层较小、混凝土坍落度较大以及混凝土表面收浆不好,易产生沉淀裂缝。外观表现为沿钢筋纵向出现条状规则裂缝,在预埋件正上方以预埋件为中心出现辐射状裂 4.气温、空气等环境因素导致裂缝
在周围气温、空气等环境因素的影响下,也会产生裂缝的。(1)空气的相对湿度越低,混凝土收缩越大。(2)空气温度升高,混凝土的收缩随之增大。(3)长期风吹、日晒也会使混凝土收缩增大。
5.施工时模板的处理。模板施工因素对产生的影响主要是由于以下几方面产生的:(1)由于楼板模板支撑刚度不够,梁板支撑刚度差异或模板挠度过大,造成模板支撑下沉变形过大;(2)如果模板支撑的稳定性不够,在施工期间过度震动使支撑刚度变异部位出现多次瞬间相对位移,这样也会引起楼板的裂缝;(3)拆模过早,在混凝土没有完全硬化的时候就进行拆模板,混凝土硬化前过早承载或受到振动,很容易产生裂缝。
6.在混凝土内部的一些危害性化学反应也可导致混凝土产生裂缝。如水泥熟料存在较多游离氧化钙,当混凝土已凝结硬化,而其中的氧化钙继续水化产生体积膨胀,就可以导致在混凝土表面出现龟裂等。另外,混凝土集料中的活性材料与水泥中的碱产生化学反应,生成遇水膨胀的凝胶体,也会造成混凝土结构破坏。7.施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。
8.保护措施不到位。混凝土浇注后,没有按规定的要求进行养护,导致楼板收缩开裂。(1)养护不及时,使混凝土养护初期过早脱水,使混凝土出现干缩。(2)混凝土养护初期受冻。(3)楼板施工完成后,混凝土终凝初期,施工机具和材料集中,或过早进人下道工序施工,造成较大施工荷载和震动,使其产生裂缝。
四、裂缝预防措施
由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速率快,使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。因此,为防治水化热引起的裂缝,施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率,制定相应的技术措施,防止和控制温度裂缝,确保工程质量。
(一)控制水灰比
选择中低热品种水泥,优先选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥,其早期的水化与同龄期的普通硅酸盐水泥相比,3天的水化热约低30%。在混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰,不但能代替部分水泥,而且粉煤灰颗粒呈球状具有滚动效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性。掺优质粉煤灰的混凝土后期强度高,在一定范围内60天比28天强度均可增长20%左右。严格控制水灰比和水泥用量,合理地选用水泥品种是控制温度裂缝的有效措施。
(二)合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。
一般情况下,水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土,使用强度等级为42.5的水泥比较合适,可以达到合理的水灰比,保证施工质量。切忌不能只为片面追求经济效益,使用高标号水泥、大水灰比的配合比。在工程中,要根据混凝土工程特点或所处环境条件,决定应优先选用哪种水泥,从而尽可能避免裂缝的产生。在现场一定要设置与施工规模和进度相匹配的水泥库,严禁不同厂家的水泥混用。
(三)选用级配良好的粗、细骨料
骨料是影响混凝土干缩的主要因素之一。粗骨料体积含量越大,混凝土收缩越小。在保证混凝土性能的情况下,增加粗骨料的含量,选用天然连续级配的粗集料,减少用水量、水泥用量,进而减小水化热,以采用级配良好的中砂为宜;针片状颗粒含量不宜大于10%、含泥量少的骨料,可以减少混凝土收缩,预防混凝土裂缝的产生。粗骨料中针片状石子严禁超标;细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好,并采取脱水、排水、遮盖和加强管理等综合措施,保证含水率稳定,细骨料不能使用细砂,含泥量严格控制在规范要求以内。尽量选用收缩率小的骨料。
(四)外加剂。1 减水剂:一般混凝土外加剂会增加混凝土的收缩,对混凝土抗裂不利。2 膨胀剂:膨胀混凝土拌合物黏稠,无离析和泌水现象,因此泵送性较好,适应泵送施工,由于不泌水,容易产生早期塑性收缩裂缝。因此必须注意早期养护。由于掺入膨胀剂后需大量的水参与反应才能发挥膨胀效果,因此混凝土也可能产生内干缩。混凝土充分养护是保证膨胀剂应用的重要条件,否则会产生不良的后果。
(五)设计环节不可盲目追求经济性
设计部门应明确建筑物的安全第一的宗旨,在保证安全的前提下对建筑物的实用性、装饰性进行改进,不可片面追求建筑物的经济性和装饰效果。设计者在民用建筑工程中不要一味追求使用高强度等级混凝土。C20级能满足要求,就不要使用C30级。
(六)施工及养护方面的控制措施
1.降低混凝土入模温度
(1)降低原材料进入搅拌机的温度。如夏季在水箱内加冰块,降低水温;粗骨料遮阳防晒,并洒冷水降温;细骨料遮阳防晒;散装水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。
在夏季使用混凝土时,混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。
混凝土浇筑作业面遮阳,减少混凝土冷量损失。
④浇筑混凝土前将基层和模板浇水湿透,但不得有明水存在。
⑤夏季骨料温度高时,采用洒水等降温措施,减缓混凝土水化反应速度,降低混凝土入模温度。2.优化浇捣方法
混凝土施工段的划分及浇筑顺序应根据具体工程结构确定,通常按该工程项目划分表的单元工程进行划分。混凝土可采用混凝土运输车运到现场,汽车泵或混凝土输送泵运送入仓;如采用非泵送混凝土,可用吊机(车)直接布料或搭设脚手架采用机动车布料。大体积混凝土浇筑时,必须根据当地中长期天气预报,选择最佳天气条件进行浇筑,应尽量安排在低温时段浇筑,以最大限度降低混凝土的初凝温度。在浇筑过程中,应遵循“同时浇捣、分层推进,一次到顶,循序渐进”的成熟工艺。振捣时重点控制两点,即混凝土流淌的最近点和最远点,尽可能采用两次振捣工艺,以提高混凝土的密实度。
3.制定切实可行的施工组织设计
制定切实可行的施工组织设计并严格执行;工人应增强质量意识,熟知操作规程,施工中做到一丝不苟,严谨扎实。4.注意抹压的时间和方法 抹压应在表面泌水完全排除掉时进行,抹面时应用力抹压,以闭合已产生的微裂纹和泌水孔;表层刮平抹压1~2小时后,即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压,消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部的密实度。但是,二次抹压时间必须掌握恰当,过早抹压没有效果;过晚抹压混凝土已进入初凝状态,失去塑性,消除不了混凝土表面已出现的裂缝。5.加强混凝土养护
养护是一项十分关键的工作,养护主要是保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土内表温差,促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。
(1)保湿养护混凝土表面经过二次抹压后,立即覆盖一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜,防止表面水份蒸发,保持混凝上处于潮湿状态下养护。适宜的潮湿条件可防止浇筑时间不长的混凝土,水泥水化速度快,使混凝土表面脱水产生收缩裂缝。
(2)保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等),在缓慢的散热过程中,使混凝土获得必要的强度。保温养护要根据混凝土绝热温升计算,确定中心最高温度,按温控技术措施,确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。以减少混凝土表面热扩散,降低混凝内外温度的温差,防止产生表面裂缝;延缓热扩散时间,控制降温速率,有利于混凝土强度和松弛作用得到充分发挥,使混凝土获得必要的强度,让混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,防止贯穿裂缝的产生。在常温季节,混凝土终凝后也可采取蓄水养护的办法,替代前两种保湿保温养护办法。根据混凝土内外温差数据,及时调整蓄水高度,也能收到预期效果。
五、混凝土裂缝的治理措施
混凝土工程裂缝最常见出现问题是由于收缩变形受到约束引发的收缩裂缝和由外部荷载作用引发荷载(受力)裂缝。混凝土的裂缝出现是很难避免的,但混凝土的裂缝是能治理的。
(一)混凝土裂缝治理应收集的资料 1.混凝土材料资料:水泥用量,水灰比、砂石比、砂率、外掺料(粉煤灰和外加剂)。
2.混凝土施工资料:施工时环境条件、气象条件、气温条件、浇注混凝土顺序,商品混凝土质量,坍落度损失,降低水化热措施、拆模时间,拆模时间,拆模顺序,混凝土的养护措施。
3.温度控制资料:入模温度(入模温度=原材料温度+混凝土搅拌时的温升+混凝土运输中的温度)、混凝土水化热最高内温、混凝土内温与表温差,混凝土温降梯度。
4.结构设计资料:控制混凝土开裂的具体措施,附加防水层设置,施工缝、变形缝、后浇带等的设置、配筋方式等。
(二)裂缝的检查方法及内容
1.目测法:借助米尺、读数放大镜、塞尺或望远镜等工具,在现场进行检查。此种方法只能检查确定裂缝的表面形态,如发生部位、高程、裂缝走向、表面宽度、长度、形态变化等。
2.凿槽法:用风镐、风钻或钢钎骑缝分段布置槽坑,槽坑尺寸视方便凿槽现场确定,凿至不见裂缝为止,然后进行测量。此种方法适用于浅层裂缝的检查,但精度较低、误差较大。
3.钻孔压水法:检查时先在裂缝一侧或两侧打斜孔穿过缝面,然后在孔口安装压水设备和阻塞器,进行压水。孔斜一般为30°、45°、60°。此种方法适用于深缝检查。
4.超声波深度探测法:检查时在裂缝两侧对称钻垂直孔并注入清水,利用“岩石声波测定仪”测出混凝土表面到深层的波速分布,以此对裂缝的深度进行判断。此种方法较方便,是一种常用的检测方法。
5.孔内电视和录像法:采用该方法检查时先骑缝钻φ>50mm的钻孔,冲洗干净后将电视摄像探头插入钻孔,逐渐下移,从电视屏幕上可以观看孔内图像,全面了解裂缝形态变化,对记录重要裂缝可以通过摄像装置将资料存入档案。
(三)混凝土裂缝治理 裂缝的出现不但会影响结构的整体性、刚度等,还会降低混泥土的使用功能,因此对裂缝要及时处理,混凝土裂缝治理方法按无害裂缝和有害裂缝进行治理。其修补措施主要有以下方法。1.无害裂缝治理
无害裂缝原则治理方法是表面修补法,表面修补法:包括表面涂抹和表面贴补法。
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,表面涂抹适用于浆材难以灌入的细而浅(一般宽度小于0.2mm),对稳定和对结构承载能力没有影响的裂缝,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。常用的治理措施是在混凝土出现裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混泥土表面涂刷油漆、沥青等无机防腐、防水涂料。无机涂料涂刷后不得开裂,但粘结力强,耐水性好。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。
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。2.有害裂缝治理
(1)有害裂缝治理原则
①混凝土结构的强度达到设计要求,结构变形处于稳定状态,裂缝无发展,才能治理有害裂缝;
②裂缝处理与防水处理相结合,裂缝处理与结构的稳定性和耐久性处理相结合;
③在治理裂缝过程中,不得破坏原结构;
④裂缝治理应采用注浆和封缝相结合,注浆材料和封缝材料应满足防水耐久性的要求,应采用经过检测。并经实践检验,质量可靠的材料;
⑤方案合理选材得当、施工可靠、管理到位。
(2)有害裂缝治理基本要求 ①提供治理裂缝的基本资料;②有害裂缝渗漏水情况和产生裂缝的原因;③提供封缝材料,注浆材料的技术标准、技术要求,注浆设备情况;④编写施工组及质量检查标准等。3.有害裂缝治理方法(1)灌浆法
它主要是利用压力设备将胶结构压入混泥土的裂缝中,胶结材料硬化后与混泥土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。(2)嵌缝封堵法
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,已达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。(3)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(>0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有填充物,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,然后做填充处理。
(4)混凝土置换法
混泥土置换法是处理混泥土严重损坏的一种有效方法,此方法是先将损坏的混泥土剔除,然后再置换新的混泥土或其他材料。通常的置换材料有:普通混泥土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混泥土或砂浆。(5)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泥土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采用结构补强法。结构加固中常用以下几种方法:加大混泥土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混泥土补强加固。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。
结语
裂缝是混凝土建筑物中最普遍、最常见的一种现象,混泥土裂缝产生的原因很多,有温度变化、收缩、不均匀沉降等引起的裂缝,有养护不当和化学作用引起的裂缝等等,裂缝对混凝土建筑物的危害程度不一,严重的裂缝会危害建筑物的整体性和稳定性,使建筑物的安全运行受到严重威胁。施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。在施工过程中,对其进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在混凝土形成过程中的一系列阶段进行控制,从原材料、配合比、混凝土的拌制和运输,入模振捣、施工缝及后浇带的处理、养护等严格控制,保证建筑物和构件安全、稳定的工作。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产生的不良影响是完全可以控制的。
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第四篇:大体积混凝土裂缝防治论文
目 录
一、摘要
二、前言
三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述3.1大体积混凝土裂缝形成的原因 3.2防止裂缝的措施 3.3采用合理的施工方法
四、小结
一、摘 要
本文对大体积混凝土的施工进行了一次概述。重点对 大体积混凝土裂缝的产生与防治作出阐述。
关键词:
大体积混凝土 裂缝 防裂措施
施工方法
二、前 言
近年来,随着国家经济的飞速发展和建筑技术的日新月异,建筑规模不断扩大,大型现代化建筑和构筑物不断增多,混凝土结构因其材料物美价廉、施工简便、承载力大、可饰性强的特点,得以被广泛应用,于是大体积混凝土也由此成为构成大型建筑或构筑物主体的重要组成部分。对于大体积混凝土,目前国内尚无一个确切的定义。日本建筑学会标准(JASS5)规定:“结构断面最小厚度在80㎝以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25°C的混凝土,称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。由此就引出了大体积混凝土开裂的问题,如果裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要结构部位,将会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时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体积混凝土的开裂,是一个值得研究的问题。
三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述
3.1 大体积混凝土裂缝形成的原因
产生裂缝的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。
3.1.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝)
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期会产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力一旦超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度骤降,也会导致产生裂缝;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。
3.1.2 收缩引起裂缝
收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍塑性收缩。3.1.3 塑性收缩
在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分又不能得到及时补充,此时混凝土尚处于塑性状态,仅仅受到一点拉力,混凝土的表面就会出现不均匀的裂缝,出现裂缝以后,将进一步加大混凝土体内的水分蒸发,于是裂缝进一步扩展。3.2 防止裂缝的措施
由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为防止裂缝的产生,必须最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。3.2.1优选原材料
一.水泥
由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差要尽量采用早期水化热低的水泥,在满足强度和耐久性等要求的前提下,宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270~290kJ/kg)、严禁使用安定性不合格的水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,此外水泥的细度将会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm 5
2/g,1d的水化热增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J/g~12 J/g。
二.掺加粉煤灰
为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,可以掺部分粉煤灰,掺入粉煤灰主要有以下作用:①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二铝含量17%~35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;②由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;③同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。但粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
三.骨料(1)
粗骨料
由于粗骨料级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量也越小,水化热就随之降低,有利于防止裂缝的产生。所以应尽量扩大粗骨料的粒径且粗骨料含泥量≤1%.(2)
细骨料
宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,可减少混凝土的用水量和水泥用量,降低水化热,减少裂缝,但要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用含泥量≤3%中粗砂。
四.加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:
(1)减水剂对混凝土开裂的影响
减水剂主要用来改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,有利于防止开裂。
(2)缓凝剂对混凝土开裂的影响
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度随龄期增长而增大,当放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中塌落度损失。
(3)引气剂对混凝土开裂的影响
引气剂的应用对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:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制
(1)在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量,同时严格控制混凝土出机塌落度。
(2)要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合。
(3)搅拌后的混凝土,应及时运至浇筑地点,入模浇筑。在运送过程中,要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等现象,如发生离析现象,必须进行人工二次拌合后方可入模。
3.3.2 混凝土浇注、拆模(1)混凝土浇注过程质量控制
浇注过程中应采用机械振捣。振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,宜将振动棒上下略有抽动,以使一下振动均匀。每点振捣时间一般以20~30s为宜,但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。间
距均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土时要求分层浇注(分层的时间间隔做到有利于散热),分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。(2)浇注时间控制
尽量避开气温较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排夜间进行。(3)混凝土拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度差控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.3.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,如果此时受到冷空气的袭击,或者过份通风散热,使表面温度降温过大将很容易产生裂缝,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,需立即采取表面保护。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。3.3.4 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,这样可防止干缩裂缝,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,具体要求是:普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14天;矿渣水泥,火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于21天。
3.3.5 通水冷却
若在高温季节施工,则要在初期采用通冷水来降温,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。
四、小结
大体积混凝土结构裂缝预防和控制是一项系统工程,须从材料、设计、施工和维护四个方面综合解决。要积极采用先进技术,配合成熟的技术措施,在理论上提出可行的控制措施,在实践操作中采用切实可行、经济合理的技术。材料配臵、施工组织方面,要科学组织、合理安排,严格按照施工规范,操作规程操作,不断改进操作工艺,加强养护,以预防和减少裂缝的产生,将工程裂缝损害控制在最小程度。
附 录
[参考文献] [1] 龚召熊:《水工混凝土的温控与防裂》 北京:中国水利水电出版社,1999 [2] 戴镇潮:《大体积混凝土的防裂》 混凝土,2001,[3] 覃维祖:《混凝土的收缩、开裂及其评价与防治》 混凝土,2001 [4] 迟陪云:《大体积混凝土开裂的起因及防裂措施》 混凝土,2001,[5] 康方中:《浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治》 混凝土,2003,[6] 段 峥:《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》 混凝土,2003,[7] 尤启俊:《外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响》 混凝土,2004,2016年04月29日
第五篇:大体积混凝土裂缝防治论文
目录
一、摘要
二、前言
三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述3.1大体积混凝土裂缝形成的原因 3.2防止裂缝的措施 3.3采用合理的施工方法
四、小结
一、摘要
本文对大体积混凝土的施工进行了一次概述。重点对
大体积混凝土裂缝的产生与防治作出阐述。
关键词:
大体积混凝土
裂缝
防裂措施
施工方法
二、前言
近年来,随着国家经济的飞速发展和建筑技术的日新月异,建筑规模不断扩大,大型现代化建筑和构筑物不断增多,混凝土结构因其材料物美价廉、施工简便、承载力大、可饰性强的特点,得以被广泛应用,于是大体积混凝土也由此成为构成大型建筑或构筑物主体的重要组成部分。对于大体积混凝土,目前国内尚无一个确切的定义。日本建筑学会标准(JASS5)规定:“结构断面最小厚度在80㎝以上,同时水化热引起混凝土内部的最
高温度与外界气温之差预计超过25°C的混凝土,称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。由此就引出了大体积混凝土开裂的问题,如果裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要结构部位,将会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时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体积混凝土的开裂,是一个值得研究的问题。
三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述
3.1 大体积混凝土裂缝形成的原因
产生裂缝的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力 4
造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。
3.1.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝)
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期会产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力一旦超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度骤降,也会导致产生裂缝;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。
3.1.2 收缩引起裂缝
收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍塑性收缩。3.1.3 塑性收缩
在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分又不能得到及时补充,此时混凝土尚处于塑性状态,仅仅受到一点拉力,混凝土的表面就会出现不均匀的裂缝,出现裂缝以后,将进一步加大混凝土体内的水分蒸发,于是裂缝进一步扩展。3.2 防止裂缝的措施
由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为防止裂缝的产生,必须最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。3.2.1优选原材料
一.水泥
由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差要尽量采用早期水化热低的水泥,在满足强度和耐久性等要求的前提下,宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270~290kJ/kg)、严禁使用安定性不合格的水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,此外水泥的细度将会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J/g~12 J/g。
二.掺加粉煤灰
为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,可以掺部分粉煤灰,掺入粉煤灰主要有以下作用:①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二铝含量17%~35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;②由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;③同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土
中总的孔隙率降低,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。但粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
三.骨料(1)
粗骨料
由于粗骨料级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量也越小,水化热就随之降低,有利于防止裂缝的产生。所以应尽量扩大粗骨料的粒径且粗骨料含泥量≤1%.(2)
细骨料
宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,可减少混凝土的用水量和水泥用量,降低水化热,减少裂缝,但要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用含泥量≤3%中粗砂。
四.加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:
(1)减水剂对混凝土开裂的影响
减水剂主要用来改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,有利于防止开裂。
(2)缓凝剂对混凝土开裂的影响
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度随龄期增长而增大,当放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中塌落度损失。
(3)引气剂对混凝土开裂的影响
引气剂的应用对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:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制
(1)在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量,同时严格控制混凝土出机塌落度。
(2)要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合。
(3)搅拌后的混凝土,应及时运至浇筑地点,入模浇筑。在运送过程中,要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等现象,如发生离析现象,必须进行人工二次拌合后方可入模。
3.3.2 混凝土浇注、拆模
(1)混凝土浇注过程质量控制
浇注过程中应采用机械振捣。振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,宜将振动棒上下略有抽动,以使一下振动均匀。每点振捣时间一般以20~30s为宜,但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。间距均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土时要求分层浇注(分层的时间间隔做到有利于散热),分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。(2)浇注时间控制
尽量避开气温较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排夜间进行。(3)混凝土拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度差控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.3.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,如果此时受到冷空气的袭击,或者过份通风散热,使表面温度降温过大将很容易产生裂缝,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,需立即采取表面保护。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。3.3.4 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,这样可防止干缩裂缝,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,具体要求是:普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14天;矿渣水泥,火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于21天。
3.3.5 通水冷却
若在高温季节施工,则要在初期采用通冷水来降温,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。
四、小结
大体积混凝土结构裂缝预防和控制是一项系统工程,须从材料、设计、施工和维护四个方面综合解决。要积极采用先进技术,配合成熟的技术措施,在理论上提出可行的控制措施,在实践操作中采用切实可行、经济合理的技术。材料配置、施工组织方面,要科学组织、合理安排,严格按照施工规范,操作规程操作,不断改进操作工艺,加强养护,以预防和减少裂缝的产生,将工程裂缝损害控制在最小程度。
附
录
[参考文献]
[1] 龚召熊:《水工混凝土的温控与防裂》 北京:中国水利水电出版社,1999 [2] 戴镇潮:《大体积混凝土的防裂》 混凝土,2001,[3] 覃维祖:《混凝土的收缩、开裂及其评价与防治》
混凝土,2001 [4] 迟陪云:《大体积混凝土开裂的起因及防裂措施》
混凝土,2001,[5] 康方中:《浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治》
混凝土,2003,[6] 段 峥:《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》
混凝土,2003,[7] 尤启俊:《外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响》
混凝土,2004,2016年04月29日