第一篇:2015年山西省建筑材料与构造:混凝土的施工裂缝考试试题
2015年山西省建筑材料与构造:混凝土的施工裂缝考试试
题
本卷共分为2大题50小题,作答时间为180分钟,总分100分,60分及格。
一、单项选择题(共25题,每题2分,每题的备选项中,只有 1 个事最符合题意)
1、建筑中使用的薄板构造,其共振吸声频率主要在下列哪个频率范围____ A:高频 B:中、高频 C:中频 D:低频
2、供拄杖者及视力残疾者使用的楼梯应符合下列规定,何者有误__ A.梯段净宽不宜小于1.2m B.不宜采用弧形楼梯
C.梯段两侧应在0.85m高度处设扶手
D.楼梯起点及终点处的扶手,应水平延伸0.5m以上
3、如果纳税人所在地为县镇,则城市维护建设税按营业税的__征收。A.1% B.3% C.5% D.7%
4、预应力的预留孔道漠浆用水泥应采用:(2010,31)A.普通硅酸盐水泥 B.矿渣硅酸盐水泥 C.火山灰硅酸盐水泥 D.复合水泥
5、有抗渗要求的混凝土不宜使用下列哪种水泥?()A.普通水泥 B.火山灰水泥 C.矿渣水泥 D.粉煤灰水泥
6、下列框排架结构基础的单价(元/m3)哪一种最贵(2004,9)A.砖带形基础
B.钢筋混凝土带形基础(无梁式)C.钢筋混凝土独立基础 D.钢筋混凝土杯形基础
7、设计公司给房地产开发公司寄送的公司业绩介绍及价目表属于:(2009,71)A.合同 B.要约邀请 C.要约 D.承诺
8、法定热量单位为__ A.W(瓦)B.kcal/h(千卡每小时)C.RT(冷吨)D.℃(摄氏度)
9、建筑装饰装修工程当涉及主体和承重结构改动或增加荷载时,对既有建筑结构安全性进行核验、确认的单位是:(2011,44)A.原结构设计单位 B.原施工单位
C.原装饰装修单位 D.建设单位
10、针入度表示沥青的何种性能?()①沥青抵抗剪切变形的能力②反映在一定条件下沥青的先对粘度③沥青的延伸度④沥青的粘结力 A.①② B.①③ C.②③ D.①④ 11、6m的混凝土板底模拆除时,混凝土的强度达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的__才能保证其表面及棱角不受损伤。A.50% B.30% C.75% D.100%
12、工程师直接向分包人发布了错误指令,分包人经承包人确认后实施,但该错误指令导致分包工程返工,为此分包人向承包人提出费用索赔,承包人()。A.以不属于自己的原因拒绝索赔要求
B.认为要求合理,先行支付后再向业主索赔
C.不予支付,以自己的名义向工程师提交索赔报告 D.不予支付,以分包商的名义向工程师提交索赔报告
13、提高水泥的抗渗性,最直接的方法是__。A.提高水泥砂浆密实度 B.增强水泥强度 C.增强水泥刚度 D.采用防水砂浆
14、涂膜防水层中采用胎体增强材料时,下列做法哪条是不正确的〔2001,57)A.当屋面坡度小于15%时,胎体可平行于屋脊铺贴 B.长边搭接宽度不小于50mm C.短边搭接宽度不小于70mm D.当采用两层胎体时,上下两层可相互垂直铺贴
15、以下对闽南土楼住宅的叙述中,哪—条是正确的?()A.土楼只有方形和圆形两种平面形式 B.土楼的建造主要是为了防止械斗侵袭
C.土楼底层结构为砖石,上部各层为夯土,坚如堡垒 D.圆形土楼的中心为水池,供消防之用
16、土建工程概、预算的编制方法一般是______。A.套用技术经济指标 B.套用投资估算指标
C.计算人工、材料用量,配上工料单价,计算各项费用 D.计算工程量,套用定额单价,计算各项费用
17、下列哪个电源作为应急电源是错误的__ A.蓄电池 B.干电池
C.独立于正常电源的发电机组
D.从正常电源中引出一路专用的馈电线路
18、建筑策划的主要任务是哪一项____ A:收集基础资料和规划条件 B:提出问题
C:确定工程任务书和初步设想 D:为解决专业技术问题,提供办法
19、Ⅲ类光气候地区的室外临界照度是__。A.6000lx B.5500lx C.5000lx D.4000lx 20、下列哪一种情况不计算建筑面积(2003,21)A.突出屋面的有围护结构的水箱间 B.缝宽在20cm以下的变形缝 C.突出墙面的构件、配件 D.封闭式阳台
21、砌筑砂浆应随抹随用,施工期间最高气温超过30%时,水泥砂浆最迟应在__时间内使用完毕。A.2h B.3h C.4h D.5h
22、阻燃壁纸的的基层是()A.玻璃纤维毡 B.石棉纸 C.纸
D.聚氯乙烯塑料薄膜
23、当设计条件相同时,下列隔墙中,哪一种耐火极限最低()A.120mm厚普通粘土砖墙双面抹灰 B.100mm厚加气混凝土砌块墙
C.石膏珍珠岩双层空心条板墙厚度为60mm+50mm(空)+60mm D.轻钢龙骨双面钉石膏板,板厚12mm
24、换气次数是空调工程中常用的衡量送风量的指标,它的定义是__ A.房间送风量和房间体积的比值 B.房间新风量和房间体积的比值 C.房间送风量和房间面积的比值 D.房间新风量和房间面积的比值
25、现浇水泥珍珠岩保温隔热层,其用料体积配合比(水泥珍珠岩),一般采用以下____比值。A:16 B:18 C:112 D:118
二、多项选择题(共25 题,每题2分,每题的备选项中,有 2 个或 2 个以上符合题意,至少有1 个错项。错选,本题不得分;少选,所选的每个选项得 0.5 分)
1、施工招标中采用综合评分法评标,评定报价部分得分高低的评分标准可以采用()。
A.最高报价衡量法 B.标底衡量法
C.复合标底衡量法 D.无标底衡量法 E.成本价衡量法
2、高层建筑热水采暖系统,建筑高度超过多少m时竖向宜分区。A.30 B.50 C.100 D.120
3、城市总体规划中近期建设规划的规划期限为多少年(2009,79)A.3年 B.5年 C.10年 D.20年
4、防水混凝土的设计抗渗等级是根据以下()确定的 A.防水混凝土的壁厚 B.混凝土的强度等级 C.最大水头
D.最大水头与混凝土壁厚的比值
5、木材按树种分为针叶树和阔叶树两大类,下面四种树中属于针叶树的是____ A:柏树; B:桦树; C:栎树 D:榆树
6、我国历史文化遗产保护体系的三个层次是()。A.单体文物、历史文化保护区、历史文化名城 B.单体文物、群体文物、整体文物 C.国家级文物、省级文物、市级文物 D.保护文物、保留文物、修复文物
7、热阻的单位是____ A:W/m2 B:W/(m2?K)C:W/(m?K)D:(m2?K)/W
8、施工图预算编制方法有__。①指标法②类似工程预算法③生产能力指数法④单价法⑤实物法 A.①② B.②③ C.③⑤ D.④⑤
9、投标人在工程量清单报价投标中,风险费用应在下列哪项中考虑(2012,12)A.其他项目清单计价表
B.分部分项工程量清单计价表 C.零星工作费用表
D.措施项目清单计价表
10、下列哪项不属于企业管理费__。A.固定资产使用费 B.财产保险费 C.社会保障费
D.工具用具使用费
11、按《铁路旅客车站建筑设计规范》的规定,旅客站台在站台全长范围内,应设置明显且耐久的安全标记,标记距站台台面边缘()。A.0.80m B.0.90m C.1.00m D.1.20m
12、一独立柱系列组成的排架结构,各柱截面尺寸全同,但材料可能不同,设结构的基本周期大于1s,如忽略柱自重,当其他条件均相同时,在下图所示三种情况中,哪一种情况所遭受的地震作用FEK最大(图中M表示砌体,RC表示钢筋混凝土)()
A.(a)、(b)、(c)三种情况相等 B.(a)C.(b)D.(c)
13、在砌体上安装门窗时,不得采用的固定方法是______。A.预埋件 B.锚固件 C.防腐木砖 D.射钉
14、在(夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中,北区冬季采暖和全区夏季空调的室内设计计算温度分别为__ A.16℃、26℃ B.17℃、24℃ C.18℃、26℃ D.20℃、28℃
15、下列关于Ⅱ级屋面防水,不正确的是()。A.防水层合理使用年限是15年 B.一道防水设防
C.适用于重要的建筑和高层建筑 D.宜选用细石混凝土
16、当要求抹灰层具有防潮功能时,应采用:(2009,42)A.水泥砂浆 B.防水砂浆
C.水泥混合砂浆 D.石灰砂浆
17、消防排烟部分在应设机械加压部位画出送风口及竖井,并注明竖井尺寸,每个逆风竖井面积不小于0.5m2;在应设机械排烟部位画出排烟口及竖井,并注明竖井尺寸,每个排烟竖井面积不小于0.5m2。2.消防报警部分按最少的要求布置烟雾感应器。3.灭火系统部分按最少的要求布置自动喷水灭火系统的消防喷头,并注明间距;布置室内消火栓。4.消防疏散部分布置火灾应急照明灯;布置安全出口标志灯;布置疏散指示灯;标明应设置的乙级防火门;标明消防电梯。
18、在同一截面绑扎接头受力钢筋面积占受力钢筋总面积受拉区的比率不应大于______。A.20% B.25% C.30% D.50%19、20、计算速动比率时,需要把存货从流动资产中剔除,其原因是: A.存货变现速度最慢
B.存货可能存在盘亏、毁损 C.存货可能已充当了抵押品 D.存货可能已降价 E.存货占用资金太多
21、工程项目内部会计控制的目标包括()。A.保证会计资料真实、完整
B.防止并及时发现,纠正错误及舞弊行为 C.保护企业资产的安全、完整
D.确保国家有关法律法规和单位内部规章制度的贯彻执行
22、静态投资包括建筑安装工程费,设备和工具、器具购置费,工程建设其他费用和 ______。A.预备费 B.基本预备费 C.涨价预备费
D.未明确项目准备金
23、订立合同过程中,__是要约。A.招标公告 B.投标书
C.寄送的价目表 D.招股说明
24、短期借款往往带有一定的信用条件,其内容有__。A.信用额度 B.补偿余额 C.抵押借款 D.借款抵押 E.周转信用协议
25、流动资金估算方法有两种,即__。A.比例估算法和扩大指标估算法 B.比例估算法和分项详细估算法 C.扩大指标估算法和分项详细估算法 D.分项详细估算法和资金周转率法
第二篇:建筑施工混凝土裂缝英语论文
Building construction concrete crack
Abstract The crack problem of concrete is a widespread existence but again difficult in solve of engineering actual problem, this text carried on a study analysis to a little bit familiar crack problem in the concrete engineering.Keyword:Concrete crack
Foreword
Concrete's ising 1 kind is anticipate by the freestone bone, cement, water and other mixture but formation of the in addition material of quality brittleness not and all material.Because the concrete construction transform with oneself, control etc.a series problem, harden model of in the concrete existence numerous tiny hole, spirit cave and tiny crack, is exactly because these beginning start blemish of existence just make the concrete present one some not and all the characteristic of quality.The tiny crack is a kind of harmless crack and accept concrete heavy, defend Shen and a little bit other use function not a creation to endanger.But after the concrete be subjected to lotus carry, difference in temperature etc.function, tiny crack would continuously of expand with connect, end formation we can see without the aid of instruments of macro view the crack be also the crack that the concrete often say in the engineering.Concrete crack creation of the reason be a lot of and have already transformed to cause of crack:Such as temperature variety, constringency, inflation, the asymmetry sink to sink etc.reason cause of crack;Have outside carry the crack that the function cause;Protected environment not appropriate the crack etc.caused with chemical effect.Want differentiation to treat in the actual engineering, work°out a problem according to the actual circumstance.In the concrete engineering the familiar crack and the prevention
1.Stem Suo crack and prevention
Stem the Suo crack much appear after the concrete protect be over of a period of
time or concrete sprinkle to build to complete behind of around a week.In the cement syrup humidity of evaporate would creation stem Suo, and this kind of constringency is can't negative.Stem Suo crack of the creation be main is because of concrete inside outside humidity evaporate degree dissimilarity but cause to transform dissimilarity of result:The concrete is subjected to exterior condition of influence, surface humidity loss lead quick, transform bigger, inner part degree of humidity variety smaller transform smaller, bigger surface stem the Suo transform to be subjected to concrete inner part control, creation more big pull should dint but creation crack.The relative humidity is more low, cement syrup body stem Suo more big, stem the Suo crack be more easy creation.Stem the Suo crack is much surface parallel lines form or the net shallow thin crack, width many between 0.05-0.2 mm, the flat surface part much see in the big physical volume concrete and follow it more in thinner beam plank short to distribute.Stem Suo crack usually the anti-Shen of influence concrete, cause the durable of the rust eclipse influence concrete of reinforcing bar, under the function of the water pressure dint would creation the water power split crack influence concrete of loading dint etc..Concrete stem the Suo be main with water ash of the concrete ratio, the dosage of the composition, cement of cement, gather to anticipate of the dosage of the property and dosage, in addition etc.relevant.2.The Su constringency crack and prevention
Su constringency is the concrete is before condense, surface because of lose water quicker but creation of constringency.The Su constringency crack is general at dry heat or strong wind the weather appear, crack's much presenting in the center breadth, both ends be in the centerthin and the length be different, with each other not coherent appearance.Shorter crack general long 20-30 cm, the longer crack can reach to a 2-3 m, breadth 1-5 mm.It creation of main reason is:The concrete is eventually almost having no strength or strength before the Ning very small, perhaps concrete just eventually Ning but strength very hour, be subjected to heat or compare strong wind dint of influence, the concrete surface lose water to lead quick, result in in the capillary creation bigger negative press but make a concrete physical volume sharply constringency, but at this time the strength of concrete again can't resist its
constringency, therefore creation cracked.The influence concrete Su constringency open the main factor of crack to have water ash ratio, concrete of condense time, environment temperature, wind velocity, relative humidity...etc..3.Sink to sink crack and prevention
The creation which sink to sink crack is because of the structure foundation soil quality not and evenly, loose soft or return to fill soil dishonest or soak in water but result in the asymmetry sink to decline with the result that;Perhaps because of template just degree shortage, the template propped up to once be apart from big or prop up bottom loose move etc.to cause, especially at winter, the template prop up at jelly soil up, jelly the soil turn jelly empress creation asymmetry to sink to decline and cause concrete structure creation crack.This kind crack many is deep enter or pierce through sex crack, it alignment have something to do with sinking to sink a circumstance, general follow with ground perpendicular or present 30 °s-45 ° Cape direction development, bigger sink to sink crack, usually have certain of wrong, crack width usually with sink to decline quantity direct proportion relation.Crack width under the influence of temperature variety smaller.The foundation after transform stability sink to sink crack also basic tend in stability.4.Temperature crack and prevention
Temperature crack much the occurrence is in big surface or difference in temperature variety of the physical volume concrete compare the earth area of the concrete structure.Concrete after sprinkling to build, in the hardening the process, cement water turn a creation a great deal of of water turn hot,.(be the cement dosage is in the 350-550 kg/m 3, each sign square the rice concrete will release a calories of 17500-27500 kJ and make concrete internal thus the temperature rise to reach to 70 ℃ or so even higher)Because the physical volume of concrete be more big, a great deal of of water turn hot accumulate at the concrete inner part but not easy send forth, cause inner part the temperature hoick, but the concrete surface spread hot more quick, so formation inside outside of bigger difference in temperature, the bigger difference in temperature result in inner part and exterior hot the degree of the bulge cold Suo dissimilarity, make concrete surface creation certain of pull should dint.When pull
should dint exceed the anti-of concrete pull strength extreme limit, concrete surface meeting creation crack, this kind of crack much occurrence after the concrete under construction period.In the concrete of under construction be difference in temperature variety more big, perhaps is a concrete to be subjected to assault of cold wave etc., will cause concrete surface the temperature sharply descend, but creation constringency, surface constringency of the concrete be subjected to inner part concrete of control, creation very big of pull should dint but creation crack, this kind of crack usually just in more shallow scope of the concrete surface creation.Conclusion The crack is widespread in the concrete structure existence of a kind of phenomenon, it of emergence not only will lower the anti-Shen of building ability, influence building of usage function, and will cause the rust eclipse of reinforcing bar, the carbonization of concrete, lower the durable of material, influence building of loading ability, so want to carry on to the concrete crack earnest research, differentiation treat, adoption reasonable of the method carry on processing, and at under construction adopt various valid of prevention measure to prevention crack of emergence and development, assurance building and Gou piece safety, stability work.From《CANADIAN JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING》
建筑施工混凝土裂缝
混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析。
关键词:混凝土 裂缝 前言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗
及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
混凝土工程中常见裂缝:
1.干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。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,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。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。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
2.塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。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,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.其产生的主要原因为: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,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
3.沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生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。此类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。
4.温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550 kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
结 论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
第三篇:建筑施工实习报告混凝土裂缝
建筑施工实习报告混凝土裂缝——关于混凝土裂缝的问题
我们这次实习是生产实习,它是我们专业的教学计划中极为重要的教学环节,是我们在校学习期间理论联系实际,增长时间知识的重要手段和方法之一,能使我们在学校所学习到的理论知识与生产相结合。这是一个让我了解施工现场的好机会,让我更深一步的了解理论与实际的差别。
在实习的过程当中我们涉及到了以下的内容:对所在实习工程的建筑、结构施工图的识读;对工程的性质、规模、建筑物及结构体系,地基及基础特点等的了解;对土方工程的特点及回填土的质量要求的了解;对实心砖墙的砌筑方法、墙体的构造要求的了解;对混凝土的制备、运输、浇筑、振捣及养护拆模的方法的了解;对混凝土的质量检查内容及检查方法的掌握;对钢筋的除锈、调直、切断、弯曲成型等加工工艺以及钢筋连接的方法及要求的了解;混凝土浇筑前对模板及其支架以及钢筋工程的检查内容的了解;对墙面、地面的施工方法的了解;对地面防水及屋面防水的施工工艺的了解;对施工操作规程及质量检查验收标准的了解;参与工程质量的检查、评定和验收工作;通过考察对建筑材料的销售及使用情况的了解;对施工组织和概预算的编制方法的认识等等.在以前的实习日志中大部分已经涉及到,下午的时间我对在实习的过程中看到的裂缝的原因做了一个系统的查找,并在资料上找到了与我们实习相关的一些内容。下面就联系在以前见到的和课程中学习到的内容对裂缝的原因做个简要的分析。
首先说实习对我来说是个既熟悉又陌生的字眼,因为我十几年的学生生涯也经历过很多的实习,但这次却又是那么的与众不同。他将全面检验我各方面的能力:学习、生活、心理、身体、思想等等。就像是一块试金石,检验我能否将所学理论知识用到实践中去。关系到我将来能否顺利的立足于这个充满挑战的社会,也是我建立信心的关键所在,所以,我对它的投入也是百分之百的!紧张的一个月的实习生活结束了,在这一个多月里我还是有不少的收获。实习结束后有必要好好总结一下。首先,通过一个多月的实习,通过实践,使我学到了很多实践知识。所谓实践是检验真理的唯一标准,通过旁站,使我近距离的观察了整个房屋的建造过程,学到了很多很适用的具体的施工知识,这些知识往往是我在学校很少接触,很少注意的,但又是十分重要基础的知识。比如说混泥土的裂缝原因及处里这是一个很复杂的问题,那我就说说我的见解吧:
1裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类:
(1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。
3温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下:(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;改善约束条件的措施是:(1)合理地分缝分块;(2)避免基础过大起伏;(3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2..因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
例如使用减水防裂剂,笔者在实践中总结出其主要作用为:(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。(4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。(6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩.许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。
4混凝土的早期养护实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降
第四篇:浅谈混凝土施工裂缝论文
浅谈混凝土施工裂缝
摘要:混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(另包括外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的工程复合材料。因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差、脆性大、容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明,几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(<0.05mm),一般对结构的使用无大的危害,可允许其存在;但是这些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制。
关键词:混凝土,施工裂缝,微裂缝,变形,收缩,原因,预防
目 录
第一章、混凝土施工裂缝的危害 第二章、混凝土施工裂缝产生的原因
2.1 温度变化引起的裂缝 2.2收缩变化引起的裂缝 2.3钢筋锈蚀引起的裂缝 2.4冻胀引起的裂缝 2.5沉陷不均匀引起的裂缝 第三章、混凝土施工裂缝的预防
3.1设计方面的主要控制措施
3.2混凝土材料及配合比方面的主要控制措施 3.3混凝土施工中的主要控制措施 第四章、混凝土施工裂缝补救措施 第五章、总结 参考文献
浅谈混凝土施工裂缝
第一章、混凝土结施工裂缝的危害
钢筋混凝土结构是多组分复合材料,在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的,这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话,它 对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的,有害与无害的界限由结构使用功能决定的。对钢筋混凝土,特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝,不会迅速导致破坏,只是限制裂缝宽度的问题,使其达不到有害程度。但实际使用过程中,钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下,细微裂缝会开始开展并相互贯通,从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响,形成危害。常见危害有:
⑴影响钢筋混凝土结构的承载能力;
⑵引起钢筋锈蚀,使保护层崩落;
⑶影响钢筋混凝土结构的正常使用;
⑷降低结构刚度,影响建筑物的整体性;
⑸影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命;
⑹影响建筑物的美观;
⑺裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大 的经济损失。
第二章、混凝土裂缝产生的原因
混凝土是一种非均质的复杂多种混和材料,从力学的角度讲其微观结构相组成之间主要的结合力是范德华力。因此其抗拉强度远低于抗压强度。当混凝土内部产生拉应力超过其抗拉强度时,就产生了裂缝。然而影响混凝土内部应力产生裂缝的因素有很多;就其产生的原因,大致可划分如下几种:
2.1 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。尤其是在大体积混凝士施工过程中,其体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,具体的温度变化由混凝土本身的水化反应以及外界气温变化影响为主要因素。而且主要体现在大体积混凝土施工中。
2.2 收缩变化引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和干缩是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和碳化收缩。
发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩,塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝,混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为干缩(缩水收缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是干缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹,自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是收缩(如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是膨胀(如掺膨胀剂的膨胀水泥混凝土),大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。碳化收缩只有在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加快。碳化收缩一般不做计算。
2.3 钢筋锈蚀引起的裂缝
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。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
2.4 冻胀引起的裂缝
大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。
温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。
2.5 沉陷不均匀引起的裂缝
沉陷裂缝的产生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。此类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。
第三章、混凝土施工裂缝的预防
影响混凝土裂缝的因素很复杂,不是单一因素造成的。因此控制混凝土裂缝也不只是某一环节的事,涉及包括设计、混凝土原材料质量、混凝土配合比、施工过程中。因此需要在建筑施工过程中各个环节加以努力严格把关才能保证实现设计的混凝土结构的耐久性。
3.1 设计方面的主要控制措施
① 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。当无法回避时,应做局部处理,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时加强构造配筋,转角处增配斜向钢筋。
② 在结构设计中,应重视对于构造钢筋的配置,应该遵守国家建筑设计规范内容;特别是对于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。例如混凝土设计规范上规定当混凝土保护层大于40mm时应设置Ø6@150的抗裂构造网片;按双向板配筋:为使楼板计算简图与实际受力情况一致,现浇楼板应按双向连续板计算配筋。为减少开裂,宜采用双面配筋,增加表面配筋量。楼板最小配筋率,且应采用细直径螺纹钢筋。例如在单向板满足受力情况下选用直径较小的钢筋,双面配筋,可减小间距,加大配筋率,满足受力要求。
③ 增加楼板厚度:考虑到楼板双面配筋,并且楼板内暗敷电线管线较多,再加上楼面上30mm细石混凝土地坪常被取消等因素,现浇楼板厚度应为120mm。4.1.4 控制混凝土强度:多层、小高层住宅楼板预拌混凝土强度应≤C30,高层应≤C35。
④ 加强构造配筋:为克服墙角45°斜裂缝,应在墙角配置放射筋(特别在建筑物端部),长度大于1/3跨(不少于1.5~2.0m)。上部支座处负弯矩钢筋宜每隔1根设置1根通长筋,以抵抗板中裂缝及端头裂缝。除受力筋满足要求以外,分布筋间距应适当加密,间距150~200mm。使楼板受力均匀,增强混凝土抵抗温度、干缩变形能力。当选用冷轧扭钢筋时,最小配筋率应满足规范要求。
⑤ 管线敷设:预埋电线管位置应设置在楼板上下两皮钢筋当中,严禁两根管线交错叠放,可采用接线盒方式。当楼板厚度较薄时,应在管线外侧增加钢丝网。
⑥ 重视对结构薄弱部位、易开裂部位的处理,例如深基础与浅基础结合处、高低跨处、高层与底层结合处以及不同结构形式结合处等。
⑦ 设计中处理好柔性和刚性的关系。结构中所有构件都是约束与被约束的关系。所受约 束越强,产生足够变形的余地就越小,就越容易开裂。所以,设计过程中应重视结构中相连 构件的约束关系。不能一味的追求柔性或刚性,应灵活运用,达到柔性和刚性并重。
⑧ 设计中可根据实际情况推广使用新型混凝土材料: 补偿收缩混凝土,是指在混凝土中掺入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制的混凝土膨胀剂依靠本身的化学反应或与水泥其他成分反应,在混凝土硬化过程中产生一定的限制膨胀补偿混凝土硬化过程中的收缩(以干缩、冷缩为主),打到减少混凝土裂缝的效果。
抗裂纤维混凝土,是指在混凝土中加入聚丙烯纤维(或钢纤维),一方面使混凝土失水面积有所减少,水分迁移较为困难,从而使毛细管道收缩形成的张力有所减少。另一方面,低弹性模量的聚丙烯纤维相对于塑性浆体成为了高弹性模量材料依靠纤维材料与水泥浆之间的界面吸附粘接力、机械齿合力等,增加了材料抵抗开裂的塑性抗拉强度。材料表面的开裂状况得以减轻,甚至消失。另外由于纤维以单位体积内较大数量均与分布于混凝土内部,微裂缝在发展过程中必然遭受阻碍,消耗了能量,难以进一步发展。还有其纤维材料是惰性的,不会与混凝土中的其它材料发生反应。
⑨ 合理的留设施工后浇带,施工过程中混凝土可以自由的收缩,从而大大减少收缩应力,使混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力,提高混凝土抵抗温度变化的能力。
3.2 混凝土材料及配合比方面的主要控制措施
① 严格原材料检验试验:在拌制混凝土之前,必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试,不合格的材料不得使用。④、保证混凝土连续浇捣:在配备混凝土运输车辆时,应充分考虑交通路况的影响,确保混凝土浇捣的连续性,减少施工冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间过长时,应采取接浆处理等应急措施
② 合格确定混凝土的配合比和坍落度:在混凝土配合比设计时,应全盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生。坍落度应适当控制,不宜过大,多层和小高层小于140mm,高层宜小于180mm,尽可能较少混凝土的流动性。应选用高等级低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热。
③ 严格控制混凝土掺合料掺量:混凝土掺合量的掺量比例应合理,以保证混凝土早期强度,提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比,最大用水量应<180㎏/m3。
3.3 混凝土施工中的主要控制措施
① 制定详细的混凝土施工方案。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、施工工艺、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子,应选择当天气温较低时浇筑。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度(应当低于周围环境温度)。
② 浇筑大方量混凝土前应事先制定具有可操作性的施工方案,并在经有关方面批准后实施。土施工方案中要明确混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等,避免形成冷缝和因新、旧混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面,降低了混凝土的强度。一般大体积混凝土才送商品泵送混凝土,所以还要制定相关的泵送混凝,另外还必须进行混凝土的测温工作。从已有施工经验的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内。
③ 在施工过程根据规范合理的调整施工方案。例如调整水平钢筋配筋方案,将水平钢筋置于竖向钢筋外侧,有效减少了混凝土保护层厚度。增强了剪力墙表层混凝土的抗裂性。
④ 为消除商品混凝土的浅表收缩裂缝,应在混凝土表面终凝前的收水时,进行两次或三次压实收光,对掺加活性掺和料的混凝土更应增加收光次数,严禁在表面撒纯水泥进行压实收光,以免收缩裂缝的产生
⑤ 严格养护:楼板混凝土浇捣完毕后,根据当时室外气温,确定养护方案。冬、夏季节,应采取混凝土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完成后12h内,必须进行浇水养护。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,浇水养护不得少于7d;对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,浇水养护不得少于14d。
⑥ 控制拆模时间:模板的周转配置,应考虑到规定的拆模时间,跨度大于2m,小于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%,当跨度大于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的100%,防止过早拆模引起的混凝土损伤。同时,模板支撑立杆下部与楼面接触部位应设楔子顶紧,防止混凝土在浇捣过程中变形。
⑦ 楼板混凝土浇捣完成后,其强度未达到1.2N/mm2,施工人员不得在楼面操作及堆载材料
第四章、混凝土施工裂缝补救措施
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的正常使用。混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:
4.1 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4.2 灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,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。
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,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、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。
4.3 结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,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凝土补强加固。
4.4 混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
4.5 电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。
4.6 仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合.第六章、结语
钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面,建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现,其有害程度是可以控制 的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的,设计、施工、材料等方面 因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的,必须全面系统的考虑。从裂缝 的分类入手,弄清裂缝出现的原因,对裂缝采取措施加以正确的处理,钢筋混凝土结构裂缝 问题将会逐渐得到圆满的解决。
参考文献
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现浇混凝土结构裂缝的分析及预防 [J] 山西建筑,2006
第五篇:浅谈混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
中铁二十三局一公司滕州项目部 王金山
内容提要 通过多年的施工现场观察和借鉴有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因,现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行阐述。
关 键 词 混凝土 温度应力 裂缝 控制
混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。尤其在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
借鉴有关混凝土内部应力的资料和现场施工实践,主要应从以下几个方面进行分析。温度裂缝产生的原因
1.1水泥水化热
水泥在水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,大量的水泥水化热使混凝土内部温度升高,在表面引起拉应力;后期在降温过程中,由于受到基础或表面已经凝固的混凝土的约束,因降温收缩的砼又会在混凝土内部引起拉应力,尤其对于大体积混凝土来讲,混凝土内部和表面的散热条件不同,内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化,这种内外温差巨大的现象更加严重,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面就会产生裂缝。1.2混凝土的收缩
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下这种自发变形不会产生应力,但在受到外部约束时(支承条件、钢筋等),变形受限,在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。混凝土的裂缝主要由塑性收缩、干燥收缩和温度收缩这三种情况引起的。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。1.3外界气温湿度变化的影响
浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。温度应力的分析 2.1根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
2.1.1早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
2.1.2中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
2.1.3晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。2.2根据温度应力引起的原因可分为两类:
2.2.1自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。
2.2.2约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。2.3 温度的控制和防止裂缝的措施
2.3.1从设计方面,对大体积混凝土进行设计优化
2.3.1.1改善约束条件,减少由于砼自身原因引起的裂缝,在工程结构设计中要特别注意降低大体积结构的约束度。改善约束条件的措施是:
2.3.1.1.1合理地分缝分块; 2.3.1.1.2避免基础过大起伏;
2.3.1.1.3合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;
2.3.1.2裂缝易发生部位加强构造措施:如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。
2.3.1.3对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
2.3.2从材料方面,合理的选用热量低、放热慢的材料,并结合外加剂的使用,是控制裂缝的重要措施
2.3.2.1合理的选用水泥,减少水泥用量
减少水泥水化过程中释放的热量,降低砼内温度梯度,是控制温度裂缝的重要措施,因此,对于大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种,而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同,水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙(C3A),其他成分依次为硅酸三钙(C3S)、铝铁酸四钙(C4AF)和硅酸二钙(C2S);另外,水泥越细发热速率越快,但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等低热水泥。
2.3.2.2掺加外加料和外加剂
粉煤灰作为一种常见的外加料,可以增加混凝土的密实度,减少水泥用量,提高抗渗能力,改善混凝土的工作度,降低最终收缩值,能大幅降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升,防止结构出现温度裂缝,是防治混凝土温度裂缝的最有效的方法之一。
2.3.2.3骨料控制
科学设计配合比,在保证强度的前提下,选取粒径大、强度高、级配好的骨料,确定合适的水灰比、水泥用量、砂率,不宜过多增加水泥用量,坍落度不宜过大,这样可以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小了混凝土裂缝的开展。
2.3.3制定合理的施工方案,加强施工管理
2.3.3.1合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露,调整施工进度,避免在夏季或冬季的极端气候时段进行混凝土施工;夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
2.3.3.2严格按照实验室签发的配料单进行配料,水、水泥、砂、石子均应以重量计,不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。拌和程序和拌和时间应通过试验决定,并严格控制;
2.3.3.3夏季施工应注意降低混凝土浇筑温度。降低混凝土浇筑温度应从降低混凝土出机口温度、减少运输和仓面的温度回升两方面入手。
2.3.3.4冬季施工应注意混凝土保温,规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,也需采取保温措施,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
2.3.3.5浇筑仓面控制。混凝土裂缝最先出现在混凝土的薄弱部位,所以应最大限度地减少薄弱部位出现。
2.3.3.6二次抹压。混凝土浇筑完毕,抹压成型。在混凝土初凝前进行二次抹压,消除因混凝土干缩、塑性收缩产生的表面裂缝,以增加表面混凝土密实度。二次抹压对消除以上原因产生的混凝土表面裂缝效果显著。
2.3.4控制温度措施:
2.3.4.1采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
2.3.4.2拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度; 2.3.4.3热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热; 2.3.4.4在混凝土中埋设冷却水管,通入冷水降温;
2.3.4.5规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
2.3.4.6施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施; 此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要的,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑砼早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2..因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土施工质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。使用减水剂在实践中总结出其主要作用为:
(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。
(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。
(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。
(4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高混凝土的抗裂性能。
(6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。
(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易抹平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能。2.4 混凝土的表面保护和养护
2.4.1表面保护
混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:
2.4.1.1防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
2.4.1.2防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
2.4.1.3防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。2.4.2早期养护
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。结束语 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。
参考文献 :
【1】陈雅福主编《土木工程材料》--华南理工大学出版社, 2001 【2】张爱勤主编《道路建筑材料》--山东大学出版社,2005 【3】《混凝土设计规范》中华人民共和国行业标准.JGJ 55-2000.普通混凝土配合比设计规程.北京.中国建筑工业出版社.2001
【4】中华人民共和国交通部发布.JTJ 041-2000.公路桥涵施工技术规范.北京.人民交通出版社.2000