第一篇:铁路工程施工中混凝土裂缝的成因与防治措施
铁路工程施工中混凝土裂缝的成因与防治措施
摘要:铁路工程支撑着国家经济的发展,国家的发展离不开交通运输业的发展。然而,在铁路工程施工中,常会出现问题,导致混凝土裂缝。混凝土裂缝问题是施工质量不合格的体现。文章就铁路工程中混凝土裂缝的成因以及对其防治措施进行探讨。
关键词:铁路工程;混凝土裂缝;成因;对策
一个国家的发展受交通运输的影响,交通便利,运输业发达,则有利于国家经济的发展;交通不便,运输业落后,则阻碍国家经济发展。铁路工程的不断进步促进了国家交通运输业的发展,从而促进了国家经济的发展。然而需要注意的是,在铁路工程施工中,混凝土裂缝的问题的出现对铁路工程造成了一定威胁。下面分析铁路工程施工中造成混凝土裂缝的成因。
1.铁路工程中混凝土裂缝的成因
1.1混凝土原材料的质量问题
铁路工程施工中,原材料不合格的问题不仅仅是原材料本身的问题,这里从以下几个方面对原材料质量问题进行分析:首先:一些施工单位,为了提升效益,以价格作为原材料的采购标准,而不重视材料的质量问题;其次施工单位虽然在采购时选择了质量较好的原材料,但在运抵施工现场时,没有对原材料的真实质量进行严格的检测,在实际施工中使用了质量仍浑然不知。最后:原材料进场后,未采取有效的保护措施,尤其是在炎热的夏季,如长期将原材料置于高温下暴晒,会导致原材料的内部结构收到破坏,影响了混凝土的搅拌,这也是导致混凝土裂缝的重要原因。
1.2配合比设计不合格
施工前,忽视混凝土配合比设计,水泥用量过多,导致混凝土收缩,或者用水量过大,增大混凝土干缩性,容易形成收缩裂缝。此外,混凝土配合比设计不准确,施工计量不合理,没有按照集料的实际含水量进行配合比,也极易出现裂缝现象。
1.3混凝土的施工技术问题
完成每项工程都必不可少谈及技术问题。在铁路工程施工中,混凝土的施工技术问题有以下几个方面:第一,施工单位对施工作业人员(施工队伍)的选择上没有严格把关,对技术人员的管理和调动工作不到位,使得施工队伍没有责任心等。在浇筑过程中,不能严格按要求振捣,因漏振产生气孑L,在硬化阶段由于气孔无法排出,导致混凝土质量变差,都为之后的混凝土裂缝埋下了隐患。第二,混凝土施工缺乏专业的质量要求。由于铁路工程的复杂性,施工工期较长,造成对质量的监管松散,对混凝土的养护问题缺乏重视,混凝土的水分流失,出现裂缝现象。
2.铁路工程中对混凝土裂缝的对策
2.1确保混凝土原材料质量
根据上文所述,控制混凝土原材料质量也要从三方面开展,首先,施工单位应严格遵守利益双方签订的合同,严格按照合同要求进行选材。其次,建立原材料管理制度,规范基层操作人员管理,加强进场原材料的试验检测工作。最后,根据场地布置情况,结合天气预报,合理安排原材料堆放位置和防护措施,避免遭受雨淋暴晒。
2.2加强施工过程中的现场监管
施工过程复杂,人员众多,对于施工队伍的监管显得尤为重要。在铁路工程施工中,相关人员的现场监管,加强施工人员的责任意识,提高其专业素养,加深施工人员对混凝土工程的重视。施工过程中,现场的施工情况对混凝土完成起着间接地作用,间接地决定了混凝土是否会出现开裂的情形。
2.3提高施工技术
?F路工程混凝土施工技术是决定因素,影响着混凝土是否会开裂的状况。提高施工技术可从以下几个方便解决:第一,选用合合适的施工队伍,提高施工队伍的技术水平,加强对混凝土知识的了解,比如,一个好的施工队伍不仅能将工期减少,还能提高工作效率,同时工作质量也有一定的保证。第二,不盲目追求施工进度。慢工出细活说的就是这种复杂性的工程。脱模时间是有一定要求的,不能因为赶进度就提前,造成混凝土的养护不够,造成混凝土结构的破坏。第三,严格混凝土施工工艺,在选用施工队伍时,将施工要求写入合同,保证施工工艺的技术要求。第四,建立审核制度,加强施工人员对相关材料的审核,强化混凝土信息,制定合理的方案确保施工质量的达成。
2.4注重对混凝土养护
混凝土的养护有利于混凝土开裂问题的有效解决。对混凝土养护分为两个方面:第一,混凝土浇筑过程中的养护,混凝土要置于阴凉处,避免暴晒,为了减少混凝土收缩现象,在混凝土浇筑之后要进行覆盖作业,可用塑料布等工具进行覆盖,保证混凝土的湿度和温度。第二,混凝土浇筑之后的养护,混凝土本身需要湿度和温度。在炎热天气下,施工人员需要保证混凝土的水分不补给,可以进行表面喷水工作。天气炎热易造成水分的蒸发,导致混凝土表面出现开裂情况,如不及时解决,长期会造成混凝土的深度开裂。
3.结语
在铁路工程施工中的混凝土裂缝问题,只要及时做好防范措施,就能避免问题的出现。混凝土裂缝不仅影响了铁路的美观性,还会使混凝土的强度下降,降低铁路工程使用寿命。提高混凝土作业的质量离不开多种方面的改进。随着经济的发展,铁路工程必然会不断进步,施工中的混凝土裂缝问题得到解决才能保证铁路工程的进步。铁路工程是个复杂的工程,其中内容很多,除了施工中混凝土开裂问题,其他问题也有待分析和解决。
第二篇:混凝土裂缝成因及处理措施
混凝土裂缝原因分析及预防措施
混凝土结构裂缝是非常普遍的,可以说很难避免,其中有的裂缝形成以后不再发展,对混凝土结构的正常使用没有影响,而有的裂缝则随着时间的延长而继续发展,危及建筑物的结构安全。只有正确认识混凝土结构裂缝的产生原因,采取相应的措施,消除隐患,才能确保结构安全和正常使用。
一、混凝土结构产生裂缝的原因
1、温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,变形受到约束,则在结构内产生温度应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝,其特征是随温度变化而扩张或合龙。
混凝土浇筑后的前几天,水泥的水化热大量释放,混凝土内部的温度迅速升高,混凝土内部与外界形成温差,产生温度应力,温差越大,温度应力越大,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝。
2、收缩引起的裂缝
在混凝土收缩类型中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是混凝土体积变形的主要原因.(1)塑性收缩产生的裂缝
塑性收缩发生在混凝土浇注后4-5h,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,而此时混凝土尚未硬化,产生塑性收缩。塑性收缩所产生的量级很大,可达1%。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。在构件竖向变截面处箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面顺腹板方向的裂缝。
(2)缩水收缩产生的裂缝
混凝土硬结以后,随着表层水分逐渐蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,产生缩水收缩(干缩)。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,当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
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,混凝土保护层易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,或由于外加剂使用不当,氯化物的介入,使钢筋周围氯离子含量较高,引起钢筋表面氧化膜破坏。若钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分子发生反应,其锈蚀物氢氧化铁的体积比原来增长2-4倍,从而使混凝土周围产生膨胀应力,导致混凝土保护层开裂、剥落,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗出混凝土表面。同时锈蚀使钢筋有效断面减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构 承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
4、施工工艺对裂缝的影响
如保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力钢筋保护层过厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直的裂缝。
施工时混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,容易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如分层浇注时间隔时间过长,引起层面之间的水平裂缝,分段浇注时,接触面凿毛、清洗不彻底,新旧混凝土之间黏结力小,或后浇注的混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。若混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象,施工时模板刚度不足,浇注混凝土时模板侧向变形,或拆模过早,混凝土强度不足,均会使混凝土产生裂缝。
二、混凝土结构产生裂缝的预防措施
1、温度裂缝
(1)合理选用水泥
根据外界气候条件和构件的体积及施工措施,合理选用水泥品种。如果是大体积混凝土、浇注速度很快、外界气温便低,则应选用水化热低的水泥。优化混凝土配合比,尽可能降低水泥用量,从而降低混凝土水化热温度升值,每降低10KG/立方米,混凝土的水化热温度升高可降低1度。(2)合理控制拆模时间
混凝土拆模时,对混凝土内部与外界的温差有严格的规定,≤施工规范≥规定其温差不应超过25℃。可有时为了赶进度,加快模板周转,往往只注意了混凝土强度,而忽视了温差对混凝土的影响,尤其是冬季施工时,很容易产生温度裂缝。
(3)合理确定养生方法
混凝土浇筑后的养生是保证混凝土强度的重要措施,如果养生措施不当,往往会使混凝土表面产生龟裂。在炎热的夏季,特别是在山区,施工单位经常会图方便,就地采用河水养生,此时混凝土表面温度和水的温差很大,由于混凝土表面的灰浆抗拉强度很低,遇冷水后收缩,就在混凝土表面形成了很多不规则的微裂缝。所以,应该在混凝土拆模后及时覆盖或包裹,在早晚温度低时洒水养生,避免在温度高时将冷水直接浇到混凝土表面,以减少龟裂。
(4)降低混凝土温度差。
选择适宜的气温浇注混凝土,降低混凝土拌合物的初始温度,控制浇注速度,降低分层厚度。(5)提高混凝土的极限抗拉强度。
选择好级配的骨料,严格控制含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度,减少收缩变形,浇注后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度。掺入一定数量的纤维。
2、收缩裂缝
收缩裂缝最直接的原因就是混凝土内的水分损失,所以控制水灰比至关重要。在泵送混凝土中或钢筋密集构件等要求混凝土拌和物坍落度较大时,掺加减水剂,降低单位用水量是首选措施。其次,避免长时间的搅拌和振捣,及时清除泌水,控制速度不要过快,振捣要密实,以减少混凝土因骨料自重而引起的下沉量。混凝土收缩裂缝的产生还与水泥品种、标号、用量,骨料品种,外掺剂,养护方法,外界环境,振捣方式等因素有关。在水分容易损失的地上建筑物应首选干缩性小的水泥。
3、钢筋锈蚀引起的裂缝
凝土振捣不密实或不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞或在钢筋混凝土中使用了含有氯盐的水或外加剂是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源。所以,在施工时采取钢筋除锈,保证保护层厚度,控制水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入及在钢筋混凝土中掺加不含氯盐的外加剂等措施可减少因钢筋锈蚀引起的裂缝。
混凝土的裂缝虽然不可避免,但是混凝土的裂缝是可以控制的,认清混凝土裂缝产生的原因,在施工或养护中采取有针对性的措施,是可以预防或减少裂缝产生的。稳定的裂缝不影响结构的正常使用,但裂缝的存在都会降低结构的刚度。所以,预防或减少裂缝的产生,不但可以提高建筑物的观感质量,更主要的是可以提高建筑物的刚度,延长使用寿命,发挥更大的效益。
第三篇:分析混凝土裂缝的成因及防治
分析混凝土裂缝的成因及防治
摘要:在工程建设中,我们常常会发现钢筋混凝土的裂缝问题,而在实际施工中必须对其进行有效控制,重要的是避免有害裂缝的产生。如今,钢筋混凝土结构构件的裂缝,已经成为了最常见的问题。本文从实际出发着重分析了其产生的根本原因,在分析其原因的同时,针对性地提出了相应的防治对策。
关键词:混凝土裂缝;成因;防治
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
一、裂缝产生原因分析
混凝土结构或构件往往是带裂缝工作的。裂缝发展会使结构或构件的承载能力、耐久性和抗渗能力降低,同时会使建筑物的外观变差,建筑物的使用寿命降低,甚至严重时会威胁到人们生命和财产安全。从多方面统计数据来看,很多工程混凝土的质量事故都是由于混凝土裂缝的发展所致。我们必须要采取有效控制的措施,将其混凝土裂缝的发展造成危害程度严格控制在规范范围之内,保证建筑物对人们生命和财产安全。
混凝土裂缝产生的原因是多样的,主要是温度和湿度的变化、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板及支承变形等。概括起来,一种是非荷载作用变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷、化学作用等原因引起的裂缝;另一种是荷载作用引起的裂缝;再者是施工不当引起的裂缝,如配合比控制及养护不当引起裂缝等等。
(一)非荷载作用引起的裂缝
混凝土的收缩。混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小而产生收缩。根据力学分析,由于结构构件受到支座的约束,当其收缩所引起结构构件的约束应力超过一定程度时,必然引起结构构件的开裂。
力学形变及温度应力裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面,由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热,造成混凝土构件内外部温差较大,膨胀不一致,混凝土表面产生拉应力,内部产生压应力,当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。温度变化较大的地区。温度裂缝通常无规律,大面积构件裂缝常纵横交错,受温度变化影响明显,裂缝冬宽夏窄。
(二)荷载作用引起的裂缝
钢筋混凝土的结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变是大于混凝土极限拉伸值,作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力及扭矩等荷载效应会引起结构构件产生裂缝,这种情况下结构是带裂缝工作,是设计允许的;由于基础不均匀沉降,使混凝土结构出现的裂缝,也属于荷载作用引起的的裂缝,这种裂缝大多是由于地勘不准确或施工控制不到位造成的,是不允许发生;由于在施工中过早对结构构件承受荷载,使结构构件达不到设计强度,迫使混凝土产生裂缝,这是可以避免的;混凝土结构构件在使用过程中,超过设计的允许最大荷载,导致混凝土裂缝。这种破坏性裂缝是不允许的。
(三)施工操作不当引起的裂缝
混凝土过早拆模,或者混凝土未达到终凝时间承受荷载等都可直接造成混凝土裂缝;在施工中板的上层钢筋一般较细,在交叉作业中,施工人员不采取措施对上层钢筋踩踏,使钢筋弯曲变形、下沉,保护层过大,导致板面裂缝;在施工中混凝土水灰比过大,多余的水形成水泡或蒸发后形成气孔,减少混凝土实际有效断面,在荷载作用下,使空隙周围产生应力集中,导致板面裂缝;混凝土砂石含泥量超标或级配差,会使混凝土产生网状裂缝或侧面裂缝,混凝土组成材料质量不合格,导致结构裂缝。
二、裂缝的预防控制
(一)从施工过程进行控制和预防
加强控制混凝土施工配合比,严格控制水灰比和水泥用量,严格选择砂石级配,减少混凝土孔隙率及收缩量,提高混凝土抗裂强度;加强混凝土浇捣和养护,使混凝土在硬化过程中及时补偿有效控制裂缝。在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域采取措施,避免上层钢筋踩踏变形,导致板面裂缝;避免混凝土在零强度下冲击振动,防止楼板裂缝。
混凝土裂缝的预防,在模板工程中其构造要合理、模板及支架要有足够的刚度,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝;在混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度;在混凝土的养护中适当延长养护时间。
(二)从混凝土自身应力的角度对温度裂缝的进行控制和预防
混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、水泥用量有关,混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越大。防止大体积混凝土产生裂缝是控制混凝土内部和表面的温度差,从而减小混凝土因水泥水化产生温度应力造成的混凝土裂缝。
(三)对混凝土的干缩裂缝进行有效控制和预防
合理选择水泥品种。水泥水化热越大,混凝土的干缩收缩越大,从减少收缩的角度出发,宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥;控制水泥用量,混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,在满足强度等级的前提下降低水泥用量;控制用水量及水灰比的把握,混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大,水灰比越大,干燥收缩越大,严格控制用水量及降低水灰比,从而减少干缩裂缝目的;控制最佳砂率,混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大;控制混凝土外加剂使用,在选用外加剂时选用干燥收缩小的外加剂;正确选择养护时间和方法,保证混凝土因表面干燥过快,产生较大的收缩,导致产生拉应力而开裂。
三、对已经出现的混凝土裂缝进行修复
非强度原因而造成现浇混凝土裂缝处理措施有化学灌浆法,其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充,既提高了结构的整体性,又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀;迭合层法,对原有混凝土楼面凿毛清理,铺设钢筋网,重新浇筑一层细石混凝土整浇层,从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能;整体处理法,通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能,针对已出现的裂缝,视具体情况对其采取封堵或约束的方案。
四、结语
在工程中,现浇混凝土结构特别是板面的裂缝现象是不可避免的,要求我们在现场施工中要尽量做到科学合理,采取有效的措施是能够减少裂缝现象产生的;对于施工中已经产生的裂缝,在分析其发生的原因后,进行科学的处理和加固补强措施,使现浇混凝土结构能够满足正常使用条件下的安全性和耐久性要求。
第四篇:现浇板裂缝成因及防治措施
现浇板裂缝 成因及防治措施
课
件
张培岩
前言
钢筋混凝土的裂缝是不可避免的,其微观裂缝是由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。下面就结合工作实际,对钢筋混凝土现浇板裂缝的原因及防治进行分析研究。
一、钢筋混凝土现浇板裂缝的类型
根据钢筋混凝土现浇板裂缝的特点,具体可以分为以下几种类型:
1.横向裂缝:在跨中1/3范围内,沿建筑物横向方向的裂缝,出现在板下皮居多,个别上下贯通;当建筑物总长超过40m时,通常在建筑物端部第一或第二开间板跨中出现上下贯通裂缝。
2.纵向裂缝:沿建筑物纵向方向的裂缝,出现在板下皮居多,个别上下贯通。
3.角部裂缝:在房间的四角出现的斜裂缝,板上皮居多。
4.不规则裂缝:分布及走向均无规则的裂缝。
5.楼板根部的横向裂缝:距支座在30cm内产生的裂缝,位于板上皮。
6.顺着预埋管线方向产生的裂缝。
二、钢筋混凝土现浇板裂缝的产生原因
分析 钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析
通常情况下,现浇板裂缝一般表现为:不规则、不连贯表面微裂缝;表面龟裂、纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因,主要有施工、设计及混凝土原材料等方面的原因,以下将逐一具体分析。
1.1 混凝土原材料质量方面
1.1.1 水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定,水泥中含有生石灰或氧化镁,这些成分在和水化合后产生体积膨胀,产生裂缝。采用活性高的水泥,水泥活性越高,颗粒越细,比表面积越大,收缩越大。
1.1.2 如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝。
1.1.3 碱-骨料反应:蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱-硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏,产生裂缝。、4 1.1.4钢筋方面:为节省成本,现浇板所用钢筋为一些小厂家生产的钢筋,质量严重不合格,钢筋的延性、韧性和可焊性都较差,抗拉强度低,很容易产生裂缝。
1.1.5 水灰比、坍落度过大,或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送混凝土为了满足泵送条件,坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝。
1.2 施工质量方面
1.2.1 混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥的混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
1.2.2 混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土 板表面龟裂。
1.2.3 施工工艺不当引起:在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝。楼板的弹性变形及支座处的负弯矩施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂;大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
1.2.4 后浇带施工不慎而造成的板面裂缝:为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留好施工缝;板的后浇带不支模板,造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
1.2.5 楼面垫层铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度1/3以内,保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。
1.2.6 混凝土的收缩(温度裂缝):众所周知,混凝土引起收缩的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物较原材料体积小,因而引起混凝土体积的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩。而且,如果混凝土处在一个温度变化较大的环境下,将会使其收缩更为加剧。如施工发生的夏季炎热气温下,石子表面温度升高,使石子 体积膨胀,拌制成混凝土后,石子受冷收缩,使混凝土表面出现发丝裂缝;混凝土浇捣后未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充,因而在硬化过程中,现浇板受到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板角处。另外,室内外温差变化较大,也要引起一定的裂缝。
1.2.7 目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此在楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的混凝土总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。
1.3 设计方面
1.3.1 地基的不均匀沉降:在住宅建设中,有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。如在软土地基下采用扩展基础,则对于那些相对较长的条式楼来说,要想保证它们沉降均匀是相当困难的,因此,在这种情况下,有时也会由于基础的不均匀沉降,而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开 裂。
1.3.2 荷载的作用:在住宅建设中,也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于荷载作用方面的原因引起的。由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力来确定配筋量的,而往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生,这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值,这也应当引起足够的重视。
1.3.3 结构体型突变及未设置必要的伸缩缝:房屋长度过长,而又未考虑设置伸缩缝,当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就要引起裂缝的产生。另外,平面布局凹凸较多,即转角也越多,这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。
1.3.4 在楼房的设计中,设备专业特别是电气专业,大多将照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达7-8根,并且这些管线的直径多为2-3cm,由此就会使该处现浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开裂。
1.4其它方面
混凝土收缩引起的裂缝:混凝土硬结过程中将会收缩,当楼板受到约束,混凝土的收缩将会在楼板内产生内力,使混凝土受拉应力的 8 作用,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,楼板就会开裂出现裂缝以及基础的不均匀沉降。
三、钢筋混凝土现浇板裂缝的防治
措施
依据钢筋混凝土现浇板裂缝产生的原因分析得到,其防治措施具体如
下:
(一)材料的保证措施
1.正确选用水泥,要控制水灰比,使之不大于0.4,为保证混凝土拌合物有一定的流动性,可掺入优质粉煤灰和高效减水剂,来确保混凝土的可泵性。而使用减水剂时,一定要做与水泥相容性试验,选择与水泥结合后流动性好的减水剂;尽可能不使用民办小厂生产的水泥,如必须使用,应认真对水泥标号及安定性进行试验。2.选用级配良好的骨料,粗细骨料的用量占混凝土总体积的65%~75%,是影响混凝土质量的重要因素,要重视砂石的质量,石子应选用连续级配的碎石,最大粒径控制在15~20mm;采取严把原 材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验,严格控制砂的粒径及含泥量。并做好各项试验,一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。
3.严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。商品砼运输时,应选择好运输路线,保证道路平整,缩短运输时间,避免混凝土拌和物发生分层、离析。同时,要经常检查运输工具,尽量减少混凝土拌和物运输过程中水泥浆的流失。
4.近十几年来,为实现文明施工,提高设备利用率,节约能源,商品混凝土的使用率逐年提高。但受剧烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的砼外掺剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段,导致商混凝土质量显著下降;另一方面承包商在订购混凝土时,应根据工程的不同部位和性质提出对混凝土品质的明确要求,不能片面压价和追求低价格、低成本而忽视了混凝土的品质,导致混凝土性能下降和收缩裂缝增多。同时现场应逐车严格控制好商品混凝土的坍落度检查,以保证混凝土熟料的半成品质量。
(二)设计措施
1.在结构设计时,对于钢筋混凝土现浇板应尽量避免过大的跨度,可以通过增加次梁根数来减小现浇板的跨度,以避免现浇板的厚度过大,现浇板的跨中挠度过大,现浇板的跨中裂缝、支座裂缝过大,从而提高现浇板的可靠度与安全性。
2.在工程设计中,经常会出现梁板下口平齐,此时,为了现浇板下部钢筋在支座内锚固更加可靠,板底钢筋在梁处应放在梁下部钢筋的上面,设计图还应有大样图表示。
3.对于跨度达200~300mm的梯板,为了保证梯板负筋的架立,同时为了梯板支座处截面的抗剪,宜采用梁式配筋,加设箍筋,箍筋最少设4肢箍。
4.在平面布置上应该尽量规则。减少凹凸转角、体形突变等,这些位置往往是薄弱部位,存在着应力集中,在受到混凝土收缩及出现温差变化时而容易产生裂缝。另外,房屋的长度等于或大于40m时,可将房屋每隔20m左右在板的支座上设置l0mm宽的伸缩缝,将长板变为短板,而原来配置的钢筋不断开。
5.在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm,并应在现浇板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。现浇板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。另外,为防止 11 在屋面板的四角部位出现45。裂缝可以在阳角、阴角板块的四周设置5根15°辐射钢筋,能有效的抑制裂缝的产生。
(三)施工措施
1.在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
2.在施工过程中,要防止工人在负筋上随意踩踏而引起负筋变形,并安排人员及时进行纠正,在板底受力筋下一般可用12~15mm厚砂浆垫块垫起板底钢筋网,保证支撑负筋位置的马凳钢筋间距不大于l000mm,浇筑混凝土之前应设置马道。
3.线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实;并且当线管数量众多,使集散口的砼截面大量削弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2ф12的井字形抗裂构造钢筋;增设的抗裂短钢筋采用6~8,间距小于150mm,两端的锚固长度应不小于300mm。
4.在楼板的大体积混凝土施工中,采用切实可行的降温措施,如在炎热天气浇筑时,采用冰水拌制混凝土,并掺加缓凝减水剂和磨 12 细粉煤灰,延缓凝结时间,减少坍落度损失,改善混凝土和易性和可泵性,浇筑后混凝土内外温差不超过25℃。
5.在混凝土浇筑至设计标高时,混凝土采用平板振动器振捣密实,为确保混凝土密实,宜实施二次振捣,表面出现浮浆时,随即用刮尺刮平,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。待混凝土终凝硬化前,用木抹子连续搓平,防止泌水收缩裂缝的产生。控制施工速度,确保混凝土强度达到设计强度标准值的30%前不受振动。
6.拆下的模板及其它周转材料要及时转运,只有混凝土强度达到设计强度后才能在上面堆放材料,材料必须分散堆放并且必须轻放、慢放;同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板,支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形;注重拆模的顺序,楼板变形由中央逐渐向支座变化,荷载支承也由中央渐渐向支座转移,拆除模板支撑应从跨中开始,为了减小楼板的挠曲变形,避免因荷载和变形突变,造成板挠曲过大而形成裂缝;对计划中的临时大开间面积材料吊卸堆放区域部位的模板支撑架在搭设前,要预先考虑采用加密立杆和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。
7.在施工后浇带的施工之前应按设计意图,先制定施工方案。杜绝在后浇带处出现混凝土浇筑不密实、不按图纸要求留缝的现象。
8.加强早期养护,确保养护时间。可通过及时用塑料薄膜和浇水草袋覆盖,避免混凝土受风吹日晒,加强保温保湿养护来减少或消除干缩裂缝。在一般气候条件下,混凝土浇筑后最初三天中,白天应每隔4h浇水一次,夜间至少两次;在以后的养护中,每昼夜至少浇水四次。干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数,浇水养护时间:普通混凝土应不少于7昼夜,对抗渗混凝土及掺缓凝剂的混凝土,应不少于14昼夜,对掺加粉煤灰的混凝土应不少于21昼夜。
四、裂缝的处理方法
1.表面处理法:包括表面涂抹和表面贴补法 表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其他防水片)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.填充法 用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝,以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
3.灌浆法 此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。
4.结构补强法 因超荷载产生的裂缝,裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处在具体施工中,可视情况做如下处理:
(1)对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
(2)其他一般裂缝处理,可将板缝清洗后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。
(3)当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。
(4)当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
(5)通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3mm的,可采用结构胶粘扁钢加固补强,板缝用灌缝胶高压灌胶。
第五篇:商品混凝土楼面早期裂缝的成因和防治措施
浅析商品混凝土楼面早期裂缝的成因和防治措施
随着政府部门对城市建设环境保护和工程质量要求的提高,目前在国内的城市建设工程中使用预拌商品混凝土已经很普遍,特别是不少省市建设行政主管部门强制性要求市区建设工程必须使用预拌商品混凝土后,预拌商品混凝土的使用更加普遍,每个城市都新增不少的商品混凝土生产厂家。使用预拌商品混凝土具有加快施工进度,减少环境污染,改善城市环境,提高工程质量等优点。但因预拌商品混凝土一般采用泵送方式输送到浇筑地点,要求要有较好的流动性,一般坍落度比较大,如果配合比设计不当或施工工艺控制不严,混凝土构件就容易出现质量问题,其中楼面板出现裂缝问题最为常见,已成为混凝土结构工程质量通病。在工程实践中发现,使用预拌商品混凝土施工的混凝土构件出现裂缝往往发生在早期,以表面系数大的板、墙和大体积混凝土构件为主。这些裂缝如果不及早发现和处理,轻则会影响结构物的外观及使用,严重的将会影响结构的安全性和耐久性。
针对这一现状,笔者仅就曾参与现场处理的一个工程实例,浅析预拌商品混凝土楼面早期裂缝的成因,介绍处理方法和防治措施。
一、工程概况
本工程实例是位于广西南宁市高峰路上新和平商住楼工程,建筑结构为钢筋混凝土框架结构,地上九层,地下一层,基础为预制
钢筋混凝土静压桩加承台。工程施工所用混凝土全部采用预拌商品混凝土。出现裂缝现象的是一层混凝土楼面,区域为~×~轴。该层楼面混凝土强度等级为C25,板厚为120mm,局部为140mm。混凝土浇筑时间为6月下旬,当日天气为晴天,平均气温为29.5℃,白天最高气温34℃,夜间最低气温25℃,混凝土施工从轴往轴方向浇筑,自上午8点开始至21时结束,施工过程连续进行。第二天上午检查发现楼板表面混凝土出现裂缝,其中以~×~轴间裂缝数量较多,情况最严重。现场监理立即通知各方,并展开调查,跟踪测量和记录。数日后组织建设、设计、施工单位及商品混凝土生产厂家实地调查并召开裂缝问题专题会议,分析原因,拟定了处理方案和预防措施。
二、现场调查情况
(一)经多日跟踪检查和监测,上述区域楼板的裂缝具有如下特征:
1、仅出现在楼板,在同期浇筑的柱节点和梁侧面上均未发现有裂缝。
2、裂缝分布无规则,板块边缘和中部均有分布,走向不规则,多为单独出现不交叉;长度15~60cm不等,裂缝宽度多为1.0mm左右,最大约2.5mm。
3、裂缝开始出现时间应在浇筑后约10小时以内,24小时内发展最明显,部分裂缝在随后几天略有发展。
4、拆除局部楼板底模检查,经在楼板面蓄水试验,发现部分
裂缝已出现滴漏,表明已有部分裂缝上下贯通楼板结构。
(二)对该部位梁板模板体系和混凝土施工过程的调查情况:
1、梁板模板采用20mm厚胶合板,扣件式钢管支撑体系,支撑在地下室钢筋混凝土底板上,钢管搭设符合技术规范要求,支撑体系未发生变形;
2、混凝土浇筑施工操作符合规范要求,楼板在混凝土浇筑完成后从未上过荷载,亦未受到其它外部振动荷载影响;
3、混凝土采用预拌商品混凝土,经管道泵送方式输送到浇筑点;
4、混凝土养护采用浇水方式,至浇筑当日19时仅对上午浇筑的部分区域浇水;
5、对施工记录资料检查,混凝土坍落度抽查记录显示为176mm,各种原材料检测资料显示均合格,配合比经验算符合相关技术规程。
三、裂缝成因分析
从以上现场调查情况看,可以初步排除因模板支撑体系下沉变形或受外力振动引起楼板混凝土出现裂缝的可能;因出现裂缝的楼板厚度较薄,不是大体积混凝土结构,可以排除是因水泥水化热引起的可能。从调查情况看,笔者分析认为引起楼板混凝土裂缝的原因主要有以下几方面:
(1)该部位梁板混凝土使用的是预拌商品混凝土,经泵送方式输送到浇筑点,要求混凝土要有良好的和易性和流动性。为此,混凝土生产厂家在保证混凝土强度等级和水泥用量情况下,在拌制混凝土时没有严格按配合比投料,加大了粉煤灰等掺合料的掺入量,所拌制的混凝土拌合物中胶灰所占比例偏大,骨料所占比例偏小,坍落度较大,使混凝土在凝结过程中及早期极易发生收缩引起开裂,是造成此次楼板混凝土开裂质量事故的主要原因。
(2)混凝土浇筑当日为晴天,气温较高,最高气温达34℃,出现较多裂缝的楼板区域混凝土浇筑时间为中午时段,日光直晒,楼板表面积较大,混凝土表面失水过快产生收缩,此时本应及时浇水并覆盖养护,使混凝土表面保持湿润,但施工中对此认识不足,混凝土凝结后没有得到及时养护,致使楼板混凝土表面出现裂缝并向板内迅速发展。
(3)施工人员对泵送预拌混凝土施工经验不足,对该种混凝土的特性缺乏了解,施工操作中有振动器振捣过多,导致混凝土表面浮浆过厚;混凝土完成振捣抹面后,在混凝土初凝前后没有进行二次复抹;没有注意检查,未能及早发现混凝土表面裂缝并及时进行处理,防止裂缝发展。
四、处理措施
(1)裂缝处理
根据该部位混凝土同条件养护23天(已达600℃.d)立方体抗压试件检测结果,抗压强度已达到设计图纸要求,说明该部位混凝土强度符合要求,楼板混凝土的裂缝对建筑结构安全性没有影响,但对照《混凝土结构施工及验收规范》gb50204-2002的相关条款规
定,裂缝宽度已超过允许值,要进行处理。这些楼板裂缝若不处理会影响美观和引起渗漏,还会让大气中水气和其它有害物质侵入混凝土结构内部,引起钢筋锈蚀,长时间可能会由于钢筋锈蚀膨胀使楼板混凝土产生二次开裂,影响混凝土结构耐久性,因此对这些楼板裂缝的处理主要是封闭裂缝,防止前述情况的发生。经有关方对各方案讨论比较后,决定采用如下方法处理:
先将宽度大于0.2mm的裂缝均凿成宽1.5~2cm深v型槽,将裂缝分布较密的区域(~×~)表面浮浆凿除约0.5cm;
对凿出的v型槽用高压气体吹洗干净,采用环氧树脂液压力注浆,要求每条裂缝应注满,贯通裂缝注浆直至板底裂缝有渗浆为止水;对于裂缝分布较密的区域(~×~)板面清扫干净,用高聚物水泥浆复合液涂刷二遍,板底因裂缝少,用1:2防水砂浆抹灰;修补工作要求在主体结构验收前完成;
对后续混凝土施工要注意吸取教训,严格按操作规程进行,防止类似情况再次发生。
(2)防治措施
要求预拌商品混凝土生产厂家适当调整混凝土配合比,使生产的混凝土具有尽可能小的收缩率,混凝土拌制严格按设计配合比投料。根据《混凝土泵送施工技术规程》jgj/t10-95的要求,在满足混凝土泵送施工的前提下尽可能是减少坍落度和水灰比,并在施工中严格控制,按规程要求进行抽检,坍落度不应大于180mm。
加强混凝土施工过程质量检查,落实施工技术交底工作,规范
操作,振捣时避免过振或漏振,混凝土表面浮浆过多应清除。强调混凝土浇筑后在接近初凝时用平板振动器快速复振,并用木抹复抹一遍。
加强混凝土早期养护工作,在混凝土浇筑完成后及时覆盖养护,减少混凝土收缩和避免产生开裂。
(3)效果
经前述方法处理后,该工程后续混凝土施工未发现有类似裂缝出现。经处理的楼板经过多年使用,未发现裂缝发展或二次开裂现象,封闭层未发现脱落、蔬松及剥离现象,楼板未发现有渗漏,处理效果良好。
五、结束语
预拌商品混凝土使用广泛,保证混凝土施工质量是建筑工程施工质量控制的重点之一。预拌商品混凝土多采用泵送,相比普通混凝土有其特殊性,施工中应注意了解。混凝土裂缝控制是个系统工作,涉及原材料、混凝土配合比、施工技术、工艺及设计构造等方面。当混凝土结构出现裂缝后,应详细调查研究,细致分析,才能做出恰当的处理方法和防治措施,获得良好的处理效果。
参考文献:
1、《混凝土泵送施工技术规程》jgj/t10-95。
2、《混凝土结构施工及验收规范》gb50204-2002。