论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》

2024-12-04

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》(精选10篇)

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇1

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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论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇2

裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。大多数发生于施工阶段, 其原因复杂多变, 一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。

一般情况下微观裂缝是不可见的, 一般宽度在0.05mm以下, 是无害的;宏观裂缝宽度在0.05mm以上, 并且认为宽度在0.2-0.3mm的裂缝是无害的, 但是这里必须有个前提, 即裂缝不再扩展。

二裂缝的危害性

楼板和房屋的墙体出现了裂缝, 特别是楼板裂缝对结构的危害性是影响房屋的使用功能和耐久性, 裂缝会引起屋面漏水, 还易引起钢筋锈蚀, 长而宽的裂缝会削弱板的承载能力, 这不仅影响建筑物的正常使用, 而且还会削弱结构的整体性, 引起结构承载力和耐久性的降低, 混凝土结构的裂缝的危害性大体可分为以下四个方面: (1) 对承载力和安全的影响; (2) 观感质量的影响; (3) 对结构功能的影响; (4) 对耐久性的影响。

三裂缝产生的主要原因

混凝土是一种非匀质的复杂的多相混合材料。其抗拉强度远低于抗压强度, 当混凝土内部产生的拉应力超过其抗拉强度时, 就会产生裂缝。裂缝的形成主要有以下几个方面的原因:

1.设计方面的原因

结构所受荷载超过设计承载范围;构件断面过小, 配筋量不足或配筋设置不当;构筑物沉降不均匀;未能对温度应力和混凝土收缩应力作充分的估计。

2.与外部条件相关的原因

天气温度的变化;结构构件不同区域温度、湿度波动太大, 导致局部不均匀膨胀或收缩;内部钢筋锈蚀;冲击震动影响;其它化学作用。

3.与混凝土材料性质和配合比有关的原因

(1) 材料性质方面的原因

水泥中化学成分匹配不合理, 造成水泥凝结时间不正常;水泥中游离氧化钙、氧化镁、三氧化硫含量偏高, 造成水泥异常膨胀;生产水泥所用熟料硅酸三钙 (C3S) 与铝酸三钙 (C3A) 含量偏高, 使得水泥早期水化速度太快, 导致水化放热集中, 早期强度过高;骨料颗粒级配不连续, 含泥量、有害杂质含量过大;外加剂与水泥、掺合料的适应性不好。

(2) 与配合比有关的原因

水泥用量过大;用水量过大;水胶比过大;砂率大。

4.施工和养护方面的原因

混凝土拌合时没有经过充分搅拌或运输过程中混凝土产生分层;泵送时随意加水, 使得拌合物水分不均匀;浇筑次序有误, 振动不充分或钢筋间距太小, 混凝土不能充满模具;过度振捣或混凝土工作性差, 使混凝土浆、骨分离;不顾混凝土强度的正常发展, 盲目地赶进度;连续浇筑时间超过了混凝土的凝结时间;接茬没有采取正确的处理措施;钢筋搭接不坚固;钢筋、预埋件的位置被人为或非人为改变;钢筋保护层太薄;模板装配不紧密, 跑浆或渗水;模板支撑不稳, 在没达到强度要求就撤离模板;没有制定正确的养护方案或由于养护人员人为因素养护不及时;混凝土浇筑后, 温度和湿度剧烈变化;混凝土凝结前抹压处理不及时、不到位;大体积混凝土内部与外部温度差、或混凝土表面温度与气温之差超过25℃。

四裂缝的控制措施

混凝土裂缝的因素很复杂, 往往不是单一因素造成的, 控制裂缝也不只是施工人员和混凝土生产者的事, 而是涉及包括设计、混凝土及其原材料生产、施工、甚至监理和业主在内的各方面责任。因此需要各方面共同努力采取措施解决。

1.设计方面的措施

(1) 在板的温度收缩应力较大区域宜在板末配筋表面配置控制温度收缩裂缝的构造钢筋。

(2) 当楼板内需埋置管线时, 现浇楼板设计厚度不宜小于110mm;管线必须布置在上下钢筋网片之间, 管线不宜立体交叉, 并沿管线方向在板的上下表面一定宽度范围内采取防裂措施。

(3) 对现浇剪力墙结构的端山墙、端开间内纵墙, 顶层和底层墙体均需适当增加配置水平和竖向分布钢筋配筋数量。

(4) 在长大建筑物中采用“抗放结合”;对大体积工程可采用分段间隔浇筑措施。如在适当位置设置施工缝和后浇带。

(5) 在高层建筑与裙房之间设置沉降后浇带。

(6) 楼板、屋面选用普通混凝土时, 其强度等级不超过C30, 基础底板和地下室外墙不大于C35。

(7) 框架结构较长 (超过规范规定的长度) 时, 要在纵向梁的一侧设置抗温度收缩钢筋, 充分考虑温度收缩对端部区段框架柱的影响, 使承载力加强。

2.有关材料和配合比方面的措施

(1) 要根据结构施工的具体要求合理选择水泥品种和混凝土的强度等级。

(2) 选用级配良好的砂、石原料, 各项指标应符合规范JGJ52-2006要求。应特别注意骨料含泥量和硫酸盐含量不应超过标准规定。

(3) 正确选用掺合料的品种, 合理使用混凝土外加剂, 使水化热降低到最低, 同时获得工作性符合施工要求的混凝土;外加剂和掺合料的品种和掺量应通过实验确定。

(4) 正确地掌握和使用补偿收缩混凝土。

(5) 同一工程所用所用钢筋尽量使用同一厂家。

(6) 混凝土配合比的设计要严格按照JGJ55-2011的规定进行设计。

(7) 在满足工作性能和施工要求的条件下, 尽量采取较小的坍落度、较小的砂率。

(8) 配合比设计人员应深入施工现场, 以便随时根据情况对施工配合比进行调整, 并及时对施工过程中存在的问题进行纠正。

3.有关施工和养护方面的措施

混凝土施工时, 除应满足所要求的混凝土力学性能及耐久性能外, 还应控制有害裂缝的产生, 为此要制定一套切实可行的实施方案。具体措施如下:

(1) 各工种之间要分工协作, 在板底钢筋固定时, 各项前期准备工作争取同时完成, 以使钢筋的移动变形控制在最小的范围内。

(2) 加强从业人员教育和管理, 使全体人员认识到保护板面上层负筋正确位置的重要性。

(3) 模板及支架的安装应根据工程的结构形式、荷载大小、地基类别、施工程序、施工机具、和材料供应条件进行设计, 应有足够承载力、刚度和稳定性;模板的安装要紧密, 不能使混凝土浆体产生跑冒滴漏, 以保证钢筋外形整齐、良好。

(4) 模板安装时, 施工所需材料尽可能分散放置, 使楼面荷重和振动减小到最低。

(5) 应优先选用预拌混凝土, 对品质、种类相同的混凝土, 原则上要在同一混凝土搅拌站定货, 严禁不同品种、不同强度等级的混凝土混合使用。

(6) 为了获得尽可能匀质密实的混凝土, 浇筑时要考虑不同的区域、构件类别钢筋配置状况以及混凝土拌合物的品质选用适当的机具与浇捣方法, 混凝土的一次浇筑量要适应各个环节的能力, 以保证混凝土的连续浇筑。

(7) 避免在雨雪天或大风中浇筑混凝土, 严禁在浇筑过程中随意加水。

(8) 加强混凝土的养护工作, 混凝土浇筑完毕后, 在混凝土初凝后即需进行妥善的保温、保湿养护, 尽量避免急剧干燥、温度急剧变化、振动及外力扰动。

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇3

随着城市道路桥梁工程的快速发展,预应力混凝土桥板因其特有的质量稳定、可提前预制、工期短等优点,在城市道路桥梁施工中所起的作用越来越突出,应用越来越广泛。由于混凝土在硬化成型的过程中存在着众多的微孔隙、气穴而呈现为非均质的特性,加之预应力混凝土桥板所使用的原材料、配合比设计和在生产、养护过程中采用的技术、工艺不同,使得预应力混凝土桥板在经历化学、塑性、碳化及干燥收缩后,有时会产生不同程度的裂缝等问题。这些裂缝不仅影响预应力混凝土桥板的外界美观度,而且影响桥板的内部质量,并可能因此而影响到整座桥梁的工程质量。

2 预应力混凝土桥板裂缝成因

预应力混凝土桥板裂缝产生的原因是多方面的,诸如干缩、塑性收缩、温度应力、化学作用和施工工艺不当等都可能引起裂缝的产生。在预应力混凝土桥板生产过程中如何控制裂缝的产生是一个十分复杂的问题,必须认真分析裂缝产生的原因,采取有效措施进行控制。常见的预应力混凝土桥板裂缝产生的主要原因为:

2.1干缩裂缝

干缩裂缝多出现在预应力混凝土桥板浇筑完毕后的一周左右(亦有数月、数周后发生的长期干缩裂缝),其收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生的主要原因为混凝土采用砂、石子中含泥量较大,内、外水分蒸发量不同,混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,内部湿度变化较小等,表面干缩变形产生较大的内部应力,当该力超过一定的限度时便会产生裂缝。混凝土的相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,越易产生干缩裂缝。混凝土的配合比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、水和外加剂的用量等若不当都可造成干缩裂缝的产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,其分布多近似平行于桥板的横断面(预制构件多产生在箍筋位置等)。干缩裂缝通常对预应力混凝土桥板的抗渗性影响较大,易引起钢筋的锈蚀,影响预应力混凝土桥板的耐久性和承载能力,对整座桥梁的质量也可能产生一定的影响。

2.2沉缩裂缝

预应力混凝土桥板的沉缩裂缝(塑性沉降和塑性收缩裂缝)一般在干热或大风天气出现,裂缝通常出现在钢筋上方或结构变化处,形似龟纹,呈不规则斜裂缝,多为中间宽、两端细且长短不一,互不贯连,长度有时可达2~3m。沉缩裂缝的产生多因水灰比、环境温度、风速、相对湿度及混凝土的凝结时间不理想等。混凝土在终凝前因强度不足,当受到高温或较大风力的影响时表面失水过快,易于造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,此时若混凝土强度不足则很难抵抗其收缩,产生裂缝也是情理之中的事。

2.3温度裂缝

预应力混凝土桥板的温度裂缝主要因混凝土浇筑后在硬化过程中水泥水化后产生大量的水化热,由于混凝土桥板的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部且不易散发,导致混凝土内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成较大的内外温差,使得内部与外部收缩率产生差异,这样混凝土桥板表面必然产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度极限时,桥板表面就会产生裂缝。这种裂缝多发生在混凝土桥板生产的中、后期,且通常只在混凝土桥板表面较浅的范围内。

温度裂缝的走向通常无一定规律,多平行于桥板的横断面,裂缝沿着桥板的长度方向分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此类裂缝易引起钢筋的锈蚀和混凝土碳化,并会降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力。

2.4化学反应裂缝

预应力混凝土桥板所使用的混凝土拌和后有时会产生碱性离子,当碱性离子与某些活性骨料产生化学反应后易于吸收周围环境中的水份而使体积增大,致使混凝土酥松、膨胀开裂。碱性反应裂缝和钢筋锈蚀所引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的化学反应裂缝。这种裂缝多出现在预应力混凝土桥板使用期间,一旦出现很难补救,因此应在生产过程中采取有效措施进行控制。

2.5施工工艺不当造成的裂缝

预应力混凝土桥板生产过程中的工艺合理与否,對桥板的质量影响较大,混凝土浇筑、振捣方法不当或者钢筋保护层厚度不合理都易于产生裂缝;混凝土中搀杂有害物质易使钢筋产生锈蚀,导致混凝土膨胀而开裂,这种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。若混凝土浇注后养护不当,易使其表面水分和温度散发过快,导致钢筋混凝土桥板出现干缩裂缝和温度裂缝。

3 预应力混凝土桥板裂缝的预防与控制措施

预应力混凝土桥板裂缝产生的原因较多,在生产过程中也较难控制,但只要严格执行规范和操作程序,预应力混凝土桥板裂缝问题是可以得到较好的解决的。预应力混凝土桥板裂缝的预防和控制措施主要有:

(1)预应力混凝土桥板中使用的混凝土的收缩与其原材料的选择、配合比设计等有着密切的关系,混凝土中水的用量越大,其干收缩性越大;水泥的含量越高、细度模数越大,其化学收缩性越强;在混凝土原材料的选择中,粗骨料在满足连续级配及结构钢筋净间距的要求下,应尽量增大其粒径,细骨料应选用中、粗砂,以减少用水量和粉料含量,从而达到减少混凝土干收缩的目的。在混凝土的拌和时可掺入适量的减水剂,在保证水灰比不变的情况下,可适当减少水泥的用量,以降低混凝土的化学收缩性。混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,越易形成裂缝,因此在预应力混凝土桥板生产时所用的混凝土中应严格控制配合比,并可添加适量的减水剂,在保证浇筑的前提下,坍落度不宜过大。

(2)预应力混凝土桥板生产所需混凝土的用量通常较大,大量混凝土浇注时常会产生大量的水化热,由于水化热的作用常会使桥板产生裂缝。为了尽量减少水化热的影响应采取必要的预防措施,如在生产过程中应尽可能选用中、低热品种的水泥(例如矿渣硅酸盐水泥);若在水泥混凝土中掺入一定比例的粉煤灰或缓凝剂将会大量减少水化热的影响,可大大降低裂缝产生的机率。为了起到抗渗的效果,在预应力桥板的混凝土中掺入适量的UEA膨胀剂,使混凝土产生适度膨胀,以补偿混凝土的收缩,起到预防裂缝产生的效果。

(3)生产预应力混凝土桥板的混凝土配合比十分必要,对桥板裂缝的产生有很大的影响。在预应力混凝土桥板生产过程中应严格按照配合比设计中给定的各类原材料用量和水的用量,同时应保证钢筋保护层的混凝土厚度,做到充分振捣。为了减少或消除混凝土干性收缩和塑性收缩造成的裂缝,在混凝土初凝前对其表面应进行二次抹压,时间必须掌握恰当(过早效果不佳,过晚则混凝土已初凝,无法消除表面裂缝)。另外,应降低混凝土入模温度,尤其在夏季,拌和用水应为凉水;施工现场和原材料应采取遮阳降温措施;应避免使用温度较高的新出厂水泥。

(4)科学的养护方法是控制裂缝产生的重要手段之一。预应力混凝土桥板养护主要的功能为保温和保湿,尤其在冬季,覆盖草袋或建棚十分必要,其前期主要为了控制水化热散发速度,防止由于温度变化太快产生裂缝,后期主要是防止外界气候影响发生冻融等现象而导致表层松散开裂。洒水养护是为了防止预应力混凝土桥板失水过多而产生干性收缩,对于添加UEA膨胀剂的混凝土,保持适当的湿度更有利于UEA膨胀剂的充分膨胀,洒水养护不应少于七天。

4 结 论

预应力混凝土桥板所产生的裂缝,不仅影响桥板外观质量,降低抗渗能力,引起钢筋锈蚀和混凝土碳化,而且易降低材料的耐久性和桥板的承载能力,并可能影响整座桥梁的质量。因此必须对预应力混凝土桥板裂缝问题认真分析研究,采取科学合理的措施进行控制,保证桥板内、外界质量及整座桥梁的安全性、稳定性。

参考文献:

[1]中华人民共和国交通部标准:公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ023-85).北京:人民出版社 1985.

[2]姚玲森 程翔云 钢筋混凝土桥梁.北京:人民出版社 1982.

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇4

裂缝是路面损坏的一个大问题,由于刚开始形成时,人们往往对其危害认识不足,而且由于处理裂缝的工艺材料的限制,仅进行简单的灌缝处理,随着车轮的挤压和气温的变化会造成封缝材料的流失。裂缝处随着水的侵入会造成基层的损坏,给路面造成较大的破坏。本文作者,就裂缝产生原因作了较为详细的分析,并提出了防治措施。

产生原因分析:指出,沥青路面建成后,不论基层是柔性的还是半刚性的,都会产生各种形式的裂缝。沥青路面开裂的主要原因,可分为三大类:第一,由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,称之为荷载裂缝;第二,由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,称之非荷载裂缝;第三,是经常出现在桥涵两端的横向裂缝,或在路段上出现较长的纵缝,主要是有填土固结沉陷或低级沉陷引起,称为沉降裂缝。在此,作者着重分析前两种原因。

1、荷载裂缝:半刚性路面结构性破坏裂缝,主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下,半刚性基层的底部产生拉应力,当大于半刚性基层材料的抗拉强度时,半刚性基层的底部就会很快开裂。在拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时,其基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,并使沥青面层和产生开裂破坏。影响拉应力的主要原因有面层、基层、底基层的厚度以及基层和底基层的回弹模量。增加半刚性底基层回弹摸量对减少基层底面的拉应力和拉应变有很大影响。在半刚性基层下采用较厚的半刚性材料做底基层,可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小,甚至还小于半刚性底基层地面产生的拉应力,同时半刚性基层本身的厚度可以减薄,这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。

2、温度裂缝:沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝。在寒冷地区,沥青面层表面和底部的温度相比,始终有温度差,沥青面层愈厚,表面温度与底面温度差愈大。沥青面层表面产生的温度收缩应力一旦超过沥青面层某一薄弱点(或面)的混合料的抗拉强度,面层的表面就首先开裂,这也就是沥青面层温度开裂首先从表面开始的原因。另一种是温度疲劳裂缝,随着沥青面层表面温度的大幅度变化,白天与夜间温差较大,即使在夏季,由于骤降暴雨,路面的表面温度在短时间内也会急剧下降,使沥青面层表面产生较大的温度收缩应力,这种温度应力在反复作用下使沥青面层从表面开始产生温度疲劳裂缝。这两种温度作用,都使裂缝从面层表面开始逐渐向下延伸,形成对应裂缝。从低温抗裂性的要求出发,沥青路面在低温时应具有较低的劲度和较大的抗变形能力,且在行车荷载和其他因素的反复作用下不致产生疲劳开裂。使用稠度较低及温度敏感性低的沥青,可提高沥青路面的低温抗裂性能。沥青材料的老化会使其低温抗裂性能恶化,故为了提高沥青路面的低温抗裂性能,应选用抗老化能力较强的沥青。在沥青中掺加橡胶类高分子聚合物,对提高沥青路面的低温抗裂性能具有较为明显的效果。在沥青路面结构层中铺设沥青橡胶、土工布或塑料格栅等应力吸收薄膜,对防止沥青路面的低温开裂具有显著的作用。国内外的调查研究表明,半刚性基层的反射裂缝大部分也是由温度引起的。对于新铺的半刚性基层,随着混合料中水分的减少而要产生干缩和干缩应力。水分减少得愈多愈快,产生的干缩应力愈大。在铺筑沥青面层前已有干缩裂缝的基层,在铺筑沥青面层后继续产生干缩的情况下,原有的裂缝继续拉开和扩展,它会将沥青面层,特别是薄沥青面层拉裂,称之为反射裂缝。在薄沥青面层情况下,在半刚性基层的干缩裂缝接近完成后,再铺筑沥青面层,可以减少由于干缩引起的反射裂缝。国内外的调查表明,沥青面层较厚时,对应裂缝主要从表面开始,逐渐向下延伸,直到穿透整个沥青面层与半刚性基层裂缝基本相连。

防治措施:随着高速公路各类裂缝的产生,各个养护管理部门都采用了一些措施,引用了一些新材料、新工艺、新方法。要想使灌缝的质量和寿命提高就必须满足3个条件:(1)灌缝材料应具有良好的粘结力(和沥青混合料相融合);(2)低温状态下具有优良的延伸性和弹性;(3)灌缝材料应具备持久的抗老化和抗疲劳能力。沥青路面裂缝修补方法很多,一般可根据裂缝的宽度和深度确定具体的修补工艺,根据路面裂缝的实际情况主要采用以下4中方法对裂缝进行养护处理。

1、压浆法:对于路面纵向裂缝采用压浆的办法进行修补。纵向裂缝一般出现在高填方路段,如不进行彻底处治将严重危及路基的稳定与行车的安全。施工时压入水泥净浆,水泥为325#普通硅酸盐水泥,水泥的剂量为350kg/m3,注浆压力为1.5Mpa。压浆前用环氧砂浆对裂缝表面进行封堵,沿裂缝每隔15m预埋一注浆管,从一端开始,依次压浆直到相邻注浆管溢出浆液为止。

2、普通沥青灌缝:一般采用重交通道路石油沥青AH-90#,首先对沥青进行现场加热,温度控制在150℃~160℃。用铁壶或专用容器将热沥青灌入缝内,一般需浇灌2~3遍,待沥青温度下降至常温后即可开放交通。此种方法操作简单,使用设备和人员少,修补费用低廉,速度快,每人每天可完成灌缝250300米。三缺点是(1)由于未清扫裂缝造成粘结不牢固,一般第二年几乎全部需重新灌缝;(2)夏天气温高时,沥青软化体积膨胀多余沥青溢出路面被行车粘走;(3)每年一次重复施工,累计费用增加,长时间人工作业的危险性较大。

3、SBR改性乳化沥青灌缝:材料:SBR改性乳化沥青主要沥青中掺加1%的丁苯胶乳、5%的橡胶粉。为了及时开放交通,通过试验,灌缝后撒适量的石屑,效果非常好。其施工工艺流程为:(1)先用4-6Mpa的压缩空气对着裂缝从一端吹至另一端,一般需吹二遍;(2)用竹片或铁铲清除缝中剩余杂物;(3)用普通水壶盛入4/5体积的SBR改性乳化沥青灌缝材料,向裂缝中灌入,一般需浇灌2-3遍,直至灌缝材料与路面平齐为止;(4)将石屑撒到灌缝表面,即可开放交通。此种方法所用灌缝材料为专用灌缝材料,具有良好的低温稳定性,渗透性,无需加热,设备比较简单,1套设备一天可完成800-1000m灌缝,灌缝效果较好,使用寿命一般在3-5年。

4、进口灌缝胶修补裂缝:(1)灌缝材料:采用美国原装进口路面裂缝密封胶(ROADSEAL H1190)。它是一种高分子聚合物橡胶改性材料,外观为固体状,用纸箱包装,每箱25kg,使用前需加热到188℃成液体,具有良好的流动性和粘结力,能够交通沥青混合料融合到一起。当密封胶冷却后,在常温和低温状态下,具有较高弹性,延伸长度约1015倍,弹性恢复达99%。密封胶在-20℃-120℃温度范围内随着裂缝的膨胀与收缩而发生弹性变形,始终保持其稳定的密封作用。其主要技术指标是:25℃针入度--30~60;软化度--≥85℃;25℃延度--30cm;粘着张力--≥500%;施工加热温度--188℃。(2)灌缝设备(进口):采用ROADSEAL145KETTLE封闭裂缝设备,主要有两种,一种是开槽机,另一种为灌缝机。开槽机具有体积小、操作灵活、沿任何形状的裂缝开槽、切缝宽度可调整的特性。灌缝机具有具有双层保温、导热油加热,加热温度自动控制、密封胶输送恒温并可吸回管内剩余材料、加热灌内设匀速搅拌装置等优点。(3)进口灌缝胶裂缝修补工艺:A、封闭交通,按照规定摆放安全标志,设专人指挥交通,并根据工程进度随时移动标志牌。B、按照要求尺寸沿裂缝方向进行开槽作业。C、清理开槽。采用高压气体进行吹缝,能够将开槽后缝内的松散颗粒和杂物彻底清理干净,一般需吹缝2遍。D、灌缝前预热。用普通液化气灌外接喷火装置,在实施灌缝前对凹槽加热,温度达到80-100℃即可,有利于灌缝胶和沥青混凝土的粘结牢固。E、灌缝。在密封胶加热温度达到188℃时,加热炉盘自动停止加温进入保温状态,这时用灌缝机自带的具有刮平装置的压力喷头将封缝胶均匀灌入槽内,灌缝分二次灌满,第一次灌入槽深的4/5,第二次灌满并在槽口两侧拉成宽60mm,厚3mm的帖封层。F、养护撒料。在刚灌满的密封胶表面撒布石粉或细砂,待灌缝胶冷却至常温后即可开放交通,一般冷却时间为15分钟。观质量验收标准如下:(1)密封胶高于路表面2-3mm;(2)灌缝充分饱满,表面平整;无颗粒状胶粒;(3)灌缝胶经行车碾压后不的发生脱落变形,保持有足够的弹性。

浅议混凝土裂缝的成因与控制 篇5

摘要

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,本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。

依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇6

水泥混凝土路面裂缝类型、成因及控制

通过分析混凝土开裂的类型及原因,总结出混凝土路面面板开裂是多方面因素造成的,而主要因素则在于材料、施工及结构设计三方面.分别对这三个方面逐一进行了剖析,提出了预防措施和方法.

作 者:孙志文 作者单位:刊 名:工会博览・理论研究英文刊名:A VIEW OF LABOUR UNIONS年,卷(期):“”(1)分类号:U416.216关键词:水泥砼路面 裂缝类型 成因及控制

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇7

1 加气混凝土砌块施工裂缝的类型

加气混凝土砌块施工裂缝与其它砌块裂缝一样是多种因素作用的结果,呈现多种形式,按其发生部位归纳为2类。

1.1 砌体裂缝

加气混凝土砌体裂缝主要表现为水平裂缝、不规则的竖向裂缝及与混凝土梁柱结合面出现的水平和垂直裂缝。这些裂缝的共同特点都是发生在灰缝里,削弱了砂浆作为粘结介质的作用。

1.2 抹灰层空鼓裂缝

加气混凝土砌块墙体抹灰层多见空鼓或开裂,裂缝多而无规律,裂缝细且遍布范围广,在墙面上、梁柱交界部位均有发生。

2 裂缝的危害

普通裂缝一般不会危及到建筑物的结构安全,但对建筑物的使用功能也有不同程度的影响,主要体现在:

(1)一些贯穿墙体的裂缝会削弱墙体的受力性能,特别在单层或多层承重结构中影响到建筑物的使用寿命及抗震性能。

(2)发生于外墙的裂缝,会造成墙面的渗漏,加大外墙防渗处理难度,降低外墙防潮的功能。

(3)抹灰裂缝对后续饰面效果产生损害,对观感影响较大。

(4)裂缝过于多、密,在温度反复变化中会加速裂缝的扩展,造成更大的空鼓。

(5)存在不安全因素,可能造成抹灰层的开裂脱落。

3 裂缝的成因分析

3.1 施工管理原因

在项目管理中,由于项目管理力量不足,管理责任落实不到位,加上管理人员的沟通不够,造成管理漏洞,给产品质量带来影响,集中反映在:

(1)不重视加气混凝土砌块的堆放保管。一方面材料保管员对加气混凝土砌块的保管要求不清楚,而施工技术人员又没有及时向材料保管员交底,使得材料进场后露天堆放,受到太阳暴晒或雨水浸淋,影响了加气混凝土砌块的物理性能,砌筑后容易产生收缩变形开裂。

(2)施工监督不到位。现在多数项目的施工管理人员不足,一人兼任多种职务,施工管理员不分专业的情况比较普遍,加上部分施工管理员未能认真履行施工监管职责,使得工人不按技术交底、违反施工规范操作的情况时有发生,不规范的施工操作更容易造成裂缝的出现。

(3)施工技术交底内容程式化,没有结合施工组织和环境情况进行,交底针对性不强,交底内容不全面,不能有效指导工人施工。工人不掌握施工技术要点,造成施工随意性大,违反施工技术标准,砌体的施工质量达不到质量标准要求,出现砌体裂缝。

(4)施工管理人员业务素质良莠不齐,一些管理人员不认真学习规范和标准,特别是对新材料、新技术、新工艺的学习明显不足,对新材料性能的了解认识不深入,存在一知半解,在指导施工过程中,容易出现错误和违规现象,给砌体的施工质量带来了影响。

3.2 材料原因

加气混凝土砌块在温度、湿度的影响下体积变形比较大,最终导致裂缝的出现。通过对施工技术措施的改进,产品性能的改良,减少材料的影响。

(1)加气混凝土砌块的物理性能是吸水后膨胀,失水后体积缩小,对养护不到期的砌块,体积变形较大,如果使用这种砌块就容易导致裂缝出现。

(2)砂浆的强度和保水性的影响,砂浆不按配合比调配,出现强度过低,保水性不好,因为失水过快强度增长不足而产生裂缝。

3.3 施工工艺和技术操作原因

正确的施工工艺和操作是保证砌筑质量的必要技术措施。由于加气混凝土砌块是一种新型材料,对它的施工经验积累不多,施工技术不成熟,大多参照普通砌块进行施工,没有关注它的特殊性,也是裂缝产生的一个重要原因。

(1)砌筑砂浆配比不合适,砂浆保水性差,水泥用量过大致使水化热大,干缩严重,粘结力降低,产生裂缝。

(2)组砌不合理,水平标高控制不好,灰缝过大,水平灰缝不平直,砂浆不饱满,出现瞎缝、假缝,削弱了墙体整体强度。

(3)不按构造和规范施工,过高过长(大于高的2倍)墙体没有设置构造(梁)柱,墙体未按要求放拉结筋,有的构造拉结筋长度不足,没有弯钩,拉结筋的间距过大。

(4)施工一次砌筑高度过大,特别在阴雨天气没有控制好砌筑高度,砂浆干硬过程中承重过大,造成砌体变形。

(5)砌块淋水过多,砌块失水收缩变形较大,砂浆长时间不干硬,上部操作时产生振动,出现裂缝。

(6)不规范操作,对已砌筑好的墙体进行修整时没有按要求重新铺设,而是采取随意敲撞,挪动砌块,破坏了砂浆的粘结,导致裂缝出现。

(7)砌筑基层没有进行清理和湿润。杂质多形成隔离层,降低了与基层的有效粘结;基层不湿水,导致砂浆失水过快引发裂缝的发生。

(8)抹灰基层没有进行处理,砂浆失水过快不能有效硬化,使抹灰层空鼓开裂。

(9)抹灰层厚薄不均或抹灰层过厚,在自身重力作用下,部分砂浆层脱离基层,出现拉裂裂缝。特别是一些工人省工图方便,不进行分层施工,或未待上层砂浆干硬急于施工下层抹灰,抹压不密实,引发裂缝。

(10)气温较高或气候干燥,抹灰层不注重养护致使砂浆失水较快而产生裂缝。

3.4 施工环境原因

建筑施工环境的变化和差异较大,特别是高温、低温和潮湿环境作业,加气混凝土砌块的物理性能都会发生变化,给施工质量带来更大影响。

(1)夏天施工气温较高,超过了30℃,砌块和砂浆失水过快,在施工时没有及时采取有效措施保证砌块的适宜含水率;冬天施工气温较低且干燥,砂浆强度增长缓慢,内外温差较大而出现应力,导致裂缝出现。

(2)雨天潮湿环境下,砌块含水率过大,特别在露天作业,砌块被雨水淋湿后出现体积膨胀,当干燥时体积收缩就会出现裂缝。

(3)温度变化较大时在不同材料之间由于膨胀系数的差别而引起结构热胀冷缩及内外胀缩不一致的变形。当抹灰层粘结力不足以抵抗这种变形时就会出现空鼓和拉裂。在砌体与混凝土结合处常会产生裂缝。

4 裂缝控制措施

4.1 加强对加气混凝土砌块作业的施工管理

施工管理是一个包括组织、协调、技术在内的综合的过程,对产品质量起着重要作用。在管理中出好活,出效益,在加气混凝土砌块施工中同样需要加强管理。

(1)注重加气混凝土砌块的生产厂家选择。由于原料和工艺条件差异,各厂家的砌块干缩性差异较大,应选取生产工艺成熟,养护条件好厂家的产品;尽量选择07级以上或抗压强度等级不低于5 MPa的产品,强度越高,其材料的密实度越好,干燥收缩值也会减小。

(2)提前组织材料入场,使用达到养护龄期的砌块。加气混凝土砌块出釜时含水率较高,以后砌块会因逐渐干燥造成体积不稳定,应杜绝边进料边砌筑的施工方法,要提前组织材料进场,保证砌块的收缩稳定。

(3)做好材料入场的保管。加气混凝土砌块不要随意堆放,要做好防雨措施。砌块不宜露天堆放,尤其在春、夏两季,应堆放在有遮盖的地方;如条件所限只能在露天堆放时,底部应垫起并防潮,做好排水处理。要防止砌块吸水过多而引起体积膨胀变形。

(4)加强现场施工的监管,选派有技术能力和责任心的施工管理人员负责施工管理。做好事前的技术指导,事中的监督检查,对不按规范施工的砌体及时给予纠正,把好质量验收关,杜绝不合格品。

(5)认真做好技术交底工作,根据施工作业环境的变化,提出可行的技术措施,交底施工操作注意事项,使每个操作工人都了解施工要点,把质量隐患消除在施工过程中。

4.2 加强对施工工艺的学习以提高施工技术水平

对裂缝处理要坚持以防为主,做到防患于未然,加强标准规范的学习,采取正确科学的施工方法,着重于施工过程的控制,是消除加气混凝土砌块施工裂缝的有效技术措施。

(1)学习和掌握加气混凝土砌块性能特点,加气混凝土砌块施工遵守GB 50203—2002《砌体工程施工质量验收规范》。

(2)合理配制砌筑砂浆,宜使用普通水泥或粉煤灰水泥,保证有良好的和易性和保水性,强度等级不应小于M5。

(3)砌筑时采取相应的构造措施,在砌块与墙柱相接处须留拉结筋,竖向间距为500~600 mm(根据所选用产品的高度规格决定),压埋2Ф6钢筋,两端伸入墙内不小于1000 mm;墙体长度超过5 m,在中间设置钢筋混凝土构造柱;墙高超3m时设置混凝土梁或埋入通长钢筋网,抵抗温度变化产生的收缩裂缝。

(4)加气混凝土砌块不应与其它砖、砌块混砌。不同干密度和强度等级的加气混凝土砌块的性能指标不同,在复杂的外界环境下,会呈现不同的收缩性,容易出现裂缝。

(5)严格控制好加气混凝土砌块上墙砌筑时的含水率。要消除砌块体积收缩产生的裂缝,应降低砌筑时砌块的含水率,不宜提前大量浇水,以避免因浇水不均匀造成砌块含水量增大,加气混凝土砌块施工时的含水率宜控制在10%~15%,砌块含水深度以表层8~10 mm为宜,可在砌筑之前适量喷水,这样既保证砂浆有良好的硬化条件,又可使砌体含水率不会过高。

(6)每日砌筑高度控制在1.4 m以内,雨天每日砌筑高度控制在1.2 m以内,雨天不得露天砌筑。填充墙体应静置7 d后待砌体变形稳定,再用同种辅助小砌块斜砌挤紧顶牢。

(7)墙体砌筑后,做好防雨遮盖,避免雨水直接冲淋墙面;外墙向阳面的墙体,也要做好遮阳处理,避免高温引起砂浆中水分挥发过快,必要时应适当进行喷水养护,以减少砂浆的干燥收缩。

(8)在砌块墙身与混凝土梁、柱、剪力墙交接处,以及门窗洞边钉挂网眼15 mm×15 mm大小的钢丝网,网材搭接应平整、连接牢固,搭接长度不小于100 mm。在钉网处宜用1∶1水泥砂浆抹灰,覆盖网体,增大网体与墙面粘结能力,抵抗不同材料胀缩。

(9)施工时注重提高灰缝砂浆的饱满度,特别是柱与砌块之间立缝砂浆的饱满。饱满的立缝能阻止砌体变形,减缓裂缝的出现。

(10)抹灰前认真检查墙体有无裂缝,对裂缝部位要根据情况采取措施处理,修补填塞密实或加钉钢丝网。

(11)抹灰前对加气混凝土砌块墙体表面作适当处理,在砌体上浇水湿润,调制1∶1水泥砂浆,掺加占用水量30%以上的107胶,用滚筒将砂浆在墙面反复滚涂以封闭砌体气孔,作为抹灰基层。抹灰前还应适当浇水湿润,阴干后再抹灰。

(12)抹灰应分层进行,控制好抹灰的总厚度和分层的厚度,分层厚度以13 mm为宜,面层厚度以5 mm为宜,抹完底灰后待六七成干,表面发白,手压有坚实感,但能留下手纹时即可进行面层抹灰。

(13)对抹灰层进行适当保养,高温干燥的气候应定期在抹灰表面(八成干后)喷雾养护。

4.3 应用新材料提高自身抗裂性能以预防裂缝的出现

随着新材料的不断出现,对防治建筑中的质量通病创造了更有利的条件,可以通过应用新材料新方法来防止加气混凝土砌块施工裂缝的出现。

(1)采用专用的加气混凝土砌筑砂浆或干粉砂浆,或在砂浆中掺入无机或有机塑化剂。改善砂浆的和易性和保水性,增强砂浆的粘结能力,提高砌体的抗裂性能。

(2)采用加气混凝土砌块界面处理剂,可以增强抹灰砂浆与加气混凝土砌体的粘结力,有效地防止微裂缝和空鼓的发生。

(3)在砂浆中添加抗裂纤维,增强砂浆的抗拉性能,可防止抹灰层出现裂缝。

(4)改善加气混凝土砌块的物理性能,通过生产工艺的改善,生产原料的优化,使用合理添加剂,改变内部组成结构,来获得更好的建筑性能。

5 工程实例

(1)2006年施工的广西区残联职工住宅楼工程,建筑面积11 662 m2,墙体结构全部使用加气混凝土砌块,用量7300m3。砌体与混凝土梁和柱的结合良好,未发现开裂,外墙没有出现砌体裂缝和渗水现象。在砌块施工中,主要加强了以下工作:(1)十分注重材料的管理。加气混凝土砌块进场后放置在建筑物底层内,有效地防止了浸淋和暴晒,保证了材料的体积稳定。(2)根据不同施工季节采取不同施工方法,气温高时,采取适当喷水湿润,砂浆稠度作适当调整,以不出现铺浆困难和收水过快为宜。低温季节,在砌体上适当喷水,保持一定潮湿,不致风干开裂。(3)在混凝土柱上植入拉结筋,与柱接触的竖缝填满砂浆,整个墙体在施工到离梁底还有约200 mm时即留空,转到上一层的施工,基本在半个月后再回头补砌筑顶部斜立砌块。(4)按设计要求采用M7.5水泥混合砂浆,使用42.5普通硅酸盐水泥拌制,砂浆随拌随用,并防止砂浆水分流失。

(2)2008年施工的水岸都市高层商住楼,其建筑面积为36 310 m2,填充结构采用加气混凝土砌块,使用量1.1万m3,抹灰面积约9万m2,工程量大,为防止抹灰层裂缝出现,项目部采取了以下措施:(1)在墙体和混凝土梁柱结合处铺挂网眼15 mm×15 mm、网宽200 mm的钢丝网,并用1∶1水泥砂浆在钢丝网处抹压密实,使砂浆结合良好。(2)在加气混凝土砌块墙体表面涂刷1∶1水泥砂浆,封闭砌块微孔,抹灰前提前进行淋水,抹灰后在楼面上洒水湿润,保持潮湿环境。(3)在砂浆收水时检查抹灰层开裂情况,对产生裂缝处进行喷水加压搓抹。经过上述处理,至工程交工墙面未出现裂缝,施工效果良好。

6 结语

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇8

关键词:混凝土裂缝 原因分析 控制措施

0 引言

混凝土是一种由砂细骨料、石粗骨料、水泥、水及其他外加材料施工而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、微裂缝。随着混凝土承受荷载及温差变化影响后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成肉眼可见裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。混凝土出现裂缝的原因多种多样,通常情况下,裂缝的存在不会影响构件的正常使用(宽度<0.05mm),但如果裂缝过大就会降低结构的安全性和耐久性。

1 混凝土裂缝成因

1.1 原材料质量引起的裂缝

1.1.1 水泥 若水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,亦可能使混凝土强度不足,导致混凝土产生裂缝。如果水泥安定性不合格,其中的游离氧化钙含量超标,而氧化钙在凝结过程中水化很慢,在混凝土凝结后仍然继续起水化作用,亦可破坏已硬化的水泥石,使混凝土抗拉强度下降。

1.1.2 砂、石骨料 砂石的粒径、级配、杂质含量如果砂石粒径太小、级配不良,将导致水泥和拌和水用量加大,使混凝土收缩加大,影响混凝土的强度;如果使用超出规定的特细砂,后果将更加严重。当砂石中含泥量高时,将造成水泥和拌和水用量加大,降低混凝土强度以及抗冻性和抗渗性。碱骨料反应混凝土中的碱与集料中的某些成份发生碱骨料反应,其生成物容易吸水膨胀,导致混凝土开裂。

1.1.3 拌和水及外加剂 拌和水或外加剂中氯化物含量较高时对钢筋蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。

1.2 温度引起的裂缝 当外部温度或结构内部温度发生变化,混凝土将发生形变,若变形受到约束,结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时将产生温度裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大混凝土结构中。温度裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热(当水泥用350kg/m3~550kg/m3时,混凝土将释放出17500KJ~27500KJ/m3的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在内部而不易散发,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时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土硬化后期。同时,裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

1.3 干缩裂缝 干缩裂缝产生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。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,干缩裂缝越容易产生,大体积混凝土中平面部位多见。干缩裂缝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。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。

1.4 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碳化至钢筋表面可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与混凝土中的氧气和水份发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长2~4倍,对混凝土产生膨胀应力,导致保护层开裂,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,必须引起重视。

1.5 施工工艺引起的裂缝 因为混凝土的拌制、浇筑、振捣、养护不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀而体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的方向出现。

2 混凝土裂缝控制

2.1 混凝土结构设计措施

2.1.1 严把原材料质量关 进场材料必须经严格检验达到技术标准后方能使用,对高标号混凝土使用高标号水泥,尽量减少水泥用量,水泥初凝时间必须大于45min。细集料使用级配良好的中砂,细度模数Mx大于2.6,含泥量小于2%。粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石,含泥量小于1%,针片状颗粒含量应小于5%。

2.1.2 精心合理地设计混凝土配合比 在保证混凝土具有良好工作性的情况下,严格控制混凝土的水灰比,减少水泥用量,确保水的用量控制在标准范围之内,减少混凝土的坍落度,以便造成不必要的材料浪费,节约成本。在混凝土中合理掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性、降低水化热,推迟热峰的出现时间。

2.1.3 其它设计措施 优化钢筋配置,根据“细而密”的原则,减小水平布筋间距,将混凝土中可能产生的收缩应力分散。由于挖孔、转角和形状突变处等部位应力集中容易产生裂缝,所以应采取有效的构造措施,例如在转角、孔边作构造筋加强;转角处增配斜向钢筋或网片;突变处做成渐变过渡等。

2.2 施工技术措施 在施工过程中细致分析混凝土集料的级配,控制混凝土的水灰比,减少水泥用量和混凝土的坍落度,严格按照设计配合比进行。混凝土拌合时间控制在2min,不能过短,也不能过长。搅拌时间短,混合料不均匀;时间过长,会破坏材料的结构。严格控制加水量,经常检测混凝土的坍落度,以保证混凝土具有良好的和易性,在保证和易性和泵送的前提下降低砂率。混凝土浇筑应选择一天中温度较低的时候进行,要振捣密实,可采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束而产生的拉应力。不论是收缩裂缝还是温度裂缝,混凝土的养护最为关键,所以要加强混凝土的早期养护,如等到混凝土脱模后才开始洒水养护的方法是错误的。混凝土浇筑收浆完成后,应尽快用潮湿的草帘、麻片等覆盖和洒水养护,使混凝土表面始终保持在湿润状态,不允许混凝土在高温下裸露曝晒。同时,为了避免由于化学反应引起的裂缝可以在钢筋表层涂刷防腐涂料。混凝土表面采用外覆有机涂层的方法能够有效阻止或降低诸如水、二氧化碳以及氯化物等腐蚀性介质向混凝土内部的渗透,从而有效地延长了混凝土的使用寿命。目前,国内常用的防护体系是环氧封闭漆+环氧云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯面漆。经过近多年的实践检验,该有机涂层能够对混凝土进行腐蚀防护,且效果良好,但造价较高。

3 结语

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇9

丛培新

辽宁省路桥建设三公司

摘要:对钢筋混凝土连续箱梁裂缝的成因进行分析,并结合已有工程实践,提出了控制预防裂缝产生、发展的措施。

关键词:钢筋混凝土连续箱梁 裂缝 成因 控制预防措施

1、概述

在城市立交和现今高速公路设计中,为满足线型的需要,保证立交线型美观,桥梁结构常常设计为连续箱梁,当桥梁的跨度小于25m时,通常最经济的结构形式为钢筋混凝土结构。在工程实践中,常常会发生钢筋混凝土箱梁的裂缝超过限度的情况,本文就钢筋混凝土箱梁裂缝的成因及工程设计中采用的预防措施谈一些看法。

2、钢筋混凝土箱梁裂缝成因 2.1钢筋混凝土箱梁裂缝概念

混凝土最主要的缺点是抗拉能力差,容易开裂。理论上讲钢筋混凝土构件均是带裂缝工作的,只有混凝土受拉,钢筋才能受力,只是混凝土受拉裂缝很细,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。《公路桥梁设计规范》(JTJ024-2000)对钢筋混凝土结构的裂缝宽度有明确的规定,在一般正常大气下不应超过0.25mm,处于严重暴露情况(有侵蚀性气体或海洋大气下)不应超过0.1mm。

钢筋混凝土结构裂缝宽度超过限定时,在使用荷载外界物理、化学因素的作用下,裂缝不断产生和扩展,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。

2.2钢筋混凝土箱梁裂缝,按基产生的原因可分为以下几类:

(1)由荷载效应(如弯距、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝;(2)由外加变形或约束引起的裂缝,主要包括地基不均匀沉降、混凝土的收缩、外界温度的变化;(3)钢筋锈蚀裂缝;(4)建材原因引起的裂缝;(5)施工原因引起的裂缝。

2.3钢筋混凝土箱梁裂缝的原因 2.3.1由荷载效应引起的裂缝

在设计中计算考虑不周,配筋不合理,结构尺寸不足,构造处理不当,刚度不足,施工阶段不按图纸施工,使用阶段超出设计荷载的重型车辆过桥等均可使箱梁产生受力裂缝。受力裂缝一般是与受力钢筋以一定角度相交的横向裂缝,以及由于局部粘结应力过大引起的,沿钢筋长度出现的粘结裂缝,这种裂缝通常是针角状及劈裂裂缝。

2.3.2地基基础变形引起的裂缝

对于全脚手架施工的钢筋混凝土连续箱梁,地基基础的变形为支架变形、支架地坪变形和桥墩基础竖向不均匀沉降,这些均可使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。

2.3.3温度变化引起的裂缝 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,混凝土将发生变化,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。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其北裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有:(1)年温差;(2)日照;(3)骤然降温;(4)水化热。

2.3.4收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩各类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自收缩和炭化收缩。

塑性收缩发生在施工过程中,混凝土浇筑后4~5h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。在构件竖向变截面处如T梁、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的顺腹板方向裂缝。为减少混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面分层浇筑。

缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水份逐渐蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水份损失快,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是缩水收缩。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。

自由收缩。自由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,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。

炭化收缩。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。炭化收缩只是在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳浓度的增加而加快,炭化收缩一般不做计算。

混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。

2.3.5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物破坏,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大2倍到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,加剧钢筋锈蚀结构破坏。

2.3.6施工材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、碎石、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

2.3.7施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝。

3、控制钢筋混凝土连续箱梁裂缝的措施

在实际的施工中,可以在设计单位的参与和主持下,对混凝土连续箱梁可能出现裂缝的原因进行认真分析,采取了一些预先防止箱梁裂缝的措施,取得了很好的效果,现概括如下。

(1)对钢筋混凝土连续箱梁的受力裂缝采取以下措施:a.采用成熟的计算程序和计算方法,对影响裂缝的因素进行分析,在计算中可以考虑。b.在箱梁构造上采用构造措施,比如对支点附近腹板、底板适当加厚。c.在箱梁的腹板中布设1束-2束预应力钢绞线作为应力储备,其布置按吻合索布置。计算中不考虑,结构的计算分析理论采用钢筋混凝土结构。d.在箱梁可能开裂的部位预先配置钢筋,比如支点附近腹板与顶板连接部的翼缘板下缘等部位。e.采用全脚手架施工的钢筋混凝土连续梁,支点处为墩台支撑,其余部分为脚手架支撑,两者刚度相关较大,如果混凝土一次浇筑,在自重作用下支点部分变形大于其他部分,易使支点附近箱梁用腹板开裂,因此施工时混凝土宜分段浇筑,先浇筑中部分,后浇筑支点部分。

(2)对温度不均匀变化引起的裂缝,采取在箱梁腹板、底板上设置通气孔,减小箱梁内外温差,减小不均匀温差引起的裂缝。

(3)为防止混凝土的收缩裂缝,对箱梁的腹板外侧分布钢筋间距适当加密,同时采用较小的分布钢筋直径。

(4)地基基础变形引起的裂缝,采取以下措施:对脚手架地坪进行加固处理,支架搭设好后应进行预压,预压重等于箱梁恒载自重,同时对桥墩基础沉降量进行控制,以保证各墩台基础的沉降量在一定的范围,并且各墩台基础的沉降差不能超过限定值。

(5)为保证混凝土质量,必须严格控制砂石的含泥量。

(6)加强配合施工,及时进行施工交底,在施工现场配合设计单位优化施工工艺。4 结束语

论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》 篇10

(作者:陈中杰 来源:中铁十一局三公司乌拉特前旗制梁场 时间:2010年12月10日)摘 要:本文结合场内预制T梁实际施工经验,针对预应力混凝土简支T梁预制过程中常见的一些裂缝形式,重点从裂缝产生各部位中剖析其成因,并探讨实际施工中具体的预防措施。

关键词: 混凝土

裂缝 成因 预防措施

目前,我国的铁路及公路建设得到迅猛发展,行业标准越来越高,施工难度相继增大,以场制桥梁为例,设计使用寿命100年,时速120-350Km/h不等,而混凝土受当地气候环境、设施、技术水平等影响,难免会出现这样或那样的裂缝。有些裂缝在承受活载或外界因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋锈蚀,严重影响梁体的强度、刚度及使用寿命。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免出现危害较大的裂缝,本文尽可能对混凝土桥梁裂缝产生的原因和部位作较全面的分析、总结,以方便施工找出控制裂缝的可行办法,达到防范于未然的作用。

梁体裂缝总体分为受力裂缝、非受力裂缝及表面龟裂,下面就该三种裂缝常出现部位、成因及预防措施进行简单阐述。

一、受力裂缝

受力裂缝一般出现在梁体终张拉后或承受活载作用下,部分梁场由于存梁台座承载力设计达不到存梁要求,梁体受自重影响造成不均匀沉降而产生裂缝亦为受力裂缝,受力裂缝在混凝土徐变及承受活载作用下会不断扩展,其危害性比较强。梁端腹板变截面处纵向裂缝

该种裂缝在T梁中较为常见,多出现于终张拉之后,特别是曲线梁较为突出,随着时间推移,混凝土徐变及受张拉影响梁体回缩,该裂缝会出现扩展现象。

1.1 成因分析

1.1.1 该部位受端模锚盒影响,钢筋设计布置不当,造成此处浇筑成型后混凝土基本处于“无筋”状态,较易开裂。

1.1.2该部位上下截面受临近孔道(N2及N3)张拉影响,受力面积悬殊较大,造成混凝土回缩量不一致,从而产生裂缝。

1.2 预防措施

1.2.1准确控制张拉力。张拉时必须严格掌握操作规程,对张拉油泵、油压表、千斤顶及时检查标定,张拉过程中送油速度宜慢不宜快,单个孔道张拉完成后及时以伸长值作校核,保证持荷时间,确保回油锚固力与计算值相符。

1.2.2 钢筋绑扎完成后,在变截面处加设一层钢筋网片并绑扎牢固以增强该部位混凝土抗裂性。

2下翼缘与梁底交界处竖向裂缝

该种裂缝多发生在梁体初张前后或移出制梁台座后,该种裂缝在静载试验中易作为判定梁体合格与否的关键。2.1成因分析

2.1.1 梁体在浇筑完成后,早期养护不及时,混凝土强度未到设计值进行初张或初张后混凝土强度上升慢,移出台座后受自身重力影响开裂。

2.1.2 初张拉时张拉力不足或张拉回油锚固力达不到计算值要求,梁体张拉力不足以抵消自重产生开裂。

2.1.3 梁体在温度未达到“2个15℃”前进行拆模。因底板较厚,混凝土凝结期间产生水化热,内部温度较高,下翼缘外侧接触空气的部分偏低,从而产生温度裂缝,移出台座后受自身重力影响导致裂缝扩展。

2.2预防措施

2.2.1 梁体浇筑完成后及时进行养护,确保早期强度上升,若梁场需加快制梁台座周转或遇冬季施工可考虑蒸汽养护,蒸汽养护需按相关规定执行。

2.2.2 初张拉力可适当加大,建议控制在终张拉控制应力的15%,张拉持荷完成后,及时检查回油锚固力,确保回油锚固力至计算值(回油锚固力为该孔道最终张拉力值)。

2.2.3 梁体拆模时确保环境与表层以及表层与芯部温差不超过15℃。3 梁端侧面竖向裂缝(支座板处)

该种裂缝多出现于初张拉之后,支座板处梁体两侧沿梁底至梁面方向产生竖向裂缝。该种裂缝短期不会影响梁体质量,若长期不处理,会造成内部结构钢筋锈蚀,混凝土碳化、保护层剥落,严重影响梁体耐久性。3.1 成因分析

3.1.1 初张拉时,梁体受力会产生压缩起拱变形,梁底回缩时,支座板与底模钢板、梁底混凝土与底模钢板间摩擦力不一致,从而造成支座板处沿梁底竖向开裂。

3.1.2 初张拉后,梁体产生一定弹性上拱,而制梁台座呈二次抛物线布置,此时梁体受力处于梁端处,若不及时将梁体移出存放,梁端会由梁体自重而产生开裂。

3.2 预防措施 3.2.1 支座板安装后,应于支座板与底模两侧及前端空隙处涂抹润滑剂来减少后期初张时的摩擦力。

3.2.2 梁体初张后应及时将梁体移出存放。4 沿预应力管道纵向裂缝

该种裂缝多出现于梁端第一、二节间的下缘侧面及梁底,有些亦出现在腹板与下翼缘交界处,此种裂缝一般处于预应力管道部位,走向与预应力管道也一致,特别是梁底出现此种裂缝的长度及宽度会影响静载试验效果。

4.1成因分析

4.1.1 梁体下翼缘较宽腹板较薄、钢筋布置很密导致梁体下翼缘及梁底混凝土较难振捣密实,该种部位混凝土抗裂性能差。

4.1.2 张拉力过大,梁体受高压在下翼缘或梁体混凝土较易产生纵向裂纹。

4.1.3 钢筋保护层垫块布置偏少,梁体浇筑过程中,钢筋受混凝土横向挤压向外侧偏移导致保护层过薄,梁体张拉时受到过高的纵向压力而沿预应力管道或主筋方向产生裂缝。4.1.4 混凝土配合比中,过多的水泥用量导致混凝土水化热较高,该种热量过多的囤积在预应力孔道内得不到释放,导致梁底或腹板与下翼缘交界处沿预应力孔道方向开裂。

4.1.5 混凝土坍落度过大,离析,粗骨料少,强度不高。

4.2 预防措施

4.2.1 合理掌握混凝土浇筑工艺以及分配好附着式振动器部位及振动时间,保证梁体下翼缘及梁体梁端混凝土浇筑密实。

4.2.2 控制住张拉前后的两个“三控”,精确控制张拉回油锚固力。

4.2.3 定位网片位置固定牢固,尺寸控制精确,确保孔道不偏向于梁体两侧。钢筋保护层垫块需呈梅花状布置,且每平米不得少于4个,若施工中发现个别部位保护层偏薄可加设垫块。

4.2.4 梁体浇筑采用合理的施工配合比,适当降低水灰比,浇筑完成后可适当提前拆除端模以帮助混凝土散热。

下翼缘至腹板斜向裂缝

该种裂缝多出现于距梁端4-8m,自下翼缘开裂延伸至腹板,呈斜向布置。

5.1 成因分析

由于制/存梁台座地基处理不良,或台座强度及承载力不符合要求,存梁后出现不均匀沉降,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致梁体出现不同程度的变形,导致梁体开裂,该种裂缝对梁体危害较大,严重的可能引起梁体断裂。

5.2 预防措施 梁体存放场地选用应避开膨胀性土区域,其地基承载力应通过检算并经测试合格后方可施工。梁体存放后,应坚持进行沉降观测,直至稳定后方可停止观测,若发现出现不均匀沉降现象,应针对沉降量于梁底加设垫块继续测量或对台座打斜桩进行加固处理等。

二、非受力裂缝

非受力裂缝在梁体中较为常见,其产生原因繁杂,一般由温差、混凝土收缩、钢筋锈蚀及冻胀等方面引起,下面就其产生的一些主要部位及成因进行简单分析。桥面裂缝

该种裂缝在桥面分布较广,多为表面裂缝,呈纵横交错,有些裂缝甚至贯穿整个桥面。1.1 成因分析

1.1.1 混凝土塑性收缩。混凝土浇筑后4-5小时左右,此时水泥水化反应激烈,出现泌水以及水分急剧蒸发,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。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。

1.1.2 混凝土干缩。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。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,便产生收缩裂缝。

1.1.3 桥面二次收面不及时或收面时洒水。由于桥面外露面积大,混凝土塑性收缩比较大,而二次收面主要是起在混凝土初凝前提浆弥补表面缺陷以及早期裂缝填平等作用,故此道工序显得尤为重要。因混凝土自身吸水已趋于饱和状态,若收面时人为洒水,致使多余的水呈游离状态,较易产生干缩裂缝。

1.2 预防措施

1.2.1为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,混凝土振捣要密实。

1.2.2 梁体浇注完成后应对桥面及时进行覆盖,防止表层水分过快损失,遇夏季施工时,覆盖后可进行洒水处理。

1.2.3 混凝土初凝前对桥面及时进行二次收面。挡碴墙裂缝

该种裂缝多为竖向裂缝,一般处于挡碴墙面或外侧面,宽细不等,有些会延伸至上翼缘板。

2.1 成因分析

桥面两侧受梁体腹板中心张拉影响而受力不均,导致桥面外侧(挡碴墙)受到较大应力,故在挡碴墙处设置断缝若干,往往断缝模具无法固定或固定不牢固,在混凝土振捣过程中模具移位,起不到伸缩缝的效果致使挡碴墙受张拉影响产生裂缝,也有部分由于挡碴墙混凝土振捣不密实产生裂缝。

2.2 预防措施

适当加大断缝厚度,并于挡碴墙模板加设卡具(建议焊钢筋条)以固定断缝模具,挡碴墙混凝土振捣过程中,不要人为采用振捣棒触碰断缝磨具。3 封端混凝土表面裂缝

封端部位混凝土产生裂缝多为混凝土干缩裂缝,一般表现为表面龟裂。

3.1 成因分析

封端部位混凝土本身具备微膨胀性,亦可补偿混凝土收缩变形,但该部位混凝土用量少,较难振捣密实,完成后不易养护,且大面积于空中暴露,水分散失快,比较容易出现干缩裂缝。

3.2 预防措施

封端混凝土用干硬性混凝土施工,坍落度控制在40mm左右,封端完毕后及时喷涂养护剂或采用塑料纸薄膜进行覆盖保湿。

钢筋锈蚀引起的裂缝

钢筋锈蚀引起的裂缝较易分辨,该裂缝一般出现于梁底及上翼缘板,混凝土裂缝周围存在暗黄色锈斑,时间越长,该种裂缝越明显。

4.1 成因分析

若钢筋发生锈蚀,其锈蚀产物的体积一般比原来大2倍以上,致使钢筋周围混凝土受到挤压,若钢筋锈蚀严重,钢筋保护层过薄可直接可导致混凝土保护层开裂,混凝土开裂后会加速钢筋的锈蚀,从而产生一个恶性循环,严重破坏混凝土结构,影响其耐久性。

4.2 预防措施 加强钢筋的防锈处理,产生锈蚀的钢筋需进行除锈处理后方可进行绑扎工序,施工时应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,同时严格控制混凝土中的氯离子含量。钢筋绑扎完成后检查保护层垫块数量及布置是否合理,防止混凝土浇筑过程中产生横向应力致使钢筋侵入保护层。

冻胀引起的裂缝

冻胀引起的裂缝多出现于压浆冬季施工中,该裂缝多出现于腹板及下翼缘,走向与预应力管道一致。

5.1 成因分析

场内预制桥梁中,混凝土冬季施工较为完善,但后期压浆工序保温措施往往比较困难,在浆体初凝前,若浆体受冻,其体积会发生膨胀挤压管道,混凝土受到巨大压力而产生开裂。

5.2 预防措施 冬季施工时尽量不安排压浆工序,若必要时需采取篷布覆盖煤炉取暖或其他方式进行保温,确保在压浆后三天梁体温度不得低于5℃。

三、表面龟裂

表面龟裂是梁体常见且较难避免的一种裂缝,裂缝较细,无规律可循,分布于梁体各部位,多出现于桥面、梁端及修补后混凝土表面。成因分析

1.1 混凝土早期养护不好,未及时覆盖,梁体外露面积较大部位受风吹日晒,混凝土干缩出现裂缝。

1.2 混凝土中水灰比过大,则混凝土收缩性大。

1.3 砂石料级配不好,空隙大,混凝土易收缩产生裂缝。

1.4 混凝土表面受昼夜温差较大影响或混凝土养护水温与梁体表面温差较大产生温度裂缝。

2预防措施

2.1 梁体混凝土浇筑完后,桥面要作好二次收面并及时进行覆盖,跟上养护。2.2 梁体浇筑采用合理施工配合比,适当降低水灰比。

2.3合理选用中粗砂及级配碎石,混凝土振捣务必保证其密实性,严禁为方便施工人员操作而降低混凝土质量。

2.4 混凝土初凝期间加强表面覆盖,合理掌握好梁体养护时机,特别是夏季要注意梁体保湿,不得在高温下对自身干燥的梁体进行洒水。

四、结束语

尽管桥梁裂缝成因复杂,但只要在相应部位认真总结分析,我们就能避免同样的裂缝出现在下一片梁上,加上严格控制各工序质量,我们就一定能制出合格的桥梁。

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