房屋砼结构(精选8篇)
房屋砼结构 篇1
1 房屋建筑砼结构产生裂缝的常见原因分析
1.1 施工材料质量方面的原因
砂、石以及水泥等施工材料的质量不过关会导致房屋建筑产生裂缝。如果对建筑的施工过程中, 使用了这些质量合格的材料, 最后竣工的工程也必然是豆腐渣工程。所以施工单位在选择施工材料时, 一定要选择质量性能好的材料, 这样建筑的质量才能得到保证。
1.2 建筑地基变形导致产生裂缝
地基变形以及不均匀的沉降都会导致钢筋砼结构产生裂缝。地基变形的情况对砼结构产生裂缝的大小、方向以及外形都是有重要影响的, 由于通常地基因变形而产生的应力都是很大的, 这就导致了产生的裂缝也是贯穿了整个钢筋建筑结构的。
1.3 砼结构因湿度的变化产生裂缝
砼结构在空气中结硬时会伴着其体积的减小, 这就是所谓的干缩现象。这种收缩裂缝也是普遍存在的, 在现浇框架结构以及现浇板式结构中都是较为常见的。砼的收缩的规律是前期收缩速度很快, 后期逐渐减慢, 并且其收缩值约为0.3‰。所以在构筑物的结构以及超长建筑物的结构中添加适量的微膨胀剂可以有效的解决砼的干缩问题。
1.4 砼结构因温度的变化产生裂缝
砼与大部分物质一样, 也具有热胀冷缩的性质。伴随着环境温度的剧烈变化, 砼因产生温度变形就会产生相应的温度应力, 当产生的温度应力大于砼本身的抗拉应力时, 砼结构就会产生结构裂缝。在现实工程中这种裂缝也是较为常见的。
1.5 工程施工工艺水平差而产生结构裂缝
水泥结石以及水分蒸发而导致的砼干缩是砼结构产生裂缝的常见原因。砼作为一种人工制造的材料, 其成型后的密实程度以及均匀性对其质量好坏都是有影响的, 如果在制造砼的过程中, 运输、振实、搅拌中任何一个工序出现了问题, 都会有很大的可能导致砼产生裂缝。施工时, 砼保护层尺寸不对、钢筋表面受到了污染或是浇注时碰撞了钢筋而导致钢筋移位都可能会使砼产生裂缝;砼早期的养护质量与砼结构产生裂缝也是密切相关的, 如混凝体因干燥过程过快而还没有完全硬化时, 就会产生收缩裂缝;模板构造不良、支撑的地基沉降或是刚度不够、或是过早拆模也都有可能使砼结构开裂。另外避免在天气恶劣的条件进行施工, 也是可以减少砼结构开裂现象的发生的。
1.6 砼结构受到外力荷载产生裂缝
因受到外力荷载而使砼结构产生的裂缝的因素有很多, 在施工以及使用的过程都是会出现的, 如拆模的方法不当、结构早期受到震动、张拉预应力的值过大等因素都是会使结构产生裂缝的。最常见的板受弯构件以及钢筋砼梁结构在受到外力荷载时也是会出现裂缝的, 对于那些有害的裂缝, 施工时应谨慎对待认真处理。
1.7 设计存在问题而产生裂缝
结构设计师在设计使的失误也会导致结构出现裂缝, 如梁的高度过小或跨度过大、截面的面积不够、配筋的位置不当、现浇主梁没有设置附加箍筋、因留槽而导致应力过度集中、建筑结构构件断面产生突变等众多因素都能够导致砼结构轻易的产生结构裂缝。
2 防止房屋建筑砼结构产生裂缝的改善措施
通过以上对房屋砼结构产生裂缝的原因的分析, 为了防止房屋建筑砼结构产生裂缝, 主要介绍一下几个方面的改善措施:
2.1 选择合适的材料防止裂缝的产生
选择水泥时, 不能选用安定性不合格的, 应选择水化热较低的水泥;选择粗骨料时, 其有害物质以及粘土的含量应符合要求, 同时应选择质地坚硬并且表面粗糙的石料;选择细骨料时, 应选用空隙小、颗粒粗、并且含泥量低的中砂;选择外掺加料时, 应尽量选用减水剂等外加剂, 可以有效改善砼的性能, 防止干缩现象的出现。
2.2 合适的搭配材料可以改善砼的工作性能
配料的配合比应采用低水灰比, 即通过使用低用水量进而降低水泥的用量, 增加水泥时也是有严格要求的。在配置砼时, 应严格计算水灰比以及水泥的用量, 在进行浇注之前必须搅拌均匀, 如果发现离析的砼, 应重新搅拌直至均匀。
2.3 配置钢筋时的重点工作
配置钢筋时应严格的按照施工图纸进行施工, 同时还应注意以下重点工作:钢筋的配置的位置必须是正确的, 当保护的位置不对时就可能使砼结构开裂;钢筋配置的间距过大也会到导致砼开裂现象的发生;当钢筋的规格以及数量有更改时, 必须要考虑更改后的钢筋对构件抗裂性能的影响。
2.4 砼浇筑时的注意事项
砼浇筑时, 振捣应适度并且均匀, 同时应避免利息现象的发生。砼的早期的养护工作也是很重要的。在湿度低、风速大或者是温度高等天气条件下, 应提前对砼结构进行喷水养护的工作, 覆盖保温材料的方法可以有效解决浇水养护工作存在困难的状况。
2.5 改善施工技术防止裂缝的产生
首先应注意加强地基的验收与检查的工作, 当地基的基坑开挖完成之后, 应及时要求设计单位和勘察单位进行验收工作, 对于地质情况比较复杂的地基, 设计单位在开挖之后还应要求勘察单位进行勘察及钻探工作, 如果发现地基的地质情况不够良好, 应及时的进行加固处理, 处理合格之后才能够进行下一步的施工工序。进行开挖基槽的施工工序时, 要注意不要扰动基槽的原状结构。当要进行施工的两个建筑的间距较近时, 应优先施工较深的基础建筑物, 这样能够有效的防止地基的基坑开挖过程中破坏已经建筑完成的地基础。当房屋建筑的各部分结构的所受的荷载作用力差异较大时, 应先进行高、重部分结构的施工, 低、轻部分的结构后进行施工。
2.6 进行模板工程时预防砼结构产生裂缝的重点工作
模板以及支架应具备足够的刚度要求, 这样当施工的外力荷载过大时, 模板也不会因变形过大而产生开裂的现象;模板的结构构造必须是合理的, 从而有效的防止模板各个杆件之间因为变形的差异而使砼结构产生裂缝;拆模的时间应把握准确, 拆模时如果发现时间过早了, 应确保砼结构不能开裂以及不被损坏, 同时拆模时应注意不要错过砼的水化热峰值, 这个值也就是砼的最佳的养护介入时机, 从而最大限度的保证砼结构的养护完好, 不发生开裂的现象。
通过以上的论述, 我们房屋建筑砼结构产生裂缝的常见原因分析以及防止房屋建筑砼结构产生裂缝的改善措施两个方面的内容进行了详细的探讨。钢筋砼结构出现裂缝的现象在现实中是较为常见的, 因此为了防止其产生裂缝, 应针对本文所分析的其产生裂缝的常见原因做好预防工作, 同时还应加强房屋建筑在施工以及使用时的治理工作, 确保了建筑结构的安全并且避免了不必要的人力物力资源的浪费。
摘要:进入到新世纪以来, 随着我国国民经济水平的快速提升, 我国房屋建筑行业也得到了较为迅速的发展, 房屋工程的规模也是越来越大。尽管房屋建筑行业仍在快速的发展着, 但是房屋建筑行业也存在的诸多的问题, 其中最为广大居民百姓所关注的问题就是房主建筑的结构产生裂缝的问题, 房屋结构产生裂缝对房屋的使用者的生活质量以及居住安全都是有着重要的影响的。通常情况下, 建筑产生裂缝在现实中是比较普遍的现象, 而且混凝土结构经常都是带着裂缝工作的, 在其受到外力的荷载作用不大时, 混凝体结构的裂缝隙非常微小或者是没有裂缝隙的, 这也是很难被人的肉眼所察觉到的。在现实的建筑中, 钢筋砼结构产生裂缝以及砖墙裂缝是最为常见的两种裂缝的现象。本文便对房屋建筑砼结构产生裂缝的常见原因分析以及防止房屋建筑砼结构产生裂缝的改善措施两个方面的内容进行了详细的分析和探讨, 从而详细的论述了房屋建筑钢筋砼结构的裂缝防止工作。
关键词:房屋建筑,砼结构,裂缝防止
参考文献
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[5]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].中国建筑工业出版社, 1997.[5]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].中国建筑工业出版社, 1997.
房屋砼结构 篇2
浅谈混凝土结构裂缝的常见种类的成因 及混凝土自身组成材料的控制措施
一、常见的混凝土结构裂缝种类及成因
1、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。塑性收缩产生的主要原因:混凝土在终凝前,由于表面失水过快,毛细管形成凹液面,由于表面张力作用,使得混凝土体积收缩,而此时混凝土的已接近硬化、失去塑性变形能力而强度极低,无法抵抗体积收缩,因此产生开裂。
塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝随机分布,长短不一,互不连贯。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。深度一般不大,但薄板结构可能贯穿。
2、沉降收缩裂缝;
沉降收缩指混凝土在浇筑以后,由于混凝土各组分密度不同,密度大的颗粒趋于下沉,而水则有趋于向表面上浮,造成在混凝土表面的泌水,从而使得硬化混凝土体积减少。
混凝土失水较快而产生的收缩若有钢筋或粗集料限制收缩时,沿钢筋或集料开裂。在大厚度的构件中,混凝土浇筑后数小时,即可发生这种裂缝,其原因是混凝土的塑性坍落受到或顶部钢筋的抑制。
3、混凝土的干缩裂缝;
混凝土置于不饱和空气中,因水分散失而引起的体积减缩。
干缩裂缝的产生原因系混凝土内外水分蒸发速率不同引起:混凝土表面暴露于干燥空气中,水分蒸发快,变形大,内部湿度变化较小变形较小,对表面干缩变形产生约束,行程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。
混凝土在硬化过程中的干燥收缩引起的体积变化受到约束时,如两端固定梁、高配筋率梁,或浇筑在老混凝土或坚硬岩基上的新混凝土,都可能产生裂缝。干缩裂缝的宽度有时很大,甚至会贯穿整个构件。
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6、沉陷裂缝; 沉陷裂缝产生原因:
(1).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,(2).模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,如冬季施工。
主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前进行必要的夯实和加固;二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀;三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡;四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序;五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
7、混凝土的碱—集料反应裂缝;
混凝土加水拌和后,水泥中的碱不断溶解,碱液与活性集料中的活性氧化硅起化学反应,析出胶状的碱—硅胶,从周围介质中吸水膨胀,其体积可增大到3倍,而混凝土胀裂,其特点是裂缝中有白色沉淀的胶体,呈杂乱的“地图”状。
碱—集料反应裂缝出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,应在施工中采取有效措施进行预防。
预防措施:
(1).选用不含活性SiO2的砂石集料;(2).选用低碱水泥和低碱或无碱分的外加剂;
(3).掺加合适的掺合料、锂盐有抑制碱集料反应作用。
8、荷载作用产生的裂缝。
构件在作用下产生内力弯矩,当拉应力超过了混凝土的抗拉强度时,即出现垂直于构件纵轴的裂缝。当构件在荷载作用下产生较大的剪应力时,将产生斜向裂缝。
(1).结构基础不均匀沉陷引起的裂缝
当结构的基础出现沉陷不均匀时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。
(2).结构、基础沉陷引起的裂缝
在过分凹凸不平的基础上进行浇筑,或模板沉陷、移动或斜面浇筑的混凝
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(6)、减水剂
减水剂的主要作用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,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。
(7)、引气剂
引气剂在混凝土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。在一定程度上可增强混凝土的抗裂性能。
应注意的是:外加剂不能掺里过大,否则会产生负面影响,在GB 8076中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135 %,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35 %。
(8)、增强纤维
掺入聚丙烯纤维(PP纤维)有助于降低混凝土的塑性裂缝。
2、配合比控制
(1)、合理的集料粒径、级配
①.级配良好时,混凝土体系的空隙率较小。
②.粗集料:在级配良好条件下,粗集料粒径适当增大,体系的空隙率减小,总表面积越小,每立方米水泥用量降低,有利于防止裂缝的产生。
③.细集料:宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因其孔隙率小,总表面积小,可以减少混凝土的用水量和水泥用量。
④控制集料尤其是细集料的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重。
(2)、采用各种措施,尽量降低混凝土水灰比
混凝土的用水量、水灰比、水泥用量对干缩均有影响,且互相有关联。试验表明,用水量的影响更大一些。
3、施工工艺(1)、养护
①.混凝土的良好养护是裂缝控制的重要技术措施。②.混凝土的良好养护,在于保持适宜的温度、湿度条件。
③.表面混凝土容易丧失水分导致开裂。因此混凝土浇筑后的最初几天是养
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⑾.凝土浇筑完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少温度裂缝,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇筑完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。(4)、温度裂缝的控制和防止措施
①.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、便捷约束后拉裂而产生的。
②.地下室混凝土开裂通常发生在浇筑后15d内,裂缝沿墙长每2~3m一道,根部及顶部几乎没有。
③.裂缝开展与地下室形状、设计构造、外墙长度、配筋及施工条件等都有一定的关系。
④.当混凝土温度高于气温时应适当考虑延迟拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。此时混凝土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,出现“温度冲击”现象,导致产生裂缝。
⑤.拆除模板后,不可用冷水直接浇于混凝土表面,应及时在表面覆盖保温材料,如泡沫海棉等,防止混凝土表面产生过大的温度梯度。⑥.混凝土应同时注意保湿,防止干缩产生。
⑦.混凝土的温度裂缝往往与干缩裂缝共同发生。在保温的同时,保持混凝土的湿度,两者应兼顾。
⑧.混凝土中合理配置钢筋或者掺入纤维材料是混凝土的裂缝控制的主要技术措施。
⑨.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。因此钢筋的直径细而间距密时,有利于提高混凝土抗裂性。⑩.混凝土裂缝控制的工程措施
◆钢筋的问距、尺寸、保护的厚度要严格按设计和规范要求加以控制,外墙内外层钢筋之间用方箍加以支撑,纵横向钢筋采用每点绑扎。
砼结构裂缝成因及控制措施 篇3
砼结构裂缝的成因复杂, 每一条裂缝都是多种因素相互作用的结果。砼结构裂缝的种类就其产生原因可分为以下几种。
1.荷载引起的裂缝。砼结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝, 被称为荷载裂缝。常见的荷载主要有直接应力裂缝和次应力裂缝。
(1) 直接应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载产生的直接应力引起的裂缝, 其产生的具体原因如下。
(1) 设计阶段。主要表现在:设计计算时, 结构不计算或部分漏算、计算模型不合理、结构受力假设与实际受力不符、荷载少算或漏算、内力与配筋计算错误、结构安全系数取值不合理等。结构设计时, 没有考虑施工的可能性, 设计断面不足, 钢筋设置偏少或布置错误, 结构刚度不足, 构造处理不当, 设计图纸交代不清等。
(2) 施工阶段。主要表现在:不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制构件受力特点, 随意翻身、起吊、运输、安装预制构件;不按设计图纸施工, 擅自更改砼结构施工顺序, 改变砼结构受力模式;不对砼结构做机器振动下的疲劳强度验算。
(3) 使用阶段。主要有:超出设计载荷的重型机械在搬运、安置过程中相互接触、撞击;发生大风、大雪、地震和爆炸等灾害等。
(2) 次应力裂缝。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝, 其产生的具体原因如下。
(1) 在设计外荷载作用下, 由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑, 从而在某些部位引起次应力, 导致砼结构开裂, 产生裂缝。例如, 两铰拱桥拱脚设计时常采用“X”形钢筋并同时削减该处断面尺寸的方法, 虽然理论计算表明该处不会存在弯矩, 但实际上仍存在弯矩, 而弯矩超过一定程度就会引起裂缝, 导致钢筋锈蚀。
(2) 结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等, 在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算, 设计人员一般根据经验设置受力钢筋。研究表明, 受力构件挖孔后, 力流将产生绕射现象, 在孔洞附近密集, 产生应力集中现象。在长跨预应力连续梁施工过程中, 经常在跨内根据截面内力需要截断钢束、设置锚头, 致使锚固断面附近产生裂缝。因此, 若处理不当, 在这些结构的转角处、构件形状突变处或受力钢筋截断处, 容易出现裂缝。
2.温度变化引起的裂缝。主要是由于:砼硬化期间, 水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面产生拉应力;后期在降温过程中, 由于受到基础或原有砼的约束, 又会在砼内部出现拉应力。此外, 气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。在一定条件下, 温度产生的拉应力会超过其他外荷载引起的应力, 当这些拉应力超出砼的抗裂能力时, 砼结构就会产生裂缝。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正确施工极其重要。温度裂缝的主要特征是裂缝会随温度的变化而发生扩张或合拢。
3.收缩引起的裂缝。在实际工程中, 砼因收缩而引起的裂缝是最常见的。在砼收缩种类中, 塑性收缩和缩水收缩 (干缩) 是砼结构体积变形的主要原因。此外, 自生收缩和炭化收缩也会导致砼结构发生变形。
(1) 塑性收缩。该收缩发生在砼浇筑后4~5 h, 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现象, 导致砼失水收缩, 同时骨料因自重下沉, 此时砼尚未硬化, 故称为塑性收缩。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, 就会形成沿钢筋方向的裂缝。
(2) 缩水收缩。砼硬化以后, 随着表层水分的逐步蒸发, 湿度逐步降低, 砼体积会逐步减小, 故被称为缩水收缩。因砼表层水分损失快, 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砼的约束, 致使表面砼承受拉力, 当表面砼承受拉力超过其抗拉强度时, 就会产生收缩裂缝。
(3) 自生收缩。砼在硬化过程中, 水泥与水发生水化反应, 产生收缩, 这种收缩与外界湿度无关, 且可以是正的 (即收缩, 如普通硅酸盐水泥砼) , 也可以是负的 (即膨胀, 如矿渣水泥砼与粉煤灰水泥砼) , 因此被称为自生收缩。该收缩在一定条件下也可使砼结构产生裂缝。
(4) 碳化收缩。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, 被称为碳化收缩。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增加而加快。碳化收缩也可诱使砼结构产生裂缝。
4.钢筋锈蚀引起的裂缝。由于砼质量较差或保护层厚度不足, 砼保护层受二氧化碳侵蚀, 碳化至钢筋表面, 使钢筋周围砼碱度降低;或由于氯化物介入, 使钢筋周围氯离子含量较高, 破坏钢筋表面氧化膜, 钢筋中的铁离子与侵入到砼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2~4倍, 从而对周围砼产生膨胀应力, 导致保护层砼开裂、剥离, 沿钢筋纵向产生裂缝, 并有锈迹渗到砼表面。由于锈蚀, 使得钢筋有效断面面积减小, 钢筋与砼握裹力被削弱, 砼结构承载力下降, 从而产生裂缝。此外, 锈蚀还会诱发其他形式的裂缝, 进一步加剧砼钢筋锈蚀, 导致结构破坏。
5.冻胀引起的裂缝。大气气温低于0℃时, 吸水饱和的砼出现冰冻, 游离的水转变成冰, 体积膨胀9%, 因而砼产生膨胀应力。同时, 砼凝胶孔中的过冷水 (结冰温度在-7℃以下) 在微观结构中迁移和重分布引起渗透压, 使砼中膨胀力加大, 砼强度降低, 并导致裂缝出现。砼初凝时受冻最严重, 成龄后砼强度损失可达30%~50%。冬季施工时, 对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施, 也可能产生沿管道方向的冻胀裂缝。
6.材料质量引起的裂缝。砼主要由水泥、砂石、骨料、拌和水及外加剂拌和而成。配置砼所采用材料质量不合格, 可能导致砼结构出现裂缝。
(1) 水泥。水泥安定性不合格, 水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢, 在砼凝结后继续起水化作用, 破坏已硬化的水泥石, 导致砼结构抗拉强度下降, 产生裂缝。水泥出厂时强度不足、水泥受潮或过期, 使砼结构强度不足, 均会导致砼结构开裂。另外, 当水泥含碱量较高 (例如超过0.6%) , 同时又使用含有碱活性的骨料时, 可能导致碱骨料反应, 使砼内各部分产生膨胀应力, 导致砼结构胀裂, 产生裂缝。
(2) 砂石、骨料。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大等问题, 都会导致水泥和拌和水用量加大, 影响砼的强度, 使砼收缩加大, 产生裂缝。砂石中云母的含量过高, 会削弱水泥与骨料的黏结力, 降低砼结构强度。砂石中含泥量高, 不仅会使水泥和拌和水用量加大, 而且还会降低砼结构的强度和其抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多, 也会延缓水泥的硬化过程, 降低砼结构的强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应, 使砼体积膨胀2.5倍, 也会导致砼结构产生裂缝。
(3) 拌和水及外加剂。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时, 对钢筋锈蚀影响较大。采用海水或含碱泉水拌制砼, 或采用含碱的外加剂, 可能导致碱骨料反应, 使砼结构胀裂, 产生裂缝。
7.施工质量引起的裂缝。在砼结构浇筑、砼构件制作、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, 则容易产生沿各个方向的裂缝, 特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝的宽度因产生的原因而异。
二、砼结构裂缝的控制措施
1.设计方面。
(1) 设计中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好砼构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的砼构件, 在没有足够变形余地时, 为防止裂缝所采取的有力措施;所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下, 有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗—放”结合、以“抗”为主或以“放”为主的设计原则, 选择合理的设计方案。设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中, 积极采用补偿收缩砼技术。常见的砼裂缝中, 有相当部分都是由于砼收缩而造成的。为此, 可在砼中掺用膨胀剂来补偿砼的收缩, 实践证明效果良好。在结构设计中, 设计人员应重视构造钢筋的配置, 特别是楼面、墙板等薄壁构件, 更应注意构造钢筋的直径和数量。对于大体积砼, 建议在设计中采用60 d龄期砼强度值作为设计值, 以减少砼单方用灰量, 并采用合理的砼掺和料。
(2) 材料选择和砼配合比设计方面。
(1) 根据结构的要求, 选择合适的砼强度等级及水泥品种、等级, 尽量避免采用早强高的水泥。选用级配优良的砂石原材料, 含泥量应符合规范要求。选用合适的掺和料和砼外加剂。掺和料和外加剂可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善砼的工作性能和降低砼成本的作用。
(2) 正确掌握砼补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果, 并通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
(3) 做好构件养护工作。配合比设计人员应深入施工现场, 依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况, 合理选择砼结构的设计坍落度, 结合现场的砂石原材料质量情况, 及时调整施工配合比, 协助现场搞好构件的养护工作。
(3) 现场操作方面。
(1) 浇捣工作。浇捣时, 振捣捧要快插慢拔, 根据不同的砼坍落度正确掌握振捣时间, 避免过振或漏振, 提倡采用二次振捣和二次抹面技术, 以排除砼内部的水分和气泡。在对砼裂缝的防治中, 对新浇砼进行早期养护可保证砼在早期少产生收缩。要控制好构件的湿润养护, 对于大体积砼, 有条件时宜采用蓄水或流水养护, 养护时间14~28 d。
(2) 砼的降温和保温工作。对于大体积砼, 施工时应充分考虑水泥水化热问题。要采取必要的降温措施 (埋设散热孔、通水排热等) , 降低峰值, 避免水化热高峰的集中出现。浇捣成型后, 应采取必要的蓄水保温措施, 如表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护, 以防止由于砼内外温差过大而引起的温度裂缝。避免在雨中或大风中浇灌砼。对于地下砼结构, 尽早回填土, 以减少裂缝的产生。夏季应注意砼的浇捣温度, 可采用低温入模、低温养护等措施, 必要时可采用冰块, 以降低砼原材料的温度。
三、砼结构裂缝的处理方法
建筑物从建成到使用, 包括设计、施工、监理、运营管理等多个方面, 设计疏漏、施工低劣、监理不力均可能导致砼结构出现裂缝。因此, 应严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理, 是保证砼结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中, 加强巡查和管理, 及时发现并处理问题, 也是一个重要的环节。砼裂缝处理方法主要有以下几种。
1.表面处理法。包括表面涂抹法和表面贴补法。表面涂抹法适用于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、不漏水的裂缝、不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝的处理。表面贴补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及变形缝的防渗堵漏。
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 (0.3 m以上) , 该法作业简单、费用低。宽度小于0.3 mm的裂缝、深度较浅的裂缝、裂缝中有充填物的裂缝、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, 可先开V形槽, 再作填充处理。
3.灌浆法。即此法应用范围广, 从细微裂缝到大裂缝均可适用, 处理效果良好。
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砼耐久性降低、火灾造成的裂缝等, 可采取结构补强法。该法具体包括断面补强法、锚固补强法和预应力法等。
四、结语
关于大体积砼结构防裂技术分析 篇4
关键词:混凝土,工程,大体积,裂缝
混凝土是建筑结构中应用最普遍的材料, 随着经济突飞猛进的发展, 对基础设施的要求也越来越高。混凝土结构出现裂缝是一个相当普遍的现象, 近代科学关于混凝土强度的微观研究, 以及大量工程实践所提供的经验都说明, 结构的裂缝是不可避免的, 科学的要求是将其有害程度控制在允许范围内。大体积混凝土的裂缝问题在国外研究较早。1933年, 美国开始修建世界上第一座高于200m的混凝土坝——胡佛坝, 对大体积混凝土进行了全面的研究。第一次采取温控制措施, 主要包括横缝分布均为15m, 混凝土的水泥用量为223kg/m3, 采用低热水泥, 浇筑层厚1.5m并限制间歇期、预埋冷却水管等。结果表明这些温控防裂措施是比较成功的。美国在对水工大体积混凝土温控裂缝方面, 在20世纪60年代初已形成了一套比较定型的设计、施工模式。前苏联在1977年修建了托克托古尔电站, 也形成了一套行之有效的大体积混凝土温控防裂措施。
1 大体积混凝土温度裂缝概念
混凝土结构的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝主要有三种是骨料和水泥石粘合面上的裂缝, 称为粘着裂缝;第二种是水泥石自缝, 称为水泥石裂缝;三是骨料本身裂缝, 称为骨料裂缝。微观裂缝在结构中的分布是不规则、不贯通的, 并且肉眼看不见。宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。大体积混凝土内出现的裂缝, 按其深度不同, 可分为贯穿裂缝, 深层裂缝及表层裂缝三种。贯穿裂缝切断了结构断面, 可能破坏结构的整体性和其危害性是较严重的;深层裂缝是部分切断了结构断面, 也有一定的危表层裂缝一般危害性较小, 但处于基础或老混凝土约束范围内的表层裂内部混凝土降温过程中可能发展为贯穿裂缝。温度裂缝是由温度变化在不同的约束条件下, 致使微观裂缝扩展形裂缝。一般来说, 表面裂缝如果较浅、没有发展到结构中的钢筋表面且变化不再发展, 通常不影响工程质量, 但绝大多数是有害裂缝。
2 大体积混凝土温度裂缝的特点
混凝土结构在施工及使用过程中, 主要承受两大类荷载:静荷载、和其他外荷载统称为I类荷载;变形荷载统称为Ⅱ类荷载。大体积混凝裂缝属于变形荷载 (Ⅱ类荷载) 引起的裂缝, 有两个较为显著的特点。
(1) 温度裂缝的起因是结构首先要求变形, 当变形得不到满足才引而应力又与结构的刚度大小有关系, 只有当应力超过一定数值时才引起混凝土开裂后, 变形得到满足或部分满足, 应力就发生松弛现象。如果度不高, 但是有较良好的韧性, 也可适应变形要求, 抗裂性能较高。混然属于脆性材料, 但是改善配比, 增加密实度在允许范围内提高混凝土能力也是控制开裂的一种途径。松弛变形是大体积混凝土温度裂缝区别产生裂缝的主要特点。
(2) 按普通外荷载计算原则, 从外荷载作用、结构内力形成、直至出现与扩展, 似乎都是在一瞬间完成的, 是某个“瞬间过程”。但是大体土温度变形的作用, 从变形的产生到温度变形应力的形成, 裂缝的出现都不是在同一时间瞬时完成的, 它有一个“时间过程”, 即为“传递过程个多次产生和发展的过程, 这是区别于外荷载裂缝的第二个特点。
3 温度裂缝预防措施
3.1 选择合理的结构形式和分缝分块
由于结构形式对温度应力及温度裂缝的产生具有重要影响。在寒冷地区, 应该尽量少用对外界温度敏感的薄壁结构;对于大体积混凝土块, 应尽量减少混凝土暴露面积。其次分层、分块浇注时, 浇注块尺寸对温度应力也有重要影响, 浇注块尺寸越大, 温度应力也越大, 也就越容易产生裂缝。
3.2 选择混凝土原材料、优化混凝土配合比
选择混凝土原材料、优化混凝土配合比的目的具体来说就是要求混凝土的绝热温升较小、抗拉能力较大、极限拉升变形能力较大、热强比较小、线膨胀系数较小, 自生体积变形最好是微膨胀, 至少是低收缩。
(1) 水泥的选择。一般情况下选择低热矿渣水泥, 中热硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。
(2) 掺用混合材料。混合材料的掺用是为了降低混凝土绝热温升、提高混凝土抗裂能力。当前的混合材料主要是粉煤灰, 这种材料的作用是提高混凝土后期强度。
(3) 掺用外加剂。外加挤有多种类型, 如减水剂、缓凝剂、早强剂等。减水剂具有减水和增塑作用, 在保持混凝土强度不变的条件下, 可减少用水量, 节约水泥, 降低绝热温升。缓凝剂和早强剂这分别运用在夏季和冬季施工中。
(4) 优化混凝土配比。在保证混凝土强度及流动性条件下, 尽量节省水泥, 降低混凝土绝热温升。
3.3 严格控制混凝土温度, 减小温差
严格控制混凝土温度是防止裂缝的最重要措施。一方面在同一浇注层降低内外温差, 减小自约束应力;另一方面降低相临上下浇注层温差, 减小外约束应力。
(1) 降低混凝土浇注温度, 通过冷却拌和水、加冰拌和、冷却骨料等方法降低混凝土出机口温度。一般来说冷却石子效果最好, 次为冷却沙和水, 冷却水泥效果最小。
(2) 水管冷却。一般在混凝土内埋设水管, 通水冷却降低混凝土温度。在混凝土内埋设温度传感器, 以全程跟踪混凝土温度场变化, 保证冷却水管充分发挥作用。
(3) 表面保湿、保温。一般在混凝土表面浇水后覆盖一层塑料薄膜, 再覆盖土工布等其它保温材料。在混凝土顶面蓄水可以起到保湿和保温的双重效果。
3.4 加强施工管理
(1) 提高混凝土施工质量。显然, 在一个混凝土浇注块中, 强度是不均匀的, 裂缝总是从强度最低的薄弱处开始开裂, 因此应加强施工管理, 提高施工质量。
(2) 薄层、短间歇、均匀上升。缩短相临浇注层的间隔时间能减小老混凝土对新混凝土的约束作用, 减小约束应力。
(3) 气温是影响混凝土入模温度的重要因素, 在气温底的季节浇注混凝土可以大大降低入模温度。因此, 尽量利用低温季节浇注体积大、作用关键的构件能较好地达到控制温度裂缝的目的。
参考文献
[1]朱伯芳.大体积混凝土结构的温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社, 1999.
钢筋砼框架结构工程质量控制 篇5
事前控制——施工前准备阶段进行的质量控制:事前控制是工程项目监理部开始进行监理的重点工作。事前控制必须做好如下工作。
(1) 组织对施工图纸进行会审和交底
结构的标高、配筋及截面尺寸是否有遗漏或错误;对图纸会审记录及设计变更问题, 及时在相应的图纸上标明, 避免因遗忘而造成失误。
(2) 审查施工单位提交的施工组织设计或施工方案
查对保证框架结构工程质量是否有可靠的技术组织、预防措施;如果高度大于4.5m的摸板及支撑系统应要求编制专项施工技术方案。
(3) 复核红线桩的桩位和水准点标高、定位轴线的测量成果。
(4) 检查工程中使用的主要原材料进场的质量情况。
检查水泥的品种、级别、出厂日期;水泥、钢筋产品合格证、出厂检验报告;参与对水泥、钢筋及钢筋焊接见证取样并送有资质的检测单位进行复验, 其质量必须符号国家标准规定的进场复验报告;检查砼所用粗细骨料的出厂合格证, 且须按进场批次进行见证取样, 送有资质的检测单位进行复验, 其质量应符号国家现行标准规定的复验报告;拌制砼所用的水宜用饮用水;当采用其他水源时, 水质应符合国家标准规定。
(5) 检查砼配合比设计情况
砼配合比报告单应由有资质的检测试验单位出具;检查砂石含水率现场测试结果, 审核调整材料用量后的施工配合比是否正确。
(6) 检查机械设备情况
检查工程必须的各种施工机械设备能否保证正常、安全运转, 是否有备用设备及备件;检查材料的计量器具是否有相应的技术合格证, 是否到有资质的法定计量检测部门进行了检验, 查阅校正证明。
(7) 检查承包方是否对施工人员进行了质量、安全方面的技术交底。
(8) 检查承包方专职管理人员和特种作业人员的资格证、上岗证。
(9) 检查施工现场道路、水、电、通信落实情况。
2 钢筋砼框架结构工程质量的事中控制
事中控制——正式施工过程中的质量控制, 事中控制是工程项目监理部进行监理的关键工作。事中控制必须做好如下工作。
2.1 应对模板分项工程进行以下检查验收
检查模板及其支架是否具有足够的承载力、刚度和稳定性, 支架的 搭设是否符号施工组织设计要求;模板的接缝是否严密不漏浆;基础梁、柱、板模板的标高及截面尺寸是否正确, 其尺寸偏差是否在规范允许范围内;固定在模板上的预埋件及预留孔是否安装牢固, 位置是否准确, 是否遗漏;对跨度不小于4m的现浇钢筋砼梁板, 其模板是否按设计或规范要求其拱;模板内的杂物是否清理干净。
2.2 在现浇砼前对钢筋工程进行如下检查验收
全数检查纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置是否与设计图纸相符;全数检查钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率是否与设计及规范要求相符;检查箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距是否与设计相符。注意有抗震要求的结构, 箍筋弯钩的弯折角度为135°、弯后平直部分长度不应小于箍筋直径的10倍;柱基、柱顶、梁柱交接处, 其箍筋间距是否按设计要求加密;钢筋的锚固、搭接、焊接长度均应符合设计及规范要求;注意纵向受力钢筋的最小搭接长度应按新规范GB50204-2002执行;砼板内双向受力钢筋及负筋应全数绑扎, 板内负筋及双层筋必须每隔800~1000加设钢筋撑脚;钢筋砼框架结构构件的保护层必须在安装钢筋时用垫块垫好, 其保护层厚度应符合设计要求及2002年版国家关于《工程建设标准强制性条文》的规定;在浇捣砼前必须设置砼浇灌运输道, 不允许翻斗车及人直接在钢筋上行走;不允许泵送管支座直接压在负筋上, 特别是悬臂梁、板负筋要防止踩下, 严格控制负筋的位置;钢筋安装位置的允许偏差不得超出规范要求。
2.3 砼浇筑时, 监理人员一定要做好如下控制
检查搅拌站是否按施工配合比准确计量;检查加料顺序、搅拌时间是否符合操作规程;按规定批量督促取样人员随机取样制作砼试块;砼振捣方法是否正确、是否漏振;应对模板及支架进行观察, 如发现胀模、下沉、漏浆等异常现象, 应通知施工单位即时采取措施进行处理;督促施工单位安排钢筋工跟班作业, 发现结构内钢筋偏位应及时予以校正;施工缝及后浇带留置位置及处理应按设计要求和施工技术方案执行;砼运输、浇捣及间歇的全部时间不应超过砼的终凝时间。
3 钢筋砼框架结构工程质量的事后控制
事后控制——结构砼浇筑后进行的质量控制;事后控制是工程项目监理部进行监理的必须工作。事后控制须做好如下工作:砼浇筑完毕后, 根据气温及砼硬化情况督促施工方派专人在12小时内对砼进行养护;养护时间须符合规范要求;砼硬化过程中, 在砼强度未达到1.2N/mm2前严禁受到冲击、振动、加载;督促施工单位对砼试块进行同条件养护, 到期按时送检, 判定浇筑的砼是否达到设计要求的强度;模板及支架拆除顺序应根据施工技术方案执行。底模拆除时间应根据规范要求执行, 严禁未达到砼强度要求就拆除底模。对拆模后砼的结构, 检查其尺寸偏差是否超过规范要求。当发现结构外观存在蜂窝、露筋、麻面、孔洞、裂缝、夹渣等质量缺陷时, 施工方不得自行修整。监理人员应根据实际缺陷程度, 区别对待:对一般的砼质量缺陷监理工程师应出具通知单, 要求施工方按技术处理方案整改;对影响结构性能及使用功能的严重缺陷, 应有施工方提出技术处理方案, 并经监理 (建设) 、设计单位认可。处理过程中, 监理人员须旁站监督, 对所产生的缺陷部位, 必须重新检查验收。监理单位或质量监督站应对结构砼强度作回弹检测。应对质量保证资料进行检查是否齐全、是否合格, 是否符合设计及国家标准所规定的要求。
4 结语
对钢筋砼框架结构的施工监理, 监理人员必须严格对上述三个阶段进行质量控制。对未 经监理人员验收或验收不合格的工序, 严禁施工方进入下一道工序的施工。加强对施工现场的巡视检查和旁站监督, 发现影响结构工程质量的问题, 绝不能放过, 责令施工方该整改的整改, 该返工的返工, 使工程质量自始至终处于受控之中。只有这样才能确保框架结构的工程质量, 尽到监理人员应尽的职责。
摘要:钢筋砼框架结构具有平面空间较大、建筑布置灵活, 能较大限度地满足使用要求的特点, 故其广泛地用于我国各类建筑物。依据工程质量形成的时间, 作为监理人员必须对该结构施工的事前、事中、事后的全过程严加控制, 才能确保框架结构的施工质量符合设计及规范的要求。
关键词:钢筋砼,框架结构,质量控制
参考文献
[1]龚志刚.关于钢筋混凝土框架结构施工中的质量控制问题[J].黑龙江科技信息, 2007 (13) .
[2]韩宏良.现浇框架结构的施工需要关注的几个问题[J].科技信息, 2007 (5) .
[3]陆关林.现浇框架结构钢筋和混凝土施工中存在的问题及防治措施[J].浙江建筑, 2007 (12) .
大体积砼结构施工技术探究 篇6
1 大体积砼的施工特点
1.1 砼强度级别高, 水泥用量较大, 因而收缩变形大。
由于几何尺寸不是十分巨大, 水化热温升快, 降温散热也较快。因此降温与收缩的共同作用是引起砼开裂的主要因素。
1.2 控制裂缝的方法不像块体砼那样, 要采用特别的低热水泥和复杂的冷却系统, 而主要依靠合理配筋, 改进设计, 采用合理的砼配比, 浇筑方案和浇筑后加强养护等措施, 以提高结构的抗裂性和避免引起过大的内外温差而出现裂缝。
2 大体积砼的施工方法
2.1 分块浇筑法。
为了尽量避免大体积砼内外的温差问题, 在进行施工过程中宜采取分块浇筑法。分块浇筑法又可以分为水平分段浇筑与竖向分层浇筑两种方式, 其中分层浇筑又可分为全面分层、分段分层及斜面分层三种方式。在竣工时间较充足的情况下, 可以将大体积砼的结构采取分层多次浇筑, 各施工层之间的结合均按照施工缝来处理。也就是薄层浇筑技术。这种技术能充分散发砼内的水化热。在施工过程中, 应注意每道程序的间歇时间, 如果间歇的时间太长, 会影响竣工, 同时也会使原来的砼对新浇筑砼产生约束力, 进而会在上下层砼结合面产生难以发现的裂缝, 如果间歇的时间过短则可能正处在下层砼的升温阶段, 表面温度高, 再覆盖上层砼, 就不利于下层砼的散热, 也可能造成上层砼的沉降问题, 提高裂缝的可能性。
2.2 二次振捣技术。
二次振捣技术, 对提高砼的抗裂性具有重要作用。大量的施工实践表明, 对已经完成浇筑但尚未凝固的砼加强二次振捣工作, 能有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等, 以此提高钢筋与砼之间的凝聚力, 避免由于砼沉降而产生裂缝, 并能以此降低砼内微裂的现象。提高砼的密实度, 并增强砼的抗压强度约10—20%, 有效防止裂缝产生。
2.3 优化大体积砼的搅拌。
在传统的大体积砼搅拌过程中, 水分会与湿润的石子表面直接接触, 在砼逐渐成形或静置的过程中, 水就会向水泥砂浆和石子的界面集中, 最终在石子表面形成水膜层, 在砼已经硬化后由于存在水膜层, 就会造成界面的过度层趋向疏松多孔化, 减弱了硬化水泥砂浆和石子之间的粘结性, 进而成为砼结构中最薄弱的环节。对砼的抗压力及其他物理学性能造成不良影响, 改进大体积砼的搅拌方式能有效提高砼的极限拉伸力, 避免砼结构的收缩, 为了进一步保障砼的质量, 可以通过二次投料的砂浆裹石或者净浆裹石等搅拌技术, 既能防止水分过于向石子及水泥砂浆界面集中, 又能保障硬化后的界面过度层更密集, 并提高约10%的砼结构强度, 提高其极限抗拉值与抗拉强度。大量的施工已经证明, 在砼结构的强度基本趋同的情况下, 能够适当减少水泥用量, 也避免了水化热的产生。
3 桥梁工程大体积混凝土裂缝形成的原因及影响因素
在桥梁中, 基础和锚旋的设计强度较低, 多采用低标号的水泥, 单方混凝土的水泥用量小, 属于水工大体积混凝土一类;而桥墩、承台、主塔和主梁零号块的设计强度较高, 多采用高标号的水泥, 单方混凝上的水泥用量多, 属于桥梁大体积混凝上一类。桥梁大体积混凝土与水工大体积混凝土都属于大体积混凝土范畴, 有着大体积混凝土所共有的属性。如: (1) 结构尺寸和体积庞大, 混凝土用量巨大; (2) 对构件除平常的强度、刚度和稳定性以外, 还有整体性、防水性和抗渗性等要求; (3) 受温度应力的影响比较明显, 必须做好温控防裂措施等。但是, 它们也有属于各自的特点。与水工大体积混凝土相比, 桥梁大体积混凝土有以下的特点: (1) 单位体积的混凝土水泥用量较大, 水泥水化产生的热量较多, 绝热温升较大, 温度峰值较高, 内外温差和温度梯度较大, 升温和降温速度较快; (2) 体积相对较小, 部分结构为薄壁型结构, 中心最高温度位置距表面距离较小, 受外界气温的影响更明显; (3) 混凝土设计标号高, 按受力情况配筋且配筋率较高, 其温度应力受钢筋的影响较明显。
3.1 大体积混凝土裂缝形成的原因。
大体积混凝上常见的质量问题就是混凝上结构产生裂缝。开裂主要与水化热、温差、混凝土收缩等因素有关, 是由于混凝土的变形受到约束而产生的。如果没有约束, 则混凝土可以自由伸缩, 就不会出现裂缝。与约束有关的因素如下。 (1) 水化热与约束:大体积混凝土在浇筑振捣以后, 水泥开始产生大量的水化热, 由于混凝土表面散热的影响, 混凝土中心温度向表面递减, 由温度的不同导致混凝土内外变形不统一, 中心混凝上与边缘混凝土变形不一致, 因而产生温度应力。由所受约束的不相同而导致产生温度应力大小也不相同。当混凝上抗拉应力不能抵抗温度应力的作用时, 结构就会产生裂缝。 (2) 地基和老混凝土与约束:当混凝土浇筑在比较坚硬的基岩或老混凝土上时, 混凝上浇注初期的水化热升温, 产生膨胀, 受到岩石或老混凝土的约束, 将产生较小的压应力。这是因为早龄期混凝土的弹性模量小, 还处在塑性状态的缘故, 所以, 当后期出现较小的温降时, 即可将压应力抵消。 (3) 温差与约束:在施工期间, 外界气温的突然下降会引起混凝土开裂。因为, 外界气温下降越多, 则内外温差越大, 温差越大, 温度应力就越大。更本质地说, 由于温差大, 外部混凝土与中心混凝土的变形差变得更大, 变形差越大, 结构所承受的变形应力越大, 当应力差出现负值时, 则会出现裂缝。在实际工程中, 常采用多种方法使混凝土表面保温, 尽量减小内外温差, 从而减少变形差, 变形差小了, 则外部混凝土对内部混凝土的约束也小了。外部混凝土对内部混凝土的变形约束小到足以让内部混凝上伸缩而外部混凝土不会开裂。
3.2 大体积混凝土产生裂缝的影响因素。
大体积混凝上产生裂缝的影响因素和裂缝形成的原因有着直接的联系。因此, 追寻其产生的原因, 可知有哪些影响因素会使大体积混凝上产生裂缝。大体积混凝土在施工阶段及建成后所产生的裂缝, 是其内部矛盾发展的结果。实质就是约束与反约束的关系, 当约束的量小于反约束的量时, 不可避免会产生各种温度裂缝。因此, 如何控制约束和反约束的关系是重点。大体积混凝上产生裂缝, 一方面是混凝土由于内外温差而产生应力和应变;另一方面是结构物的外部约束和混凝土各质点间的约束, 而产生的应力和应变。一旦温度应力超过混凝土的抗拉应力时, 即会出现裂缝。
4 结语
大体积混凝土技术的实施运用是关系到浇筑施工质量以及工程造价的重要技术。随着社会的发展, 对此技术的要求更加严格, 针对大体积砼可能出现的施工技术问题来进行深入地思考分析, 研究出最为合适的解决方案是我们目前的主要任务。
摘要:大体积砼施工的技术十分复杂, 因此对于施工的技术有更高的要求。施工过程中常涉及到大体积砼的问题由于其具有体积较大、结构厚、钢筋密等特点, 因此对施工技术提出了更高的要求, 只有重视大体积砼的施工问题, 避免裂缝的产生, 才能确保施工质量。
关键词:大体积,砼,施工,技术,结构
参考文献
房屋砼结构 篇7
1 裂缝的类型及产生原因
1.1 从受力的角度划分
裂缝从受力角度来划分可分为结构性裂缝和非结构型裂缝。结构型裂缝主要是由受力引起的, 如各种结构在主要和在作用下, 抗拉、抗震强度不足, 预应力结构在张拉、温度收缩引起的次应力、连续击出不均匀沉降以及温度应力等。这类裂缝基本上是不允许出现的。非结构型裂缝是非受力因素引起的, 如施工不当、气候影响等, 对这类裂缝则视承载力的类型和结构的形式, 对结构的宽度有所限制, 裂缝超过0.15mm者必须处理。
1.2 从裂缝的成因划分
从裂缝的成因可将裂缝分为温度引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、沉降引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝和施工裂缝等。
(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, 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。在拆模前后, 表面温度降低很快, 造成了温度陡降, 也会导致裂缝的产生。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性, 深层裂缝的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。
(2) 收缩引起的裂缝。
混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的, 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, 另外还有自身收缩和碳化收缩。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥, 混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率, 在固体颗粒水面产生毛细管张力, 混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。收缩引起的裂缝是不规则斜裂缝, 在钢筋以上, 似龟纹。
(3) 沉降引起的裂缝。
由于基础产生竖向不均匀沉降或水平方向位移, 使结构中产生附加应力, 当其超过混凝土结构的抗拉强度时, 结构开裂。
(4) 钢筋锈蚀引起的裂缝。
由于混凝土质量较差或保护层不足混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面, 使钢筋周围混凝土碱度降低, 或由于氯化物介入, 钢筋中铁离子含量较高, 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。由于锈迹, 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, 并将诱发其他形式的裂缝, 加剧钢筋锈蚀, 导致结构破坏。
(5) 冻胀引起的裂缝。
混凝土构件是非匀质密实构件, 其内部存在各种空隙, 当处于吸水饱和状态的混凝土温度低于0℃时, 内部水分冻结, 体积膨胀9%, 使混凝土因膨胀而产生拉应力导致裂缝出现。冬季施工时, 对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施, 也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于0℃和混凝土吸水饱和, 是发生冻胀破坏的必要条件。另外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;养护不足使混凝土早期受冻等, 均可能导致混凝土冻胀裂缝。
(6) 施工材料质量引起的裂缝。
由于施工中配置混凝土所用材料不合格, 可能导致结构出现裂缝。因此在材料选择时应做到:优选材质, 提高混凝土的抗拉性能;引用微膨胀外加剂, 改善混凝土的收缩性能;选用有效地缓凝高效减水剂和粉煤灰, 提高大体积混凝土的和易性, 减少水化、配合比设计时最大限度的增加粗骨料用量, 减少水泥用量。
(7) 施工裂缝。
施工裂缝比较普遍, 上述几种裂缝中实际上都包含有施工因素, 除此之外, 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装和预应力张拉等过程中, 若施工工艺不合理, 都导致混凝土构建开裂。
2 裂缝防治措施
2.1 裂缝预防对策
(1) 混凝土的成分中应控制好坍落度, 粉煤灰和外加剂要适量, 经严格试验测定后用于现场配置混凝土。
(2) 施工期间应避免在高温段或极低温施工, 而应选择一天中适宜的温度进行。
(3) 设模板时, 加固模板的强度或基础支撑, 并设置适当的预拱度以满足在浇筑混凝土后的模板变形。
(4) 在混凝土振捣中要注意振捣方式, 确保振捣质量, 可研究采用二次振捣的方式:除了浇筑时的振捣, 在混凝土初凝前可再翻振一次。
(5) 适当加大温差幅度, 可参照国外有关温度应力的规定进行布筋若局部受力集中或临时荷载较大时可适当布置构造钢筋。如箱梁腹板处;增加角隅处的钢筋等。
(6) 养生中, 注意根据混凝土反应的时间洒水, 以降低水化热, 初凝一段时间后注意保温、保湿, 同时保证足够的养生时间。
2.2 裂缝处理
(1) 针对裂缝较小, 且停止了扩展、对结构受力不产生较大影响的情况, 可采取表面封闭处理这类方法。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。经过修补处理后, 同时可以完全消除渗水现象。适用此法如非荷载裂缝等。
(2) 针对裂缝开展较大的情况可采用压力灌浆。具体步骤为:将裂缝凿成v型或梯形等, 具体尺寸视具体情况而定;然后将凿面清洁、干燥、保持无灰尘、油污等;封住槽口, 并埋设浆嘴, 设置排气孔;灌浆液直至全部灌注, 气孔有浆液体流出, 塞住气孔;处理表面与原表面平整一致。这种方法能使开裂的部分形成整体, 整个构件能一起工作。
(3) 针对受裂缝破坏梁体需要加强承载力的情况采用补强加固。常用方法是在原裂缝处沿垂直裂缝的方向粘贴片板, 如钢板、GFRP或FRP板, 然后粉刷成表面色。外部粘贴加固方法, 较少改变结构自重、尺寸等, 施工方便, 耐久性好, 在加固技术中正越来越被广泛地采用。
3 结语
混凝土桥梁是桥梁工程施工中容易产生和难以防范的一个重要问题, 如处理不当, 将直接影响桥梁的工程质量, 并有可能导致严重的后果。桥梁裂缝成因复杂、多样, 必须具体问题具体分析, 正确把握问题的实质。在各个环节, 合理采取相应对策加以防治。有关混凝土桥梁裂缝的研究和探讨, 对发现、合理分析和有效控制裂缝具有重要的实际意义
参考文献
[1]朱汉华.预应力混凝土连续箱梁桥裂缝分析与防治[M].北京:人民交通出版社, 2006, (03) .
房屋砼结构 篇8
结构受力合理形式对结构形式与具体建筑方案及环境条件等要素相互结合、作用后所的综合性能中的结构受力特性侧面的描述, 也是对结构的整体抗力性能得到充分发挥程度的肚量。在结构受力特性影响因素中, 结构形式诸要素的影响往往比较稳定。千差万别的建筑方案所决定诸要素的影响是积极主动、灵活多变的, 且其影响的稳定性较小, 弹性大, 极易发生变化。环境因素 (如场地类别、设防烈度、基本风压等) 的影响主要表现为对某结构形式与方案特征结合后的动力特性、几何侧度 (高度、高宽比、长宽比等人体型等方面的限制。一般的, 结构受力合理性影响因素可以概括为两个方面:综合抗力 (包括综合抗震、抗风能力) 和结构的整体稳定性 (合抗倾覆能力) 。
1 影响综合抗力的影响因素。
影响结构综合抗力的因素很多, 有些是设计或施工完成后结构所特有的。对结构选型阶段所考察的概念结构, 其影响因素可概括为两个方面的因素指标:结构的整体强度 (包括抗震、抗风强度) 和结构的整体协调变形能力。
2 结构整体稳定性 (合抗倾覆能力) 的影响因素。
高层建筑随着高度的增加, 刚度相对减小, 在水平载荷作用下, 倾覆力矩增大, 例向变形增加, P-D效应加剧, 对结构整体稳定性的要求也逐渐提高。整体稳定性的主要影响因素, 可概括为结构的整体刚度和抗倾覆能力两个方面。充分恰当的结构整体刚度 (包括抗弯、抗剪、抗扭刚度) , 对限制结构遭遇中大地震的水平位移及层问位移, 对减小P-D效应、减轻震害、防止突然倒塌、保证电梯等设备的正常运行、防止填充墙、装修材料等的损坏有着重要意义。其合理性影响因素为结构形式、高定比、设防烈度、基本风压等;结构的整体抗倾覆能力主要受建筑方案的高宽比、长宽比设防烈度、基本风压等因素的影响。本文通过对该问题的分析, 获得了结构抗震选型的主要影响因素, 并建立了能观反映高层钢筋谈结构抗震选型诸影响因素及其之间深层次联系的整体因素框架模型禁因素关系图, 本文的研究得到以下结论:a.结构抗震选型作为高层钢筋议结构抗震设计的关键环节, 其影响因素繁多 (部分因素具有随即、模糊、耦合性) , 且主要集中在建筑方案、结构形式、环境条件、当前造价与预期维护、改造费用等几个方面。b.诸影响因素间的关系具有多维性、层次性。本文给出的因素关系图一方面为人们认识和控制该类结构抗震选型提供了全面、系统的基础信息;另一方面也为对该类结构抗震选型问题的进一步深入研究提供了前提。c.本文绘出的因素框架模型对设计质量评价及现有建筑物的综合性能评价与维护也具有一定的指导意义。
摘要:从探讨钢筋砼结构形式、建筑方案特征、环境条件三方面要素的相互作用关系入手, 把当前投资与未来经济效益融合在一起, 对高层钢筋砼结构抗震选型的影响因素及因素间所隐含的内在联系进行了研究, 建立了诸因素的整体框架模型。
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