裂缝控制施工技术(精选12篇)
裂缝控制施工技术 篇1
目前建筑工程中混凝土裂缝是普遍存在的现象, 发生在建筑物的不同部位对建筑物有着不同程度的危害。但在现浇楼板中的裂缝对建筑物的危害极其严重, 直接影响建筑物的使用功能。因此如何预防和控制现浇楼板中的裂缝是本文的主要目的。
兰州某学院教工住宅4#、5#楼 , 建筑面积37 000m2, 主体28层 (局部30层) , 地下二层, 剪力墙结构。东西长66.4m, 南北长32.7m, 中间设1.0m宽的后浇带。
1 现浇楼板裂缝的类型
该工程主体结构施工到一层时, 发现顶板下出现了贯穿裂缝, 新浇筑的楼板上表面亦出现裂缝。经现场检测和分析, 裂缝类型大致如下:
第1种裂缝在楼板上表面出现, 分布不规则, 成龟裂形式;还有在楼板钢筋上方, 沿钢筋方向裂缝。大多裂缝宽度在0.2mm内, 极少裂缝宽度在0.3mm左右。裂缝长5~20cm, 深3~10mm。形成原因:①原材料质量较差, 如骨料级配太差、含泥量超标、使用高水化热水泥②塑性及干缩引起裂缝。混凝土浇筑时由于气温影响, 昼夜温差较大, 致使表面失水过快、过多引起开裂;混凝土硬化后, 多余水分将蒸发而在混凝土内部留下许多毛细孔, 造成混凝土的体积减少, 同时在混凝土的水化过程中也会引起混凝土的体积发生收缩。混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌合用水量、骨料规格、振捣密实程度和养护的好坏等有关。③配合比不当, 到现场的混凝土坍落度过大, 混凝土坍落度大加快失水;④由于混凝土坍落度偏大, 混凝土在振捣时表面积聚大量浮浆, 施工人员未清除, 致使混凝土成型后表面强度不够;⑤楼板较厚, 浇捣过程中任意加水、浇捣不够密实, 振捣不实造成沉降裂缝;⑥一次浇筑面积较大;⑦浇筑速度过快, 浇筑过快导致了混凝土收面过早;⑧局部保护层过薄;养护不当或不到位。
第2种裂缝为贯通裂缝, 形成原因是:①混凝土在未达到预定强度前过早受载, 且施工荷载较大;②保温不好, 造成混凝土收缩和温度裂缝。
2 裂缝的控制与预防措施
通过对上面裂缝产生原因的分析, 我们针对造成楼板混凝土开裂的因素在以后施工过程中采取了一些预防措施和控制办法, 并且成效显著:
(1) 严禁出现楼板贯通缝, 在混凝土强度未达到1.2MPa时不准上人施工。根据气温变化, 每隔1周做1次1.2MPa混凝土条件强度检测, 以确定上人时间。严禁在楼板上大量集中堆载, 规定截载不超过2kN/m2 (设计荷载为5kN) 。
(2) 调整混凝土配合比, 砂率控制在38%~42%, 施工时将混凝土的坍落度控制在8~10cm。最大限度控制水泥用量, 掺加粉煤灰替代部分水泥, 一般掺量为10%~20%。选用中低水化热、低收缩的水泥。掺加适宜的外加剂, 改善混凝土性能。
(3) 加强混凝土养护, 浇筑完的混凝土及时进行保温、覆盖。冬季特别注意保温工作, 防止温度应力引起混凝土开裂, 保温应在混凝土初凝前进行。夏季施工须及时进行撒水养护, 混凝土硬化达到一定强度后, 并用麻袋片覆盖友保证水分不流失太快, 板面保持湿润。养护时间不少于14d, 并对其表面裂缝情况做好观察与记录。
(4) 温度控制措施 , 为了降低水化热温升, 采取降温保温养护:对于大于200mm厚的楼板, 宜进行温度测试, 根据混凝土温度变化情况, 及时增补保温材料, 使其缓慢降温;及时了解气象预报, 在气温骤降前采取预防措施。
(5) 楼板采用平板振捣器振捣密实, 无气泡为止 (梁用振捣棒) , 若出现局部过振须将表面浮浆刮去。
(6) 楼板表面至少搓平3次, 最后一次搓平压实在混凝土初凝后终凝前进行, 以保证混凝土不再下沉引起裂缝。
(7) 为了减小因伸缩、浇筑速度过快引起的裂缝, 设施工后浇带, 将楼板分成大致相等的4块, 同时在施工时每块板中间留置1条施工缝。这样使每层楼板化整为零, 以减少裂缝。
(8) 严格控制楼板钢筋不超高, 在浇筑混凝土时为保证板厚, 除拉线控制外, 采用同板厚尺寸的“十”字撑插点控制。
(9) 为减少混凝土的水化热, 混凝土浇筑时采用“分层浇筑、循序渐进、一次到顶”的浇筑工艺, 分层厚度一般不超过50cm;控制混凝土出盘温度, 降低混凝土入模温度;并浇水降温;采用平板振捣器振捣密实, 并设专人看模, 以防炸模, 振动时不得采用振动棒赶送混凝土, 不得漏振或过振。
(10) 调整混凝土的浇筑时间, 风大的天气不浇筑, 气温高的时段不浇筑。
3 结语
通过对施工技术的不断实施和改进, 在后面的施工中, 楼板贯穿裂缝没有再出现, 常见的楼板表面非结构裂缝也得到很好控制, 兰州某学院教工住宅4#、5#楼工程在结构施工期间经过两次主体结构评审小组的检查考核, 最后取得了很好的成绩, 在检查过程中建设单位、质量监督部门等各评委对该工程的楼板板面质量给予了较高的评价。
参考文献
[1]王铁梦.建筑物裂缝的控制[M].上海:上海科学技术出版社, 1992.
[2]李瑞华, 梁斌万.混凝土施工中非结构性裂缝产生原因及防治[J].施工技术, 2002 (4) .
裂缝控制施工技术 篇2
制措施
【摘要】本文论述了墙板结构裂缝的产生机理,并提出了预防该裂缝的措施。
【关键词】墙板结构;裂缝;控制【Abstract】The article discussed mechanism of wall structure, cracks, and proposed measures to prevent the cracks.【Key words】Wall structure;Crack;Control
1.引言
随着建筑技术的 发展,建筑物的高度越来越高,对于一般的高层建筑,在设计中普遍采用现浇剪力墙结构设计,并使用大流动度的泵送混凝土浇注施工。众所周知,预拌混凝土技术的发展极大地方便了高层建筑施工的要求。泵送混凝土无论从其原材料到其工作性能都与普通混凝土有很大的区别,预拌混凝土快速发展的同时也带来一个问题-结构裂缝,在施工过程中结构的裂缝经常成为一项重要的因素进行
考虑。
混凝土结构的裂缝是难以避免的,在工程实际中更多的是对混凝土进行有效的控制,使其裂缝宽度限制在允许的范围内,不至于对工程的结构安全及使用造成影响。相对于梁板结构而言,墙板结构中发生裂缝的可能比前者要少得多,但在建筑施工中墙体裂缝同样应得到重视,如果发生裂缝,会导致建筑物发生渗漏或影响结构物的整体性能及抗震性能,并可能使居民造成不安全心理,所以对于墙板结构的裂缝也应引起足够的重视。
2.墙板裂缝的产生原因
众所周知,由于墙体混凝土相对梁板部位混凝土的暴露面积要小,水分蒸发的速度相对要缓慢得多,所以因养护等原因而引起的裂缝较少,墙板结构发生的裂缝主要有:温度裂缝、收缩裂缝、分层缝、冷缝等。
在剪力墙结构中,墙板往往很长。而且结构复杂,由于水泥水化所产生的水化热在结构中产生的温度应力很可观,同时过长的墙板结构容易引起较大的收缩,这些因素都会使墙板产生裂缝。
对于混凝土材料,不受限制的收缩(自由收缩)不会引起开裂,受到限制的收缩(限制收缩)达到一定值时就会引起开裂。引起墙板裂缝的主要因素是收缩、水化热及降温引起的拉应力。混凝土由于温度变化,发生体积变形、膨胀或收缩,当这种体积变化受到约束时,就会产生内应力,这种应力超过了混凝土的抗拉强度,就会引起混凝土开裂。
3.控制措施
3.1原材料控制。由于在剪力墙中配筋很多、很密,为了保证混凝土在结构中的最紧密填充,应当控制石子的最大粒径和粗细集料级配。如石子粒径较大,石子容易卡在钢筋中间,或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大,从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝。
砂石料的含泥量必须严格控制,当砂石料含泥量超过规定,不仅增加了混凝土的收缩,同时又降低了混凝土的抗拉强度,容易引起裂缝。
由于墙板结构施工中的水化热及收缩很可观,所以应尽可能选用低水化热、低收缩的水泥。一些施工单位为了追求
较快的施工进度,盲目使用高早强水泥,但是高早强,必然导致高收缩及水化热峰的提前出现,这对控制墙板裂缝是很不利的。
3.2施工组织控制。对于±0.000m以上的墙体,出现裂缝的可能是较小的,容易出现的裂缝是冷缝和分层缝。这些都是由于施工组织不合理造成的。在施工中应防止侧模的偏移,开始浇注时应加强对墙根部的振捣,以防止产生烂根现象。混凝土的运输应均匀连续,防止产生冷缝或施工缝。
采用 科学 合理的施工组织设计,根据混凝土的凝结时间对混凝土的浇注施工及混凝土搅拌站的混凝土供应做合理的协调,使上层混凝土在下层混凝土浇注后3-5h内浇筑(不是控制在下层混凝土的初凝之前)。混凝土的初凝时间并不是混凝土不致出现冷缝的终凝时间,实际上在此时浇注混凝土,上下层混凝土的结合已经很弱,如在混凝土接近初凝之时,对混凝土进行振动,同样也会在新旧混凝土之间形成一层薄弱层,影响结构的整体性,形成冷缝。
为防止产生分层缝,在浇筑上层混凝土时,捣棒应插入下层混凝土5-10cm,以利于两层混凝土充分结合。同样,分层缝的出现也将使混凝土的整体性能降低。
对于箱型基础中底板上长墙的裂缝往往是难以避免的,这是由于受到底板混凝土外约束的影响,墙体混凝土要收缩,底板约束这种变形,使墙体受到拉应力,导致墙体出现裂缝,这种裂缝往往沿着长墙的全高发生,宽度较小,沿着墙体长度方向上,每隔一定距离便产生。这种裂缝可通过设臵温度钢筋来克服,通过配臵一定数量的温度钢筋,并采用细而密的构造钢筋,使构造钢筋起温度钢筋的作用。同时在底板上外墙混凝土浇筑时,应注意分段施工,合理分段,避免长度过长,应设臵温度伸缩缝或后浇缝。
对墙体的养护效果往往不很理想,在拆除模板后刷上一层养护剂,可防止混凝土内部水分的过度挥发,并应进行充分的浇水养护,以保证水泥的充分水化。
3.3结构设计控制。为防止墙板结构的裂缝,在结构设计方面主要应考虑好温度钢筋的设计(水平筋),充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。
由于引起墙板裂缝的主要因素是水化热及降温引起的拉应力,所以必须尽可能减少入模温度,应分层散热浇灌,预防激烈的温、湿度变化,为混凝土创造充分应力松弛的条
件。
应避免结构突变,(或断面突变),产生应力集中,导致应力集中裂缝。当不能避免断面突变时,如在孔洞和变断面的转角部位,由于温度收缩作用,也会引起应力集中,此时应作局部处理,做成逐渐变化的过度形式,同时加配钢筋。
3.4配筋对控制裂缝的作用。钢筋会约束收缩,但不能阻止收缩,它对钢筋混凝土收缩的约束作用会在混凝土中产生拉应力,在钢筋内引起压应力。增加钢筋数量会减少收缩,但会增加混凝土的拉应力,如果钢筋很多,约束可能会很大,也足以引起混凝土开裂。
钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸,对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。在墙板结构中,采取增配构造钢筋的措施,使构造钢筋起到温度筋的作用,能有效地提高混凝土的抗裂性能。
构造筋的配筋原则应做到“细一点、密一点”。即配筋应尽可能采用小直径,小间距设计。提高混凝土结构的含钢率或减小钢筋直径都可提高材料的抗裂性能,但减小钢筋直
径、加密间距要比提高含钢率效果明显一些。采用直径8-14mm的钢筋和100-150mm间距是比较合理的,结构全截面的配筋率不宜小于0.3%,应在0.3-0.5%之间。受力筋如能满足变形的构造要求则不再增加温度筋;构造筋不能起到抗约束作用的,应适当增加温度筋。
4.结论
(1)墙板结构的裂缝主要有收缩裂缝、温度裂缝、分层缝和冷缝等;
(2)应进行 科学 的施工组织设计,以预防分层缝和冷缝;
(3)应严格控制混凝土原材料;
(4)要充分利用配筋来减小混凝土的温度应力。
参考 文献
[1]王铁梦 工程结构裂缝控制 中国 建筑 工业 出版社 1998
试论混凝土裂缝施工技术与控制 篇3
【关键词】混凝土;裂缝;成因分析;施工技术;控制
近些年,随着我国经济的快速发展,无论城市设施建设还是工业与民用建筑的建设,用的商品混凝土也越来越多,但施工中的混凝土温度裂缝问题日显突出,并成为具有相当普遍性的问题,给带来了严重的安全隐患。因此,对混凝土裂缝的成因进行分析,并在材料、施工等方面提出了相对应的裂缝控制方法有很重大的实际工程意义。
1.混凝土裂缝原因分析
1.1混凝土本身的影响
主要是水泥水化热过高,混凝土在浇筑振捣以后,水泥水化过程中产生一定的热量,水化热聚在结构内部不易散失,引起急剧升温,在建筑工程中一般为20—30℃甚至更高。由于结构物在一个自然散热条件中,实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3d—5d。随着混凝土龄期的增长,弹性模量的增高,对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以致产生很大的拉应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时,开始出现温度裂缝。
1.2混凝土的收缩变形
混凝土的收缩,也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必须的,其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后,引起混凝土收缩,当收缩受到约束时,则产生收缩应力,当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时,则裂缝随之产生。
1.3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,混凝土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。而当混凝土温度继续下降时,由于基岩或老混凝土对温降引起的收缩变形约束的结果,混凝土块内将出现较大的拉应力,裂缝随之产生。
1.4施工方面的因素
违章施工、不当施工造成混凝土裂缝,夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间,在泵车出料时混凝上的经时坍损较大,混凝土的和易性和流动性较差,现场工人人为加水,造成混凝土强度的降低,加水部分的混凝土水灰比和強度与原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。另外,振捣方式不当引起裂缝不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。另外,现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。目前,许多施工现场在浇筑混凝土时都不能做到及时覆盖保温养护,一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖,还有很多工地根本就不予覆盖,结果混凝上表面开裂。
1.5环境气候的因素
混凝土结构施工期间,外界气温的变化情况对防止混凝土开裂有重大影响。外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降,会增加混凝土的降温幅度,特别是在外界温度骤降时,会增加外层混凝土与内部混凝土的温差,这时对混凝土抗裂极为不利。
2.混凝土温度裂缝控制要点
2.1重视材料的选用
使用低热水泥如矿渣水泥和大坝水泥等,能明显降低混凝土的绝热温升,降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差,起到减小温度应力的作用。从而减少产生裂缝的充分条件。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定,要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25KJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形,混凝土一般不宜使用水化热高水泥,应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥:更不宜使用早强型水泥。因此,在满足混凝土设计要求的前提下,尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化。最后,掺用混合材料以减少用水量、节约水泥,降低混凝土的绝热温升,提高混凝土的抗裂能力。
2.2施工阶段的裂缝控制措施
2.2.1控制浇灌温度
要降低混凝土的最高温度和温差,比较直接的措施是降低浇筑温度,但其实施必须拥有一定的条件才能实现,在特大型工程中可能才用得到。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料,泵送和浇灌振捣后的温度,减少结构的内外温差,一般按季节采取措施,如夏季施工时,则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水、在浇灌混凝土时,采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度,缩短浇灌时间。在冬季施工时,对结构厚度在1.0m以上的混凝土可继续施工,但应保证保温浇灌、保温养护,一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己,并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。根据试验资料证明,混凝土的早期强度达到临界强度后,在零下温度作用下不会遭到冻害,小于该“临界”强度时则会遭到冻害。
2.2.2合理安排施工进度
对混凝土浇筑,应遵循“同时浇捣,分层堆累,一次到顶,循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中,又分几层,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在上层混凝土初凝之前,开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间。层面应按施工缝处理:①消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子,并均匀露出粗骨料;②在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有水;③对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。
2.2.3改进搅拌工艺和振捣工艺
在搅拌的混凝土时,改变以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌和后,再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺被为“裹砂法”,也可称为二次投料法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象,混凝土上下层强度差减少,可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中,从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。
2.3混凝土的养护
为了保证混凝土有适宜的硬化条件,混凝土终凝后,筏板边缘、剪力墙中间等不易被塑料薄膜完全覆盖部位,可采用浇水保湿。混凝土升温阶段如果因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时,可浇热水(40—50℃)湿润表面,防止出现干燥裂缝。降温阶段可浇自来水养护,保温保湿养护时间为14天。施工前还应再准备好一层养护用塑料薄膜和一层再生棉毡,以便根据环境气温变化情况对保温保湿质量作以调整。如果养护阶段混凝土表面温度过低,导致温差过大,可在混凝土表面采取加热措施,如碘钨灯照射。浇筑后的一段时间内对混凝土内部及表面温度进行跟踪监测,并根据温度的变化情况及时采取适当的保温、保湿养护措施。
【参考文献】
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探析大体积砼施工裂缝施工控制 篇4
1 产生裂缝的主要原因
1.1 水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量, 而大体积混凝土结构断面较厚, 表面系数相对较小, 所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去, 以至于越积越高, 使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热, 与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关, 并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热, 实际上内部的最高温度, 多数发生在浇筑后的最初3~5天。
1.2 外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段, 外界气温的变化对防止大体积砼裂缝产生起着很大的影响。砼内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系, 外界气温愈高, 砼的浇注温度也就会愈高。
1.3 砼的收缩
砼在空气中硬结时体积减小的现象称为砼收缩。砼在不受外力的情况下的这种自发变形, 受到外部约束时, 将在砼中产生拉应力, 使得砼开裂。引起砼的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。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, 后期主要是砼内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
2 浇筑前的准备工作
影响混凝土收缩, 主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺 (特别是养护条件) 等。
2.1 材料选择
本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下:
2.1.1 水泥。
考虑普通水泥水化热较高, 特别是应用到大体积混凝土中, 大量水泥水化热不易散发, 在混凝土内部温度过高, 与混凝土表面产生较大的温度差, 便混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。因此确定采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥, 标号为525号, 通过掺加合适的外加剂以改善混凝土的性能, 提高其抗渗能力。
2.1.2 粗骨料。
采用碎石, 粒径5~25毫米, 含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土, 和易性较好, 抗压强度较高, 同时可以减少用水量及水泥用量, 从而使水泥水化热减少, 降低混凝土温升。
2.1.3 细骨料。
采用中砂, 平均粒径大于0.5毫米, 含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右, 同时相应减少水泥用量, 使水泥水化热减少, 降低混凝土温升, 并可减少混凝土收缩。
2.1.4 粉煤灰。
由于混凝土的浇筑方式为泵送, 为了改善混凝土的和易性便于泵送, 考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰的掺量控制在10以内。
2.1.5 外加剂。每立方米混凝土2公斤减水剂可降低水化热峰值, 对混凝土收缩有补偿功能, 可提高混凝土的抗裂性。
2.2 混凝土配合比
2.2.1 混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土, 要求混凝土搅拌站提前做好混凝土试配。
2.2.2 混凝土配合比应提高试配确定。
按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
2.2.3 粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况, 以满足施工的要求。
3 浇筑时采取的措施
浇筑方案, 除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外, 还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响, 常用方法有以下几种:
3.1 全面分层
即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后, 再回头浇筑第二层, 此时应使第一层混凝土还未初凝, 如此逐层连续浇筑, 直至完工为止。采用这种方案, 适用于结构平面尺寸一般不宜太大, 施工时从短边开始, 沿长边推进比较合适。必要时可分成两段, 从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。
3.2 分段分层混凝土浇筑
先从底层开始, 浇筑至一定距离后浇筑第二层, 如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多, 所以浇筑到顶后, 第一层末端的混凝土还未初凝, 又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少, 结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。
3.3 斜面分层
要求斜面的坡度不大于1/3, 适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始, 逐渐上移。
4 养护阶段注意事项
大体积混凝土养护时要注意温度控制。不仅要满足强度增长的需要, 还应通过人工的温度控制, 防止因温度变形引起混凝土的开裂。混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点:
4.1 混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;
当结构混凝土具有足够的抗裂能力时, 不大于25℃~30℃。
4.2 混凝土拆模时, 混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
4.3 采用内部降温法来降低混凝土内外温差。
4.4 保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保
温材料, 在缓慢的散热过程中, 使混凝土获得必要的强度, 以控制混凝土的内外温差小于20℃。
4.5 混凝土表层布设抗裂钢筋网片, 防止混凝土收缩时产生干裂。
在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识, 并根据实际采取有效措施, 会使施工质量得到很好的保证。
结束语
综上所述, 虽然大体积砼很容易产生裂缝, 但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明, 只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响, 还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。
摘要:随着中国经济的迅猛发展, 掀起建设高潮, 大体积砼在各类构筑中被广泛应用。主要就大体积砼施工普遍存在的质量通病防治的技术、组织技巧进行探讨。
关键词:大体积,混凝土,裂缝,控制
参考文献
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淡水河大桥承台裂缝控制技术论文 篇5
淡水河大桥是我国南方一座近海特大桥,其设计使用寿命要求100年,由于桥梁主体钢筋混凝土构件位于海洋环境或者近海环境,容易因氯盐侵蚀到混凝土中诱发钢筋锈蚀膨胀,出现混凝土保护层剥落、开裂、钢筋有效截面减少、钢筋屈服强度降低、混凝土握裹力下降等。暴露于氯盐环境中的海工混凝土结构,在早期容易产生裂缝,不仅影响结构的表观质量,还会加速混凝土结构耐久性的失效,严重威胁整体结构的使用寿命。
淡水河主墩承台长41m、宽13.2m、高4.5m,砼强度为C40,共2346m3。由于平面尺寸和混凝土浇筑量较大,通常需要分段或分层浇筑。也将导致混凝土结构出现裂缝。本文主要介绍了大体积混凝土分层连续浇筑防止产生冷缝,控制温差和收缩应力,防止深层贯穿裂缝的原理和工艺方法。
2承台混凝土配合比设计优选
本工程混凝土系大体积高强度抗渗混凝土,配合比设计不仅要保证抗压强度和抗渗等级,满足混凝土可泵性(坍落度、和易性),还要充分考虑大体积混凝土的特点,满足连续浇筑对凝结时间的要求,以及降低水泥水化热,减少混凝土收缩裂缝的要求。
2.1骨料
粗骨料选用5-31.5mm连续级配碎石,含泥量﹤1%,泥块含量〈0.5%,空隙率〈40%;细骨料用II区中粗砂,含泥量〈1%。低含泥量可以减少混凝土自身收缩,防止混凝土因收缩太大出现裂缝,级配好的骨料除可以改善混凝土拌合物的流动性外还可以降低单方混凝土的水泥用量,降低混凝土的水化热。
2.2水泥
水泥水化放热是大体积混凝土中的主要温度因素。降低混凝土水化放热总量及放热速率是大体积混凝土裂缝控制的关键,为降低水化放热总量,首要考虑的就是要降低水泥用量,降低的水泥用量以掺入活性矿物掺合料来等量或超量代替。最大放热速率出现的时间与胶凝材料中水泥所占比例有关,水泥越多,完全水化需要的时间就越长。水化放热试验结果说明,为了降低胶凝材料体系的水化放热,应该在保证混凝土力学性能和耐久性的前提下,尽量增加矿物掺合料的用量。经过试配,本工程最终选用矿渣硅酸盐水泥,不仅其水化热低,而且配置的混凝土凝结时间长,有利于浇筑的连续性。
3.3混凝土配合比及性能
以胶凝材料体系水化放热情况为依据,从满足混凝土工作性、力学性能、耐久性能等要求出发,采用大掺量矿物掺合料、尽量减少胶凝材料用量以及使用缓凝型高效减水剂等来配制C40强度等级的承台海工高性能混凝土。从试配的多组混凝土中,优选出坍落度在180-200mm,含气量在4%-5%之间,黏聚性好、不离析、不泌水、不抓底,并具有良好保坍性的混凝土配合比。
3承台混凝土的温控
3.1混凝土温控原则
为了尽量降低混凝土内部的最高温度,将承台分为两次浇筑,第一层厚度为1.5m,第二层厚度为3.0m,辅助以内部降温措施,并严格控制混凝土的入模温度及内外温差,做好早龄期混凝土保温、保湿的养护工作,以降低混凝土结构早期因温度、收缩等产生的应力,保证承台大体积混凝土不出现有害裂缝。
3.2混凝土温控指标
1)混凝土浇筑温度控制5-28℃;
2)混凝土内部最高温度不大于65℃;
3)混凝土最大降温速率不大于2.0℃/d;
4)混凝土表面与外界及内部的温差均不大于20℃。
3.3混凝土的中心温度及降温速率控制
为了尽量降低混凝土结构的内部温度,防止混凝土在硬化过程中因内外温差或降温速率过大而出现裂缝,可以采用内部降温去进行温度控制,即在混凝土中埋设循环冷却散热水管,通过循环水在水管中的流动带走混凝土内部部分热量从而达到降温。
3.4混凝土外部保温措施
混凝土浇筑完毕后,应立即覆盖保湿、保温层,进入养护阶段。养护过程应保持混凝土表面一直处于湿润状态,并防止表面温度变化过大,减少结构中心与表面的温度差,使结构中心与表面温度差始终控制在20℃以下。混凝土在降温阶段如遇气温突降天气,必须对混凝土进行更加严格的外部保温。可在上表面用塑料薄膜加土工布覆盖,条件允许时也可蓄水养护,或搭设保温棚,使用热水养护。养护时间不得少于14d,混凝土强度达到1.2Mpa之前,必须做好成品保护工作,不得放置工程材料和机具设备。
4混凝土施工的必要措施
4.1技术准备和管理
编制大体积混凝土浇筑施工方案,并对管理人员和作业人员进行交底。在浇筑前事先备足各种材料,泵车按照平面布置图就位,各种施工机械如振捣棒、振动器、污水泵等准备充足,试用正常。编制异常情况如天气变化、易发的堵管或其它情况的应急措施。
4.2混凝裂缝控制措施
1)分层浇筑,每层约600mm,连续循环浇筑。在底板钢筋马凳上用红色漆做好分层厚度标志。
2)采用斜坡式分层振捣,坡度控制在1:3左右,斜面分层水平方向错开距离4-6m。振捣工作从浇筑面的底层开始逐渐上移,先振捣低处,后振捣高处,防止坡面处混凝土出现振捣松弛现象。
3)每次振捣时间为20-30s为宜(混凝土表面不再出现气泡、泛出灰浆为准)。振捣时,要尽量避免碰撞钢筋、管道预埋件等。振动棒插点采用行列式的次序移动,一般振动棒的作用半径为300-400mm,每次移动距离不超过振动棒有效作用半径的1.25倍,振捣操作要快插慢拔,防止出现空洞。
4.3其他措施
1)减少结构的外约束,增加混凝土可自由变形程度。后浇带模板采用钢骨架钢板网组合弹性模板,底板垫层和侧模涂刷隔离剂,减小底板混凝土与垫层和侧模之间的摩擦力。
2)降低混凝土初始温度。为了降低混凝土内部温度,必须降低混凝土的出机、入模温度。施工时在砂石料场搭遮阳棚,用清凉地下水冲洗碎石骨料和加入冰屑来作为混凝土拌合水,通过降低拌合料温度来降低混凝土初始温度。除此之外,还可以冷却搅拌运输车罐体和泵送管道。
3)大体积混凝土浇筑在二次压实、收浆过程中,容易产生泌水现象,泌水严重时,将影响相应部分的混凝土强度指标。消除和排除泌水的方法是将泌水和浮浆导引到集水坑内,再用潜水泵抽排掉,少量泌水采用海绵吸除处理。
4)泵送混凝土经振捣后表面水泥浆较厚,容易造成表面裂缝。因此振捣最上一层混凝土时,应控制好振捣时间,避免表层产生过厚的浮浆层;混凝土初凝前,用长刮尺将多余浮浆层刮除,并将混凝土表面找平,再用磨光机全面打磨,既要确保混凝土的平整度,又要把初期表面的收缩脱水及细缝闭合。
5结语
淡水河大桥主墩承台混凝土是在夏季进行浇筑的,通过加入冰屑来降低混凝土的出机温度,将入模温度控制在28℃以下,并在混凝土内部采取通冷却水降温的方式来降低混凝土的温升,缓和降温曲线,浇筑后采取保温保湿养护措施,使得承台上下层混凝土最高温度、降温速率、内外温差都控制在温控指标范围内,最终保证了承台混凝土结构在早龄期没有因温度、收缩等原因出现裂缝,为下一道工序顺利实施提供了保证。
参考文献
裂缝控制施工技术 篇6
【关键字】大体积混凝土;裂缝控制;施工技术;产生原因
在建筑工程建设施工中,混凝土是最常用也是用量最大的施工材料,其质量的高低直接决定着建筑物的整体质量。大体积混凝土的主要特点有体积较大、结构厚实、水化热释放较为集中,内部升温极快等。其常用于大规模、大体积的建筑物建设中,比如水利大坝、高层楼房基础等方面。大体积混凝土对施工技术的要求较高,如果施工不当往往就会引起诸多的质量通病,裂缝就是其中最常见的质量通病之一。引起大体积混凝土出现裂缝问题的因素有很多,除了施工技术不当以外,还受到温度、混凝土本身的变形等方面的影响。如果不对大体积混凝土裂缝进行有效的预防和处理,势必会引起更严重的质量事故出现。因此,我国建筑企业在施工建设的过程中,务必要高度重视对大体积混凝土裂缝的控制。本文首先分析了大体积混凝土裂缝的类型,然后从混凝土配比和施工技术方面对如何控制大体积混凝土裂缝的产生进行了阐述。期望通过本文的分析,可以让读者对我国大体积混凝土裂缝的控制有更加深刻的认识。
一、大体积混凝土裂缝的类型
(一)温差裂缝
温差裂缝是指因为大体积混凝土内部水泥水化热导致混凝土内外温差过大,进而引起裂缝出现。水化热是指水泥在水化过程中释放出的热量,鉴于大体积混凝土的断面较厚,内部水泥水化热不易散发出去,热量越积越高,而其外部温度因为受到自然温度的影响,会渐渐冷却下去。此消彼长,势必会使其内外温差不断增大,混凝土内部产生的压应力与外表产生的拉应力的平衡被打破,就会产生裂缝。
(二)收缩裂缝
收缩裂缝主要有两种类型,即贯穿裂缝与表面裂缝。其多呈网状、不规则分布,裂缝相对较小,但对工程结构性能的影响却极大。该裂缝产生的原因是大体积混凝土在收缩过程中,内部热量释放时产生的温度梯度收缩应力,使混凝土的截面发生变形、开裂甚至出现损毁。表面裂缝常出现于混凝土成型后的三至四天,此时混凝土的抗拉强度极小,故而最容易受到收缩应力的影响,出现裂缝。
(三)干缩裂缝
干缩裂缝是指混凝土内部水分与混凝土外表水分蒸发的程度不同,导致混凝土产生不同的形变,进而发生裂缝。一般来说,混凝土水分的蒸发越快,相对湿度越低,就越容易产生干缩裂缝。干缩裂缝出现的时间往往在混凝土浇筑工作结束后的7天左右,或是养护期结束后的一段时间。裂缝多呈网状、平行线状分布,裂缝较细。外界侵蚀物常会从干缩裂缝进入混凝土内部,锈蚀钢筋,导致钢筋的耐久度下降。
二、大体积混凝土裂缝的控制技术
(一)混凝土的材料选择与配比设计
大体积混凝土裂缝的产生原因,在很大程度上与其材料和配合比有极大关系。大体积混凝土的耐久性、流动性、水化热以及坍落度,都必须要满足相关的设计标准。鉴于此,在大体积混凝土的制作过程中,必须要严格选料和配合比设计。
1、水泥
在选择水泥时,要尽量使用质量稳定的水泥,宜使用C2S含量较高、C3A含量相对较低的水泥。切忌使用刚出厂的水泥,刚出厂的水泥其本身温度极高,不利于混凝土温度的降低,应该将其贮存一段时间以后再使用。比如标号为P042.5R的水泥,其使用情况如表1所示;
表1 水泥标号P042.5R的主要使用情况
2、粗骨料
粗骨料一般都使用碎石。如果使用泵送混凝土,为了确保混凝土在泵送过程中不会堵塞管道,粗骨料的粒径必须小于输送管径的1/4。若是使用φ125mm的管道,粗骨料的粒径最大不得超过31.5mm,这样才能保证混凝土的顺利输送。
3、细骨料
细骨料以砂为主。其细度模数以2.8~3.0为宜,质量指标必须要达到《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的规定,砂率以39%~41%为宜。
4、粉煤灰及外加剂
在混凝土中掺入粉煤灰的主要目的是为了减少水泥的用量,对改善混凝土的和易性有着良好的作用。粉煤灰的质量必须要符合相关规范的要求,其用量要低于水泥用量的40%。另外,外加剂应选用缓凝型的高效减水剂。
(二)混凝土施工环节的技术控制
1、混凝土浇筑施工前
(1)拌和:在混凝土的拌和过程中,可以适当加入冷却骨料或是冰块,以此达到降低混凝土温度的目的。经过实践证明,加冷却骨料进行拌和,可将混凝土温度降低10℃左右;加冰块进行拌和,可将混凝土温度降低4℃左右。
(2)运输:一般来说,大体积混凝土不宜采取泵送,因为泵送会限制粗骨料的最大粒径,当然特殊情况除外。大体积混凝土宜采取吊罐吊运或是其他运输方式,这样才能保证混凝土的性能不受影响。
2、混凝土浇筑施工中
大体积混凝土的浇筑方式有三种:
(1)分段分层浇筑:该方式是指先从底层开始浇筑,底层浇筑到一定程度以后,再进行第二层浇筑。以此类推,完成余下各层的浇筑工作。
(2)全面分层浇筑:该方式是指将第一层全部浇筑完成以后,再进行第二层浇筑。第二次浇筑时,要保证在第一层混凝土还未初凝的情况下进行,以此完成之后逐层的浇筑工作。
(3)斜面分层浇筑:当结构长度超过了厚度的三倍时,就可使用斜面分层浇筑。斜面分层浇筑时,斜面的坡度不得大于1/3。浇筑工作应从下端开始,渐渐上移。振捣工作必须要符合斜面分层浇筑的工艺,需在斜面上部的卸料处以及下部的近坡脚处各布置一个振动器,确保将混凝土振捣密实。
不论采用上述何种浇筑方式,在振捣过程中,振捣的时间和间距都要均匀一致,当混凝土表面泛浆时,即可停止振捣。振捣结束以后,要将混凝土表面抹平、压实,防止裂缝的产生。在夏季,浇筑工作要尽量避开高温时段,尽量安排在夜间进行。
3、混凝土浇筑施工后
大体积混凝土的外形体积较大,极易因为散热不均而出现裂缝。因此,混凝土浇筑施工结束以后,还必须对其进行全面的养护,这是防止裂缝产生的主要措施之一。若是浇筑的厚度过厚时,可在浇筑层内预埋水管,使用循环水对其进行冷却,降低大体积混凝土结构内部的温度,减小内外温差,防止裂缝的出现。不同品种的水泥,其养护时间也不一致,具体见表2。
表2 大体积混凝土的养护时间(单位:d)
三、结束语
总而言之,大体积混凝土作为建筑施工中不可或缺的建筑材料,其质量的好坏直接影响着整个建筑物的质量。我国建筑企业在施工建设的过程中,必须要做好混凝土的配比和施工工作,预防裂缝的出现。
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大体积混凝土施工裂缝控制技术 篇7
大体积混凝土结构的整体性要求高, 施工时一般要求一次性整体浇筑。浇筑后, 水泥因水化反应引起水化热, 由于混凝土体积大, 内部与表面散热速率不一样, 聚集在内部的水泥水化热不容易散发, 混凝土内部温度将显著升高, 而混凝土表面则散热较快, 与混凝土内部产生较大的温度差, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。同时在浇筑初期混凝土的弹性模量和强度很低, 对水化热急剧温升引起的变形约束不大, 温度应力比较小。随着混凝土龄期的增长, 其弹性模量和强度相应提高, 对混凝土降温收缩变形的约束越来越强, 即产生很大的温度应力, 当混凝土的抗拉强度不能抵抗温度应力时, 即产生裂缝。大体积混凝土裂缝产生的形式和种类有很多, 要根本解决大体积混凝土中裂缝问题, 还是需要从大体积混凝土裂缝的形成原因入手。大体积混凝土裂缝产生的原因归纳起来主要有: (1) 原材料方面。 (1) 粗细集料含泥量过大, 造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配, 容易造成混凝土收缩的增大, 诱导裂缝的产生。 (2) 骨料粒径越细, 混凝土单方用灰量、用水量增多, 收缩量增大。 (3) 混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当, 严重增加混凝土的收缩。 (4) 水泥品种原因:矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。 (2) 混凝土方面。 (1) 混凝土配合比。水泥等级或品种选用不当;配合比中水灰比 (水胶比) 过大;水泥用量越大、用水量越高, 表现为水泥浆体积越大、坍落度越大, 收缩越大;配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差, 导致混凝土离析、泌水、保水性不良, 增加收缩值;配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。 (2) 混凝土结构。结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;对构件施加预应力不当, 造成构件的裂缝 (偏心、应力过大等) ;构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝;未充分考虑混凝土构件的收缩变形;采用的混凝土等级过高, 造成用灰量过大, 对收缩不利;荷载收缩, 使用环境温度变化, 管线配置不当, 保护层厚度不足, 抗温度收缩配筋不足等;混凝土在硬化过程中, 由于水分蒸发、体积逐渐缩小, 产生收缩, 而板的四周由于受到支座的约束, 不能自由伸展, 当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时, 必然引起开裂。 (3) 施工方面。 (1) 现场浇捣混凝土时, 振捣或插入不当, 漏振、过振或振捣棒抽撤过快, 均会影响混凝土的密实性和均匀性, 诱导裂缝的产生。 (2) 高空浇注混凝土, 风速过大、烈日暴晒, 混凝土收缩值大。 (3) 对大体积混凝土工程, 缺少两次抹面, 易产生表面收缩裂缝。 (4) 大体积混凝土浇筑, 对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位, 引起混凝土内部温度过高或内外温差过大, 混凝土产生温度裂缝。
2 控制大体积混凝土裂缝的措施
(1) 选择好原材料。 (1) 优选水泥。在大体积混凝土的施工过程中, 对水泥的选择十分重要。不同品牌、类型的水泥其组织各不相同, 因此配置出的混凝土的性能也不尽相同, 一般大体积混凝土工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于混凝土的内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积混凝土的选材及配合比的控制, 在大体积混凝土结构中加入外加剂, 尽量减少水泥和水的用量, 以减少水化热现象引起的收缩变形。为了降低水化热, 优先采用水化热较低的中热或低热水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥, 由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数, 要降低水泥的水化热, 主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数。 (2) 优选粗细集料。由于在大体积混凝土结构中涉及的配筋较密且多, 因此为了确保混凝土的紧密填充, 应加强石子中最大粒径及其粗细集料级配, 如果石子的粒径过大, 石子就可能卡在钢筋中, 而砂浆的收缩度大于混凝土的收缩度, 拆模后就很可能在钢筋下方造成裂缝。在满足强度性和施工性的前提下, 采用尽量低的砂率, 使混凝土中有足够的粗骨料。一定的粗骨料含量, 可以有效的改善混凝土的抗裂能力;在保证混凝土级配正常的情况下, 应尽量增大粗细集料粒径, 可减少用水量, 相同水灰比的情况下, 减少了水泥用量, 有利于减少水化热的产生;同时, 应严格控制粗细集料的含泥量。 (3) 掺加粉煤灰。掺加粉煤灰可降低水泥用量, 减少大体积混凝土的水化热温升。众所周知, 粉煤灰与水泥水化产物发生“二次水化反应”, 粉煤灰的火山灰反应较水泥水化迟缓, 从而使体系的发热速率降低, 使水泥的水化热在一定程度上延缓释放, 这对大体积混凝土的温控极为有利。 (4) 掺加缓凝型高效减水剂。缓凝型高效减水剂有效延缓水化热的释放, 降低水化热放热峰值, 使混凝土水化热释放趋于平缓, 避免中心部位混凝土温度急剧上升导致温差增大。缓凝型高效减水剂的掺入, 可大大减缓水泥的水化放热速率, 有利于混凝土的温控, 这对大体积混凝土温度的均匀性是非常有利的。 (5) 掺加膨胀剂。可采用膨胀剂来控制混凝土裂缝的产生。膨胀剂具有膨胀作用, 可通过补偿混凝土收缩有效防止混凝土裂缝的产生和扩展, 增进混凝土的密实度, 提高抗渗性能。 (2) 进行结构优化。 (1) 应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时, 应充分考虑采用加强措施。 (2) 积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中, 有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝, 可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。 (3) 大体积混凝土结构内除配置满足承载力和构造要求的钢筋外, 还应增配抵抗水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋。配筋时应尽可能采用小直径、小间距。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋, 温度筋分布细密, 一般用φ8钢筋, 双向配筋, 间距15cm。这样可以增强抵抗温度应力的能力。上层钢筋的绑扎, 应在浇筑完下层混凝土之后进行。 (4) 在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。如, 在结构转角和孔洞处增加构造加强筋。 (3) 施工方面。 (1) 混凝土的拌制。冬季施工中混凝土往往要加防冻剂, 加热水。但大体积混凝土极力要降低的就是混凝土的热量, 因此混凝土冬期人模的温度一般要控制在5℃左右。夏季大体积混凝土拌制时应采用温度较低的地下水, 砂石骨料采用遮阳、淋水等降温措施, 使用的水泥应冷却7天以上。拌制时严格控制混凝土的坍落度。 (2) 混凝土的浇筑。混凝土的浇筑可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑, 不留施工缝。混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定, 泵送混凝土摊铺厚度不大于600mm, 普通混凝土摊铺厚度不大于400mm。在浇筑过程中应遵循“同时浇捣、分层推进、一次到顶、循序渐进”的成熟工艺。振捣时重点控制两点即混凝土流淌的最近点和最远点。高频振动棒要垂直插入, 快插慢拨, 插点交错均匀布置。在振捣上一层混凝土时应插入下一层以消除两层间的接缝, 同时在振捣上层混凝土时以表面呈水平并出现水泥浆及不再出现气泡、不再明显沉落为宜。采用二次振捣技术当浇筑后的混凝土即将凝结时, 给予再振捣以提高密实度, 减少混凝土块体内部的微裂缝和提高强度和抗渗性能。在混凝土浇筑过程中须采取有效措施排除表面泌水, 提高混凝土质量, 减少表面裂缝。在混凝土浇筑后终凝前, 宜对混凝土表面进行二次压光, 以减少塑性变形所引起的表面裂缝。混凝土的浇筑过程中应及时清理泌水, 以免降低混凝土的质量。混凝土的浇筑时间应避开一天中的高温低温时段, 宜选在傍晚。 (3) 控制入模温度, 敷设冷却循环水管。混凝土的入模温度指混凝土运输至浇筑时的温度, 降低混凝土的入模温度措施是用冷水对粗骨料进行冲洗, 选择在夜间浇筑混凝土, 混凝土入模温度控制在了24℃以内。在大体积混凝土中分层并相隔一定间距布置冷却水管, 当发现进出水口温差过大或过少, 或者水温与混凝土内部温度的差值超过25℃时, 及时启用冷却循环水管, 并调整水温或流量, 防止水管周围产生温度裂缝。 (4) 搞好温度检测。大体积混凝土测温工作在混凝土浇灌开始进行, 7天内每2小时测试一次, 7天后每4小时测试一次, 测温天数30天, 在浇筑混凝土前预埋温度传感片和测温仪, 一般布置上中下三个混凝土内部测温点, 从浇筑开始测温, 浇筑完后, 根据温控指标, 及时调整保温、保湿等养护条件。混凝土的内部温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的温差均应小于20℃;测温工作24小时连续进行, 专人负责, 认真记录所测数据, 并由施工现场人员配合, 以保证测温工作顺利进行;测温工作应连续进行, 直至温度变化满足控制要求范围后, 方可停止测温;测温时, 若发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常, 应及时采取措施控制温差。 (5) 施工缝的处理。施工缝一般应设在墙板和底板交接处以上20~30cm处, 在二次浇筑前应做到清除接缝表面的浮浆以及松动的石子, 均匀露出粗骨料用压力水冲洗混凝土表面的杂物, 充分湿润但不得留有积水对非泵送混凝土应采取接浆措施。 (6) 混凝土的养护。混凝土的浇筑后在其表面马上覆盖一层塑料薄膜, 然后长时间地浇水养护, 时间越长越好, 不宜少于7天。拆模后应采取预防突然降温和剧烈干燥的措施。混凝土尽可能晚拆模, 拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。
3 结语
某宽12.4m、长36.2m的单个桥承台的1710m3的C30混凝土要求一次性浇筑完成。施工中针对大体积混凝土裂缝开裂原因, 水泥采用掺合粉煤灰和矿粉的普硅P.0.42.5水泥, 细骨料采用不含有黏土团的细度模量2.6左右、含泥量小于1.5%、SO3含量小于1%的中砂。粗骨料采用1~3cm碎石。外加剂采用博特牌SFG高效缓凝减水剂, 严格控制材料质量、配合比, 施工中混凝土采用30cm分层浇筑, 拌合采用14℃冷水, 采用上下3层循环冷却水管以降低承台中心的温度, 采用模板表面挂两层草袋, 外裹塑料布的方法进行温度控制, 施工中振捣棒插入下一层50mm以上, 逐车检查混凝土坍落度, 凡不合格者不得使用, 严禁现场加水增加坍落;强度达到设计强度的75%以上, 混凝土中心与最低温度处温差不大于25℃, 预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上才允许拆模。拆模后立即用塑料布覆盖, 并浇水保持混凝土表面湿润直至28d。采取上述措施有效的防止了承台裂缝的产生, 保证了工程质量, 表明本文提出的大体积混凝土施工裂缝控制技术是成功的, 可供同类工程施工参考。
参考文献
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桥梁混凝土裂缝的施工控制技术 篇8
桥梁混凝土结构工程的裂缝是一个带有酱遍性且被工程界很为关注的问题。桥梁混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多, 甚至多种因素相互影响, 但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。以下分析了桥梁混凝土裂缝的种类, 产生的原因及相应的处理措施。
2 裂缝的类型及产生的原因
2.1 从受力的角度划分
可将裂缝分为结构型裂缝和非结构型裂缝。结构型裂缝主要是由受力引起的, 如各种结构在主要荷载作用下, 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, 连续基础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型式, 对结构的宽度有所限制, 裂缝超过0.15mm者必须处理。
2.2 从裂缝的成因划分
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及施工裂缝等。
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时混凝土将发生变形, 一旦变形受阻, 则会在结构内产生拉应力, 当拉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。
收缩引起的裂缝。收缩裂缝是混凝土因收缩而发生的体积变化, 它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。塑性收缩裂缝主要发生在初凝开始, 进行养护之前.此时水泥水化反应剧烈, 会出现泌水和水分急剧蒸发, 混凝土失水收缩。收缩时, 表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约, 使由软变硬中的塑态混凝土产生拉应力, 从而形成微裂缝。而干缩裂缝则多发生在混凝土硬化前后.此时混凝土表层水分散发快, 内部散发慢, 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, 当表面混凝土受到的拉应力超过其抗拉强度时, 就会产生收缩裂缝。
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。
钢筋锈蚀引起的裂。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, 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, 并将诱发其他形式的裂缝, 加剧钢筋锈蚀, 导致结构破坏。
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。
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;应用微膨胀外加剂, 改善混凝土的收缩性能;选用有效的缓凝高效碱水剂和粉煤灰.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地增加粗骨料用量, 减小水泥用量。
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、吊装、预应力张拉、管道抽拔、现浇桥面及支座安装等过程中, 若施工工艺不合理.都将导致混凝土构件开裂。
3 裂缝防治措施
混凝土裂缝一般是由于混凝土内部应力和外部荷载以及温差、干缩等多方面因素作用下形成的。对桥梁结构, 一般裂缝宽度超过0.1mm.就会影响结构构件的耐久性、安全性, 因而在设计和施工中宜采取可行、合理的措施对裂缝进行有效控制。这主要应把握好以下几方面内容:设计上应尽量避免软土地基上采用超静定结构, 对大型桥梁应加强钻探。防止出现软弱下卧层。在施工上要加强基础夯实, 做好模板、支架及各支撑处基础和地基处理, 防止产生沉降裂缝。
在桥梁结构中.墩台、台基桩等水下结构, 反复冻融会导致结构疏松引起微裂缝.是比较容易出现裂缝的部位之一。在施工时, 混凝土应尽可能一次浇筑.不设施工缝, 同时应根据需要对构件进行冻融循环试验并做抗冻强度验算。
墩身部位容易出现不规则纵向裂缝, 且在阳光直射面较多的阳面。墩身易出现网状裂纹。可采取减少水泥用量、降低混凝土的入模温度和降低水泥水化热的温度、加快浇筑混凝土的散热等方法来加以预防。
混凝土桥面、宽体桥台都容易出现温度裂缝, 由于温度裂缝属于活裂缝.其裂缝宽度随环境温度的变化而变化。这类裂缝不宜修补, 应以预防为主。在设计上应尽量限制连续浇筑长度, 增加防收缩钢筋;在施工中要分段浇筑.并同时采取一些其他措施尽可能地减小混凝土的收缩量。
进行预应力施工时.后张法采用抽拔管道成孔时, 要严格控制抽拔时间.不宜太早, 否则会使管壁拉裂, 导致灌浆时串孔。先张梁板施工时.要防止成孔胶囊上浮, 削弱上部端面过多, 在反拱作用下引起板的表面裂缝。
加强混凝土的振捣和养护, 控制混凝土浇筑速度。比如在混凝土初凝前进行二次浇捣, 可有效消除因塑性沉降引起的内分层, 改善骨料的界面结构, 提高混凝土的强度和抗裂能力。此外, 因混凝土是一种水硬性材料, 养护阶段又离不开水, 如采用“蓄水法”养护, 不仅能满足强度增长需要, 而且对温度控制也十分有利。
4 混凝土裂缝的处理措施
4.1 表面处理法
包括表面涂抹和表面贴补法, 表面涂抹法适用范围是浆材难以灌人的细而浅的裂缝、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在活动的裂缝。表面贴补 (木工膜或其他防水片) 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。
4.2 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 (0.3mm) , 作业简单, 费用低。宽度小于0.3mm, 深度较浅的裂缝、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。
4.3 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。
4.4 结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致混凝土耐久性降低、火灾造成裂缝等影响结构强度时, 可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等处理措施。
结束语
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结构物的抗渗能力, 影响结构物的使用功能, 而且会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低材料的耐久性, 影响桥梁的承载能力, 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。
摘要:本文分析了桥梁混凝土裂缝的类型及产生的原因, 提出了具体的施工控制措施和处理措施, 供大家参考。
控制建筑施工裂缝采取措施 篇9
1 建筑施工裂缝成因分析
1.1 温度应力引起墙体裂缝分析
一般材料均有热胀冷缩性质, 房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形, 称为温度变形。如果结构不受任何约束, 在温度变化时能自由变形, 那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时, 则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。
由于钢筋混凝土的线膨胀系数a=1.08×10/C, 而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5×10/C, 在相同温差下, 钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以, 在混合结构中, 当温度变化时, 钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一, 必然彼此相牵制而产生温度应力, 使房屋结构开裂破坏。
温度应力引起墙体裂缝一般有以下几种情况:
1.1.1 八字形裂缝
当外界温度上升时, 外墙本身沿长度方向将有所伸长, 但屋盖部分 (特别是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋盖) 的伸长值大得多。从屋盖与墙体连接处切开来看, 屋盖伸长对墙体产生附加水平推力, 使墙体受到屋盏的推力而产生剪应力, 剪应力和拉应力又引起主拉应力, 当主拉应力过大时, 将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中问为零。两端最大, 因此八字形裂缝多发生在墙体两端, 一般占二、三个开间, 且发生在项层墙面上。
1.1.2 水平裂缝和包角裂缝
平屋顶房屋有时在屋面板底部附近或项层圈梁附近, 出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝, 这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的, 包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式, 是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的, 在这种情况下, 下面一般不会再出现八字形裂缝。有时, 外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台水平处。
1.1.3 女儿墙根部和竖向裂缝
女儿墙根部由于受到屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力, 使女儿墙根部的砌体外西域女儿墙外倾现象, 形成水平裂缝。有时, 由于钢筋混凝土屋面的收缩, 也可能使女儿墙处于偏心受压状态, 从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。此外, 在楼梯间两侧或有错层处的墙体将易产生局部的竖向裂缝, 这是由于楼面收缩产生较大的拉力所致。
影响房屋伸缩出现裂缝的原因很多而且复杂, 以上所述的仅是一些常见的情况.为了减少温度应力的影响, 可采取合理地设伸缩缝;避兔楼面错层和伸缩缝错位:加强屋面保温、隔热;用油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离, 并在女儿墙根部留一定空隙, 使其能自由伸缩且有伸缩余地:采用蓄水屋面域种植屋面:女儿墙设构造柱;加强结构的薄弱环节, 提高其抗拉强度等技术措施。
1.2 施工过程中产生的裂缝
在建筑物施工过程中, 由于施工工艺、操作方法不当等就容易出现施工裂缝, 这种裂缝的分布没有规律可言。造成这种裂缝出现的原因有:管道设置不当、混凝土强度不满足要求、楼板厚度不够、混凝土养护条件差、混凝土浇注方法和顺序不对、浇注速度过快、混凝土模板过早拆除、施工缝未妥善处理、施工缝设置不合理、钢筋保护层过大、浇注前钢筋变形过大、施工现场缺乏有效的管理等。
2 材料选择
应选择干缩率较小的水泥。常用水泥中矿渣水泥干缩率较大, 普通水泥次之, 粉煤灰水泥干缩率较小。一般来说, 建筑工程采用普通水泥即可。干缩率小其抗裂性不一定好, 这里要考虑水泥的徐变。如普通水泥虽然干缩率较大, 但徐变更大, 致使干缩应力大为减少。粉煤灰水泥有利于砼的抗裂性, 但粉煤灰必须经过磨细, 掺入水泥中才能降低水泥的干缩率。由于大多数水泥水化引起的砼自生体积变形, 表现为收缩, 因此, 可用低热膨胀水泥拌制砼, 使其在硬化过程中产生微膨胀, 在约束条件下产生压应力, 可以抵消由于收缩产生的拉应力, 达到防止开裂的目的。
3 控制建筑工程裂缝采取的措施
3.1 严格控制混凝土原材料的质量和技术标准。粗、细骨科的含混量应尽量减少
3.2 细致分析混凝土集料的配合比, 当标号、水化热及收缩有矛盾时, 应根据工程所处条件, 如防水、防渗、防气、防射线等进行最优方案的选择。
混凝土的水灰比应在满足强度要求下尽可能降低一些, 为此, 有时加入减水剂很必要。
3.3 根据工程特点, 利用混凝土后期强度, 以减少水泥用量、水化热及收缩。
3.4 提高浇灌、振捣混凝土的技术, 从而提高混凝土的密实度, 采用最适宜的振捣时间。
3.5 对大块式、厚壁的混凝土工程, 必须尽可能减小入模温度, 薄层连续浇筑, 采取保温养护, 减小内外温差, 降低因水化热引起的拉应力, 缓慢降温, 为混凝土创造充分应力松弛的条件, 并使混凝土保持良好的潮湿状态, 增高强度、减少收缩。
3.6 对于簿壁结构, 控制裂缝的主要手段是防止混凝土收缩 (因混凝土收缩是产生裂缝的主要因素) , 所以应分层散热浇灌, 尔后保湿养护, 预防激烈的温度变化和湿度变化, 并设法保证混凝土浇灌、振捣的密实性。
3.7 根据工程具体条件 (如施工工序要求、施工荷载状况等) 确定混凝土拆模时间。
混凝土应尽可能多养护一段时间。拆模后混凝土表面温度不应下降15度以上, 拆模时混凝土的现场试块强度, 不宜低于设计强度的70%。
3.8 混凝土的施工缝可留企口接头, 可设置止水袋, 并保证施工质量。
3.9 较冷、较暖季节施工比炎热季节好。但若施工组织得好, 技术措施可靠, 在最高气温32℃左右情况下施工, 也可保证工程质量。
3.1 0 对于地下工程, 拆模后应及时回填土 (迟迟不回填土的暴露工程, 裂缝最多) 。
3.1 1 为了减小地基与基础间的摩阻力, 在地基与基础之间宜设置一层沥青油毡, 以减小地基水平阻力系数 (一般可减小0.098~0. 2 9 4 MP) 。
3.1 2 采用二次振搞技术, 改善混凝土强度, 提高抗裂性。
即混凝土浇筑后将要凝固时, 在适当时间内予以再振捣, 其作用是增加混凝土的密实度, 减少内部的微裂缝, 提高混凝土强度及抗渗性能等。二次振捣的时间间歇要掌握好 (一般在浇灌后2小时左右为宜) , 否则会破坏混凝土内部结构, 使强度等性能降低。
4 结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象, 由于它的出现会降低建筑物的抗渗能力和承载能力, 因此对混凝土的各类裂缝要区别对待、认真研究, 并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和扩大, 保证建筑物和构件安全、稳定地使用。控制建筑施工裂缝提高建筑施工质量是一项系统工程, 需要设计、施工、质监、监理等部门和单位的通力合作与积极配合。不能仅从某一方面加以控制, 要科学合理地考虑各种存在的影响因素, 采取综合治理的方式予以防治, 并依赖于科技进步, 应用新技术、新工艺、新材料来丰富和完善防治措施。以上对建筑施工裂缝经常发生的原因进行了分析和探讨并给出了一般预防措施, 在实际工程中长期采用证明能够很好的解决这一施工质量通病。关键在于我们在施工中如何去贯彻执行, 是否有可靠、健全的制度去规范和实施。
参考文献
[1]廖志刚.浅析房屋外墙渗漏的预防处理[J].铜业工程, 2007.4.[1]廖志刚.浅析房屋外墙渗漏的预防处理[J].铜业工程, 2007.4.
建筑施工中裂缝控制措施 篇10
1 设计因素
设计是决定一座建筑质量的初始环节, 也是最重要的环节。现代建筑一味地追求低成本造成结构中的受力钢筋截面偏小、板厚太薄、配筋位置不当、节点不合理、构件断面突变和开洞留槽引起应力集中等问题, 加上建筑形式美的趋势已越来越明显, 越来越多的建筑外立面变化丰富, 功能多样, 这就使得建筑平面布置复杂多变, 设计中伸缩缝、后浇带的设置不尽合理。梁的跨度大, 另外, 等, 最终引起裂缝。板中多种功能的预埋线管集中布设, 引起楼板实际厚度下降, 刚度不能满足预定要求。部分楼板钢筋采用简支计算, 在支座处未配置负弯矩钢筋。设计中对构件施加的预应力估计不足, 造成锚固端偏心、应力过大等引起裂缝。设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形, 采用的混凝土等级过高, 也很容易造成混凝土裂缝的产生。
1.1 原材料原因
混凝土是粗骨料、细骨料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆集材料。以下几种情况往往会造成混凝土收缩增大, 导致裂缝的产生: (1) 粗细骨料的含泥量过大、骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配; (2) 骨料粒径越细、针片含量越大, 混凝土单方用灰量、用水量增多; (3) 混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当; (4) 水泥品种原因, 矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。另外, 就水泥等级及混凝土强度等级来说, 水泥等级越高、细度越细、早强越高, 对混凝土开裂影响会越大;混凝土设计强度等级越高, 混凝土脆性越大、越易开裂。
1.2 混凝土配合比设计原因
在工程实践中, 混凝土配合比的设计也往往成为产生裂缝的重要原因, 主要包括: (1) 设计中水泥等级或品种选用不当; (2) 配合比中水灰比 (水胶比) 过大; (3) 单方水泥用量越大、用水量越高, 表现为水泥浆体积越大、坍落度越大, 收缩越大; (4) 配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差, 导致混凝土离析、泌水、保水性不良, 增加收缩值; (5) 配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
1.3 施工影响
施工因素对裂缝形成的影响有多方面, 如浇筑不当、养护不当、异常的施工荷载、支撑措施不合理、支护拆除不合理等, 都会引起混凝土的开裂。如墙柱体等垂直结构分层浇筑时, 若浇筑速度太快, 就可能导致下层混凝土在硬化初期发生沉降, 产生横向裂缝。振捣不足部位混凝土构造比较疏松, 拆模后则易出现蜂窝、麻面。混凝土特别是水泥用量大的高强度混凝土和高温干燥气候条件下浇筑的平板结构混凝土在浇筑后如不及时养护, 极易产生塑性收缩裂缝和早期干缩裂缝。
2 裂缝预防及控制措施的分析
2.1 结构设计中的预防和控制措施
在建筑设计中, 应保证建筑平面规则, 避免平面形状突变, 产生应力集中, 导致应力裂缝。若不能避免形状突变, 如在孔洞和变断面的转角部位, 由于温度收缩也会引起应力集中, 这时应作局部处理, 做成逐渐变化的过渡形式, 同时还应加配钢筋, 以保证其稳定性。当平面有凹口时, 凹口周边楼板的配筋应适当加强。建筑长度较长时, 要按照相关规范合理布置伸缩缝、后浇带等。有条件的情况下可以在受力较小, 影响不大的部位设置施工缝, 引导裂缝在此处产生, 然后集中处理。对非屋面板的楼层板钢筋也宜采用双层双向配筋, 至少部分面筋拉通。对于阳台板, 由于受到温度、湿度变化的影响较大, 必须采用双层双向配筋;采用热轧带肋钢筋密布, 既可避免光圆钢筋被踩踏变形的缺点, 又增强了钢筋与混凝土的握裹;大小阳角处楼板角部应在原配筋的基础上, 上下表面均设置7根放射形筋, 防止楼板45°斜裂缝的产生;在混凝土梁两侧增设足够的腰筋, 保证200mm间距一道。设计人员要本着科学合理、负责的原则保证施工的可操作性和安全性, 避免断裂的产生。
2.2 原材料选用中的预防
原材料质量的好坏直接影响建筑的质量。要选择产品质量稳定、生产批量大、品质好、社会信誉高的大型水泥生产厂生产的水泥, 不可为了降低成本选择廉价水泥。另外用于做配合比的水泥一定要做水泥净浆安定性试验。对于安定性不良的水泥, 严禁用于拌制混凝土。用于配置混凝土的砂、石骨料宜选用空隙率较小, 级配良好的材料, 可用几种颗粒不同的骨料进行级配的优化, 选取密实度较好、便于施工浇筑的级配为最佳级配。同时, 严格控制砂、石的含泥量, 杜绝含泥量过大的砂、石骨料进入拌合现场, 应指派专人对砂、石骨料用干净水边用边洗, 这样既可控制骨料温度过高, 又能控制含泥量。
2.3 施工中的控制措施
在进行浇捣时, 根据不同的混凝土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、二次抹面技术, 以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。混凝土浇筑成型后, 应及时覆盖养护, 对于表面积大的板类结构或大体积混凝土可采用蓄水养护;覆盖材料宜采用保水性较好的草袋、麻袋, 并指派专人巡查, 保证混凝土湿度和外部水的供应, 缓解混凝土的干缩从而达到减少混凝土裂缝产生的目的。在覆盖前进行二次压模, 防止表面裂缝的产生。采用覆盖养护的前7天必须派专人24h不间断的浇水养护。后7天必须每天浇水养护不少于7次或以混凝土表面保持湿润为标准, 从而预防收缩裂缝的产生。混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。混凝土浇筑成型后必须养护2d~3d, 之后再在混凝土结构构件上进行施工作业, 此时施加的荷载尽可能轻, 如确实需要加较重荷载, 也应尽可能分散堆载。同时拆除模板底支撑前必须要有拆模强度试验报告, 达到拆模强度标准, 并经有关部门审查后方可拆除底模支撑。
3 结语
混凝土是现代工程结构的主要材料, 在我国工程建设中应用极其广泛。然而, 许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。这不仅影响建筑物的外观, 更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。因此, 裂缝控制问题一直是建筑物的创造者和使用者共同关心的话题。为更好地控制裂缝, 本文分析了裂缝形成的常见因素, 并提出了相应的解决方案。建筑施工企业应当尽量在各方面给予重视, 避免建筑施工中裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。高质量地完成建筑施工, 保证建筑质量, 维护企业形象。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京中国建筑工业出版社1997.8
[2]李会升.建筑常见开裂及处理办法[J].四川建筑科技, 2006
[3]GB 5001022002, 混凝土结构设计规范[S].
岩土施工中混凝土裂缝控制方法 篇11
摘要:建筑工程施工中,如果混凝土构件出现裂缝,就会影响混凝土构件的刚度和建筑物结构的整体抵抗能力,即使裂缝的出现不会导致混凝土构件的破坏或建筑物的倒塌,也会影响到建筑外观,当裂缝宽度超出一定限度时,也会造成钢筋锈蚀,影响结构构件的耐久性能。本文介绍混凝土工程施工中几种常见裂缝的控制方法及裂缝的处理措施,对混凝土工程的施工有一定的参考价值。
上世纪80年代初期,我国的工程勘察单位逐渐转向了岩土工程施工,发展到现在,岩土工程成为了大多数企业的支柱产业。但是岩土施工过程中混凝土的使用需要有严格的质量控制,而这一问题成为在施工过程中需要解决的首要问题。众所周知,在岩土施工过程中,各施工企业内部各种施工过程的有效管理成为混凝土裂缝控制的主要方法,内容包括混凝土使用的质量、安全、成本、工期等多种方面。所以,在施工过程中,掌握混凝土裂缝的控制方法对于建立和完善符合岩土工程施工特点的质量管理体系在工程建设中尤为重要。
一、岩土工程施工的含义及特点
1.岩土工程施工
岩土工程就是在吃透设计意图的基础上,组织力量(人力、物力、财力),正确、合理、经济、安全、高质量、高效率地实现设计方一案的要求,并在实施过程中,进一步完善设计方案、设计方法、设计参数,及时处理出现的各种新情况和新问题。它同工程特性和具体条件的变化密切相关,因此蕴藏着很大的可创造性。岩土工程施工包括了巖土工程施工的基础、前提、要求和任务。
2.岩土工程施工的特点
岩土工程有以下特点:一是条件差,经常处于地下党或水下,二是工期长,一般施工基坑开挖到基础修建、基坑周围回填,往往需要相对比较长的时间,其三是费用比较高,几乎要花去工程投资的30%—40%;四是风险大,经常会遇到的很多意想不到的问题,需要及时处理,以保证工程和人身的安全,五是变化多,一遇到异常就必须变更设计,然而不能延误施工;第六,更改比较难,一旦完成不好,就很难令人满意。
二、常见裂缝分类
混凝土裂缝产生的原因是多方面的,情况较为复杂,综合因素较多。对于某种裂缝的出现,人们很难给予一个准确明晰的原因分析。工程实践证明,裂缝形成的原因主要来自三个方面:变形、荷载以及不均匀沉降。一般由温差、收缩、不均匀沉降等引起的变形赞成的裂缝约占80%,荷载等造成的约占20%,当然还需要考虑其综合原因。根据这些主要影响因素,人们常把混凝土裂缝归纳为收缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝、徐变裂缝、应力裂缝和施工裂缝等几大类。
三、裂缝的控制措施
1.收缩(干缩)裂缝的控制
收缩(干缩)裂缝的控制主要在于控制湿度的变化,使结构、构件具有相对稳定的湿度。加强混凝土的早期养护,混凝土浇筑完后,裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖,并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气应及早覆盖、喷水雾养护,并适当延长养护时间。加强混凝土表面的抹压,但应注意避免过分抹压。采用密封保水方法,在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜,使水分不易蒸发,或采用其他养活空气流动(如设挡风墙、罩)、延缓表面水分蒸发的办法。预应力构件应及时张拉,避免长期堆放。适当选择配合比,避免水灰比、水泥用量、砂率过大、严格控制砂、石的含泥量,避免使用粉砂,以提高混凝土抗拉强度。
2.温度裂缝的控制
防止混凝土内部约束引起的表面温度裂缝,一般采用控制混凝土表面与外界或内部的温差的方法,使其小于25℃。常用控制措施是:对加热养护的构件,应采用缓慢升降温,使升降温度不大于10℃ /h,并注意缓慢揭盖、脱模,避免表面温度应力过大;对大体积结构,当混凝土与外界温差较大时,应采用保温养护,适当处长拆模时间,使温差控制在25℃以内。
大体积基础采取分层分块浇筑,合理设置施工缝,在适宜位置浇缝,以加快散热;在岩石地基或厚混凝土垫层上浇筑大体积混凝土,应在垫层上放置滑动层,垂直面放置缓冲层,以消除嵌固作用,释放约束应力。选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量;加强混凝土振捣,提高混凝土密实性和抗拉强度;在基础内设置必要的温度配筋;在接缝部位,适当增大配筋率,设暗梁,以减轻边缘效应,提高抗拉强度;同时加强混凝土早期养护,提高早期抗拉强度和弹性模量。
避免降温与干缩共同作用导致的应力叠加;在混凝土中掺加水泥用量5%-10% 的VEA 混凝土微膨胀剂,以抵消由于干缩和降温引起的混凝土收缩,控制混凝土开裂。采取“双控计算”措施,即在浇筑混凝土前按施工条件和拟采取的防裂控制措施,计算可能产生的最大降温收缩拉应力,当发现超过计算龄期的混凝土抗拉强度时,调整所采取的措施使应力控制在允许范围内;混凝土浇筑后,应根据实测温度和温度升降曲线,计算每阶段降温时混凝土累计拉应力,当其大于该龄期的混凝土抗拉极限强度时,应采取保温养护措施,使各阶段降温时混凝土的累计拉应力小于该龄期混凝土允许的抗拉强度,以控制裂缝出现。
3.施工裂缝的控制
木模板浇水湿透,防止胀模将混凝土拉裂。采用翻转脱模时应平稳,防止剧烈冲击和振动,并应在平整坚实的铺砂地面上进行;预应力构件预留孔时管芯要平直,混凝土浇筑后定时(15min 左右)转动钢管,抽管时间以手压混凝土表面不显印痕为宜,抽管时应平稳缓慢;胎模应选用有效的隔离剂,起模前先用斤顶均匀松动,再平缓起吊;吊装屋架等侧向刚度差的构件时,应用脚手架横向加固,并设牵引绳,防止吊装过程中晃动、碰撞;混凝土冬期施工在掺加氯盐早强剂,同时也应掺加亚硝酸钠阻锈剂;滑动模板应确保安装尺寸和质量。
结束语
裂缝是岩土施工过程中混凝土结构产生的一种常见的现象,但是这种现象却对建筑物产生巨大的影响。所以要采取必要的措施进行补救。在施工过程中,要对混凝土裂缝进行深入的研究,对裂缝进行有效分析,区别对待裂缝形成原因,采用合理的措施,这样才能保证岩土施工工程的有效进行和建筑物的稳定。
参考文献:
[1]程宏 岩土施工中混凝土裂缝控制方法 2011
[2]许祺炜 岩土施工过程中混凝土裂缝的控制方法分析 2012
混凝土冬季施工裂缝控制 篇12
冬季是混凝土工程质量事故的多发季节, 而且有明显的滞后性, 即冬季浇筑的混凝土出现质量问题时, 多在春融或后期呈现。由于事故发现较晚, 所以处理难度较大。冬季混凝土施工关键是控制混凝土的裂缝。裂缝危害性很大, 这些裂缝破坏了结构的整体性, 改变了设计安排的应力分布图形及混凝土的受力条件, 从而有可能使局部甚至整体结构发生破坏, 即使是一般的表面裂缝对混凝土的耐久性也是有损害的, 出现裂缝的结构温度应力迭加, 对整体结构的应力状态, 在运行阶段具有不可忽视的影响, 所以控制裂缝的产生, 对于冬季混凝土施工具有深远影响。
1混凝土冬期施工裂缝出现的时期
1.1 初期阶段裂缝
初期是混凝土浇筑成型后的升温期, 由于水化作用, 成型后2~3 d结构内温度迅速提高, 形成内热外冷, 表面限制内部的热膨胀产生约束拉力, 若此时拉力超过混凝土的实际抗拉强度时便出现裂缝。在较大体积混凝土施工时 (最小边长>1 000 mm的混凝土) , 多采用控制内外的温差来预防。内外温差是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砼表面散热较快。按照实际体积、结构材料及当时环境温度, 温差控制不超过25℃为宜。
1.2 中期阶段裂缝
中期是水化热降温期。当温度升到最高逐渐下降至常温时, 结构内外温度趋于一致。由于降温内部收缩率大, 外部又给较大的限制, 当超过这种限制时便产生裂缝。另外, 还会因干缩而出现局部开裂, 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, 内部温度变化较小, 较大的表面干缩变形受到内部约束, 产生较大拉应力而产生裂缝, 相对温度越低, 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0.005~0.2 mm之间。
1.3 后期阶段裂缝
后期结构体的热胀降温已趋于平衡, 只会受到环境气温的变化产生微小变化, 如有些部位受热源烘烤、露天结构的寒风袭击、日晒引起的裂缝。从实地调查资料分析, 很多大体积的基础、平台的混凝土表面裂缝比率在90%左右, 缝宽多数不>0.2 mm。裂缝多呈垂直方向, 少量为水平向。水平裂缝多出现在施工缝位置, 结构体截面窄长时会贯穿开裂。
2混凝土冬期施工裂缝控制措施
2.1 控制结构内外温差
当混凝土浇成后的2~3 d, 由于水化热使温度上升, 形成外冷内热, 出现自然约束力, 如拉应力大于自身强度时则出现裂缝。为此, 当浇筑大体积混凝土时, 外部要采取保温措施, 严格控制内外存在的温差>25℃。
2.2 合理安排浇筑工序
当一次浇筑较大时必须考虑施工程序。如采用薄层浇筑时, 密实度有保证, 也不会降低温差, 对强度有利。为此如采取分层浇筑时每层的厚度不超过400 mm, 裂缝将会减少。
2.3 延长拆摸时间
为保证质量和外观不损伤, 冬季施工不应考虑模板的周转次数, 时间越长会越有利。混凝土在90 d以后收缩量就很少了。在基础的预留空洞处, 可利用预制件作为洞的壁, 使该部分在早期就具有较高强度, 也可作为大体积的降温孔以降低中间高温, 对控制表面裂缝有较好的效果。
2.4 保证原材料的质量
原材料对保证质量的作用非常关键, 砂、石骨料、水泥的规格、级配、强度等级是否检验合格及正确选用对改善和易性、可塑性、减少开裂是重要的。
2.5 应提高一级强度等级
选择适当的外加剂配合使用, 既可使混凝土在低温下水化, 又可提前达到临界强度。当浇筑大型基础时, 要考虑安装在较晚的时间进行, 所以利用后期强度, 这样在不降低水泥用量的情况下相反却提高了强度, 减少了收缩, 对抗裂性有利。
2.6 控制用水量
通常情况下混凝土的收缩量与水灰比成正比, 冬期施工必须将水灰比控制在0.5以下, 坦落度不<20 mm, 选用高强度等级水泥, 将减少收缩裂缝。
2.7 加强保温
冬季施工的保温重要性人皆共知, 其方法措施较多。①保温养护措施, 应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求。②保温养护的持续时间应根据温度应力 (包括混凝土收缩产生的应力) 加以控制确定。但不得少于15 d, 保温覆盖层的拆除应分层逐步进行。③在保温养护的过程中应保持混凝土表面的湿润。保温养护是大体积混凝土施工的关键环节, 其主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值, 以降低混凝土块体的自身约束力, 其次降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度, 充分利用混凝土的抗拉强度, 以提高混凝土块体承受外约束应力, 达到防止或控制温度裂缝的效果。
3结语
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