下面是小编精心整理的大体积混凝土裂缝成因及防治措施的建筑工程论文,本文共18篇,仅供参考,大家一起来看看吧。
篇1:大体积混凝土裂缝成因及防治措施的建筑工程论文
大体积混凝土裂缝成因及防治措施的建筑工程论文
摘要:分析了大体积混凝土施工中产生裂缝的原因,并从混凝土材料组成、环境条件、施工工艺、外部荷载等方面,提出了针对性的防治措施,以有效解决混凝土裂缝问题,进而保证工程的施工质量。
关键词:大体积;混凝土;裂缝;措施
当前,建筑工程中一个绕不开的重要话题就是大体积混凝土施工,其主要特征就是体积大、水泥释放大量水化热,表面系数不高且内部温度上升快。要是混凝土内外温差变化急剧,混凝土就会出现裂缝,威胁建筑结构的安全,不利于工程施工的顺利开展。因此,研究大体积混凝土裂缝问题并进行有效地质量控制十分必要。
1.大体积混凝土施工特点
大体积混凝土体积相对较大,一次性完成浇筑。在施工过程中,由于超负荷的温度应力的存在,常常会出现裂缝。裂缝根据大小的不同可以分为宏^裂缝和微观裂缝两种。其中,宏观裂缝可以用肉眼直接观察到,对建筑物的施工质量有很大威胁;微观裂缝一般不会影响工程的施工质量,但是,微观裂缝可能会在某些因素的作用下发展成宏观裂缝,从而影响施工质量。因此,在大体积混凝+32程的施工过程中,控制裂缝的产生和发展就成为质量控制的关键所在。想要控制裂缝的产生及发展就要找出在大体积混凝土施工过程中裂缝的成因及发展规律,从而降低裂缝出现的概率;对于已经出现的裂缝要及时的进行处理,从而保证大体积混凝土的施工质量。
2.大体积混凝土施工过程中裂缝的成因
导致大体积混凝土施工过程中裂缝产生的主要原因是由于混凝土的温度应力和收缩应力的存在。而温度应力和收缩应力产生的主要原因可以归纳为以下四个方面。
2.1混凝土的材料组成
大体积混凝土工程在混凝土浇筑初期容易产生较高的水化热,水化热在混凝土内部积聚使混凝土内部温度远大于表面温度,内外温差的存在会产生温度应力,使混凝土内部受压外部受拉,而当拉应力超过混凝土抗压强度时,就会导致裂缝的产生。
水化热的程度与水泥种类及其用量密切相关,不同的.混合比、骨料级配等也会不同程度的影响水化热程度。
从微观上分析,可以将大体积混凝土看作由粗骨料和硬化水泥砂浆两种主要材料构成。水泥在水化作用之后逐渐凝结、硬化,在这个过程中,水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料的收缩变形,收缩变形差的存在会使粗骨料受压,砂浆受拉,应力分布图见图1,以致骨料界面产生微裂缝,继而在某些因素的作用下发展成宏观裂缝。混凝土中水泥用量越大,收缩变形量越大;骨料粒径、含量越大,则收缩变形量越小。
配置混凝土时使用的各种添加剂也会不同程度的影响收缩量。因此,在大体积混凝土工程中,混凝土材料的选择会直接影响到裂缝的产生。另外,不合格的建筑材料在使用过程中极易发生性能劣化,从而影响混凝土的施工质量。
2.2环境条件
环境温度和湿度的变化会在混凝土内部形成变化不均匀的温度场和湿度场,促使内部微裂缝的发展,进而形成表面的宏观裂缝。大体积混凝土工程施工时,如果遇到连续的低温天气,混凝土浇筑后就会因为内外温差过大而产生混凝土裂缝。连续阴雨天气下,过多的雨水会渗入混凝土内部,影响混凝土的凝固,造成微小裂缝的扩展。混凝土浇筑之后及时完善的养护可以减小收缩变形。
2.3施工工艺
在大体积混凝土的施工过程中,混凝土的浇筑、振捣和后期养护都与裂缝的产生息息相关。一般大体积混凝土分层浇筑时,不同层面的混凝土由于温度、荷载的不同而容易产生深层裂缝,不正确的振捣方式也会造成混凝土分层开裂。
2.4外部荷载
大体积混凝土需要充分的时间凝固。在混凝土没有完全凝固之前,要避免在混凝土模板上堆放重物,防止混凝土板面局部受力过大而产生裂缝,如图2所示。同时,如果混凝土没有完全凝固就过早拆模,混凝土板面就会因为受到内部膨胀力的作用而产生裂缝。
3.大体积混凝土施工中的裂缝防治措施
通过以上分析可知,大体积混凝土的裂缝控制需要从消除温度应力和收缩应力方面人手,而温度应力与收缩应力和建筑材料的选择及施工工艺有着直接的联系。因此,想要解决大体积混凝土施工中的裂缝问题,进行良好的质量控制,就要从合理选择建筑材料和坚持科学的施工工艺两方面做起。
3.1合理选择建筑材料
混凝土建筑材料的合理选择主要包括水泥、骨料级配、外加剂、掺合料等方面:
(1)水泥的水化热作用是大体积混凝土产生裂缝的主要原因之一。因此,在施工过程中应尽量选用低水化热的水泥来进行混凝土的配置。其次,在满足混凝土强度的前提下,尽量降低水泥的用量。
(2)选择合适的骨料级配以降低水泥用量,提高混凝土和易性,降低水化热释放的速度,控制混凝土的升温。为控制裂缝产生,粗骨料可以采用粒径范围5mm-20mm的碎石,含泥量不超过1%;细骨料则采用粒径范围在0.15mm~Smm级配良好的中砂,含泥量不超过2%。
(3)随着科技的发展,作为混凝土重要组分的外加剂应用不断增加。合理利用外加剂也可以很好地控制裂缝发展。因此,在满足强度的要求下,应优化混凝土配合比,利用外加剂提高混凝土的抗裂性能。例如在大体积混凝土中适当添加膨胀剂,混凝土内部产生膨胀应力可以抵消部分收缩应力,提高混凝土的抗裂强度。
(4)混凝土中加入粉煤灰、矿渣粉等掺合料可以减少水泥和水的用量,从而改善混凝土抗裂性能。因而,在大体积混凝土中可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式,降低水泥的水化热,提高抗渗抗裂能力。
(5)在混凝土中掺入一定数量的分散的短纤维所形成的纤维混凝土可以增强混凝土抵抗裂缝开展的能力。建筑材料是减少大体积混凝土裂缝问题的关键所在,施工企业要严格按照相关规定选择建筑材料,做好材料验收工作,坚决不能采用劣质材料。建筑材料在存储期间也要重视选择合适的存储环境,防治存储不当而造成的材料质量下降问题。还要定期检查材料,一旦发现材料过期或性能不达标就要坚决弃用。
3.2坚持科学的施工工艺
大体积混凝土中,建筑材料的特性决定了结构是否容易产生裂缝,施工工艺则是裂缝问题的主要人为因素:
(1)根据工程的具体情况,通过计算温度应力来确定混凝土浇筑方式。可以选取夜间进行浇筑工作,从而减小温差应力,减少裂缝的产生。浇筑时据混凝土泵送产生的坡度,在混凝土卸点和坡角处布置振捣点,确保混凝土振实。因混凝土的流动性很大,泵送混凝土浇筑完毕之后,为消除混凝土表面裂缝,要在混凝土初凝之后、终凝之前进行二次振捣,提高混凝土防水性能。充分的振捣可以有效减少结构性裂缝。混凝土浇筑、振捣之后产生的泌水和浮浆要及时清除。
(2)在整个施工过程中要做好对温度的测量、控制工作。采用先进的测温装置做好温度记录,可以全面、准确的掌握大体积混凝土内部的实时温度变化,技术人员可以利用测量结果制定、实施相应的温控措施。
(3)重视大体积混凝土的养护工作,即混凝土的保温和保湿工作。技术人员应保证养护工作的连续性。
施工环节中,施工人员应严格按施工要求做好每个环节的工作:均匀搅拌混凝土并控制搅拌时间,混凝土浇筑工作应选择专业的施工人员,把握好每道工序之间的间隔时间,保证浇筑质量,按照规定的时间进行拆模工作。微小裂缝虽然不会对建筑的受力造成影响,但是对建筑的整体性和耐久性会产生一定的影响,是隐藏的安全隐患。施工人员在施工的各个环节要尽可能的控制裂缝的发展。
4.结语
在施工本工程的大体积混凝土时,要想解决好混凝土裂缝问题,就应该在设计、材料、施工等环节把好质量关。不过,大体积混凝土施工本身就是一个较为复杂的过程,混凝土的应用条件也比较复杂,裂缝问题总是在所难免的。不过,如果施工员在施工时严格遵守规范,正确选择施工工艺,并尽量做好相关的防范措施,那么就能最大程度的控制好大体积混凝土裂缝问题,进而确保本工程的施工质量。
篇2:水工大体积混凝土裂缝成因及防治措施
水工大体积混凝土裂缝成因及防治措施
本文介绍了水工大体积混凝土的特点,分析了水工大体积混凝土裂缝产生的机理和主要原因,提出水工大体积混凝土裂缝控制技术.
作 者:董礼翠 童沛 作者单位:江苏省水利勘测设计研究院有限公司,江苏,扬州,225009 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(13) 分类号:U4 关键词:水工结构 大体积混凝土 裂缝机理 裂缝控制篇3:铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝成因及防治措施
铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝成因及防治措施
本文分析了墩身混凝土的温输裂缝产生原因,并提出了控制裂缝的`对策,以保证铁路桥梁工程的质量.
作 者:徐辉 作者单位:中铁上海设计院集团公司,上海,71 刊 名:科技资讯 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(16) 分类号:U445.71 关键词:铁路桥梁 大体积混凝土 裂缝篇4:大体积混凝土裂缝分析及防治裂缝措施的论文
1、引言
现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、火力发电厂汽机机座基础、冷却塔基础、水利大坝等。大体积混凝土水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证成品的质量。
2、大体积混凝土裂缝的原因
大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种:一是结构型裂缝,由外荷载引起的。二是材料型裂缝,主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。
3、大体积混凝土裂缝的主要类型
3.1干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的`一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。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。
3.2塑性收缩裂缝
混凝土塑性收缩裂缝形成过程与混凝土的泌水有关。泌水是指混凝土浇筑捣实后尚未凝结硬化之前,从外表看在混凝土的浇筑面上山现一层清水或者从模扳缝中渗出部分水的一种现象。泌水使混凝土的体积缩小,促成了混凝土塑性裂缝的产生。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
3.3沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
3.4温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩。
4裂缝的防治措施
4.1设计措施
4.1.1.精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。
4.1.2.增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。
4.1.3.避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4.1.4.在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。
4.1.5.在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇带。
4.2施工措施
4.2.1.严格控制骨料级配和含泥量
选用10.40mm连续级配碎石,细度模数2.80-3.00的中砂。砂、石含泥量控制在1%以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。
4.2.2.选择适当外加剂
可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。
4.2.3.选择优化配合比
选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低混凝土温升,从而可以降低混凝土所受的拉应力。
4.2.4严格控制混凝土入模温度
大体积混凝土最好选在春秋季施工,以降低入模温度,既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度,再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。施工过程中应对碎石洒水降温,保证水泥库通风良好,自来水预可先放入地下蓄水池中降温。
4.2.5.改进施工技术
施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体,易产生大的温度梯度,这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压,以消除初期裂缝,并加强早期养护,提高混凝土抗拉强度。
4.2.6.加强混凝土浇筑后的养护
混凝土浇筑后,应尽快回填土--土是混凝土最好的养护材料之一。目前这是混凝土保温保湿养护的最有效方法,对预防裂缝是非常有益的。如采用蓄水法保温养护,在混凝土施工期间可通入冷却循环水,以便加快承台内部热量的散发。如采用内散外蓄综合养护措施,可有效降低混凝土的温升值,且可大大缩短养护周期,对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。
5结语
大体积混凝土结构的裂缝会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,为避免或减少裂缝对结构产生的危害,采用有效的设计措施,紧抓施工环节,严控施工过程,方能确保工程质量。
参考文献
[1]《大体积混凝土温度应力于温度控制》朱伯芳中国电力出版社
[2]《混凝土结构裂缝防治技术》张雄化学工业出版社
篇5:桥梁大体积混凝土裂缝的成因及防治
桥梁大体积混凝土裂缝的成因及防治
本文对大体积混凝土桥梁裂缝产生的原因作较全面的分析、总结,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法,达到防范于未然的`作用.
作 者:高鹏 高明辉 作者单位:高鹏(佳木斯市路桥工程有限公司,156111)高明辉(黑龙江省公路工程监理咨询公司,150000)
刊 名:企业导报 英文刊名:GOUFANG ZHINAN 年,卷(期): “”(1) 分类号:U4 关键词:桥梁 大体积混凝土 裂缝篇6:大体积混凝土裂缝分析及措施论文
大体积混凝土裂缝分析及措施论文
摘要:混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。在施工过程中,经常发现混凝土结构在成型后,出现各种裂缝。本文对大体积混凝土的裂缝成因与措施做如下论述。
关键词:混凝土裂缝措施
1混凝土裂缝产生的主要原因
1.1混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种:
1.1.1由外荷载引起的裂缝,这是发生最为普遍的一种情况,即按常规计算的主要应力引起的;
1.1.2结构次应力引起的裂缝,这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的;
1.1.3变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形,当变形受到约束时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
1.2当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部,结构与结构之间,都会受到相互影响.相互制约,这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为内约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的.变形,主要是温差和收缩而产生的。
1.3建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。
2控制混凝土裂缝的措施
为了有效地控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计结构等方面全面考虑,结合实际采取措施。
2.1降低水泥水化热和变形
2.1.1选用低水化热或中水化热的水泥品种配置混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。
2.1.2充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。
2.1.3使用粗骨料,尽量选用粒径较大、级配良好的粗骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料和相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水花热的目的。
2.1.4在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。
2.1.5在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。
2.1.6在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。
2.1.7改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋,可建议设计人员将分布筋做适当的调整。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。
2.1.8设置后浇缝.当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇缝,以减少外应力和温度应力;同时也有利于散热,降低混凝土地内部温度。
2.2降低混凝土温度差
2.2.1选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土,夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土,可对骨料喷冷水晒,运输工具如具备条件也应搭设遮阳设施,以降低混凝土拌合物的入模温度。
2.2.2掺加相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙等.
2.2.3在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,加速模内热量的散发。 2.3加强施工中的温度控制
2.3.1在混凝土浇筑之后,做好混凝土地保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免暴晒,注意保湿,冬季应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。
2.3.2采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,发挥凝土的“应力松弛效应”。
2.3.3加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土地温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。
2.3.4合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差.在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。
2.4改善约束条件,消减温度应力
2.4.1采取分层或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的集聚,减少温度应力。
2.4.2对大体积混凝土基础与岩石地基,或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层,如采用平面浇沥青胶铺砂或刷热沥青或铺卷材.在垂直面、健槽部位设置缓冲层,如铺设30~50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,释放约束应力。
2.5提高混凝土的极限拉伸强度
2.5.1选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减小收缩变形,保证施工质量。
2.5.2采取二次投料法,二次振捣法,浇筑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和弹性模量。
2.5.3在大体积混凝土基础内设置必要的温度配筋,在截面突变和转折处,底顶板与墙转折处,孔洞转角及周边,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝出现。
3结语
3.1经过以上的分析可以看出,大体积混凝土有自己的特性,采取有效的、合理的、科学的手段是可以避免混凝土裂缝的发生。
3.2只要我们在实际的施工过程中,严格执行设计和施工验收规范以及施工操作规程,大体积混凝土裂缝问题是可以解决的。
篇7:大体积混凝土基础施工裂缝成因论文
大体积混凝土基础施工裂缝成因论文
关键词:混凝土早期裂缝类型产生原因
摘要:本文对混凝土早期裂缝的类型及成因,结合实际工程进行了阐述。通过分析施工工艺、外界环境、材料质量,明确了出现裂缝的因素,为预防大体积混凝土基础施工裂缝的产生进行有效控制,以更好的保证施工质量。
混凝土结构裂缝的成因复杂繁多,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。据有关资料统计[1],由施工因素造成的混凝土早期裂缝占80%左右,因混凝土材料方面的原因造成的的裂缝占15%左右。基于此,笔者撰文就以上所说的几个方面分析识别,使施工系统始终处于控制之中。
1施工工艺因素
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装的过程中,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、斜向的、水平的、表面的、贯穿的等各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位与走向、裂缝宽度因产生的原因而异,通常有:
(1)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。
商品混凝土由于采用搅拌车运输、泵送浇筑,混凝土坍落度比较大,凝结时间比较长,一般混凝土初凝时间都在10h以上甚至更长,即使在炎热的夏天,在掺了高效缓凝减水剂后,浇捣好的混凝土表面被太阳暴晒,水分蒸发很快,形成一层几毫米厚的“被子”,看上去混凝土似乎已凝结,实际内部还远未达到初凝,甚至还能流动。曾多次用贯入阻力仪测定掺了高效缓凝减水剂的混凝土砂浆在太阳直晒之下的凝结时间,结果初凝时间都在12~16h。这样的混凝土若不进行二次振捣和多次抹面,混凝土表面不可避免会出现裂缝。
(2)养护不当引起混凝土开裂
现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后,若表面不及时覆盖进行潮湿养护,表面水分迅速蒸发,很容易产生收缩裂缝、特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下,干缩更容易发生。有资料表明,当风速为16m/s时,混凝土中的水分蒸发速度是无风时的四倍。
对于高性能混凝土,由于水灰比小,胶凝材料用量大,混凝土密实性好,泌水少,若保养不好,干缩情况更为严重。对于保湿养护的时间,肯定是越长越好[2]。养护14天的混凝士的收缩比只养护3天的收缩降低约20%。但由于工程工期的制约,绝大多数施工人员做不到,所以混凝土出现干缩裂缝就在所难免了。
2外界环境因素
(1)温度
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展的结果。一方面是混凝土由于内外温差而产生应力与应变,另一方面是混凝土本身的强度和抵抗变形的能力。混凝土内部温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束后,将产生很大应力。当这种应力超过了混凝土可以承受的抗拉强度时,就会产生裂缝。
水泥水化过程是大体积混凝土中的主要温度因素。混凝土在硬结过程中,由于水泥的水化作用,在初始几天产生大量的水化热,混凝土温度升高。而大体积混凝土结构一般较厚,导热不良,相对散热小,所以大量的热量聚集在结构内部。当温度梯度大到一定程度时,表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面产生裂缝。在升温阶段,混凝土未充分硬化,弹性模量小,因此拉应力较小,只引起混凝土表面裂缝。
不同于混凝土浇筑阶段水化热所引起的温度荷载,自然环境条件变化引起的温度荷载极不稳定,也更难控制。就混凝土工程结构而言,山于自然环境条件变化所产生的温度荷载,一般可分为以下三种类型:
①日照温度荷载;
②骤然降温温度荷载;
③年温温度荷载。日照温度荷载主要是太阳辐射作用所致,还有气温变化和风速影响,在实际应用中可简化为只考虑太阳辐射和气温变化这两种因素。降温温度变化主要是由强冷空气的侵袭作用和日落或在夜间形成的内高外低的温度分布,一般只考虑气温变化和风速的影响。
(2)钢筋锈蚀因素
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长了约2~4倍[3],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。 3材料质量因素
混凝土是指由水泥、石灰、石膏类无机胶结料和水或沥青、树脂等有机胶结料的胶状物与集料按一定比例拌和,并在一定条件下硬化而成的.石材。通常我们所讲的混凝土指的是水泥混凝土,主要由水泥、水、砂石集料组成,其中水泥和水起胶凝作用[4],集料起骨架填充作用,水泥和水发生反应后形成坚硬的水泥石,将集料颗粒牢固地粘结成整体,使混凝土具有一定的强度。
但是若组成混凝土所用的材料质量不合格,则会影响混凝土的强度,导致混凝土结构出现裂缝。
(1)水泥
水泥出厂时强度不足,水泥过期或受潮,可导致混凝土强度不足,从而引起混凝土开裂。
当水泥中含碱超过了一定的量(如0。6%),同时又使用了含有碱活性的骨料,可能产生碱骨料反应。
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,在谁泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝上抗拉强度下降。
(2)砂、石骨料
砂石粒径太小、级配不良、孔隙率大,将导致水泥和拌和水用量增大,影响混凝土的强度,使混凝土的收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中通常含有各种有害物质,如云母、泥土、有机物、硫酸盐与硫化物等。这些物质一定程度上降低了集料与水泥石的粘附性。
4结语
文章讨论了大体积混凝土基础施工中施工工艺因素,外界环境因素,材料质量因素。通过分析裂缝因素,明确了大体积混凝土基础施工裂缝成因。由此我们就可以有针对性地控制裂缝的方法,以保证施工的质量。
参考文献:
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[6]林亦赏。浅谈大体积混凝土的施工技术[J]。科技创新导报,2008,06:37。
篇8:桥梁工程混凝土裂缝成因与防治论文
0引言
近年来,随着城乡建设进程的加快,桥梁工程的数量越来越多,这促进了当地交通运输行业的发展,也对当地经济的增长有着促进意义。桥梁工程在建设与发展的过程中,可以为人们的出行提供较多的便利,但是有的施工单位过于追求工程的进度,忽视了工程的质量,使得很多桥梁建筑在投入使用后不久就出现了混凝土裂缝等质量问题,影响了公路工程建设的水平,增加了桥梁使用的安全隐患。相关单位一定要针对混凝土裂缝出现的原因找出防治措施。
篇9:桥梁工程混凝土裂缝成因与防治论文
1.1人为因素
施工人员的技术水平对桥梁工程施工质量有着直接的影响,有的施工单位,施工人员技术水平比较低,在混凝土施工中,缺乏工作经验,导致混凝土构件表面出现了较多的裂缝,有的桥梁出现了混凝土构件脱落问题,极大地影响了桥梁的美观性。混凝土振捣是一项重要的工作,如果振捣的次数不够,会影响混凝土的密实度,容易造成蜂窝、麻面等现象[1]。另外,混凝土运输也是一项重要的工作,在运输的过程中,如果运输方式选择不当,也会造成混凝土材料的损耗。在对混凝土进行搅拌时,如果时间过长,会出现离析等现象,搅拌技术不佳也是造成混凝土裂缝的重要原因。桥梁工程需要应用大量的混凝土与钢筋材料,当钢筋遇水后,会出现锈蚀现象,也容易导致混凝土体积增大,会出现荷载裂缝。在混凝土浇筑的过程中,如果速度过快,也会影响浇筑的效果,混凝土硬化后要进行及时养护,否则容易出现收缩裂缝。
1.2温差
桥梁工程中需要应用大量的混凝土,所以比较容易出现大体积混凝土裂缝问题,由于混凝土的特性比较特殊,其比较容易受到温度的影响,在内部出现较大的温差后,会出现较多的裂缝。如果施工人员没有做好防护措施,在混凝土硬化后,很容易由于不均匀收缩问题而导致温差裂缝。混凝土浇筑前,施工人员需要做好准备工作,要利用模板对混凝土构件进行隔离,混凝土中含有大量的水泥,水泥在搅拌时会出现水化热现象,施工人员一定要做好热量释放工作,如果混凝土内部聚集了大量的热量,则会出现温差裂缝。一般情况下,在混凝土浇筑1d内,所有的构件都会出现温度上升现象,在静置一段时间后,温度会慢慢下降,混凝土构件的温度会慢慢冷却,这一过程混凝土内部会出现收缩,外部模板的阻力会对混凝土构件产生一定的牵引力,牵引力过大则会造成混凝土裂缝[2]。在冬季施工时,由于外部环境的温度比较低,所以,热量散发比较慢,增加了温差裂缝出现的概率。
1.3荷载变化
桥梁工程在投入使用后,会受到较多的荷载,这包括动力荷载、静力荷载等等,桥梁承受的荷载超过其最大承受力后,就会出现混凝土裂缝。由于荷载的种类比较多,所以,荷载裂缝又可分为弯曲裂缝、剪切裂缝以及局部应力裂缝等等。不同类型的荷载有着不同的特点,在处理时,一定要具有针对性[3]。荷载裂缝多出现在是受拉力影响以及受剪力影响较多的部位,还有桥梁振动最严重的地方。
篇10:桥梁工程混凝土裂缝成因与防治论文
在路桥工程施工建设的过程中,施工单位应严格的遵照施工图纸文件进行施工,在施工准备阶段,检验人员应先对原材料进行抽样检查。为了能够更好地控制施工配合比,保证混凝土的施工质量,施工单位应组织专业素质较高的人员进行配合比实验。另外在对混凝土拌和的过程中,应施加一定的水分,碎石的温度才能更快的下降,浇筑各个层面的散热作用才能够更好的发挥,从而降低浇筑混凝土时的温度。如果在施工时有着较高的环境温度,为了起到降温的作用,可以在混凝土中埋设水管[4]。施工的技术和管理人员必须重视天气的因素,当环境的温度出现较大的改变时要及时察觉,还要制定出具有针对性的防治措施。
2.1提高施工人员的技术水平
施工人员的技术水平对施工质量有着直接的影响,所以,为了治理桥梁工程混凝土裂缝问题,必须提高施工人员的技术水平。施工人员必须具有较高的安全意识,要认识到保证桥梁工程施工质量的重要性,还要认识到桥梁工程混凝土裂缝的危害。在桥梁工程中,要做好混凝土结构的早期维护工作,比如在维护的过程中,要做好保温工作,这也是混凝土表面裂缝防治的有效措施。施工人员要做好混凝土结构温差调节工作,混凝土内外部出现温差是引起裂缝的主要原因,如果施工环境的温度比较低,施工人员一定要做好外部保温工作,优化施工流程,改进施工技术,这样才能保证施工的质量。
2.2防治温差裂缝的措施
温差裂缝是桥梁工程大体积混凝土比较常见的质量问题,其与混凝土的'构成材料以及特性有着较大的关系,由于混凝土中含有大量的水泥,而水泥在搅拌时会释放大量的热量,所以,施工单位一定要控制做好散热工作。在埋设循环水管时,可以在混凝土中埋设冷水管,利用循环水降低混凝土内部的温度。桥梁工程在冬季施工时,要特别注意温差裂缝问题,可以尽量选择在春秋季节进行混凝土浇筑施工,在外界环境出现变化后,施工单位要做好防护准备工作,当发现施工环境温度比较高时,可以延迟拆模的时间;为了降低混凝土内部的温度,也可以在混凝土搅拌的过程中加入少量煤粉。
2.3防治荷载裂缝的措施
荷载裂缝在桥梁工程中比较常见,由于桥梁承受的荷载来自多个方面,所以,在治理的过程中,一定要结合裂缝出现的原因。桥梁承受的荷载具有动态变化的特点,这对施工单位防治裂缝带来了一定难度。在实际工作中,可以利用概率统计的方式,加强对静荷载、动荷载的统计分析[5]。在统计分析的基础上,可以利用合理的数值计算模型进行模拟,计算出公路桥梁荷载的上下限。在施工过程中,为了防止因荷载而导致裂缝的产生,应该避免将机械设备堆放在一起,防止荷载超标现象的发生。为了防止裂缝的产生,还可以采用禁止搭载、禁止车辆通行的方法,以加强对公路桥梁的保护。
3结语
混凝土裂缝是桥梁工程中需要首先解决的问题,其不但会影响桥梁的美观性,还会影响桥梁的安全性。通过分析发现,引起桥梁工程混凝土裂缝的原因很多,在制定防治措施时,一定要结合实际,不能一概而论。桥梁工程中引起混凝土裂缝的原因主要有人为因素、温差、荷载等,在防治的过程中,施工单位需要提高施工人员的安全意识,还要提高其技术水平,对施工工艺进行优化与改进,这样才能改善桥梁裂缝问题,才能保证行车的安全性。本文对桥梁工程混凝土裂缝的成因以及防治措施进行了介绍,以供借鉴。
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篇11:高速公路沥青混凝土路面裂缝成因及防治措施
高速公路沥青混凝土路面裂缝成因及防治措施
本文分析了洛界高速公路洛阳段路面裂缝产生的`原因,阐明了沥青路面早期裂缝造成的后果,针对当前沥青路面普遍存在的病害问题,提出了简便有效防治措施,以提高沥青路面的使用寿命.
作 者:赵雅丽 张辉辉 作者单位:洛阳市公路规划勘察设计院,河南,洛阳,471000 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(29) 分类号: 关键词:裂缝 成因 防治措施篇12:浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施
浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施
对水泥混凝土路面在使用过程中产生裂缝的'原因作了浅要分析,并提出了防治措施.
作 者:王利勇 作者单位:河北省赤城县交通局,河北,张家口,075500 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(14) 分类号:U4 关键词:水泥混凝土路面 裂缝成因 防治篇13: 混凝土施工裂缝成因与防治策略论文
摘要:国民经济水平的快速增长, 推动着我国建筑业的蓬勃发展, 尽管近些年来我国各大城市、乡镇的建筑如雨后春笋般拔地而起, 但在此过程中也存在着一些问题影响着整体建筑水平, 其中混凝土开裂是建筑行业最重要的共性问题。为了有效避免这一现象的发生, 提升我国建筑质量, 就必须首先明确混凝土产生裂缝的原因, 再有针对性的采取有效措施予以避免和解决。本文阐述了混凝土工程中常见的裂缝类型以及裂缝成因, 并重点提出了几点防治措施, 希望能为我国建筑业的发展作出贡献。
关键词:建筑工程; 混凝土; 裂缝成因; 防治措施;
0 引言
为了把好建筑工程质量关, 防止混凝土裂缝, 建筑人员就必须明确温度、材料、工艺、养护等因素对混凝土建筑的影响, 采取合理控制施工流程、控制浇筑温度、加强材料配比等手段, 确保每一个施工环节都能满足建筑要求和国家标准。在施工过程中应多观察, 通过科学分析总结施工时出现的问题, 并制定合理解决方案, 为建筑质量的提升提供有力保障。
1 混凝土建筑中常见的裂缝类型
1.1 干缩裂缝
通常来讲, 混凝土在完成浇筑后的一个星期以及养护结束后的一段时间, 混凝土容易发生干缩裂缝。这主要是因为, 水泥浆中的水分会随着时间的变化渐渐蒸发, 进而造成干缩, 这种干缩是一种必然状态, 不可逆且不可避[1]。混凝土的表面及内部的水分蒸发程度不同, 会导致其发生不同的变形, 比如, 混凝土表面受时间、温度、降水等条件的影响, 水分的损失速度很快, 变形程度也相对较大;而混凝土内部受外部条件的影响较小, 水分不会发生太大变化, 变形程度也相对较小。而混凝土发生干缩变形会产生拉应力, 进而导致裂缝。尽管混凝土干缩是不可避的, 但施工人员可以通过合理调配水灰比、外加剂用量以及集料性质等手段, 最大限度减少干缩的发生。
1.2 塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在完成浇筑尚未凝结之前, 由于表面失水过快而发生的收缩。这种收缩往往在大风或者干热的天气比较容易出现。塑性收缩造成的混凝土裂缝一般呈现出中间宽、两端窄的不连贯状态, 且裂缝长短不一。水灰比、凝结时间、温湿度、风速等因素是造成混凝土塑性收缩裂缝的'主要原因。
1.3 温度裂缝
通常来讲, 大体积混凝土表面更容易发生温度裂缝, 此外, 温差较大的地区也是温度裂缝的高发区域。混凝土完成浇筑后进入硬化阶段, 在此过程中, 水泥会发生水化产生大量水化热, 致使混凝土的内部温度升高, 甚至可达70℃以上。当拉应力超过混凝土所能承受的最大抗拉强度时, 混凝土便会产生裂缝, 这种现象多见于混凝土施工的中后期。
2 混凝土裂缝成因分析
2.1 混凝土原材料因素
混凝土是由水泥、砂、石、水等多种材料按照一定比例组合而成的复合材料, 任何一种原材料的质量不达标, 都有可能造成混凝土裂缝。
(1) 粗骨料对混凝土裂缝的影响。若粗骨料中泥的含量过高, 混凝土的收缩便会随之加大, 那么在塑形阶段, 混凝土就会产生裂缝;若粗骨料的级配达不到相应要求, 就会造成混凝土内部孔隙增多, 混凝土一旦承受较大荷载, 其内部的孔隙结构就会使得裂缝产生。
(2) 水泥对混凝土裂缝的影响。尽管科技水平的发展使得我国水泥生产走向了更加现代化的优质发展之路, 但在建筑工程施工过程中却存在着水泥细度越大则强度越高的误区, 这种误区严重影响着混凝土的质量。事实上, 水泥细度越大, 其水化反应的速度也就越快, 混凝土内部便会发生快速的升温反应, 进而造成混凝土内部产生过大的温度应力, 最终导致内部开裂。与此同时, 混凝土的设计强度会随着水泥强度的增高而加大, 过大的混凝土强度会使得脆性增加, 导致开裂。
(3) 外加剂与掺合料对混凝土裂缝的影响。相较于传统的混凝土, 现代混凝土的外加剂组成成分明显增多, 若没能合理选择外加剂和掺合料, 则很容易造成混凝土的收缩加大, 进而增加混凝土前期的开裂几率。
2.2 混凝土配合比因素
混凝土是由多种原材料组成的混合材料, 为了确保其使用功能满足相应要求, 就必须加强混凝土的配合比设计, 确保每一种原材料的比例准确。在建筑工程建设过程中存在这样一个误区, 混凝土强度越高其结构稳定性越强, 越持久耐用。但实际上, 混凝土强度的提升往往是以破坏其某一项特性为代价, 比如强度的提升造成脆性增强。当前建筑行业混凝土配合比主要存在以下两个问题:首先, 水泥用量过大。正如上文所说, 过大的水泥用量, 会使混凝土的水化反应的速度加快, 导致内部快速升温, 产生过大的温度应力, 最终导致内部开裂。其次, 用水量不合理。在组成混凝土的所有材料当中, 水确保了混凝土了匀质性和和易性, 用水量对于混凝土的坍落度有着直接而重要的影响。因此, 应在混凝土配合比设计中充分考虑水的用量。
2.3 环境因素
混凝土具有热胀冷缩的特点, 因而施工地的环境因素会对其产生直接影响。混凝土在浇筑、凝固、硬化过程中, 当施工现场温度发生变化时, 其结构也会随之发生变形, 产生相应的温度应力。当混凝土本身的抗裂强度难以承受这种温度应力时, 就会导致混凝土开裂。通常来讲, 混凝土裂缝的宽度会随着温度的变化而变化, 并且这种变化较为明显, 肉眼即可直接观察到。而建筑工程中所使用的钢筋一旦遭受腐蚀或火灾的侵害, 其表面将受到较大侵蚀, 这也会导致混凝土产生裂缝[2]。
2.4 收缩运动因素
混凝土完成浇筑后会进入凝固阶段, 而凝固实际上就是混凝土发生收缩运动的过程, 在此期间不可避免地会受到水分蒸发等外界因素的干扰, 无法实现自由收缩, 导致混凝土出现不同程度的裂缝。比如, 混凝土在收缩凝固的过程中, 钢筋会阻挡其下沉, 其周边便会出现裂缝。再如, 混凝土在搅拌、运送过程中不可避免地会产生水分的蒸发, 若这一过程持续时间过长, 其含水量就会几乎完全蒸发掉, 此时再进行混凝土的浇筑便会出现层次各异的坍落度, 导致混凝土产生网状裂缝。
篇14: 混凝土施工裂缝成因与防治策略论文
3.1 注重材料选择与配合比
原材料的质量直接影响着混凝土的质量, 因此, 施工单位应在原材料的选购上把好入场关, 确保每一种材料的质量都符合相应国家标准和使用要求, 比如集料含泥率、水泥强度、骨料级配等。水泥是混凝土的必备材料, 在选购时应选取终凝时间长、水化热低的, 并在混凝土拌制过程中, 依据建筑工程设计要求, 科学控制水灰比。此外, 对于外加剂和掺合料的选择应确保科学性与合理性, 例如, 同时使用缓凝剂和高效减水剂, 不但能降低水泥用量和用水量, 为施工单位节省经济成本, 还能有效促进混凝土强度的提升, 避免裂缝的产生。另外, 如在混凝土配制过程中使用了吸收率较大的骨料, 混凝土的干缩性也会随之加大, 此时可将适量粉煤灰加入到混凝土中, 避免渗水问题的产生, 进而防治混凝土裂缝。
3.2 改善优化设计结构
设计人员在进行建筑工程结构设计时, 应避免选用强度过高的混凝土材料, 而是合理选择中低强度的混凝土材料, 此外, 也可通过增加承台表面钢筋用量的方式避免混凝土开裂。在实际施工过程中, 为了避免温度因素对混凝土造成的影响, 可进行永久式伸缩设计。除此之外, 在进行建筑工程混凝土结构设计时, 相关人员需对施工现场进行实际勘察, 了解其气候条件、地质环境等实际情况, 以便积极采取有效措施、设计科学方案, 降低混凝土在施工过程中产生裂缝的可能性。需要注意的是, 在施工过程中, 钢筋混凝土的结构抗力会随着时间的推移而不断变大, 这种增长会在前期表现比较明显, 但在龄期达到28天之后这种增长值会一点点变小, 钢筋混凝土的结构抗力也会日益接近设计要求。而在使用过程中, 抗力变化在前期表现并不明显, 但随着时间的变化, 混凝土渐渐发生碳化, 钢筋逐渐被腐蚀, 结构抗力也会呈现下降趋势。
3.3 加大混凝土浇筑过程中的监管力度
为了避免混凝土在建筑工程施工过程中产生裂缝, 施工人员首先应明确结构中容易出现裂缝的位置以及裂缝的间距, 此外需确定混凝土的一次浇筑量以及浇筑时间。如上文所述, 混凝土的泌水性使其容易发生塑性收缩, 导致裂缝产生, 因此, 施工人员应在混凝土初凝和终凝期间, 对其表面进行二次压抹处理。在进行楼层建筑时, 在混凝土完成浇筑的一天期限内, 仅可进行定位、测量、弹线等准备工作, 不可开展施工材料的吊卸工作, 以免对混凝土造成冲击震动, 影响其结构稳定性, 造成开裂。通常情况下, 混凝土在完成浇筑24小时后, 方可进行小型施工材料的吊卸, 但要轻卸轻放, 放置时也应分散处理。完成浇筑3天后, 才可以正常开展楼层墙板或楼面模板的支模作业[3]。为了使混凝土的刚度和抗冲击能力得到有效提升, 最大限度减少弹性变形的发生, 可以采取将旧木板铺设在新浇筑混凝土表面的方式扩散应力, 进而减少裂缝。
3.4 对成型混凝土加强养护
注意混凝土施工过程中的保温养护, 对于防治混凝土裂缝意义重大, 它不但能够降低混凝土浇筑块体内外的温差值, 也能降低其自身的约束应力。混凝土浇筑完成凝固成型后, 应继续采取保温措施降低块体的内外温差, 这不但能使温度应力减小, 也能增大混凝土强度, 更好的发挥应力松弛作用, 从而确保混凝土发生干裂后不会造成大面积的塑性收缩。与此同时, 应加大对混凝土材料的养护力度, 特别是在雨雪等极端天气条件下, 应使用遮雨布或搭建防雨棚, 避免材料雨水受潮或凝结;同时应加强排水建设, 以免雨水流入基坑致使混凝土的浇灌连续性受到负面影响, 为建筑工程的整体施工质量提供有力保障。
4 结束语
当前我国建筑行业虽取得了较大程度的发展, 但建筑工程依然存在混凝土裂缝的问题, 这不但对建筑物的抗渗能力和使用功能产生了极其不利的影响, 还会导致钢筋侵蚀、混凝土碳化, 使得建筑物的耐久性和承载能力明显下降。因此, 施工人员应不断完善混凝土结构设计方案, 通过优选原材料、科学制定配合比以及加强混凝土浇筑监管和养护力度等手段, 避免混凝土在施工过程中及建筑工程投入使用后产生裂缝, 进而保证工程质量, 推动我国建筑业的大发展。
参考文献
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篇15:钢筋混凝土裂缝成因及防治论文
钢筋混凝土裂缝成因及防治论文
摘 要:钢筋混凝土有害裂缝的存在,会降低抗渗和抗冻能力,严重影响结构物的耐久性,本文通过分析裂缝产生的各种原因及其影响因素,比较详细地阐述了防治裂缝产生的各种措施,并指出了拆模后发现裂缝的处理方法。
关键词:混凝土;裂缝原因; 防治;修补
随着我国建设事业的飞速发展,混凝土在交通、水利工程和城市建设中被广泛应用。混凝土是一种不密实非均质脆性结构材料,混凝土内部存在着固体、液体和空隙。对于一般钢筋混凝土构件,在使用荷载作用下,截面的拉应力常常是大于混凝土的抗拉强度的,因而在正常使用状态下,构件总是带裂缝工作的。当裂缝宽度小于0.05mm时对使用无多大害处,但裂缝进一步扩展,形成较大裂缝,这对构件影响很大。裂缝的存在,不仅会影响工程质量的整体外观形象,而且会降低抗渗和抗冻能力,并会导致钢筋锈蚀,影响结构物的耐久性,对某些水工结构,由于裂缝会引起漏水,将影响结构物的正常使用功能,裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。因此,研究裂缝产生的原因及其影响因素,能更好地防治裂缝,提高工程质量。为探索解决途径,现将该问题产生的原因及防治措施简述如下:
一、混凝土裂缝产生的原因及影响因素
近代实验已表明:在混凝土拌和过程种,石子的表面吸附一层水膜;成型时,混凝土种多余的水分上升,在粗骨料的底面停留形成水囊;加上凝结时水泥石的收缩,使得骨料和水泥石的结和面上形成了局部的结和面微细裂缝(界面裂缝)。这种裂缝在混凝土种是不可避免的,当裂缝宽度小于0.05mm时对使用无多大害处。但由于荷载作用、温差作用、不均匀沉降或施工操作不规范等原因,裂缝进一步扩展,并逐渐串通,形成较大裂缝,这对构件影响很大。裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。
混凝土产生裂缝的原因极为复杂,主要有荷载作用引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝两大类。
1、荷载作用引起的裂缝
一般钢筋混凝土结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的,因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。
2、非荷载因素引起的裂缝
钢筋混凝土结构的构件除了由荷载作用引起裂缝外,很多非荷载因素,例如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、塑性坍塌、冰冻、钢筋锈蚀以及碱-骨料化学反应等都有可能引起裂缝。现主要介绍由温度变、化收缩变形、碱-骨料化学变化引起的裂缝。
1)温度变化。一是混凝土在浇筑、凝固、硬化过程中,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。二是若施工中过早拆模板或冬季施工,构件表面温度不均匀,就会产生温度收缩,这种收缩会受内部混凝土的约束,在混凝土表面就产生很大的拉应力。当这种拉应力发展到一定成度,超过混凝土拉应力时,混凝土表面就形成了裂缝。三是由于施工中人为因素引起的温度变化如新旧混凝土接合面、分层分块不合理、养护不及时等会引起混凝土构件深入贯穿裂缝,这种裂缝危害性极大。
2)收缩变形。混凝土在空气中结硬时体积要缩小,产生收缩变形,这种变形不同成度地受到边界的约束作用。对于这些受到约束而不能自由伸缩的构件,混凝土的干缩就可能导致裂缝的产生。另外在配筋较高的构件种,即使边界没有约束,由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强,混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力,有可能引起构件产生局部裂缝。
3)碱一骨料化学反应引起的裂缝。当混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥(碱含量超过0.6%钠当量时),或受到含可溶性硫酸盐的水作用时,反应生成物遇水可产生膨胀,但由于各种组成体积变化特性的差异所造成混凝土不均匀应力,会破坏其内部结构,并影响水泥石与骨料颗粒之间的胶结,形成裂缝。另外某些介质与水泥结合会形成一种可溶性较低的化合物,由于这种化合物的体积比生成这些化合物的水泥浆的体积大,而使混凝土产生裂缝。在密实的混凝土种,这类侵蚀破坏大多属于表面性的。
影响混凝土裂缝的因素除设计、施工、荷载外部原因外,内部原因主要是水泥品种、水泥用量、单位用水量、粗骨料和细骨料质量等。
混凝土形成裂缝的原因及影响因素虽然极为复杂,但在实际操作种,只要严格按照设计和施工规范进行操作,有害裂缝还是完全可以避免的。
二、防治措施
1、提高全员质量意识,充分认识裂缝危害
随着建设事业的飞速发展,混凝土技术也在向功能型和智能型方向发展,这就要求参建的`技术管理人员不断加强自身的学习和提高,充分认识裂缝产生的危害,加强对混凝土结构组成、各种材料对混凝土性能的影响、新工艺新过程的学习了解,监理单位、设计单位和施工单位一起对操作人员进行技术交底,对工程中的重要部位、关键工序、施工措施,与施工班组研究讨论,共同努力实现控制质量目标,有效地避免有害裂缝的产生。
2、加强设计质量监控,做好施工方案设计
设计质量是决定工程质量的重要因素,设计过程的质量控制是质量预控的重要环节。监理单位要充分发挥协调作用,汇同建设、施工单位技术人员共熟悉图纸,充分了解建设、设计意图,做好技术交底。混凝土配合比是影响裂缝的重要内部因素,施工前应做好混凝土配合比设计和试配检验,在满足混凝土设计标号的前提下,尽量减少单位用水量、拌制混凝土时掺入一定量的磨细粉煤灰,降低水泥用量以减少水化热量。另外还要对装料顺序、搅拌时间、浇筑点坍落度、入模温度、留茬部位进行规划,对模板进行设计,充分做好施工前的准备工作。
3、加强对进场材料的控制
建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量,对进场的建筑材料一定要把好关。混凝土在浇筑至硬化期间,水泥会放出大量水化热,水化热越大,产生裂缝的可能性就越大,因此应尽量采取措施降低水化热。一是尽量选用水化热较小的水泥品种,必要时可以加入缓凝剂,减缓浇筑速度以利散热,或加入适当的减水剂,改善和易性,减少水泥用量,降低水化热。二是选用良好级配的骨料,严格控制粗细骨料的含泥量,细骨料宜用干净的中砂或中粗砂,最好用中粗砂,粗骨料宜用粒径较大、连续级配好的石子,严禁混入煅烧过的白云石或石灰石。
4、施工过程的质量控制
1)混凝土从搅拌机中卸出后,其运输延续时间受混凝土温度高低限制,当混凝土温度20℃~30℃时,不超过1h;10℃~19℃时,不超过1.5h;5℃~9℃时,不超过2h。若长距离运输宜采用混凝土运输搅拌车来运输,时间应在1h以内。当采用泵送混凝土应保证混凝土泵连续工作,泵送前先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆或水泥浆润滑输送管道。混凝土从卸料、运输到泵送完毕时间不得超过1.5h,夏季还应缩短。泵送过程中,泵的受料斗内应充满混凝土,防止吸收空气形成阻塞。
2)混凝土自由倾落高度不宜超过2m,否则应用串筒、斜槽、溜管或振动溜管下落。当用串筒时,最后一节应拉成垂直,间距不宜大于3m;若用斜槽,坡度不宜大于60°,出口处应设有垂直挡土板,防止发生离析现象。
3)每层浇筑厚度按下列规定:用插入振捣棒捣时,为振动器作用部分的1.25倍;表面振动器为200mm;人工振捣时,基础或配筋稀疏的结构250 mm;配筋密肋结构为150 mm,每次浇筑向前推进长度宜为1.0~1.5m。
4)振捣方法
插入式振捣棒应与混凝土表面垂直或成40°~45°倾向振捣,插点应均匀排列,可以行列式或交错式顺序移动,但不能混用;每次移动距离不大于振捣棒作用半径的1.5倍,且操作时应快插慢拔,并插入下层尚未初凝的混凝土中50~100mm,以促进上下结合形成整体。振捣棒在每一点振动延续时间约在20~30秒,以混凝土表面呈水平并出现浮浆和不再有气泡、不再沉落为度,禁止振动棒触及钢筋、模板、预埋件等。
使用平板式振动器应将混凝土浇灌区划分成若干排,依次前进,移动间距应使振动器的平板能覆盖已振动好的混凝土边缘30~50mm。当混凝土表面倾斜时,振动器应由低处逐渐向高处移动。每一振捣位置的延续时间,以使混凝土停止下沉并向上泛浆,或表面平整并均匀出现浆液为度,一般约为25~40s。
5)对钢筋密集处,采用细石混凝土或水泥砂浆,适当增大混凝土的坍落度,采用片式、针式振动器振捣或辅以人工振捣。
6)墩、柱、墙连成整体的梁板结构:应在浇筑墩、柱、墙及基础的混凝土之后,停歇1~1.5h,再浇筑梁板或突出部分的混凝土,避免水平与垂直构件交接处产生裂缝。
7)浇筑竖向结构或大体积结构时,底部应先填以5~10cm厚与所用混凝土成份相同的水泥砂浆,以免形成离层。对大体积结构混凝土还应该采取有效的防裂措施,严格控制混凝土出现裂缝。
8)混凝土尽可能地连续浇筑,必须间歇时应尽量缩短时间,并不超过2h,在前层混凝土凝结之前,必须将次层混凝土浇筑完成。若因施工技术、工艺或组织上的原因不能继续浇筑,应准确地留设混凝土施工缝,混凝土达到1.2Mpa强度才能继续浇筑,浇筑前应剔除掉施工缝处水泥薄膜、松动石子或钢筋上浮浆及斑锈,加以湿润并冲洗干净,铺抹水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层。
9)混凝土模板安装不但要求轴线、平面布置、断面尺寸及标高等满足设计,而且要平整稳定,浇筑前要设专人不断检查模板是否变形、松动、跑模、跑浆,以便发现问题及时解决。
另外,在混凝土浇筑过程中,旧混凝土表面一定要清除干净,再用清水冲洗干净;填仓的砂浆一定要均匀,严格控制水灰比,混凝土浇筑速度不宜过快,同时振捣一定要振透、振匀,振捣时间以振捣至混凝土表面呈水平、不再显著下降、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。混凝土上部分的模板表面用塑料层覆盖,可以有效地防止裂缝的出现。在昼夜温差大时,对混凝土要采取保温措施,及时对混凝土体进行浇水养护。混凝土在运输中应保持均匀性,做到不分层、不离析、不漏浆,要有良好的坍落度等。
三、混凝土拆模后裂缝修补
混凝土拆模后若发现裂缝,通常如下处理:
①一般性表面细小裂缝,可将裂缝部位清洗干净,干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷封闭。
②裂缝较大时,可将裂缝凿成八字形凹槽、洗净湿润,刷一层水泥浆,用1:2水泥砂浆分层压实抹光后用环氧胶泥嵌补。
③对影响结构整体,防水防渗要求的结构裂缝,应根据裂缝宽度、深度情况,采用水泥压力灌浆、化学灌浆的方法修补,或表面封闭与注浆同时使用;明显降低结构刚度,承载力和严重裂缝,应根据情况,采用预应力加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍或结构胶粘贴剂贴钢板加固等方法。
篇16:混凝土裂缝的原因与防治措施论文
1混凝土裂缝简述
清华大学谭维祖提出过自20世纪初起,人们就已经认识到大体积水工混凝土会因为水泥水花时的放热散发缓慢而产生明显的温升,并在随后的的降温过程中由于体积的收缩受约束而出现开裂。北京建筑工程研究院傅沛共高级工程师说混凝土是由水泥、参合聊、外加剂与水配置的胶结材浆体,又是弹性模量较高的而抗拉强度,导致混凝土发生裂缝,混凝土在浇筑成型后,混凝土骨料堆体积对浆体收缩作用,是内部开始就产生微裂缝,在环境温度、适度、荷载等因素作用下,这些裂缝就发展为肉眼可见的宏观裂缝。混凝土裂缝同时具有不确定性和无规律性,裂缝的长度、宽度、深度、分布位置、数量(密度)都不一样。钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(缝宽小于0.5mm),一般对结构无大的影响,允许其存在。尽管有些结构允许存在一定数量和大小的裂缝,但是要避免出现有害裂缝,以确保工程质量,使建筑物具有良好的耐久性和结构稳定性。
2混凝土裂缝的原因分析
混凝土开裂的原因多种多样,通常是混凝土体积变化时受到约束或者由于荷载作用时混凝土内产生的过大的拉应力引起的。下面就材料和施工期间易发生的变形裂缝分别予以讨论。
2.1塑性沉降裂缝
在新拌的混凝土中,骨科颗粒悬浮在一定稠度的胶结材浆体中,由于普通混凝土的浆体密度低于骨料,因而骨料在浆体中有下降趋势。
而浆体中水泥颗粒密度又大雨粉煤灰并远大于水,从而使浆体的粉煤灰与水向上漂移而产生沉降、离析与泌水现象。骨料下沉和水分上升不仅会在水平钢筋底部和粗骨料底部积聚水分。干燥后形成空隙,还会使混凝土接近表面的部分由于粉煤灰组分多而将低强度。当下沉的固体颗粒遇到水平钢筋或受到侧面模板的摩擦阻力时,就会与周围的混凝土形成沉降差,在混凝土顶部表面形成塑形沉降裂缝。
2.2塑性收缩裂缝
裂缝在结构表面出现,形状很不规则,长短宽窄不一,互不连通,呈龟裂状,深度一般不超过50mm,类似干燥的泥浆面,出现很普遍。产生原因是由于混凝土浇筑后3-4h左右表面没有及时覆盖,风吹日晒,在塑性状态时表面水分蒸发过快,以及混凝土本身的水化热高等原因,造成混凝土体积产生急剧收缩,而此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中的水分蒸发和吸收的速度越快,塑性收缩裂缝就越容易产生。此外混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。
2.3温差胀缩裂缝
混凝土浇筑后,水泥的水化热使混凝土内部温度升高,一般每100kg水泥可使混凝土温度升高10度左右,加上混凝土的入模温度,在2-3d内,混凝土内部温度可达到50-80度。此时,即温度每升高或降低10度,混凝土产生0.01%的线膨胀或收缩。经验表明,在无风天气,混凝土表面温度与环境气温之差大雨25度,即出现肉眼可见的温度收缩裂缝,这就是大体积混凝土表面需要及时覆盖保湿养护的原因。
2.4水化收缩及自生干缩裂缝
水泥在水化反应过程中,水化产物的绝对体积同水化前的水泥与水的体积之和相比有所减少的现象是水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量为1%-2%。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩,初凝后则在已形成的.水泥石骨架内生成孔隙。在水泥继续水化的过程中不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少,湿度降低,在外部养护水供应不充分的情况下,混凝土内部产生自干燥现象。由自干燥作用导致毛孔内产生负压,引起混凝土内自干燥收缩。由于常态混凝土的水胶比较高,混凝土内有较充分的水分,在养护好的条件下很少出现缺水干燥现象,因而很少发生自身干燥收缩,对伊水胶比小于0.35的混凝土。
初凝后水化收缩与自生干缩率可达到0.01%-0.03%,因此水胶比低的混凝土,应在初凝时水泥石结构未达到很密实的情况下及时养护。
篇17:混凝土裂缝的原因与防治措施论文
3.1有关设计方面的措施
设计混凝土结构构件时,对其承受的永久荷载和可变荷载应按照规范采用,设计时除应符合规范外,应根据当地震烈度等级,建筑的规模、体形、平面尺寸、施工技术条件等因素,全面慎重的考虑对混凝土结构构件采取有效设计措施,控制混凝土收缩、温度变化、地基基础不均匀沉降等原因产生的裂缝。
3.2有关材料和配合比方面的措施
为了控制混凝土结构的有害裂缝,应妥善选定组成材料和配合比,以使所制备的混凝土符合设计和施工所要求的性能外,还具有抵抗开裂所需要的功能。配制混凝土时,严格控制水灰比,使用水化热低的水泥,选择级配良好的石子,严格控制骨料的含泥量,减小空隙率和砂率。
浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿润,振捣密实,做好收面工作,在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压,以提高混凝土的密实度和抗拉强度,减少收缩量。混凝土浇筑后,要及时覆盖养护,在养护周期内,保证混凝土表面处于湿润状态。商品混凝土在满足可泵性、和易性的前提下,尽量减小坍落度。当表面发现细微裂纹时,应再次进行抹压,并及时覆盖养护。选用水化热低(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)、凝结时间长的水泥,以降低混凝土的温度;掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高混凝土强度并减少用水量及水泥用量,延长混凝土达到高温度的时间。
3.3施工措施
钢筋混凝土工程施工时,除满足通常要求的混凝凝土物理力学性质及耐久性能外,还用控制有害裂缝的的产生。所以要制定好相关技术方案和质量控制措施,并且进行技术交底。在模板的安装和拆除中,安装的模板构造紧密、不漏浆、不渗水、不影响混凝土的均匀性及强度发展,能保证构件形状正确规整。底模及其支架的拆除的混凝土的强度应符合设计要求,模板置于坚实的地面防止支撑沦陷;在混凝土运输中,应保持混凝土拌和物的均匀性不应产生离析现象,运送容器不漏浆,内壁光滑平整,具有防晒、防风等性能。运至浇筑地点的混凝土的坍落度应符合要求。严禁向运输到浇筑地点的混凝土任意加水;在混凝土浇筑使选用适当的机具与浇筑方法,浇筑过程要进行监控,要防止钢筋、模板、定位筋的移动和变形;在养护期间经行妥善的保温、保湿养护,尽量避免急剧干燥、温度急剧变化、振动及外力的干扰。
4结语
混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量,裂缝产生的原因是多方面的,要预防和避免混凝土施工裂缝的发生,就必须结合工程现状,客观、认真地分析施工环境和施工条件,综合考虑多方面因。
对于已经出现的裂缝,观察裂缝的形状跟走向、有无发展趋势,分析裂缝产生的原因,确定裂缝的性质,做到设计与施工紧密配合,精心选择原材料,并在施工中结合多种预防处理措施。控制混凝土裂缝,重点在防,采取有针对性的防裂缝措施,加大建设过程中的主动控制力度,同时严格执行规定就能够有效的防止裂缝的发生。
参考文献:
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[3]杜连仲.混凝土裂缝的产生原因及控制[J].河北理工学院学报,,24(4).
篇18:试述桥梁大体积混凝土裂缝的成因及控制措施
试述桥梁大体积混凝土裂缝的成因及控制措施
在桥梁建造和使用过程中,大体积混凝土裂缝经常出现.大体积混凝土的裂缝是由于大体积混凝土内部应力和外部荷载作用,以及温度变化等因素作用下形成的.有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但会影响大体积混凝土表面的美观、减小钢筋的大体积混凝土保护层厚度,而且易引发大体积混凝土面层剥落,加速钢筋的'锈蚀,降低大体积混凝土的抗冻性及耐久性,严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制.本文通过现场施工管理,从设计,施工的角度,分析了造成桥梁结构中大体积混凝土裂缝的原因,并提出如何预防,检查和处理大体积混凝土裂缝的主要的技术措施.
作 者:张有军 施明丽 作者单位:加格达奇区市政园林管理处 刊 名:中小企业管理与科技 英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年,卷(期):2009 “”(16) 分类号:U4 关键词:桥梁工程 大体积混凝土 裂缝 原因 控制文档为doc格式