混凝土裂缝研究论文(10篇)
1.混凝土裂缝研究论文 篇一
土木工程施工中混凝土楼板裂缝研究论文
裂缝问题是混凝土施工和混凝土建筑存在时间内最常出现的现象。普通的小裂缝在混凝土板块上几乎是无法避免的,但一些宽度较大、延伸较深的裂缝却给居民的工作生活带来了巨大的安全隐患。建筑施工企业建设混凝土建筑的质量,是衡量企业核心技术能力的一个重要指标,直接关系到企业的社会信誉和形象。因此为了更好的保障居民的生命财产安全,也为了让企业更长久的在市场上生存下去,企业一定要坚持提升工程的质量,并不断研究如何解决各种裂缝问题。下文将对混凝土楼板裂缝从各个角度进行分析,并提出几点防治措施。
一、对混凝土楼板裂缝经常出现的部位及其特征的总结
混凝土楼板裂缝主要存在于以下几个部位:
(1)出现于板面四角,并与板面成45°角;
(2)出现于板底跨中并与受力钢筋垂直;
(3)出现于板底对角线,沿着板的对角线方向延伸;
(4)板面出现龟裂裂缝,该裂缝通常呈规则状,深度为3―5mm,宽度小于3mm;
(5)板底出现不规则裂缝;
(6)内隔墙下出现板底裂缝;
(7)沿预埋管道(上面或是下面)出现的裂缝
;8)沿着板四面近墙处出现裂缝。
二、混凝土楼板裂缝产生的成因以及分析
从众多的工程实践,以及从业者和研究人员观察与分析来看,引发混凝土楼板裂缝的原因只要有以下几种。
1.建筑工程项目在设计过程中出现的问题。
在施工设计环节出现问题。在设计时准备工作不到位,对工程所在地的地质环境、水文条件、自然气候勘察不准确,或是这些条件对混凝土的影响分析不到位,导致出现不适宜在当地使用的混凝土楼板类型。另外,当前我国的建筑设计施工中比较重视建筑强度,极少考虑建筑完工后混凝土楼板的变化情况,导致建筑投入使用后发生变故。
2.建筑工程项目在施工时所选用的材料质量的问题。
许多混凝土楼板的裂缝问题是由于混凝土本身的材料缺陷引发的。根据混凝土中的水泥、砂石的种类、性质、配比的差异,各种混凝土的适用条件有很大差异。如果混凝土中的骨料选择不当,混凝土的质量就会下降,无法发挥正常效果;如果对混凝土品种选择不当,就会导致混凝土楼板受环境影响而出现裂缝。因此对混凝土的选择一定要谨慎。注意选择水化热较低的品种,避免水泥与混凝土中的水发生作用时,产生的热量超过混凝土的耐热能力导致裂缝;注意配比时骨料的含沙量。含沙量过高可能导致混凝土凝固时冷却速度差异,进而产生裂缝。另外,设计混凝土材料配比时要根据工程具体要求调整水灰比和坍落度,否则可能导致混凝土强度不达标。这些材料原因都可以导致混凝土楼板裂缝的产生。
3.建筑工程项目现场施工方面的问题。
许多裂缝的产生原因是施工中的操作不当,或是养护措施和维护措施没有做到位。混凝土施工中后期养护工作对混凝土的质量会造成很大的影响,浇筑的混凝土振捣时间、振捣方式,后期养护时时间没有达到要求、养护工作没有及时衔接上等问题都会导致混凝土没有达到计划的效果。过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等,这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,以至于在混凝土施工结束后的初期混凝土强度被降低,受到压弯、拉力后无法及时恢复,产生内部拉裂甚至裂缝。
3.1水灰比对混凝土的强度值有重要影响。水灰比给混凝土强度造成的影响和混凝土中的水泥使用量及水的使用量会对混凝土强度造成的影响几乎是等量的。因此,混凝土施工需要严格控制水泥、添加剂、混合水的用量。对于流动性较大的混凝土,应该控制其塑性收缩值为200*10-4;对于中等流动性的混凝土,应该保证其塑性收缩值为75*10-4。
3.2振捣不当。混凝土的振捣并不是越多越好。如果振捣过渡,将导致混凝土中的骨料出现分离,粗骨料会因为振捣而逐渐下沉,混凝土中的水分和空气被挤出,混凝土表面出现沁水,在竖直面的面积缩小。因而导致的混凝土分层,会导致混凝土中上下层的干缩性能产生差异。从而在混凝土的凝固过程中,出现时间差导致的塑性裂缝。
3.3负重钢筋的高度不合理。建筑工程施工经常会出现因为多个施工单位交叉作业,缺乏沟通而无法及时确认承重钢筋的位置。承重钢筋在承受了多次踩踏后会逐渐出现弯曲变形,有效的负重量被逐渐降低,进而使得承重处的钢筋混凝土楼板下没有足够的支撑力量,逐渐产生裂缝。3.4拆模过早。施工中为了加快施工进度,追赶交工周期,常常会提前拆除模板,导致混凝土楼板本身的凝固没有完全完成,就算后来经过回顶修复,也无法完全弥补已经产生的隐患。如果上面再长期堆积材料,楼板受压后就更容易产生裂缝。
三、对混凝土楼板裂缝的防治措施
根据上文对混凝土楼板产生裂缝的原因以及分析,大致可以采取以下几种措施来减少避免混凝土楼板裂缝的产生。
1.细化前期工作,改善设计方法。
在建筑项目施工中,施工设计前的地质勘查工作和图纸设计工作是最为基础的项目。地质勘察单位应该承担起地质情况的调查和分析工作,提供关于项目所在地适合的混凝土种类、历史地质运动情况和地基情况等多项资料。设计单位要与勘察单位进行充分的沟通,确定设计方案是否能够适应当地的气候、水文、地理条件,根据以往设计经验和教训,通过对现场的实际调查情况确定设计计划。
2.加强对施工现场材料的监管。
此处需要各方面的努力,在订购混凝土时不要单纯的追求效益。而是应该切实地根据工程的实际需求,严格使用符合国家标准以及设计标准的材料,从而提高材料的质量,避免工程质量问题的`产生。
3.加强对工程项目施工现场的管理,提高施工技术和工艺。
施工企业在进行现场施工时,为保证降低混凝土楼面裂缝的出现概率,应注意以下几点:
(1)施工单位必须坚持按照设计单位提供的图纸和国家规定要求进行施工,如果需要更改必须经由设计单位、建设单位和相关单位审批认可;
(2)在进行混凝土楼板浇筑前,必须充分浇水湿润模板,对于后浇带应严格按照图纸要求施工;
(3)在对混凝土楼板进行现浇时,要保证对混凝土的振捣充分并且适可而止;
(4)混凝土楼板现浇结束并在适度抹平后,应及时对混凝土进行养护,在浇水后应尽量用塑料薄膜或是保温膜对板面进行覆盖;
(5)严格禁止提前拆除模板的行为。混凝土的凝固需要经过一段固定的时间,这段时间如果没有经历,那么会对混凝土的强度造成很大影响。
(6)对处在特殊天气环境下的建筑工程项目,要加强对混凝土的养护。
4.对发现的混凝土楼板裂缝进行及时的处理。
对于发现的混凝土裂缝,只要能及时的进行修复,制止裂缝的蔓延趋势,大部分裂缝的存在并不会给建筑造成太多功能上的影响。现存的主要修补方法有:物理修补法,将修补液压入裂缝之中使裂缝闭合;利用水泥砂浆对裂缝进行填充或封堵等等。
四、结语
混凝土楼板出现的裂缝问题,主要成因大概可以分为以下几类:设计失误、材料缺陷、施工操作失误、管理不到位,解决混凝土楼板的裂缝问题需要从这几个方面共同着手。出现裂缝是混凝土建筑常见的现象,问题在于这些裂缝没有得到及时的修复,裂缝的影响逐渐加深而最终引发安全隐患。及时处理裂缝不仅能够延长建筑的使用寿命,提升使用过程中的安全,而且为居民提供更加安全、稳定的生活环境。同样解决这个问题需要设计部分、施工部门、材料采购部门共同配合,使用高性能的混凝土材料。相信混凝土楼板裂缝的问题迟早将被彻底解决。
2.混凝土裂缝研究论文 篇二
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题, 硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝, 正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的, 由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀, 降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力, 影响建筑物的外观、使用寿命, 严重者将会威胁到人混凝土裂缝产生的原因很多, 有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待, 根据实际情况解决问题。
在大体积混凝土中, 温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先, 在施工中混凝土常常出现温度裂缝, 影响到结构的整体性和耐久性。其次, 在运转过程中, 温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝, 因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
1 裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因, 主要是温度和湿度的变化, 混凝土的脆性和不均匀性, 以及结构不合理, 原材料不合格 (如碱骨料反应) , 模板变形, 基础不均匀沉降等。
2 温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
(1) 早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束, 一般约30天。这个阶段的两个特征, 一是水泥放出大量的水化热, 二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化, 这一时期在混凝土内形成残余应力。
(2) 中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止, 这个时期中, 温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起, 这些应力与早期形成的残余应力相叠加, 在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
(3) 晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起, 这些应力与前两种的残余应力相迭加。
根据温度应力引起的原因可分为两类:
(1) 自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构, 如果内部温度是非线性分布的, 由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如, 桥梁墩身, 结构尺寸相对较大, 混凝土冷却时表面温度低, 内部温度高, 在表面出现拉应力, 在中间出现压应力。
(2) 约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束, 不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下, 需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰, 计算温度应力时, 必须考虑徐变的影响, 具体计算这里就不再细述。
3 温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝, 减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
控制温度的措施如下:
(1) 采用改善骨料级配, 用干硬性混凝土, 掺混合料, 加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
(2) 拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;
(3) 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热;
(4) 在混凝土中埋设水管, 通入冷水降温;
(5) 规定合理的拆模时间, 气温骤降时进行表面保温, 以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
(6) 施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构, 在寒冷季节采取保温措施。
4 改善约束条件的措施是
(1) 合理地分缝分块;
(2) 避免基础过大起伏;
(3) 合理的安排施工工序, 避免过大的高差和侧面长期暴露;
此外, 改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 加强养护, 防止表面干缩, 特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要, 应特别注意避免产生贯穿裂缝, 出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的, 因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
为保证混凝土工程质量, 防止开裂, 提高混凝土的耐久性, 正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂, 笔者在实践中总结出其主要作用为:
1) 混凝土中存在大量毛细孔道, 水蒸发后毛细管中产生毛细管张力, 使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力, 但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。
2) 水灰比是影响混凝土收缩的重要因素, 使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。
3) 水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素, 掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量, 其体积用增加骨料用量来补充。
4) 减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度, 减少混凝土泌水, 减少沉缩变形。
5) 提高水泥浆与骨料的粘结力, 提高的混凝土抗裂性能。
6) 混凝土在收缩时受到约束产生拉应力, 当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度, 大幅提高混凝土的抗裂性能。
7) 掺加外加剂可使混凝土密实性好, 可有效地提高混凝土的抗碳化性, 减少碳化收缩。
8) 掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当, 在有效防止水泥迅速水化放热基础上, 避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
9) 掺外加剂混凝土和易性好, 表面易摸平, 形成微膜, 减少水分蒸发, 减少干燥收缩。
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能, 我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究, 比单纯的靠改善外部条件, 可能会更加简捷、经济。
5混凝土的早期养护
实践证明, 混凝土常见的裂缝, 大多数是不同深度的表面裂缝, 其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发, 保温应达到下述要求:
1) 防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度, 防止表面裂缝。
2) 防止混凝土超冷, 应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
3) 防止老混凝土过冷, 以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护, 主要目的在于保持适宜的温湿条件, 以达到两个方面的效果:一方面, 使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭, 防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行, 以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温湿度条件是相互关联的, 混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。
6 结束语
由于裂缝的影响很多混凝土建筑物受到威胁和挑战, 分析裂缝出现的原因, 预防是关键。
3.混凝土的收缩及裂缝研究 篇三
关键词:混凝土;收缩;裂缝
中图分类号:TU528.1文献标识码:A文章编号:1007-3973(2010)010-003-02
随着建筑技术和相关理论的不断发展与完善,混凝土耐久性问题已经越来越受到国内外学者的关注,混凝土结构因为各种原因的收缩而产生的非结构性裂缝,虽然一般不致影响结构安全和构件承载力,但却会影响结构的整体性和耐久性,同时也会给使用者的感官和心理造成不良影响,因此对混凝土结构收缩裂缝的研究显得尤为必要。
众所周知,混凝土结构在荷载的作用下产生变形是无法避免的现象,但是体积变形在一定程度上能够通过相关技术手段予以减少,甚至是可以避免的。混凝土的体积变形主要包括膨胀、收缩和温度变化引起的结构变形。混凝土在水中结硬使得自身体积膨胀,与混凝土收缩相比要小很多,且膨胀往往对建筑结构是有利的,所以一般在研究中不予考虑,但是混凝土的温度变化和收缩常常导致混凝土结构的开裂,且收缩是非荷载作用下引起混凝土结构产生裂缝的最常见因素,故应引起必要的重视。
1、收缩的类型
混凝土结构的收缩有很多种,主要有:混凝土拌合初期产生的凝缩;由于混凝土内部产生物理化学反应引起的自生体积收缩;由于湿度的变化引起的干燥收缩;由于温度的变化所引起的温差收缩;由于碳化作用所引起的碳化收缩。另外,还有在短期外荷载作用下产生的弹性收缩、塑性收缩、假塑性收缩及长期荷载作用下的徐变收缩。下面就几种主要的收缩类型做一下简要的介绍。
1.1自收缩
混凝土在恒温绝湿的条件下成型后,外界环境不再对混凝土构件提供任何附加水,混凝土内部水分随着水泥水化的持续进行而引起的内部相对湿度降低的现象称为混凝土的白干燥,白干燥造成了混凝土自干缩(又称自收缩)。
混凝土的自收缩主要发生在早期,对于高性能混凝土更是如此,由于处于早龄期的混凝土还没有具备足够的强度,传统的测量方式也不再适用,国内外对于混凝土早期收缩的测量还没有统一的标准可以依据,不同学者大都根据实际情况采用不同的测试方法,试验结果有一致之处,亦有不同之处甚至矛盾之处。混凝土后期的收缩相对减小,更多的收缩发生在早期,从而引发了工程中越来越多的早期开裂现象,所以对混凝土自收缩的研究十分重要。
1.2干燥收缩
置于未饱和空气中的混凝土构件因为水分散失而引起的体积缩小变形,称为干燥收缩变形,它是混凝土固有的性质,干燥收缩主要发生在混凝土浇注后3-90d,是不可逆收缩。严格来说,干燥收缩应为混凝土在干燥的条件下实际测得的变形扣除相同温度下的自生体积变形。但是考虑到干燥收缩变形与自生体积变形在工程中的效应是相类似的,为了方便起见,观测干燥收缩变形不再与自生体积变形分开,故观测结果反映了两者的综合效果。
在所有的收缩中,混凝土的干燥收缩有着极为重要的地位,它也是导致混凝土结构产生裂缝的主要因素之一。许多研究表明,混凝土结构表面出现的各种网状裂缝,绝大多数都是由于干燥收缩引起的。混凝土的干燥收缩裂缝为表面裂缝,其宽度较小,大多数在0.05-0.20mm内,其走向纵横交错,没有规律性可循,在较薄的板、梁类构件中(或在桁架杆件中),这种裂缝多半延伸到交界面部位或块体边缘。在预制构件中,这种裂缝多半产生于箍筋位置。在大体积混凝土的平面位置,这种裂缝也较为常见,但侧面亦常出现。对目前土木工程领域中大量使用的C30或C40普通混凝土而言,最常见的裂缝就包括干燥收缩裂缝。因此,对干燥收缩裂缝的研究已经成为土木工程领域的一个焦点。
影响混凝土结构干燥收缩的因素有很多,主要有混凝土的组成成分及暴露条件,前者包括水灰比、集料性质、粒径和级配、水泥品种、类别、外加剂、掺合料掺量及种类、结构孔隙率、胶凝材料总用量等,后者包括养护条件、试验方法、测试试件的形状和尺寸、干燥时温湿度的控制、干燥时间等。混凝土的干燥收缩是在撤除养护后开始的,早期的收缩裂缝很细微,随着时间的推移,混凝土内部水分的失水量和干燥收缩量不断增大,裂缝就逐渐明显起来。在实际工程中,可以通过选用收缩较小的水泥品种、减小单位用水量、减少单位水泥用量、掺加膨胀剂、掺加粉煤灰、加强对混凝土的养护等措施减小或避免混凝土结构由于干燥收缩引起的裂缝。
1.3温差收缩
温差收缩也称冷缩。温差收缩主要是混凝土内部温度由于水泥水化作用而升高,最后又冷却到环境温度时产生的收缩。混凝土内部的温度是由水泥水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。混凝土构件浇注后,由于聚集在构件内部的水泥水化热不容易散发,使得混凝土内部的温度显著升高,而混凝土构件表面则散热较快,从而导致了混凝土内外部散热速率不同,形成了较大的温差。混凝土在降温阶段,在混凝土构件内部将会出现拉应力,气温的降低也会在混凝土表面产生很大的拉应力,从而逐渐产生由温差原因导致的收缩。
混凝土材料是一种脆性材料,抗拉强度约为抗压强度的1/10左右,当产生的拉应力超出混凝土的抗拉能力时,裂缝就会出现。此外,混凝土在凝结过程中,表面的水分很快就会被蒸发,损失了水泥水化所需的水分,就容易在表面出现裂缝。所以,温度变化产生的应力往往和混凝土的干缩所引起的應力共同作用而导致混凝土结构出现裂缝。
1.4碳化收缩
空气中的CO2含量大约为0.04%,在相对湿度比较合适的条件下,CO2能与混凝土中的水泥水化产物如C-S-H凝胶等起反应,这个过程称为碳化。碳化过程伴随着混凝土的体积收缩,称为碳化收缩,是不可逆的收缩。
碳化收缩是大气中的CO2在有水存在的条件下与水泥水化产物作用生成CaCO2、铝胶、硅胶和游离水而引起的收缩。产生收缩的原因在于这些游离水的不断蒸发。碳化作用过程中必定要产生游离水,这些游离水蒸发时产生毛细管张力,从而引起了浆体的收缩。碳化作用的实质是碳酸对水泥石的腐蚀作用。而碳化收缩则是由于碳化作用所产生的游离水的蒸发而导致的。但浆体在充分干燥或水饱和的条件下都不易产生碳化作用。因为在完全干燥的场合毛细管水已蒸发,CO2无法在毛细管中形成碳酸,因此无法与水化产物直接作用,当然也就不会产生碳化收缩。
1.5塑性收缩
4.混凝土裂缝研究论文 篇四
超声波检测混凝土裂缝及裂缝成因分析
利用超声波单面平测法检测混凝土结构裂缝的深度,由裂缝深度检测结果评价混凝土裂缝的影响范围.分析了产生混凝土裂缝成因的机制,为改进施工质量提供理论依据.
作 者:李俊如 高建光 王耀辉 作者单位:中国科学院武汉岩土力学研究所,刊 名:岩土力学 ISTIC EI PKU英文刊名:ROCK AND SOIL MECHANICS年,卷(期):22(3)分类号:P631.5关键词:超声波 混凝土 裂缝检测 分析
5.混凝土裂缝修补方案 篇五
(1)现场情况及材料特性、适用范围。
(2)《混凝土结构工程施工质量验收规范》
(3)《建筑工程施工及验收规范》
(4)本标段各单位工程主体结构施工图纸
(5)设计要求及相关规定
(6)参考文献:《工程事故分析与工程安全》《混凝土结构裂缝的成因与处理方法》
2.工程概况
地铁x号线二期十标包含两站三区间,车站分别为xx站、xx站;区间为xx站~xx站~xx站~xx站区间。其中本标段已经开始施作混凝土主体结构的有xx区间明挖段、xx站、xx站以及xx区间盾构始发井。经对已施作完成的混凝土结构进行检查自验,发现xx区间明挖段、xx站和xx站部分主体混凝土结构存在有结构裂缝现象,针对目前已经发现的混凝土结构裂缝的处理方法以及预防后续施工中出现类似状况,特编制本方案。
3.混凝土结构裂缝的种类及产生原因分析
按照裂缝产生的原因,裂缝主要可分为:荷载引起的裂缝、收缩引起的裂缝、地基变形引起的裂缝、钢筋腐蚀引起的裂缝、冻胀引起的.裂缝、施工材料质量引起的裂缝以及混凝土浇筑过程存在问题引起的裂缝。根据本工程已完结构的施工时间以及目前存在裂缝的形式分析,本标段裂缝的产生主要受混凝土养护时间、拆模时间、温度变化、干缩及外部荷载等因素的影响,其又可分为干缩裂缝、温度裂缝、外力裂缝。
(1)干缩裂缝
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。此种裂缝一般发生在混凝土养护的时间内或者混凝土浇筑完毕后的一周左右。由于受拆模时间、温度变化等因素的影响洒水养护很难保证混凝土内外水分蒸发程度相同从而导致裂缝出现;表面水泥砂浆养护不良或者其所含水分的蒸发过快会产生干缩,从而导致混凝土表面出现微小裂纹。混凝土干缩裂缝还与混凝土的水灰比、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。
(2)温度裂缝
温度裂缝产生的主要原因是:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小。初凝时刻,混凝土受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成现浇结构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。本工程施工期间多干热和大风天气导致砼表面失水过快出现裂缝,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。
(3)外力裂缝
由于结构地基土质不匀、松软,浸水而造成不均匀沉降,墙体在基础边级部位产生剪力,导致裂缝出现。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。其次是因为主体施工过程中,模板不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等,也会致使混凝土结构产生外力裂缝。
4.混凝土裂缝监测情况
根据本工程已施工完成的混凝土结构裂缝情况,我项目部委托具有专业资质的混凝土裂缝检测单位——xx检测所有限责任公司对xx站的裂缝情况进行了检测,受检区域共存在12处竖向裂缝,裂缝最大宽度为0.36mm,裂缝最大深度为75mm,长度最大为3.7m,
监测结果如下:
表4-1裂缝监测结果统计表(见附表1)
5.裂缝处理措施
5.1处理原则
根据裂缝的形态以及对结构的影响程度,主要分为以下三种处理方法:
(1)针对裂缝宽度小于0.2mm
且不贯通的裂缝,其对结构没有本质影响,只需进行表面修复即可;
(2)针对裂缝宽度大于0.2mm
且不贯通的裂缝和贯通不渗水裂缝,为保证结构强度及性能要求,需对其进行灌浆补强处理;
(3)针对渗水裂缝,考虑到本工程为地下结构,均需进行高压灌浆补强和封堵。
5.2裂缝处理措施
(1)表面修复
该法适用于裂缝宽度小于0.2mm且不贯通的裂缝,用以恢复构件表面的观感质量。将裂缝表面清理干净,采用黑、白相掺配的水泥净浆多层涂刷,靠液体的毛细吸力挤进裂缝,堵塞裂缝。
(2)“壁可”法灌浆补强
对裂缝宽度大于0.2mm且不贯通的裂缝和贯通不渗水裂缝进行灌浆补强,采用“壁可”法进行化学灌浆补强处理。基本原理为:先封闭裂缝,在每隔30~50cm处设臵环氧胶体注入座,然后用注射器通过注入座往裂缝内注入环氧胶体,最后拆除注入座,再封闭其表面。环氧胶体具有极强的渗透力和粘结力,良好的柔韧性、耐久性和抗收缩性,能满足修补的需要。根据对裂缝情况原因的分析,以及对北京地铁裂缝施工的调查,裂缝补强主要采用改性环氧灌浆材料。
改性环氧灌浆材料是由过量的多无异氰酸酯和多羟基化合物预先制成含有游离异氰酸基团的低聚的氨基甲酸酯预聚体。常用的多异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯和聚次甲基聚苯基异氰酸酯3种。
(3)高压灌浆补强和封堵
对渗水裂缝进行高压灌浆补强和封堵,于裂缝最低处左或右5cm~10cm处倾斜钻孔至结构厚度之一半深,循序由低处往高处钻孔,钻孔至最高处后再一次埋设止水针头,然后使用单液SL-999高压堵漏灌注机将改性环氧灌浆材料注入结构,以达到强化和封堵效果。
6.施工方法及步骤
6.1“壁可”法灌浆补强在侧墙外搭设临时脚手架,在脚手架的适当位臵处设臵木板,作为修补用的工作平台。
1、根据裂缝调查结果,对宽度d≥0.2mm裂缝进行标记,将标记作于裂缝的某一末端。
2、用塑料薄膜将裂缝附件没有表面缺陷的混凝土覆盖,以防止在修补时污染完好的混凝土表面。
3、由标记找出宽度d≥0.2mm的裂缝,根据裂缝的长度,在其上每隔30~50cm设臵环氧胶体注入座。
4、对各条裂缝的表面进行打磨,并用棉布将表面清理干净。然后用电吹风吹对裂缝进行除尘。
5、调配环氧胶体并将其装入注射器中,然后从上到下将环氧胶体经过注入座注入裂缝内。注入时从裂缝的一端开始,沿着注入座逐个注入,然后反方向逐个注入,并逐个封闭注入座。
6、待注入的环氧胶体固化后,拆除注入座。
7、利用高分子树脂粘结剂封闭、填平注入座,并用砂纸将其表面打磨平整。
8、清理、打磨裂缝及其周围混凝土表面,使其表面光洁、平滑。清除包裹的塑料薄膜。
9、拆除临时脚手架等临时设施,清理施工现场。
6.2高压灌浆补强和封堵
考虑到裂缝补强时,结构体内的气体要完全排除,才能使注浆材料充分填充结构体内的空隙,达到裂缝补强效果,因此在注浆时,施工顺序尤为重要。裂缝补强注浆时从一端向另一端连续进行;竖向裂缝时,注浆由下往上依次进行。现场注浆压力控制在0.4~0.5MPa,恒压时间应以下部针头注浆液从渗漏水缝隙挤压出为标准,方可进行上部针头的注浆,注浆过程依次进行,不可跳做。
1、施工顺序(见附图1)
2、具体施工方法
(1)于裂缝最低处左或右5cm~10cm处倾斜钻孔至结构厚度之一半深,循序由低处往高处钻孔距为20cm~30cm为宜,钻孔至最高处后再一次埋设止水针头,由于一般结构体龟裂的属不规则状,故须特别注意钻孔时须与破裂面交叉,注射才会有效果。钻孔注浆范围应超过裂缝渗水上下各200mm,以防止堵漏时渗水此阻彼出,从而提高防渗堵漏效果。
(2)高压灌注完成后,即可去除止水针头,再将孔洞以封口胶填补。
7.质量检查
1、修补完工后,目测或用放大镜进行检验。
2、接茬面周边应看见挤出修补材料,不得留有缝隙。
3、对修补质量有怀疑时,采用跨缝钻芯取样进行检验。钻芯取样可按每100m裂缝修补长度取一个芯样,将芯样送至有资质的检测机构进行强度检验。
8.缺陷跟踪处理组织机构
8.1组织机构人员
针对此次结构裂缝处理工作,项目部尤为重视,成立裂缝跟踪处理组织机构,组织机构以总工xx担任组长,xx、xx为副组长,成员有:xx、xx、xx、xx。
8.2组织机构人员职责
组长(xx):全面负责裂缝补强和堵漏处理的所有工作;
副组长(xx):负责裂缝补强和堵漏工作的技术支持,会同工程部解决裂缝补强和堵漏施工的技术问题;
副组长(xx):裂缝补强和堵漏效果跟踪负责人,具体掌控现场补强施工情况,并负责对外事务的处理工作;
组员:质量管理负责人,对裂缝补强和堵漏施工过程中的质量进行监控管理,对现场裂缝补强和堵漏施工中的各项参数进行现场记录。
9.安全文明施工措施
(1)必须坚持“安全第一,预防为主”的方针,施工组负责人必须把安全工作作为第一位的工作来抓,加强员工安全意识教育,强化安全保证体系,落实安全生产责任制。
(2)进入施工现场人员,必须戴好安全帽;严禁穿拖鞋、高跟鞋、易滑鞋上班;严禁班前、班中饮酒。
(3)电工、机械操作工等特殊工种人员必须持证上岗,严禁非本工种人员违章操作。
(4)施工人员在压浆时还必须戴上防护眼镜和口罩。
(5)操作平台必须安全可靠并设有牢固的防护栏。使用后的工具必须放臵妥当以防坠落。
(6)施工电线路必须由专职电工架设,电气设备在使用前应先进行检测,并应做到“一机、一闸、一漏”。电工必须熟悉《施工现场临时用电安全技术规范》,并按章操作,施工现场必须有专职电工值班。
(7)手持电动工具的外壳、手柄、负荷线、插头、开关等必须完好无损,使用前必须作空载检查,运转正常后方可使用,手持电动工具应选用具有双重绝缘或加强绝缘防护措施的Ⅱ类工具,并应装设漏电保护器;压浆机的外壳、压力表、负荷线等必须完好无损,压力表应校验合格后方可使用,压浆液材料及其配合比应符合方案要求,以防堵管或影响压浆液质量。
(8)如果不慎让浆液溅入眼内,立即用清水清洗,必要时送到医院治疗。
6.浅谈混凝土施工裂缝论文 篇六
摘要:混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(另包括外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的工程复合材料。因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差、脆性大、容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明,几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,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;但是这些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,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,必须加以控制。
关键词:混凝土,施工裂缝,微裂缝,变形,收缩,原因,预防
目 录
第一章、混凝土施工裂缝的危害 第二章、混凝土施工裂缝产生的原因
2.1 温度变化引起的裂缝 2.2收缩变化引起的裂缝 2.3钢筋锈蚀引起的裂缝 2.4冻胀引起的裂缝 2.5沉陷不均匀引起的裂缝 第三章、混凝土施工裂缝的预防
3.1设计方面的主要控制措施
3.2混凝土材料及配合比方面的主要控制措施 3.3混凝土施工中的主要控制措施 第四章、混凝土施工裂缝补救措施 第五章、总结 参考文献
浅谈混凝土施工裂缝
第一章、混凝土结施工裂缝的危害
钢筋混凝土结构是多组分复合材料,在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的,这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话,它 对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的,有害与无害的界限由结构使用功能决定的。对钢筋混凝土,特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝,不会迅速导致破坏,只是限制裂缝宽度的问题,使其达不到有害程度。但实际使用过程中,钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下,细微裂缝会开始开展并相互贯通,从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响,形成危害。常见危害有:
⑴影响钢筋混凝土结构的承载能力;
⑵引起钢筋锈蚀,使保护层崩落;
⑶影响钢筋混凝土结构的正常使用;
⑷降低结构刚度,影响建筑物的整体性;
⑸影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命;
⑹影响建筑物的美观;
⑺裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大 的经济损失。
第二章、混凝土裂缝产生的原因
混凝土是一种非均质的复杂多种混和材料,从力学的角度讲其微观结构相组成之间主要的结合力是范德华力。因此其抗拉强度远低于抗压强度。当混凝土内部产生拉应力超过其抗拉强度时,就产生了裂缝。然而影响混凝土内部应力产生裂缝的因素有很多;就其产生的原因,大致可划分如下几种:
2.1 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。尤其是在大体积混凝士施工过程中,其体积较大,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,混凝士表面就会产生裂缝,具体的温度变化由混凝土本身的水化反应以及外界气温变化影响为主要因素。而且主要体现在大体积混凝土施工中。
2.2 收缩变化引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和干缩是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和碳化收缩。
发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,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,便形成沿钢筋方向的裂缝,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(缩水收缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受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就是干缩。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,自生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,且可以是收缩(如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是膨胀(如掺膨胀剂的膨胀水泥混凝土),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。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的增加而加快。碳化收缩一般不做计算。
2.3 钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层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,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
2.4 冻胀引起的裂缝
大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。
温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。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;养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。
2.5 沉陷不均匀引起的裂缝
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。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
第三章、混凝土施工裂缝的预防
影响混凝土裂缝的因素很复杂,不是单一因素造成的。因此控制混凝土裂缝也不只是某一环节的事,涉及包括设计、混凝土原材料质量、混凝土配合比、施工过程中。因此需要在建筑施工过程中各个环节加以努力严格把关才能保证实现设计的混凝土结构的耐久性。
3.1 设计方面的主要控制措施
① 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。当无法回避时,应做局部处理,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时加强构造配筋,转角处增配斜向钢筋。
② 在结构设计中,应重视对于构造钢筋的配置,应该遵守国家建筑设计规范内容;特别是对于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。例如混凝土设计规范上规定当混凝土保护层大于40mm时应设置Ø6@150的抗裂构造网片;按双向板配筋:为使楼板计算简图与实际受力情况一致,现浇楼板应按双向连续板计算配筋。为减少开裂,宜采用双面配筋,增加表面配筋量。楼板最小配筋率,且应采用细直径螺纹钢筋。例如在单向板满足受力情况下选用直径较小的钢筋,双面配筋,可减小间距,加大配筋率,满足受力要求。
③ 增加楼板厚度:考虑到楼板双面配筋,并且楼板内暗敷电线管线较多,再加上楼面上30mm细石混凝土地坪常被取消等因素,现浇楼板厚度应为120mm。4.1.4 控制混凝土强度:多层、小高层住宅楼板预拌混凝土强度应≤C30,高层应≤C35。
④ 加强构造配筋:为克服墙角45°斜裂缝,应在墙角配置放射筋(特别在建筑物端部),长度大于1/3跨(不少于1.5~2.0m)。上部支座处负弯矩钢筋宜每隔1根设置1根通长筋,以抵抗板中裂缝及端头裂缝。除受力筋满足要求以外,分布筋间距应适当加密,间距150~200mm。使楼板受力均匀,增强混凝土抵抗温度、干缩变形能力。当选用冷轧扭钢筋时,最小配筋率应满足规范要求。
⑤ 管线敷设:预埋电线管位置应设置在楼板上下两皮钢筋当中,严禁两根管线交错叠放,可采用接线盒方式。当楼板厚度较薄时,应在管线外侧增加钢丝网。
⑥ 重视对结构薄弱部位、易开裂部位的处理,例如深基础与浅基础结合处、高低跨处、高层与底层结合处以及不同结构形式结合处等。
⑦ 设计中处理好柔性和刚性的关系。结构中所有构件都是约束与被约束的关系。所受约 束越强,产生足够变形的余地就越小,就越容易开裂。所以,设计过程中应重视结构中相连 构件的约束关系。不能一味的追求柔性或刚性,应灵活运用,达到柔性和刚性并重。
⑧ 设计中可根据实际情况推广使用新型混凝土材料: 补偿收缩混凝土,是指在混凝土中掺入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制的混凝土膨胀剂依靠本身的化学反应或与水泥其他成分反应,在混凝土硬化过程中产生一定的限制膨胀补偿混凝土硬化过程中的收缩(以干缩、冷缩为主),打到减少混凝土裂缝的效果。
抗裂纤维混凝土,是指在混凝土中加入聚丙烯纤维(或钢纤维),一方面使混凝土失水面积有所减少,水分迁移较为困难,从而使毛细管道收缩形成的张力有所减少。另一方面,低弹性模量的聚丙烯纤维相对于塑性浆体成为了高弹性模量材料依靠纤维材料与水泥浆之间的界面吸附粘接力、机械齿合力等,增加了材料抵抗开裂的塑性抗拉强度。材料表面的开裂状况得以减轻,甚至消失。另外由于纤维以单位体积内较大数量均与分布于混凝土内部,微裂缝在发展过程中必然遭受阻碍,消耗了能量,难以进一步发展。还有其纤维材料是惰性的,不会与混凝土中的其它材料发生反应。
⑨ 合理的留设施工后浇带,施工过程中混凝土可以自由的收缩,从而大大减少收缩应力,使混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力,提高混凝土抵抗温度变化的能力。
3.2 混凝土材料及配合比方面的主要控制措施
① 严格原材料检验试验:在拌制混凝土之前,必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试,不合格的材料不得使用。④、保证混凝土连续浇捣:在配备混凝土运输车辆时,应充分考虑交通路况的影响,确保混凝土浇捣的连续性,减少施工冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间过长时,应采取接浆处理等应急措施
② 合格确定混凝土的配合比和坍落度:在混凝土配合比设计时,应全盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生。坍落度应适当控制,不宜过大,多层和小高层小于140mm,高层宜小于180mm,尽可能较少混凝土的流动性。应选用高等级低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热。
③ 严格控制混凝土掺合料掺量:混凝土掺合量的掺量比例应合理,以保证混凝土早期强度,提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比,最大用水量应<180㎏/m3。
3.3 混凝土施工中的主要控制措施
① 制定详细的混凝土施工方案。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、施工工艺、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子,应选择当天气温较低时浇筑。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度(应当低于周围环境温度)。
② 浇筑大方量混凝土前应事先制定具有可操作性的施工方案,并在经有关方面批准后实施。土施工方案中要明确混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等,避免形成冷缝和因新、旧混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面,降低了混凝土的强度。一般大体积混凝土才送商品泵送混凝土,所以还要制定相关的泵送混凝,另外还必须进行混凝土的测温工作。从已有施工经验的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内。
③ 在施工过程根据规范合理的调整施工方案。例如调整水平钢筋配筋方案,将水平钢筋置于竖向钢筋外侧,有效减少了混凝土保护层厚度。增强了剪力墙表层混凝土的抗裂性。
④ 为消除商品混凝土的浅表收缩裂缝,应在混凝土表面终凝前的收水时,进行两次或三次压实收光,对掺加活性掺和料的混凝土更应增加收光次数,严禁在表面撒纯水泥进行压实收光,以免收缩裂缝的产生
⑤ 严格养护:楼板混凝土浇捣完毕后,根据当时室外气温,确定养护方案。冬、夏季节,应采取混凝土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完成后12h内,必须进行浇水养护。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,浇水养护不得少于7d;对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,浇水养护不得少于14d。
⑥ 控制拆模时间:模板的周转配置,应考虑到规定的拆模时间,跨度大于2m,小于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%,当跨度大于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的100%,防止过早拆模引起的混凝土损伤。同时,模板支撑立杆下部与楼面接触部位应设楔子顶紧,防止混凝土在浇捣过程中变形。
⑦ 楼板混凝土浇捣完成后,其强度未达到1.2N/mm2,施工人员不得在楼面操作及堆载材料
第四章、混凝土施工裂缝补救措施
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的正常使用。混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:
4.1 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4.2 灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
4.3 结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.4 混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
4.5 电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。
4.6 仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合.第六章、结语
钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面,建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现,其有害程度是可以控制 的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的,设计、施工、材料等方面 因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的,必须全面系统的考虑。从裂缝 的分类入手,弄清裂缝出现的原因,对裂缝采取措施加以正确的处理,钢筋混凝土结构裂缝 问题将会逐渐得到圆满的解决。
参考文献
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7.混凝土裂缝成因分析及对策研究 篇七
混凝土作为非均质脆性材料,其面临着自身变形、施工及约束等一系列问题,经硬化成型的混凝土中存在着许多的微孔隙、气穴和微裂缝。而正因为这些初始缺陷的存在,使混凝土表现出一些非均质的特性。一般微裂缝是一种无害裂缝,对混凝土的承载能力、抗渗、抗冻和其他使用功能不产生危害,但当混凝土经受荷载、温差等因素综合作用之后,微裂缝就会不断延伸甚至连通,最终形成人们肉眼能够看到的宏观裂缝,此宏观裂缝就是混凝土结构工程中常提及的裂缝。基于裂缝的种类繁多,要从根本上解决混凝土裂缝的问题,就需从混凝土裂缝的成因入手,作出正确的判断和分析,进而有效控制和减少混凝土结构的裂缝。
1 混凝土裂缝成因分析
1.1 建设阶段产生的裂缝
1.1.1 设计因素。
工程设计不但要考虑工程的质量,还要对工程的材料和技术进行详细的规划。例如,为保证建筑物外观形式的完美,有些建筑物表面存在过多凹凸角,这些凹角会造成应力集中,导致建筑物出现裂缝;设计时若配置构造钢筋过少或过粗等,也容易引起构件裂缝;因设计的承重板厚度过小,整体刚度下降,承重板中钢筋和混凝土的应力均增大,导致承重板出现贯穿性裂缝。
1.1.2 原材料因素。
混凝土由原材料所引起的裂缝体现在两方面:原材料的质量和配合比。例如,使用导致混凝土收缩性较高的水泥品种;水泥强度等级过高;粗细骨料中含泥量过大,针片状颗粒含量过大;粗细骨料的颗粒级配不符合要求,或采用不恰当的间断级配;混凝土中单位水泥用量和单位用水量过多;混凝土外加剂或掺和料的品种选择不当或掺量不当;砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差等原因均易产生裂缝。
1.1.3 施工因素。
混凝土施工直接关系着工程的质量,混凝土由施工不当所引起的裂缝体现在两方面:施工方法不规范和养护措施不恰当。例如,高空浇注混凝土时,烈日暴晒或风速过大等;大体积混凝土浇注时,施工现场对混凝土采用的降温和保温措施不到位,引起混凝土内外温差过大,产生温度裂缝;施工现场振捣混凝土不当,如漏振、过振、振捣棒抽撤过快等;大体积混凝土工程缺少二次抹面;施工现场拆模过早或模板拆除不当,导致拆模裂缝;施工现场预应力张拉不当,引起混凝土张拉裂缝;施工现场养护措施不符合规范要求,导致收缩裂缝等。
1.2 使用阶段产生的裂缝
混凝土结构物在投入使用阶段,随时间的推移而发展原有裂缝或形成新的裂缝。例如,结构物基础产生不均匀沉降,造成沉降裂缝;使用荷载超负荷;结构物的周围环境如酸、碱、盐等的侵蚀作用产生裂缝;建筑物装修时随意拆除承重墙或凿洞等;混凝土徐变亦会造成结构物的开裂或裂缝的进一步发展:轻度地震、火灾等不可抗力的意外事件引起结构物的裂缝等。
2 混凝土裂缝处理对策
2.1 表面处理法
表面处理法有表面涂抹法和表面贴补法2种方法。其中,表面涂抹法适用于胶浆难以灌入的细而浅的裂缝,或深度没有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进行活动的裂缝;而表面贴补法是针对大面积漏水裂缝的防渗堵漏的方法。
2.2 灌浆法
灌浆法是指把一定量的胶凝材料配制成浆液,并通过专用的压力设备将浆液灌入到需要修补的区域,浆液会在区域内逐渐扩散,并且在一段时间后凝固,凝固的浆液起到防渗、补强、堵漏、加固的效果。该方法无论是细微裂缝还是大裂缝均可采用,故应用范围较广且处理效果良好[1]。
2.2.1 化学灌浆材料。
化学灌浆材料是比较理想的裂缝处理材料,其凝结时间有可调节性,同时又有可灌性。化学灌浆材料种类繁多,如丙烯酞胺、聚氨醋、环氧树脂等。
2.2.2 普通水泥灌浆。
对于厚混凝土墙、大体积水坝以及水工结构岩石基础上的裂缝,可以用普通水泥封闭灌溉。
2.2.3 聚合物灌注。
含有氨基甲酸乙酯、丙烯酰胺聚合物等材料的灌浆料与水反应生成固态沉淀物或泡沫材料,从而起到封闭裂缝的作用。该法通常用于潮湿的环境中。
2.3 填充法
填充法基于裂缝宽度的不同,处理方式也不同。对于宽度大于0.3mm的裂缝,一般采用直接将修补材料填充裂缝的方法。而对于宽度小于0.3mm、深度较浅的裂缝,或者裂缝中虽有充填物但用灌浆法无法达到预期效果的裂缝等可采用先开V型槽,而后再作填充处理。两种方法中前者作业简单,费用低;后者相反。
2.4 结构补强法
结构补强法一般包括锚固补强法、断面补强法和预应力加固法等。该方法适用于超荷载引起的裂缝,或裂缝长时间不处理致使混凝土耐久性降低的裂缝,以及因火灾造成混凝土结构强度下降的裂缝等。对于混凝土裂缝处理效果的检查试验有钻芯取样试验、修补材料试验、压水试验、压气试验等。
2.5 电化学防护法
电化学防护法是通过施加电场在介质中的电化学作用,来改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,令钢筋发生钝化,进而达到防腐目的的方法。该方法具有受环境因素影响较小的优点,故适用于混凝土和钢筋混凝土的长期防腐、已裂结构及新建结构。电化学防护法常用且有效的方法有阴极防护法、碱性复原法和氯盐提取法3种。
2.6 仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种模仿生物组织对其受创伤位置自动分泌某些物质,而令创伤部位得以愈合的方法[2]。该方法是裂缝处理的一种新方法,在商品混凝土的传统组分中加入某些特殊的组分(如含黏结剂的胶囊或液芯纤维),进而在混凝土内部形成智能型仿生自愈合的神经网络系统,一旦混凝土出现裂缝,会自动分泌出部分液芯纤维保证裂缝重新愈合。
3 混凝土裂缝控制案例分析
3.1 在建工程产生裂缝描述
南水北调中线工程辉县第七标段大蒲河公路桥0#桥台背墙于2012年4月质量排查过程中发现了0.03~0.23mm的纵向裂缝。裂缝检测方法及设备如表1所示。根据《南水北调中线干线工程混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定(试行)》文件,该处质量缺陷判别为Ⅲ类缺陷。
3.2 裂缝的成因分析
工作人员通过认真分析,发现是建设阶段施工不当造成的。该处混凝土浇筑完成后拆模过早,且未及时进行洒水养护,造成内外温差过大,进而形成温度裂缝。
3.3 裂缝的处理方案
该处混凝土裂缝对桥梁外观有影响,而对桥梁运行安全无不良影响。考虑到混凝土裂缝易造成钢筋锈蚀,降低混凝土的耐久性,经讨论最终确定采用改性环氧树脂利用灌浆法进行处理。
3.4 裂缝处理后质量检查结果
此次贯穿裂缝处理完毕,达到10d龄期后,由第三方试验室进行裂缝压水试验,每条裂缝试验时至少布置1个检查孔。通过压水试验,所检裂缝处理后未出现渗水现象。
3.5 裂缝处理总结
针对大蒲河公路桥混凝土裂缝产生的原因,在施工时应尽量避免环境恶劣时节,优化混凝土的施工工序,降低入仓混凝土的温度,并在浇筑完成后加大养护力度。
4 结语
混凝土裂缝是普遍存在的历史问题,也是一个从来没有停止研究的课题。混凝土裂缝会降低混凝土结构物的承载性能和耐久性能,而预防与控制混凝土裂缝需要设计、施工、监理、建设方等多方面的配合协调。对于已出现的混凝土裂缝应分析其成因,及早对其进行控制和处理,从而保证土木结构物的安全与稳定。
参考文献
[1]赵鹏涛.建筑工程中混凝土裂缝的成因及处理方法[J].科技致富向导,2012(3):168.
8.混凝土裂缝研究论文 篇八
关键词:水利施工;混凝土裂缝;控制
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)35-0168-02
混凝土裂缝是水工建筑物的常见病害之一,同时也是水利工程施工中需要重点解决的病害问题。混凝土裂缝会严重影响整个水利工程的质量,而很多因素都会引发混凝土裂缝现象的产生,因此必须采取有效手段加强对水利施工中的混凝土裂缝控制,从而有效提高水利工程建筑物的质量。
1 水利工程混凝土裂缝的危害
混凝土裂缝会严重影响到整个水利工程的质量,其危害主要体现在以下几方面:首先,混凝土裂缝出现以后,会大大降低水工建筑物的水利功能,甚至会造成水工建筑物功能失效,进而为社会带来严重的经济损失。其次,在混凝土裂缝产生以后,就会发生渗漏现象。即为在水工建筑物的发生混凝土裂缝并且投入使用以后,必然就会引起渗漏现象的发生,这样建筑物中就会渗入大量水体,从而使得建筑物发生变形,严重影响了建筑物的性能以及质量。除此以外,在水工建筑物发生渗漏以后,那么建筑物结构内部就会渗入水体,而一旦这部分水体中含有化学成分,就会与建筑物结构发生化学反应,从而对钢筋产生腐蚀作用,大大降低了建筑物的质量。
2 水利施工中混凝土裂缝的成因
2.1 气温的影响
由于混凝土具有自身固有的特性,会受到外界湿度以及温度的巨大影响。如果施工环境的外界温度较低,那么在混凝土的表面就会产生一定的收缩拉应力,一旦收缩拉应力大于混凝土自身具有的约束力时,那么混凝土表面就会出现裂缝现象。当外界环境出现变化时,混凝土的内部也会产生一定的拉应力,而一旦此拉应力大于混凝土自身的极限抗压能力,那么混凝土也会出现裂缝现象。因此,外界温度的变化是造成混凝土出现裂缝的主要原因,然而在水利施工的过程中,很多混凝土施工人员却忽略了对外界温度的充分重视,这就会造成混凝土裂缝现象的发生。
2.2 材料因素
混凝土的施工原材料如外加剂、水以及水泥等材料的质量高低也会影响到混凝土的整体质量,尤其是水泥材料,由于水泥具有较差的抗裂性,当其发生水化作用时,其内部的热量就会被放出,这在很大程度上提高了混凝土施工温度,从而使混凝土的内外部产生一定的温度差,同时在混凝土表面就会产生一个拉应力,而其内部又会产生一个抗压应力,这两种力量彼此抗衡,当前者大于后者的时候,混凝土的表面就会出现裂缝。
2.3 养护工作不到位
在水利工程施工过程中,如果施工单位没有充分做好混凝土的养护工作,那么也有可能会造成混凝土出现裂缝。通常在混凝土浇筑工作完成以后,那么其自身的含水量就可以满足水泥水化的需求,这就严重阻碍了水泥水化的正常进行。如果施工单位没有做好混凝土的后期养护工作,就会造成一些混凝土的表面失水速度过快,使得混凝土发生变形,最终造成裂缝的发生。除此以外,当在露天条件下施工时,混凝土也会受到风吹日晒,其表面的水分就会以更快的速度蒸发,加速了其体积的收缩,而且由于混凝土早期的抗应拉能力比较弱,无法有效抵抗收缩,就会产生一个拉应力,最终造成混凝土裂缝现象的发生。
3 水利施工中的混凝土裂缝控制措施
3.1 严格控制气温条件
在水利工程混凝土施工的过程中,施工人员要严格控制混凝土的浇筑温度,要根据当时工地的气温变化而适当地调整浇注温度,就这样才能充分保证混凝土的质量。施工单位要根据混凝土自身特有的性质,再结合施工工地的实际情况,制定科学有效的施工方案,而且施工过程中要根据出现的各种特殊情况,及时修改施工方案。在浇筑混凝土的过程中,常常会出现模版变形的现象,在此状况下,施工单位需要安排专人严密地看护模板,一旦发现出现位移以及变形的现象,就要立即停止混凝土的浇筑工作,而且要采取有效措施修理模版。尤其要注意在冬季施工时,要严格控制混凝土的入模温度,使其温度不能低于100 ℃。
3.2 合理地选择材料
由于水利工程施工材料好坏会严重影响到工程项目的整体质量,因此在制作混凝土以前,必须科学严格地选择水泥等相关材料。为了有效降低混凝土的内部温度,防止出现内外温度差过大的现象,材料采购人员应选择具有较低水化热的水泥,而且要尽可能地减少单位的水泥用量,要保障水泥的强度等级能够与混凝土的强度低级等级达成一致,而且要尽可能地选择系度较差的水泥,这样才能有效增强混凝土的抗裂性能。除此以外,施工单位还要充分重视对骨料的选择,要根据国家的相关质量标准与检验方法合理地选择骨料,而且要充分保证混凝土原料的配合比例能够充分符合混凝土的制作标准。
3.3 加强混凝土的养护
水利工程开展混凝土养护工作主要是为了充分保证混凝土能够获得比较适宜的温湿条件。因此在混凝土的养护工作中,要采取有效措施防止混凝土的内外温度差距过大,要保证混凝土在施工时的温度不低于其使用时的温度。要尽可能减少新旧混凝土之间的温度差。对于水利工程混凝土开展早期养护工作时,不仅要充分保证混凝土施工时能够有一个比较适宜的湿度与温度,避免出现干缩变形的现象。而且要充分保证水泥水热化的正常有序进行,要充分保证混凝土的耐久性以及强度。除此以外,为了防止混凝土由于内外部温度差过大而导致的温度应力大于同期的抗拉强度现象的发生,施工单位要根据实际施工情况,并根据气温条件,合理地延长混凝土的养护时间,并且要采取科学有效的保温保湿养护措施。在混凝土的底层及表面,要采用伯薄膜水养护的方式,从而充分保证混凝土的质量。
3.4 加强监督管理
在水利工程的施工过程中,监管部门要充分做好监督检查管理工作,要充分发挥自身的监督管理职能,而且还要不断地提高工程施工人员以及监督管理人员的综合素质与专业水平,从而使其能够及时发现施工中存在的问题,并妥善解决。对于新上岗的施工人员要加强工艺的培训,从而使其掌握规范的施工工艺流程,保证合格上岗。由于混凝土裂缝会严重影响到水利工程的质量,因此必须对混凝土的施工过程给予严格的监督管理,要采取有效措施防止混凝土裂缝现象的产生,从而有效提高水利工程建筑物的整体质量。
总而言之,在水利工程施工过程中会由于多种因素的影响而导致混凝土裂缝现象的产生,作为水工建筑物比较常见的病害之一,混凝土裂缝不仅会严重影响到水工建筑物的质量,而且对社会的发展以及人们的生命安全造成严重的危害。因此,必须充分重视水利工程中的混凝土施工,并且采取有效手段有效地防范与控制混凝土裂缝现象的发生。如要选取合适的混凝土材料,根据施工工地的气温条件合理地调整混凝土的浇筑温度,加强对混凝土的养护工作,而且还要严格地监督与管理混凝土的施工过程,只有这样才能有效控制混凝土裂缝现象,从而提高混凝土结构质量,进而保证水利工程的安全与质量。
参考文献:
[1] 蔡安顺.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施[J].中华民居(下旬刊),2013,(9).
[2] 肖晗.水利施工中的混凝土裂缝的原因及防治措施[J].江西建材,2013,(5).
[3] 徐妍,金枝萍,严永富.水利施工中的混凝土裂缝的原因及其控制对策分析[J].中国水运(下半月),2013,(10).
9.浅析大体积混凝土裂缝控制措施 篇九
摘要:淮南矿业集团顾北煤矿选煤厂—落煤筒地下通道防水等级为二级,为保证地下通道防水工程质量,从设计到施工采取了一系列综合防水技术,本文拟对此作一介绍,重点阐述混凝土结构自防水、SBS活性沥青复合胶卷材防水层、桩体四周与混凝土底板接触部位采用金汤水不漏修平、膨胀止水条防水施工措施.关键词:地下防水 综合施工技术 工程概况
顾北煤矿储煤厂落筒地下通道,基础底板厚1200mm,基础底板底标高-8.4m.柱基采用CFG柱,桩头嵌入基础底版100mm,地下水位标高-2.5m。
该工程地下室设计防水等级为二级,地下通道采用刚柔结合的防水体系,即地下通道、底板、外墙采用钢筋混凝土自防水〈混凝土抗渗等级为P8〉,外加一层SBS改性沥青复合胶防水卷材(4mm厚).桩头防水采用遇水膨胀止水条及金汤水不漏防水材料,施工缝采用钢板止水带.2 混凝土结构自防水
该工程基础底板和地下室外墙自防水采用C30P8防水混凝土,基础底板厚1200mm,外墙厚400mm,迎水面钢筋保护层厚度为40mm,施工过程中将混凝土的抗渗性、密实度及防止有害裂缝的产生作为控制重点,确保防水混凝土施工质量.2.1预拌混凝土供应
与搅拌混凝土厂家签订合同时,要求其对混凝土原材料质量及掺量上严格控制,对混凝土数量,使用水泥的质量,外加剂品种,砂石骨料的粒径,坍落度,混凝土初终凝时间供应速度及碱含量等均作详细要求。
2.1.1选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥,强度等级42.5。
2.1.2选用中砂,细度模量2.5~3.0含泥量≤2%,在可泵送情况下,粗骨料选用5~30mm连续级配石子,含泥量≤1%,以减少混凝土收缩变形。
2.1.3外加剂采用复合型高效减水剂,掺量为水泥用量的4%,掺入外加剂时,混凝土有适度的膨胀性能和较小的后期收缩落差,且不泌水,不离析,可泵性好,具备良好的密实性和抗渗性能。
2.1.4掺入粉煤灰,本工程粉煤灰掺量为水泥用量的12%。2.2混凝土浇筑施工
2.2.1采用适当的浇筑方法.在基础底板浇筑过程中“斜面分层、薄层浇筑、循序退打、一次到顶”的连续浇筑方法,施工中注意上下层混凝土浇筑时间间隔不得超过初凝时间。
2.2.2改善浇捣工艺.根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度,在每条浇筑带前、中、后各布置3道振动器.第一道布置在混凝土卸料点振捣手负责出管混凝土的振捣,使之顺利通过面筋流入底层;第二道设置在中间部位;第三道设置在坡角。振捣时控制好振捣方式及时间,避免漏振及过振。
基础底板上表面进行二次压光,即混凝土出现初凝后再进行一次压光,封闭混凝土表面很小的收缩裂缝。
2.3混凝土测温及养护措施
大体积混凝土的内外温差大,必须做好测温养护工作。本工程浇注时气温高达33℃,基础底板浇筑完毕后,采用JDC-2建筑电子测量仪进行测温。密切注意混凝土中心最高气温,严格控制混凝土内外温差≤25℃。采用浇水养护并覆盖塑料薄膜,防止混凝土水分蒸发和表面脱水产生干缩裂缝,养护时间不少于14d。SBS改性沥青复合胶卷材防水层
该工程防水采用1层SBS改性沥青复合胶防水卷材(4mm厚)。进场的防水卷材具有产品的合格证书和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等符合规定的国家产品标准和设计要求,进场进行抽样送检,检验合格后方可正式投入施工。
3.1工艺流程
清理基层→涂刷基层处理剂→细部附加增强处理→弹基准线→热熔铺贴卷材→搭接缝处理→防水保护层施工
3.2清理基层
基层必须牢固,无松动,空鼓,起砂,裂缝,凹凸不平等现象,含水率小于9%。基层若高低不平或凹坑较大时用掺胶的1:3的水泥砂抹平,阴阳角处做成圆弧形。
3.3涂刷基层处理剂
在基层表面满涂一道用汽油稀释的氯丁橡胶沥青胶粘剂,要涂刷均匀,不得漏刷和漏底,以隔离基层水分上浮,增加卷材与基层粘接力。基层处理剂涂刷完毕后,经8h以上达到干燥程度方可进行热熔法施工,以免失火。
3.4细部附加增强处理
对于阴阳角、桩根部以上100㎜等部位做增强处理。做法是先按细部形状将卷材剪好,不要加热,在细部贴一下,视尺寸、形状合适后,再将卷材的底面(有热熔胶的一面)用手持汽油喷灯烘烤,待其底面呈熔融状态,即可立即粘贴在已涂刷一道密封材料的基层上,并压实铺牢。
3.5弹基准线
在已经处理好并干燥的基层表面,按照所选卷材的宽度留出搭接缝尺寸,即要求同一层卷材长边和短边搭接均不得小于100mm,上下两层和相邻两幅卷材的接缝相互错开1/3幅宽。且两层卷材不得相互垂直铺贴。将铺贴卷材的基层线弹好,以便按此基准线进行卷材铺贴施工。
3.6热熔铺贴卷材
施工采用“滚铺法”,先将整卷卷材置于铺贴起始端,对准已弹好的基准线,先将端部卷材铺贴牢固。起始端卷材粘牢后,用喷灯对准卷材和基层的夹角,加热卷材和基层,至卷材底层胶层呈黑色光泽并伴有微泡,及时推动卷材滚进行粘贴,后随一人进行排气压实工作。在立面与平面的转角处,卷材的搭接留在平面上,且距离立面600mm。
3.7保护层施工
地板防水保护层采用50mm厚C20细石混凝土保护层,施工时注意不破坏防水层,并及时养护。防水卷材用甩搓部位首先用塑料布盖严,再用砖和砂浆压住封闭盖严,局部用胶合板加强保护。地下室外墙防水卷材经验收合格后立即进行50mm厚聚乙烯泡沫板保护层施工。聚乙烯泡沫板保护层施工后直接进行回填土。桩头四周防水施工 该工程要求桩头锚入基础底板100mm,桩头与基础底板混凝土间的结合越好,工程基础的整体性能,防水性能,防震性能就越好。如果采用卷材式涂膜防水材料,桩头与基础底板之间会形成一道隔离层,不利于桩与基础底板的整体结合,并且卷材式涂膜防水材料都要求基层面平整,但是桩头及桩身平整度根本达不到要求,须另外进行桩头修补,不仅增加工程量,还延长工期,根据上述特点,该工程桩身四周选用金汤水不漏及膨胀止水条相结合的桩基防水施工方法。
金汤水不漏沿着桩身周围修补找平,可防止地下水从桩身缺陷部位渗水,然后表面再放一圈膨胀止水条。
4.1工艺流程
桩身四周清理剔凿→用水冲洗干净→抹金汤水不漏找平层→放置止水条→与垫层随打随压光→SBS防水卷材→50mm细石混凝土保护层
4.2桩身四周处理
桩头凿到设计标高以后,开始用手锤剔桩身四周凸出部位的混凝土及蜂窝内的泥土,疏松结构,直到见坚硬混凝土基层,用水冲干净。
4.3桩身局部处理
当桩身清理干净后,用金汤水不漏从桩根部往上找平一圈高10cm,特别是桩体中侧面的蜂窝必须填塞密实,同时开始浇筑垫层,边浇筑边放置止水条。变形缝、施工缝等细部防水措施
变形缝、施工缝等细部构造是地下防水工程中的薄弱环节,处理不当会导致渗漏。变形缝处采用固定式橡胶止水带安装,施工缝采用止水钢板。
5.1为保证防水混凝土施工质量,在地板以上700mm墙身留设水平施工缝,防水采用止水钢板。
5.2变形缝处防水措施
在地下通道每段从底板、立壁及顶板一圈。变形缝采用固定式橡胶止水带,每边埋入混凝土宽度相同,混凝土的浇筑顺序根据变形缝设置,隔一段浇筑一段,每段顶板和立壁一起浇筑不留施工缝。底板埋入式橡胶止水带,要把止水带下部的混凝土振捣密实,然后将铺设的止水带由中部向两侧挤压按定,再浇筑上部混凝土,墙体内的橡胶止水带,用成型的钢筋加固,采用和易性较好的混凝土,避免止水带周围骨料集中。
墙体变形缝两侧混凝土,应分层浇筑,并用插入式振动器分层振捣,切勿漏振或过振。棒头不得碰撞止水带。
5.3穿墙螺栓
地下通道外墙模板全部采用带止水环的穿墙螺栓,止水环的焊接质量必须逐个验收。防止有漏焊点等焊接不合格的现象而导致漏水。对拉螺栓两端放置塑料块堵头,拆模后将螺栓沿平凹底割去,再用膨胀水泥砂浆封。结束语
10.混凝土裂缝的预防与处理--论文 篇十
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,本文对混凝土工程中常见的一 些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。关键词: 混凝土 裂缝 预防 处理
一、前言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。
混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定[1]:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
二、凝土工程中常见裂缝及预防
1.干缩裂缝及预防
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。相对湿度越低,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0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常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。
主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.塑性收缩裂缝及预防
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。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为: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。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。
主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
3.沉陷裂缝及预防
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。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应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。
4.温度裂缝及预防
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,(当水泥用量在350~550 kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。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(实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。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,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,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是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中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。七是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。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
5.化学反应引起的裂缝及预防
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
由于混凝土浇筑、振捣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,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有:一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。
三、裂缝处理
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。
混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。
1.表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3.结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
5.电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。6.仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合[4]。
四、结 论
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