混凝土的养护及裂缝预防措施(14篇)
1.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇一
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
2.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇二
在施工和使用过程中, 引起建筑混凝土楼板开裂的原因很多, 当发生设计结构不合理、运输不利、施工方法不当、浇灌违规、温度和湿度变化时, 都非常容易产生裂缝。
1.1 结构裂缝。
虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求, 但由于预制多孔板改为现浇板后, 墙体刚度相对增大, 楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处。往往容易产生一些结构性裂缝。
1.2 混凝土的运输时差。
一是运输时从搅拌机中卸出到浇筑完毕时间, 时有超出规范的要求和试配的初凝时间。二是有的商品混凝土机离现场远, 运输远混凝土容易凝固, 影响浇灌楼板质量。
1.3 斜裂缝、纵横向裂缝和长裂缝和不规则裂缝。
一是该裂缝常出现在墙角, 特别是房屋东西两端房间, 呈45°状。二是纵横向裂缝。该裂缝一般出现在跨中、负弯距钢筋端部、PVC电线暗管敷埋处。三是长裂缝。一部分房间预埋PVC电线管的板面上出现裂缝, 裂缝宽度达0.2mm~0.3mm左右。这种裂缝仅在楼板表面出现, 板底无裂缝。四是不规则裂缝。裂缝出现部位形状无规则, 或散状或龟裂状。
1.4 施工方法不当。
水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见到的因素。混凝土是一种人造混合材料, 其质量好坏一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密度程度。因此, 混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏, 都可能使裂缝产生的直接或间接原因。三是水分蒸发、水泥结石和混凝土干通常是导致混凝土裂缝的主要原因。
1.5 温湿度变化。
当温湿度变化时, 由于材料热胀冷缩, 房屋各部分构件产生, 各自不同的变形, 引起彼此制约而产生应力。因房屋混凝土与楼板的膨胀系数不一致, 墙体受力, 连带楼板产生抗剪抗拉强度时, 产生温差裂缝。
2 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的养护措施
2.1 设计方面:
一是建筑平面应力求规则。当建筑平面有不可避免的凹口时, 连续的钢筋混凝土楼板宽度不宜小于5m;凹口内侧的钢筋混凝土楼板应适当加厚, 使能抵抗在此处集中的温度应力和混凝土收缩应力;应在凹口外缘设置拉梁或拉板, 其截面及配筋不能太小;砌体结构中凹口阳角及阴角处必须设置构造柱。二是楼 (屋) 面板采用普通混凝土时, 其强度等级不宜大于C30。三是适当增加楼 (屋) 面板厚度。四是在阳角、阴角板块及较大板块的四角部位板上、下侧增设与对角线平行的φ8~φ10@100放射钢筋, 其范围为L/4~L/3 (L为板短向跨度) , 上侧钢筋放在负筋上面, 下侧钢筋放在板下部钢筋下面, 以预防楼板四角部位的45°斜裂缝。五是在房屋下列部位的现浇钢筋混凝土楼 (屋) 面板应设置抵抗温度、收缩钢筋, 其间距不宜大于100 mm, 沿板的纵横两个方向的配筋率分别不宜小于:⑴当房屋平面体形有较大凹凸时, 在房屋凹角处的楼板;⑵房屋两端阳角处及山墙处的楼板;⑶房屋南面外墙设大面积玻璃窗时, 与南向外墙相邻的楼板;⑷房屋顶层的屋面板;⑸与周围梁、柱、墙等构件整浇且受约束较强的楼板等等。
2.2 混凝土的运输规则。
一是运输时均应严格掌握混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间, 不得超出规范的要求和试配的初凝时间, 二是对商品混凝土应就近选择搅拌站, 并向搅拌站提出具体的技术要求 (包括:施工部位、强度等级、坍落度及允许偏差、有否早强及缓凝要求、初凝终凝时间、浇筑速度等) 。三是对商品混凝土应控制好前后车辆的运输时间间隔, 以便掌握前后浇筑的混凝土初凝、终凝时间。
2.3 混凝土的浇筑规则。
一是严格控制混凝土的坍落度和配合比, 严禁在混凝土浇筑时或浇筑前任意加水。二是浇捣时间宜选在一天中天气较低的时间行, 尽量避开高温、大风天气。三是浇注时, 必须及时移动混凝土布料管, 以防止出料口处混凝土过于集中。四是厚度在100圃-150圃之间, 必须使用平板振动器振捣, 在混凝土浇捣前, 应先将基层和模板浇水湿透, 避免过多吸收水分, 振捣过程中应尽量做到既充分又避免过度, 若出现局部过振须将表面浮浆刮去。在混凝土初凝前, 按标高控制点找平, 用大杠刮平, 终凝前用木抹子搓平 (不少于2遍) 。五是采用二次振捣二次抹压工艺。 (1) 二次振捣技术, 第一次振捣在混凝土浇筑时;第二次在混凝土浇筑1-1.5小时后, 当浇筑后的混凝土即将凝结时 (初凝前) , 在适当的时间内给予再振捣。 (2) 第一遍刮平, 由于刚经过振捣后的结构或构件表面已基本子整, 只需采用木刮杠将混凝土表面的脚印, 振捣接槎不平处整体刮平, 且使混凝土面的虚铺高度略高于其实际高度, 刮平抹平, 力度要基本均匀一致。 (3) 第一次抹压, 当混凝土收水并开始初凝时, 用木抹子进行第一遍抹压工作, 此遍抹压工作用力应稍大, 以能感觉到混凝土的柔和性为准, 将面层小凹坑, 气泡眼, 砂眼和脚印等压平, 使面层充分达到密实, 与底部结合一致, 以消除此阶段由于混凝土收水硬化而产生表面裂缝的可能性。 (4) 第二次抹压, 当混凝土初凝后, 终凝前进行此遍抹压工作, 抹压时要视结构或构件表面是否还要施工建筑层而选择用木抹子或铁抹子进行抹平工作。此遍抹压用力应比第一次抹压用力再稍大一点, 以能感觉到混凝土的干塑性为准) , 使混凝土的面层充分达到密实, 与底部结合一致, 以消除混凝土由初凝到终凝过程中由于收水硬化而产生表面裂缝的最大可能性。整个抹压时间应控制在混凝土终凝前完成。 (5) 厚度大于200mm的结构混凝土浇筑时一般先采用插入式振捣棒, 振捣完毕, 即用长刮杠将混凝土面刮到基本平整, 再用平板振捣器振捣一遍。振捣时, 其移动间距应能保证振捣器的平板覆盖以振捣部分边缘, 前后位置搭接3-5em, 在每一位置上连续振动时间一般保持在25-40s, 以混凝土表面出现泛浆为准。二遍抹压按≤200mm厚板的抹压工艺操作。
2.4 混凝土的养护规则。
(1) 覆盖浇水养护。一是在混凝土浇筑完毕后12h内进行养护。二是常温 (+5c C以上) 情况下应严格按规范及时对混凝土浇水养护。高温, 低湿, 高风环境下, 浇水后应适当覆盖, 使混凝土不致受风吹, 暴晒, 保持足够的湿润状态。三是在一般温度条件下, 混凝土浇筑完最初3d中, 白天应每2h浇水一次, 夜间至少浇水2次。在以后的养护中, 每昼夜至少浇水4次。干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数, 当日平均气温低于50C, 不得浇水。四是浇水养护时间:普通混凝土应不少于7昼夜。 (2) 薄膜布养护。在二次振捣二次压抹后立即进行覆膜 (以踩出脚印但不下陷为准) 。 (1) 采用不透水、气的薄膜布 (如塑料薄膜布) 把混凝土表面敞露的部分全部严密地覆盖起来, 保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。 (2) 塑料薄膜采用搭接时, 搭接长度应大于30em。
3 其它注意事项及处理办法
做完二次抹压后, 应及时 (在混凝土浇筑完毕后12h内) 按有关规范规定进行养护, 尽量缩短浇筑与开始养护的时间间隔。抹压时要注意各遍抹压用力的大小及力度均匀一致。混凝土楼板浇筑完毕后, 严禁在混凝土表面撒干水泥刮抹。养护初期不能直接淋水, 否则表面会“脱皮”, 应覆盖麻袋等, 水淋在覆盖物上, 能保证混凝土表面充分的湿润。派专人负责混凝土的养护工作。杜绝过早上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中要派专人护筋, 避免踩弯负筋的现象发生。
摘要:混凝土施工工艺在现代工程建设中普遍使用。然而, 在现浇灌钢筋混凝土楼板制作中常出现裂缝问题。尽管施工中会注意采用规避措施, 但裂缝问题仍然会出现。本文从建筑结构设计方面对这一问题予以探讨。
关键词:现浇,钢筋混凝土,楼板裂缝,养护措施
参考文献
[1]混凝土结构工程施工质量验收规范.CB50204一zxr2.[1]混凝土结构工程施工质量验收规范.CB50204一zxr2.
3.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇三
关键词:混凝土;裂缝;预防;处理
中图分类号:TU755文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)15-0064-02
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等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙和微裂缝,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。
混凝土建筑通常都是带缝丁作的,由于裂缝的存在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,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。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: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,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。
1裂缝产生的原因
1.1 混凝土水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂
混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收縮而产生裂缝。
1.2 混凝土施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥
混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后。易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩。产生裂缝。
1.3钢筋工程施工的影响
现代住宅因其智能化及消费者要求的提高,管线的暗埋较常见。但由于管线过多,使钢筋与混凝土的粘结度降低,从而造成现浇楼板在混凝土成型后应力不均,呈现一些细小的不规则裂缝。
1.4模板工程施工的影响
有的施工单位片面追求高利润降低成本,配备模板套数不足而造成过早拆模,导致混凝土强度未达到拆模要求或因模板支撑系统不牢,楼面荷载影响造成楼面超值挠曲,也可能造成板中通长裂缝。
1.5养护工程不到位
在养护期内,混凝土强度未达到要求就进行下道工序的施工;尤其是重物冲撞,容易使板面出现不规则裂缝。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。
2 混凝土工程中常见裂缝及预防
2.1干缩裂缝及预防
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。
主要预防措施:①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;②混凝土的干缩受水灰比的影响较大。水灰比越大,干缩越大,因此要尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂;③严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比;④加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间;⑤在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.2 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。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。
主要预防措施:①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;②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;③浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透;④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;⑤在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
2.3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。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:①对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固;②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;③防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡;④模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序;⑤在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
3 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、嵌缝封堵法;结构加固法;混凝土置换法等方法,
3.1 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。
3.2灌浆、嵌缝封堵法
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。常用的塑性材料有塑料油膏、丁基橡胶等等。
3.3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。
3.4混凝土置换法
4.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇四
针对鸡西万达工程第三方检测发现的普通楼板裂缝渗水、屋面板裂缝渗水、卫生间楼板裂缝渗水、混凝土反坎断裂、卫生间管洞封堵不正确等问题特制定如下处理措施:
一、普通楼板裂缝渗水处理
采用表面涂抹法:
表面涂抹法采用的材料:JS防水涂膜,首先将裂缝处清理干净、湿润,保证裂缝处平整坚实。然后分层分遍涂刷JS防水涂膜,打底——下层——中层——上层,四遍涂膜厚度1.2mm。涂刷时各层时间间隔以前一层涂膜固结不粘结为准(约3小时);后遍涂刷方向与前遍涂刷方向垂直以下图为例:
普通楼板裂缝
二、屋面板裂缝渗水处理
1、渗透处,只是表面湿润,不成股流下的:采用在结构板面上刷JS防水涂膜进行处理,在涂刷前将结构板表面清理干净,用水湿润,然后进行涂刷,涂刷厚度为1.2mm;经验收合格后方可进行屋面下一道工序施工。
2、渗透处,表面有明显的水波的,根据裂缝的宽度、深度及环境,选用水溶性聚氨酯作为灌浆料,进行压力灌浆 :凿去渗水处表面的松动混凝土及杂物,并用水清洗干净缝口→粘贴灌浆嘴阀(或者钻孔埋设灌浆针)→再用电动压力机(压力为2Mpa)将水溶性聚氨酯,从灌浆管注入渗水裂缝内→注浆时缓慢进行→直至有浆料开始从裂缝渗出来为止→检查清理→面层处理。
待渗水地方处理好以后,在屋面基层上涂刷二道聚氨酯防水涂膜,第一道涂刷与第二道涂刷相互垂直方向。
裂缝渗漏处以下图为例:
屋面板裂缝
三、卫生间楼板裂缝渗水
采用表面涂刷聚氨酯防水涂料进行处理,首先将裂缝处清理干净无杂物,水泥砂浆找平,保证裂缝处平整坚实。然后分遍涂刷聚氨酯防水涂膜,三遍涂膜厚度1.5mm。涂刷时每遍时间间隔以前一遍涂膜固结不粘结为准;后遍涂刷方向与前遍涂刷方向垂直。
裂缝渗漏处以下图为例:
卫生间楼板渗漏
四、混凝土反坎断裂
混凝土坎台断裂处采用裂缝处做V型槽灌注抗裂砂浆进行处理。首先将断裂处两侧混凝土剔除,做成V型槽,将V型槽内垃圾混凝土碎渣清理干净、润湿;然后用抗裂砂浆进行填塞,内侧表面用JS防水涂膜抹平。
断裂处以下图为例:
混凝土反坎断裂
五、卫生间管洞封堵
卫生间管洞封堵采用底部钢管支撑模板进行浇筑,禁止使用铁丝吊模。模板采用15mm清水模板,模板尺寸应是洞口外扩150mm,钢管支撑采用扣件支撑,立杆间距横距400mm,纵距400mm,步距1800mm。洞口封堵混凝土应选用比原楼板混凝土高一等级微膨胀混凝土。
支撑立面示意图
支撑平面示意图
洞口封堵不合格以下图为例:
水管洞口封堵采用铁丝吊模
针对上述问题现场应逐一排查,发现同类问题按照处理措施逐个处理。严格按照处理措施进行整改。
中国建筑第二工程局
5.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇五
程守智
在实际施工过程中,混凝土结构的开裂问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。在建筑物的建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员。本文对混凝土结构工程中常见的一些裂缝现象进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防措施。
一、总述
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身和财产安全。
二、混凝土结构裂缝种类和成因
混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土结构裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:
(一)、荷载引起的裂缝
混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
1、直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:设计计算阶段、施工阶段、使用阶段。
2、次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
3、荷载裂缝分类及其特征。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。
但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切、局部受压。
(二)、温度变化引起的裂缝 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或原有混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
3、收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩、缩水收缩(干缩)、自生收缩、炭化收缩。
4、钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,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。要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
5、冻胀引起的裂缝
大气气温低于零度时,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%。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。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
6、材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。①水泥。②砂、石骨料。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。
7、施工质量引起的裂缝 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:①混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②混凝土振捣不密实、不均匀。③混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低。④混凝土搅拌、运输时间过长。⑤混凝土初期养护时急剧干燥。⑥用泵送混凝土施工时,加大了水灰比。⑦混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好。⑧混凝土早期受冻。⑨施工时模板刚度不足。⑩施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。○11施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝。○12装配式结构,在构件运输、堆放时,支承垫木不在一条垂直线上,或悬臂过长,或运输过程中剧烈颠撞;吊装时吊点位置不当,T梁等侧向刚度较小的构件,侧向无可靠的加固措施等,均可能产生裂缝。○13安装顺序不正确,对产生的后果认识不足,导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时,钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑,拆架后墙式护栏往往产生裂缝;拆架后再浇筑护栏,则裂缝不易出现。○14施工质量控制差。
三、混凝土结构裂缝的防治措施
(一)、设计方面
1.设计中的‘抗’与‘放’。
在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。
设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。
2.设计中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。
3.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,实践证明,效果是很好的。
4.重视对构造钢筋的认识:
在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。5.对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。
(二)、材料选择和混凝土配合比设计方面
1、根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。
2、选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
3、积极采用掺合料和混凝土外加剂。
4、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。
5、配合比设计人员应深入施工现场,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
(三)、现场操作方面
1.浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
2.混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14—28天。
3.混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
4.避免在雨中或大风中浇灌混凝土。
5.对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
6.夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
7、采用综合措施,控制混凝土初始温度、混凝土温度和温度变化。引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。
(四)因使用环境原因造成的裂缝防治
1、因使用期间气温湿度变化而形成的裂缝,一般不易根除,以采用对钢筋混凝土构件的保护措施,减少大气湿度变化对构件变化的影响为宜;
2、因多次冻融而产生的裂缝,除对已形成缺陷和损坏的部分要予以补强或加固外,宜添加对受冻混凝土构件的保温措施;
3、因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷和损伤,除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外,应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护;
4、因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防;对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。
另外,还可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。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;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;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;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;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。
改善约束条件的措施是:合理地分缝分块;避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,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十分困难,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
四、混凝土结构裂缝的处理方法(一)、表面处理法
表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)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
(二)、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,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
(三)、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。利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。
(四)、结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。
(五)、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。
(六)、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。
(七)、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。
六、结 论
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建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,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。
6.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇六
大体积混凝土温度裂缝的成因分析及控制措施
给出大体积混凝土的几种认识和概念,分析大体积混凝土温度裂缝产生的`原因及影响因素,提出相应的控制措施.
作 者:李战云 Li Zhanyun 作者单位:中铁十一局五公司,重庆,430037刊 名:石家庄铁路职业技术学院学报英文刊名:JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAILWAY TECHNOLOGY年,卷(期):8(2)分类号:U418关键词:大体积混凝土 温度裂缝 成因 控制措施
7.混凝土裂缝产生的原因及预防措施 篇七
伴随着建筑业的快速发展, 混凝土在建筑物和构筑物上得到了广泛应用。混凝土具有承载能力大、可塑造性强、易装饰、物美价廉、施工方便等特点, 但其质量通病——裂缝, 却影响了建筑产品的整体美观和使用耐久性。因此, 预防或减少混凝土裂缝就成为施工中需要应对的一个重要问题。
1 裂缝产生的原因
如果设计不合理或施工不当, 都可能导致裂缝的产生, 但施工方面的原因是主要的。只有正确分析混凝土裂缝产生的原因, 才能有效地控制裂缝的产生。
裂缝一般分为荷载裂缝和变形裂缝。
1.1 荷载裂缝
荷载裂缝是在荷载作用下, 结构的刚度、强度、稳定性不够而出现的裂缝。当混凝土结构在外部荷载作用下, 由于混凝土的早期强度低, 混凝土结构发生变形, 导致裂缝出现。例如一些项目由于工期紧, 施工单位为了抢时间, 在混凝土浇注后短期内就往楼板上运送钢筋、钢管架等材料, 由于混凝土强度未达到设计值, 当混凝土在很短时间内承受很大的外力致使出现裂缝。
1.2 变形裂缝
变形裂缝是由于温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝。混凝土开裂的主要原因就是这类裂缝, 主要有以下几个方面的原因。
(1) 材料。
混凝土的原材料主要是水泥、砂、石子和水, 原材料质量是影响混凝土质量的重要因素, 必须严格控制。
(2) 配合比。
影响施工配料的因素有两个方面, 一是称量不准;二是未按砂、石骨料实际含水率的变化进行施工配合比的换算。所以, 为确保混凝土的质量, 在施工中必须及时进行施工配合比的换算, 并严格控制称量。水泥用量过大或过小, 水灰比控制不当, 砂率不当, 骨料级配不佳, 外加剂选用不当等, 都将影响到混凝土的质量, 这是形成混凝土开裂不可忽视的原因。
(3) 施工质量。
施工操作人员在进行混凝土的浇注施工时, 如果未按照操作规程进行施工, 容易导致混凝土裂缝的产生。例如混凝土的自由倾落高度过高、振捣不均匀、漏振、振捣间距大、振动棒碰触钢筋等, 都会造成混凝土振捣不密实;振捣时间过长, 则会使混凝土产生离析;操作方法不当, 如振动棒“快插快拔”会使混凝土内部产生孔洞, 受到荷载作用时相应的薄弱部位就会产生裂缝, 甚至断裂, 致使结构的整体强度降低。
(4) 温度应力。
在混凝土的组成原材料中, 水泥的品种和成分不同, 其水化热也不同, 在水化反应过程中会散发出大量的热量, 而热量不能在很短的时间内散发掉, 将导致混凝土内部温度升高, 致使混凝土内部与外部温度不一致, 形成一定的温差, 由于产生温度应力而使混凝土开裂。此类情况多发生在大体积混凝土如基础工程的施工中。
(5) 混凝土的收缩。
收缩是混凝土的一个主要特征, 对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展, 则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。
(6) 养护。
施工现场条件复杂, 无法做到在标准养护条件下使混凝土正常硬化, 因而混凝土容易开裂。只有通过科学、合理的养护, 尽可能地接近标准条件, 才能有效地保证混凝土的正常硬化, 减少混凝土的开裂。
2 裂缝的预防措施
2.1 原材料的选择
(1) 要选择抗裂性强, 能尽量减小沉降、泌水和离析的原材料。
(2) 严格控制骨料级配和材料质量, 如粗骨料的最大粒径、砂子的含泥率等。严格控制外加剂的掺量。
(3) 合理设计混凝土强度等级、龄期, 控制好坍落度。
2.2 施工阶段
施工生产阶段是混凝土裂缝形成的主要阶段, 正确的施工方法将会减少裂缝的产生。
(1) 混凝土的原材料主要是水泥、砂、石子和水。水泥的品种和成分不同, 其凝结时间、早期强度、水化热、吸水性和抗侵蚀性能等也不同, 这些都直接影响到混凝土的质量。在拌制混凝土时, 应尽量选用低热或中热水泥 (如矿渣水泥、粉煤灰水泥) 配制混凝土;选用级配良好的骨料, 尤其是石子的级配和最大粒径对混凝土质量影响较大, 级配越好, 其孔隙率及总表面积就越小, 这样不仅能减少水泥用量, 而且混凝土的和易性、密实度和强度也越高。同时, 应严格控制砂、石子的含泥量, 降低水灰比;外加剂的种类很多, 掺入的外加剂应符合GB 8076—2008《混凝土外加剂》和GB 50119—2003《混凝土外加剂应用规范》的规定, 并严格按照配合比执行;施工方面, 要加强混凝土振捣的规范性操作, 不能漏振也不能过振, 要有序地排列振捣, 并对混凝土面层及时进行抹压。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性和抗拉强度, 减少收缩量。
(2) 浇注混凝土应避开夏季炎热天气或是高温时间, 必须在高温天气浇注时, 最好选择夜间施工;应在混凝土中掺加外加剂 (如缓凝剂) , 或是采用冰水或深井凉水拌制混凝土, 同时减缓浇注速度、设置简易遮阳装置, 以降低混凝土搅拌温度和浇注温度。对于大体积混凝土一般采取分层浇注, 或预留孔道埋设管道, 向管道注入冷水或冷气, 通过循环冷却降低混凝土内部温度, 减少内外温差, 从而减少混凝土裂缝的产生。
(3) 钢筋在使用前要仔细检查钢筋表面是否有油污或铁锈, 发现后应及时清理干净, 钢筋绑扎后要及时进行校正, 保护层及钢筋位置要留设准确。浇注混凝土时, 操作人员要按照技术规范进行振捣, 要有合理的施工顺序、振捣路线、步骤及方法, 超振和漏振都会对混凝土的质量造成影响, 或是密实度不够, 或是出现混凝土离析现象。只有通过正确的操作使混凝土充分振捣, 骨料和水泥浆在模板中致密有序排列, 提高混凝土与钢筋的握裹力, 才能减少内部微裂缝的形成和发展, 增加混凝土的密实度。同时通过多次抹压混凝土表面, 在混凝土终凝前消除表面细微裂缝, 也可提高混凝土的抗裂性。
(4) 现场对松软土、回填土地基应进行必要的夯实、加固, 甚至浇注混凝土垫层, 以提高整体刚度。模板应支撑牢固, 保证有足够的强度和刚度, 在混凝土浇注过程中, 模板、支撑体系和地基整体受力均匀。拆模时要严格按规范执行, 以试验数据为依据结合现场实际情况进行模板的拆除。四周应做好排水措施, 并注意防止地基被水浸泡。
2.3 养护质量
养护可以保证混凝土能够充分进行水化反应, 正常硬化, 达到设计强度, 减少裂缝的产生。浇注混凝土前, 应将基层和模板浇水湿润。混凝土浇注后, 在12 h内要及时用潮湿材料 (草袋、麻袋等) 覆盖裸露表面, 派专人负责养护并做好记录。大面积混凝土施工时宜浇完一段, 养护一段。当表面发现微细裂缝时, 应及时抹压, 然后再覆盖养护。长期露天堆放的预制构件, 应堆放在阴凉的地方, 可覆盖草帘、草袋, 避免暴晒, 并定期适当洒水, 保持湿润。大体积混凝土常常是在强度增长慢的表面开裂, 故应控制混凝土的拆模时间。拆除模板后, 应根据部位的不同, 采用相应的养护、覆盖方法和材料, 以有效减小气候条件对混凝土的影响。当气温在15 ℃以上时, 在最初的3 d中, 白天至少每3 h洒水1次, 夜间应洒水两次, 在以后的养护期中, 每昼夜应洒水3次左右。并根据天气情况及使用材料的情况适当延长养护时间。当使用快硬水泥时, 养护时间不得少于3 d;使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥时, 养护时间不得少于7 d;如果混凝土中掺有加气剂、抗渗剂等外加剂时, 养护时间应不少于14 d, 或更长一些。
3 结语
8.水工混凝土裂缝的原因及防控措施 篇八
【关键词】水工混凝土;裂缝;原因;防控
裂缝的出现不仅会降低水工建筑物的抗渗能力,影响其使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响水工建筑物的承载能力,危及水工建筑物的结构的稳定性。由此可见,分析裂缝的成因,探讨防治措施,对水利工程建筑物的应用有着极其重要的意义。当然,引起水工建筑物混凝土结构产生裂缝的原因是多方面的。但是,归纳起来可分为荷载作用引起的裂缝和非荷载引起的裂缝两类。
1.荷载作用引起的裂缝
1.1水工建筑物混凝土结构在使用荷载作用下,由于截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的,所以构件在使用时总是带缝工作的。这类裂缝总是与主拉应力方向大致垂直,且最先在荷载效应最大处产生。如果荷载效应相同,裂缝首先在混凝土抗拉能力最薄弱处产生。
1.2预防荷载作用引起的裂缝的措施是合理的配筋。在施工过程中,选用混凝土粘结较好的变形钢筋,控制钢筋的应力不过高,钢筋的直径不过粗,并用钢筋不在混凝土中分布比较均匀。这样就能较好地控制正常使用条件下裂缝宽度,不致过宽。
2.非荷载引起的裂缝
在水工建筑物混凝土物件中,大部份缝是由非荷载因素引起的,如温度变化、混凝土收缩、基础不匀沉降、塑性坍落、钢筋锈蚀、碱—骨科化学反应等等。
2.1温度变化引起的裂缝
2.1.1水工建筑结构件随着温度的变化而产生变形,即通常所说的热胀冷缩。当变形受到约束时,便产生了裂缝,约束的程度越大,裂缝就越宽。
预防热胀冷缩的措施:一是撤去约束,允许自由的产生变形;二是设置伸缩缝。
2.1.2水泥和水所引起化学反应引起裂缝。大体积混凝土开列的主要原因之一,是由于混凝土在硬化过程中,水泥和水起化学反应,产生大量的水化热引起混凝土的温度上升,如果热量不能很快散失,内部和外部温差过大,就将产生温度应力,使结构内部受压,外部受拉。混凝土在硬化初期,只有很低的抗拉强度,如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时,混凝土就要产生裂缝。
防止这类裂缝产生的措施是:a.尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥;b.减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m2以下;c.降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.60以下;d.改善骨科级配,掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量,降低水化热;e.改善混凝土的搅拌工艺,采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度;f.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,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水热化,推迟热峰出现的时间;g.合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束;h.在大体积混凝土内部设置冷却管道,通过冷水或冷气冷却,减小混凝土的内部温差;i.加强混凝土温度的监控,及时采取冷却保护措施;j.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,并洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表现缓慢冷却,在寒冷季节,混凝土两面必须采取保温措施,以防寒潮袭击。
2.1.3构件硬化成型后,在使用中,如果温度较大,构件内部温度梯度就极大,也会引起构件开裂。
2.1.4预防产生比类裂缝的措施是:采用隔热 (或保温)措施,尽量减少构件内部温度梯度,在配筋时应考虑温度力的影响。
2.2混凝土收缩引起的裂缝
2.2.1混凝土在空气中结硬时,体积要缩小,产生收缩变形,当受到约束时,就可能导致裂缝的产生。
2.2.2在配筋率较高的构件中,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,引起构件局部裂缝。
2.2.3新老混凝土界面容易产生收缩裂缝。
2.2.4防止和减少收缩裂缝的措施:a.合理设置收缩缝;b.改善水泥土性能,降低水灰比,减少水泥用量;c.配筋率不宜过高,设置构造钢筋收缩裂缝健分布均匀,避免发生集中的大裂缝;d.加强混凝土的时期养护,并适应当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。
2.3混凝土塑性坍落引起的裂缝
2.3.1混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的头几个小时内,这时混凝土还处于塑性状态,如果混凝土出现泌水现象,在重力作用下混合料中的固体颗粒有向下沉移而水向上浮动的倾向。这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束时,在上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。
2.3.2预防措施是:a.要仔细选择集料的配级,做好混凝土的配合比设计,特别是要控制水灰比,采用适量的减水剂;b.施工时混凝土既不能漏振也不能过振,避免混凝土泌水现象的发生,防止模板沉陷;c.如果发生这类裂缝,可在混凝土终凝以前重新抹面压光,使裂缝闭合。
2.4基础不均匀沉降引起的裂缝
2.4.1基础不均匀沉降,使超静结构受迫,从而导致裂缝。
2.4.2防止基础不均匀引起裂缝的措施是:根据地基条件及上部结构形式,采用合理的构造措施及设置沉降缝。
2.5冰冻引起的裂缝
2.5.1水在结冰过程中,荷重要增加,因此,水在设灌浆或灌浆不饱满的预应力构件孔道中结冰,就可以产生沿着孔道方向的纵向裂缝。
2.5.2预防冰冻裂缝的措施:在建筑物基础梁下填一定厚度的松散材料(炉渣)。
2.6钢筋锈蚀引起的裂缝
2.6.1原因
钢筋的生锈过程实际上是电化学反应过程,这种效应可在钢筋周围的混凝土中产生胀拉应力,如果混凝土的保护层比较薄,不是以抵抗这种拉应力时,就会沿着钢筋形成一条顺筋裂缝。顺筋裂缝一旦产生,又进一步促进钢筋锈蚀程度的增加,形成恶性循环,最后导致混凝土保护层剥落,甚至钢筋锈断。这种顾筋裂缝对结构的耐久性影响最大。
2.6.2预防措施
防止順筋裂缝的措施是提高混凝土的密实度和抗渗性,适当加大保护层的厚度。
2.7碱—骨科化学反应引起的裂缝
2.7.1原因和分析
碱—骨科反应是指混凝土孔隙中水泥的碱性溶液与活性骨科(含活性 Si02)化学反应,生成碱—硅酸凝胶,碱硅胶温水后可产生膨胀,使混凝土胀裂,开始时在混凝土表面形成不规则的细小裂缝,然后由表及里地发展,裂缝中充满了白色深沉。
2.7.2预防措施
碱—骨科化学反应对结构件的耐久性影响极大,为了控制碱—骨科的化学反应速度应选择优质骨科和低含碱量水泥,并提高混凝土的密实度和采用较低的水灰比。
3.结论
9.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇九
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摘要:本文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因;概括介绍了防止裂缝发生的措施,可在工程实践中参考应用。
关键词:大体积混凝土 裂缝 防裂措施 前言
近年来,随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。大体积混凝土裂缝形成的原因
裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。
2.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝)
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。
2.2 收缩引起裂缝
收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。2.2.1 干燥收缩
混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。2.2.2 塑性收缩
在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。3 防止裂缝的措施
由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。3.1 优选原材料 3.1.1 水泥
由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,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,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J/g~12 J/g。3.1.2 掺加粉煤灰
为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二铝含量17%~35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;②由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;③同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。
值得一提的是:由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生塑性收缩裂缝。因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
3.1.3 骨料
(1)(1)粗骨料
尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。(2)(2)细骨料
宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。3.1.4 加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:
(1)(1)减水剂对混凝土开裂的影响 减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。(2)(2)缓凝剂对混凝土开裂的影响
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大,所以等放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中的塌落度损失。
(3)(3)引气剂对混凝土开裂的影响
引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。3.2 采用合理的施工方法 3.2.1 混凝土的拌制
(1)(1)在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。
(2)(2)要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
3.2.2 混凝土浇注、拆模
(1)(1)混凝土浇注过程质量控制 浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。
(2)(2)浇注时间控制
尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。(3)(3)混凝土拆模时间控制 混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.2.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。3.2.4 养护
混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。3.2.5 通水冷却
若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。4 结语
大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题,通过以上分析可知,大体积混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的,笔者认为精心选择原材料,并在施工中采用合理的方法,能有效的防止裂缝的发生。[参考文献] [1] 龚召熊:水工混凝土的温控与防裂.北京:中国水利水电出版社,1999 [2] 戴镇潮:大体积混凝土的防裂.混凝土,2001,(9):10 [3] 覃维祖:混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土,2001,(7):3 [4] 迟陪云:大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土,2001,(12):31 [5] 康方中:浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治.混凝土,2003,(5):18 [6] 段 峥:现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治.混凝土,2003,(5):48 [7] 尤启俊:外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响.混凝土,2004,(9):
10.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇十
【关键词】大体积混凝土;温度应力;温度裂缝;裂缝控制
近几年来,全国各地工程规模日趋扩大,结构形式日益复杂,工业与民用建筑中对大体积混凝土需求越来越多。大体积混凝土施工的工艺要求很高,在施工过程中,如何控制大体积混凝土的温度裂缝就是施工工艺的关键点,也是大体积混凝土施工的难点。尽管在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍时有出现。混凝土中裂缝的出现严重影响到混凝土结构的整体性和耐久性,从而影响到混凝土结构的使用功能及安全性能。因此在大体积混凝土施工过程中,温度应力及温度的控制十分重要。
1.温度裂缝产生的原因分析
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大体积混凝土产生裂缝的主要原因。
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,表面拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的: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。因此,控制大体积混凝土裂缝必须从两方面入手。一方面,提高混凝土的抗拉强度,使其足够大,大到各种因素引起的开裂应小于它,另一方面,控制温度应力,使其尽可能小,永远小于混凝土的抗拉强度。
2.温度裂缝控制措施
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、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件等方面全面考虑,结合实际采取相应措施。
2.1材料控制
2.1.1水泥
使用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量;水泥在水化过程中要释放出一定的熱量,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,普通混凝土内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3—7天。
2.1.2掺合料和外加剂
在混凝土中掺入水泥用量0.25%的减水剂,可同时减少10%的水泥用量,从而降低水化热的产生;在混凝土中掺入粉煤灰,不仅可代替水泥用量,而且可大大改善混凝土的可泵性和工作性,从而降低水化热的产生;在混凝土中掺入膨胀剂,混凝土在硬化过程中产生体积膨胀,可以部分或全部补偿硬化过程中冷缩和干缩,减免混凝土的开裂。
2.1.3粗细骨料
在钢筋间距和泵车输送管的允许下,尽量选用粒径大的骨料,一般中、粗砂比使用细砂每平方米混凝土减少用水量20-25Kg左右,水泥相应也减少28~35Kg,从而降低混凝土的干缩。
2.1.4石子级配
石子级配对节约水泥及保证具有良好的和易性关系很大,大体积混凝土宜采用连续级配。
2.1.5水
水源对大体积混凝土的影响主要是在搅拌温度控制上,大体积混凝土搅拌时必要时采用冰水混合搅拌,以降低混凝土入模温度。
2.2施工控制
2.2.1加强商品混凝土运输过程控制
要求混凝土生产厂家每车出厂时出据混凝土标号、坍落度、出厂时间、数量和到达地点的发料单据。抵达现场后,派专人按程序验收,填写到达时间、混凝土坍落度、目前混凝土有无异常等情况。监理人员不定期进行抽检,如混凝土出现离析,必须进行次搅拌。
2.2.2制定混凝土浇注方案
大体积混凝土浇注常采用的方法有以下几种:全面分层:即在第一层全面浇筑完毕后,再回头浇筑第二层。这种方案适用于结构的平面尺寸不宜太大,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;分段分层: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。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;斜面分层:要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。
2.2.3加强振捣,确保混凝土的密实
为确保混凝土的均匀和密实,提高混凝土的抗压强度,要求操作人员加强混凝土的振捣,插点均匀排列,按顺序振实不得遗漏,振捣期间距宜取300mm,时间15-30秒为宜,不宜过振,以表面呈现浮浆,平整和不在沉落为准,为了能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,尚须进行二次振捣以提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落丽出现的裂缝,增加混凝土的密实度,使混凝土的抗压强度提高,从而提高混凝土的抗裂性,一般间隔20-30分钟进行二次复振,或者是在混凝土经振捣后尚能恢复塑性状态的时间。
2.2.4泌水处理与表面处理
由于大体积混凝土浇筑时泌水较多,上涌的泌水和浮浆顺混凝土斜面下流到坑底,再到集水井,然后通过集水井内的潜水泵捧除基坑外;待混凝土浇至标高时,由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚,要求施工方用木蟹抹平,防止表面微小裂缝产生,在初凝前再用铁搓板压光,这样有效的控制混凝土表面龟裂,增加防水抗裂效果。
2.2.5混凝土温度控制
为了降低混凝土的总温,减少内外温差,控制混凝土出机温度和浇筑温度是一个很重要的措施,对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度,砂次之,水泥的影响较小。因此,具体施工中可采取加冰拌和,砂石料遮阳覆盖,送管道用草袋包裹洒水降温等技术措施。预埋水管,是降低混凝土浇注温度的有效措施。冷却水管大多采用直径为25mm的薄壁钢管,按照中心距1.5~3.0m交错排列,水管上下间距一般也为1.5~3.0,并通过立管相连接。
大体积混凝土的养护,可根据工程的具体情况,采用薄膜加草袋或蓄水的养护方法。在控制内外温差的前提下,应尽可能推迟保温层开始覆盖的时间。大体积混凝土保温保湿养护中,应对混凝土的内表温度,顶面及底面温度,室外温度进行监测,根据监测结果对养护措施作出相应的调整,确保温控指标的要求。温度测定可采用在每个测温点上埋设测温片。
3.结语
11.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇十一
施工中常见的混凝土裂缝按产生的原因有:外荷载 (施工和使用阶段的静荷载、动荷载) 引起的裂缝;变形 (温度、湿度、不均匀沉降等) 引起的裂缝;施工操作 (如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等) 引起的裂缝。
1 裂缝产生的原因
混凝土中的裂缝因温度升降所产生的称为温度裂缝, 其产生的原因是:
1) 内外温差过大使混凝土产生表面裂缝, 这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。混凝土中的水泥水化是伴随发热的化学反应, 混凝土在早期硬化过程中水泥水化放出大量水化热, 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出去, 导致混凝土内部温度急剧上升。而混凝土表面面积大, 因此散热较快, 使得混凝土结构内外出现较大的温差, 这些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。
2) 混凝土硬化后期温度下降, 收缩被约束时, 产生的表面收缩裂缝。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基础或老混凝土的约束, 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。
3) 构件断面内的温度差异导致混凝土内产生拉应力。4) 大体积混凝土的温度变化升降的影响更大, 更容易出现温度裂缝。
混凝土属于脆性材料, 抗拉强度较低, 仅为其抗压强度的1/20~1/10, 因此, 混凝土只是承受压应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度, 往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其他荷载引起的应力, 导致混凝土出现裂缝。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。
2 影响混凝土温度的因素
构件断面尺寸和形状、水泥品种、骨料种类、外加剂、单位用水量、环境温度及混凝土入模温度等。
3 温度应力的形成过程
1) 从浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束, 一般约30天, 这是产生温度应力的早期阶段。这一阶段出现水泥放出大量的水化热及混凝土弹性模量发生急剧变化两种特征。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) 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, 是产生温度应力的中期阶段。这一阶段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, 在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
3) 混凝土完全冷却以后的运转时期, 是产生温度应力的晚期阶段。这一阶段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。
4 温度的控制和防止裂缝的措施
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。
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, 合理采用混凝土后期温度。
2) 尽可能选用低热水泥, 如:矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥等。
3) 避开炎热天气浇筑混凝土;必须在热天浇筑时, 减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热, 也可采用冰水或深井凉水拌制混凝土, 或设置简易遮阳装置, 并对骨料进行喷水预冷却, 以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。
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。
7) 分层浇筑混凝土, 每层厚度不大于30cm, 以加快热量散发, 并使温度分布均匀, 同时也便于振捣密实
8) 大体积混凝土浇筑时, 内部适当预留一些孔道, 采取通风或冷气降温。
9) 加强测温, 做好记录, 发现温升异常及时采取措施。
10) 根据降温速度, 逐渐撤除保温措施, 防止温度突降。
5 结语
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了初步的探讨, 虽然学术界对于混凝土裂缝的成因有不同的见解, 但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一, 同时在实践中的应用效果也是比较好的。具体施工中还要靠我们多观察、多比较, 出现问题后多分析、多总结, 结合多种预防处理措施, 混凝土的裂缝是完全可以避免的。
摘要:本文主要分析了混凝土温度裂缝产生的机理, 提出了相应的防治措施, 供大家参考借鉴。
关键词:混凝土,温度裂缝,产生原因,防治措施
参考文献
[1]刘冰, 混凝土施工中常见病害及防治措施[J].工程技术.2008.
[2]贾荣强, 既有建筑物中混凝土结构病害检测与评价研究[J].工程技术.2009.
12.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇十二
浅谈混凝土路面裂缝产生原因及防治措施
对水泥混凝土路面的裂缝病害进行了系统的调查分析,通过对裂缝产生的各种原因进行逐一分析和对比,找出预防和解决问题的.方法,为以后的水泥混凝土路而施工提供参考.
作 者:张雷 赵香川 作者单位:山东省烟台市莱山公路管理局,山东,烟台,264003刊 名:中国科技博览英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年,卷(期):2010“”(13)分类号:U418.6关键词:水泥砼路面 裂缝 原因 防治措施
13.混凝土的养护及裂缝预防措施 篇十三
专科毕业论文
题目:混凝土结构裂缝产生原因及控制措施研究
完成期限:2010年9月21日 至2010年12月5日
学习中 心 余姚奥鹏学习中心 年 级 0809高起专 专 业 土木工程 指 导 教 师 李振宇 姓 名 董岳明 学 号 082701053010
摘要
大体积混凝土结构开裂后,其性能与原状混凝土性能相差很大,则严重影响结构的长期安全和耐久运行。本文分析了混凝土结构裂缝产生的原因和机理,并从各个环节提出了预防裂缝的综合措施,用以确保混凝土的质量,减少裂缝的发生。
关键词:混凝土;裂缝; 水泥水化热;温度应力
混凝土结构裂缝产生原因及控制措施研究
一、混凝土结构裂缝产生的原因
钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要分为三个:(1)由于结构的实际工作状态与设计模型的差异而产生的结构次应力引起的裂缝;(2)由外部荷载引起的裂缝缝隙,按常规计算的各种荷载而引起的;(3)由温度差、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力而引起的裂缝,施工中可以采取措施避免。(4)大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用,是导致大体积混凝土裂缝的主要原因。
(一)水化热产生裂缝的机理
1、大体积混凝土结构的截面尺寸较大,在施工过程中,由水泥水化过程中释放出大量水化热量,由于混凝土体积大,热量散发不易,造成温升较大,从而导致混凝土体积增大。当这种变形不受约束时,混凝土结构内部不会产生应力。但实际上这种变形肯定会受到约束,约束有两种。一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束;另一种是由于内部的条件而不同产生的约束,以上两种约束产生的应力为温度应力。
2、其次,湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束,产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率(约为1/1600),所以,它主要产生在混凝土表面附近:另外,混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力,称为自身体积变形应力;还有地基不均匀沉降、模板走样也会产生相应的变形应力。在以上非结构荷载的作用下所产生的应力中,主要是温度应力和变形应力。对于大体积混凝土结构施工中,当混凝土浇筑体的边界无约束时(如底、顶板顶面),在早期水化热的温度迅速升高阶段,由于混凝土内、外散热条件不同,形成温度梯度,表面受拉,内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段,混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时,在浇筑体的中央断面产生了内部拉应力,当该拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面就产生了贯穿裂缝。
3、现浇钢筋混凝土结构梁、板产生裂缝的原因,综合归纳起来可以分为两大类:一是由于设计失误、实际施工不当等原因导致的结构性裂缝;二是由于混凝土本身的收缩和温差作用所产生的非结构性裂缝。有关资料统计及大量的工程实践表明,一般工程中结构性裂缝约占20%,大部分为收缩和温差裂缝约占80%,这些非结构性裂缝可以通过设计和施工阶段采取相应的技术措施进行预防,从而将其控制在现行规范所允许的范围之内。从大量的工程实践中我们可以发现,建筑结构中混凝土的收缩和温差裂缝所出现的位置与构件部位和形状关系的规律基本相同或类似。
(二)温度应力的分析
根据温度应力的形成过程,将其可分为以下三个阶段:
1、初期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约需30天。这个阶段有两个特征,一是混凝土弹性模量的急剧变化,二是水泥放出大量的水化热。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成了残余应力。
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,这个过程时间中,温度应力主要是由于混凝土的冷却和外界气温的变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在这个期间混凝土的弹性模量变化不大。
3、后期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是由外界气温变化所引起的,这些应力与前两种的残余应力相叠加。
4、根据温度应力引起的原因可分为两类:一是自生应力: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的。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,在结构表面出现拉应力,在结构中间出现压应力。二是约束应力: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与混凝土的干缩所引起的应力相互共同作用。要根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较烦琐的工作。在大多数的情况下,是需要依靠模型试验或数值计算。混凝土结构的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必须考虑徐变产生的影响,具体计算这里就不再细述。
二、裂缝控制的基本原理及预防措施
(一)大体积混凝土结构的裂缝控制是指杜绝有害裂缝,同时减少或避免不影响使用的混凝土表面裂缝。裂缝控制原理是:降低混凝土外部约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力,提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸,以确保混凝土抗裂的安全度要求。裂缝控制方法采取温差与温度应力双控制方法,避免结构物出现温度裂缝,同时调整混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。结构裂缝产生的主要原因是降温和收缩。任一降温温差包含水化热引起的温差和收缩当量温差,又都可以分解为均匀降温差和非均匀降温差两钟。前者产生外约束力,它成为贯穿性裂缝的主要原因;后者引起自约束力,形成表面裂缝;只有同时控制好这两钟降温差,才能减少和避免混凝土裂缝的产生。
(二)控制混凝土裂缝。必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因着手,才能有效地将裂缝控制在允许范围内。一般可分为两个控制阶段:设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计,有效的进行裂缝的控制。施工阶段则采取加入外加剂的方式改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、结构中设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩,防止混凝土产生有害裂缝。
(三)合理的设计施工配合比。由于大体积混凝土结构各项指标均要求较高,并且普遍都采用泵送混凝土,因此合理设计配合比是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。应该根据工程所处条件,对水灰比、砂石率、水泥用量及掺合料的用量等进行优化设计,选择最优最合理的方案。
1、砂石率的选择。适当砂石率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用,混凝土的干燥收缩随砂石率的增大而增大。由于砂石率减小使粗骨料含量增大,在相同的条件下混凝土的弹性模量较高,收缩量较小,而且由于粗骨料对收缩的约束作用,可减少开裂的可能。使用粗骨料,尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料,在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺总量不超过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、选用中低水化热水泥,可使水泥在拌和过程中水化热释放较小,用以减少混凝土升温,如选用矿渣硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥、普硅非早强型水泥。充分利用混凝土后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。
3、采用混凝土双掺技术,即在混凝土中加入优质粉煤灰,掺入的量一般为水泥用量的20%左右,掺入缓凝型减水剂,用量为水泥用量的 1.0%左右。通过采用双掺技术,来减少水泥用量,从而降低水化热并使混凝土在常温下延长初凝时间。
4、加入UEA或AEA膨胀剂,用量为水泥用量的14%左右,使混凝土在凝固过程中不产生收缩,还可以提高混凝土自身的防水能力。
(四)构造设计方面的控制措施 1.合理设置伸缩缝和后浇带
(1)同一材料的收缩和膨胀线性系数为一定值时,其面积越大、体形越大,那么收缩或温差应力引起的变形及产生裂缝的可能性就越大。因此,合理设置长体形建筑的伸缩缝是控制混凝土温差变形裂缝的一项有效措施。设计人员必须严格执行各类规范,在其规定的最大间距内设置伸缩缝,并应根据当地实际环境气候及具体工程结构特点适当减小伸缩缝的间隔,以有效防止混凝土结构的温差裂缝。
(2)后浇带是当建筑体形较大、高度差较大以及不规则形状时,通常又不便设置伸缩缝,为了防止混凝土因沉降、收缩和温差的变形产生裂缝,而特别浇筑的一种混凝土结构。设计施工图时应该注意合理位置预留后浇带,并明确提出施工中的注意事项。
2.适当的增大板厚和构件配筋率
(1)在钢筋混凝土结构中,钢筋对于抵抗和控制收缩和温差变形而产生的裂缝,发挥着主导作用。现行规范中除了对混凝土构件的纵向配筋规定了最小配筋率外,还规定当温度等因素对结构产生较大的影响时,需要适当增加构件的配筋率。我国一些地方夏、秋季昼夜温差很大,热胀冷缩的不断循环是造成混凝土结构产生温差裂缝的主要原因。部分工程实践表明,往往裂缝较多的构件,其配筋率较小,因此设计人员对此应该予以重视,在设计时要充分考虑工程所出区域的气候特点和建筑物的不同部位(如外露构件),适当的增大构件的配筋率。(2)常见的收缩和温差裂缝与楼面板、屋面板的厚度有关,如果设计时只计算竖向荷载而未考虑温差和收缩变形对楼板的影响,特别是对屋面板和框架平面以外板件的影响,而采用了较薄的板件,则难以避免在温差和收缩应力反复作用下使结构产生裂缝。另外,楼板厚度不够的情况下,施工偏差会影响到钢筋保护层厚度和负弯矩的有效高度而产生裂缝。如果工程中的楼板暗埋管线比较多,也会直接影响板厚度,沿管线走向会产生集中应力而导致裂缝。为此,无论计算结果如何,即使板件跨度较小,也应该采取板厚≥100mm,且在温差影响大的重点部位使板面负筋双向通长。
(3)建筑物两端楼梯间处的楼板平面刚度较小,容易产生裂缝,裂缝通常平行于板的长边并贯通梁侧。设计控制方法是加厚该处的楼板厚度,板面的负筋除了满足计算配筋要求之外,还应配置≥Φ8@200双向通长钢筋,梁两侧加设纵向构造腰筋。楼板四大角裂缝。产生的原因是荷载、收缩及温差产生的应力向四角迭加成为剪力汇集区而引起的裂缝,一般呈45°角,距板角约600mm~1200mm,常为上下贯通。设计控制方法是除了满足计算配筋要求之外,在整块板的跨度范围内增设双向Φ6或Φ8@200钢筋网,且四角加密。
(4)框架柱网外的悬挑梁板处的裂缝一般平行于板的短边并贯通封口梁侧。产生的主要原因是该位置的构件受外界温差影响产生较大的变形应力,因此外露梁板是温差裂缝的多发区域。设计控制方法是在板面长度方向构造筋Φ8@200通长。屋面板是收缩及温差变形裂缝产生较多的地方,因此所有板的负弯矩筋不应切断。
(三)混凝土结构原料的控制
1、材料的选择,应优先采用水化热低的水泥配制大体积混凝土,如矿渣硅酸盐水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的机械粘结力降低,而且会增加混凝土拌合物的用水量,不仅增加了混凝土的收缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,导致收缩裂缝发生。
2、采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值,可以使混凝土浇筑后的内外差和降温速度控制的难度降低。
3、掺合料和外加剂的控制。
(1)掺合料的质量对混凝土裂缝有显著的影响,当前用的掺合料主要是粉煤灰或矿粉,它们可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性,粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大,使用细度较粗或含碳量高的粉煤灰会大幅度增加混凝土的需水量,从而加大混凝土的收缩导致开裂。
(2)外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入减水剂,不仅使混凝土工作性能有了明显的改善,同时又减少拌和用水,节约水泥,从而降低了水化热。若是泵送混凝土,同时在炎热的夏天,为了延缓凝结时间,要加缓凝剂,反之凝结时间过早,将影响混凝土的输送和浇筑面的粘结,易出现层间缝隙,使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝,可掺加膨胀剂,如UEA膨胀剂等。
(四)浇筑时的控制措施
1、加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。
2、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、采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性
4、加强混凝土的养护及测温工作。混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,其目的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约束应力;其次是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,以提高混凝土块体的抗裂能力,同时,在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。具体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,保温养护的持续时间应根据温度应力加以控制、确定,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施,如采用蓄水法保温养护等。
5、严格把关材料质量和配比关系
为了有效控制现浇混凝土结构中收缩和温差裂缝的出现,我们在施工阶段更应该加倍重视,采取有效控制措施。首先要对所选用的各种材料进行严格的检查和验收,不合格材料一律禁止使用。同时,要按规定的各项技术标准做好混凝土配比设计,并进行试配试验。施工时选用良好级砂石骨料和低热或中热水泥,严格把关砂石含泥量和外加剂的掺用量,避免使用过量粉砂,严格控制水灰比和坍落度。
6、切实做好混凝土的搅拌、运输、浇筑及养护等细节性工作
(1)混凝土的搅拌要严格按照规范进行,搅拌时间必须充足,配有外加剂的更要搅拌均匀,否则可能造成同一块板中混凝土的性质不同,收缩凝结不均匀而引起开裂。另外,使用外加剂的量必须计算准确,用法正确,要对各种外加剂与不同水泥的相容性匹配关系有明确标识。混凝土的运输、浇筑和振捣必须在初凝前完成并确保板厚,保持构件中各种钢筋的正确位置,专人负责振捣。混凝土浇筑后应防止过早在其上进行施工、堆积物料等活动。
(2)施工缝应按审批合格后的施工方案预留位置。雨季施工应采取防护措施,避免随意停工留缝。施工接茬处应该用钢丝刷清洗干净缝口,并扫水泥浆,必要时还要在接茬处设置钢丝网或采取其他可行措施防止产生收缩裂缝。混凝土的养护对控制混凝土的收缩裂缝起着举足轻重的作用。因此,混凝土浇筑完成后,必须掌握好养护时间,在规定时间内保持混凝土的湿度,控制其表面温度,避免混凝土的内外温差过大而导致裂缝。
7、重视后浇带的施工
(1)关于后浇带的施工,还应该注意以下事项。后浇带的相邻板块两侧的模板应支撑牢固,模板在后浇带浇筑前不得拆除,且必须在后浇带补浇混凝土的强度达到设计强度后方可拆除支撑模板。另外,对后浇带施工缝部位的处理,要将施工缝两侧的旧混凝土表面凿毛,用水彻底冲刷干净,使旧混凝土充分湿润,再扫两次水泥浆后方能浇筑新混凝土,混凝土初凝后必须覆盖养护。后浇带施工缝的新浇混凝土的时间应根据工程的实际情况而定,一般应距原浇混凝土的时间不小于40天,补浇混凝土的强度应比原设计强度提高一级,并加入 10%膨胀剂。
(2)由于收缩和温差变形这两大因素所产生的非结构性裂缝,在一般情况下尚不至于造成明显的危害,但对工程质量和建筑结构的耐久性都有一定影响,因此这些裂缝应当引起我们的足够的重视。我们应该在实际工程中针对裂缝产生原因和容易发生的部位,采取有效的设计控制措施及施工技术防范措施,从各个环节上下功夫,将非结构性裂缝严格控制在国家规范允许的范围之内,以确保我们施工的建筑“万年常青”。
三、结论
混凝土结构裂缝的发生的原因很复杂也是不可避免的,混凝土裂缝的防治重点在于“防”,而不在于“治”在采取了上述综合性控制措施后,由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生。当这些裂缝发生后,必须先查明裂缝产生的原因,辨明裂缝的类型,才能正确的选择处理方法,同时要通过合理设计混凝土配合比、正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平,这样才有可能最大程度减少混凝土结构裂缝的产生,把裂缝宽度控制在设计范围内,尽量减少裂缝造成的危害。
参考文献
14.混凝土裂缝的成因及预防 篇十四
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, 这些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;有外荷载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等。在实际工程中要区别对待, 根据实际情况解决问题。
2 干缩裂缝及预防
2.1 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。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。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。
2.2 主要预防措施
2.2.1 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。
2.2.2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。2.2.3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。2.2.4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。2.2.5在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
3 塑性收缩裂缝及预防
3.1 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。
3.2 主要预防措施
3.2.1 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。
3.2.2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。3.2.3浇筑混凝土之前, 将基层和模板浇水均匀湿透。3.2.4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。3.2.5在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施, 及时养护。
4 沉陷裂缝及预防
4.1 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。
4.2 主要预防措施
4.2.1 在松软地基上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。
4.2.2保证模板有足够的强度和刚度, 支撑牢固, 地基受力均匀。4.2.3防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。4.2.4模板拆除的时间不能太早, 且要注意拆模的先后次序。4.2.5在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
5 温度裂缝及预防
5.1 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350~550kg/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。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。
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。
5.2 主要预防措施
5.2.1 尽量选用低热或中热水泥, 如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
5.2.2减少水泥用量, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。5.2.3降低水灰比, 一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。5.2.4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。5.2.5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。5.2.6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。5.2.7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。5.2.8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。5.2.9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。5.2.10加强混凝土温度的监控, 及时采取冷却、保护措施。5.2.11是预留温度收缩缝。5.2.12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。5.2.13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。
6 结论
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建筑物的抗渗能力, 影响建筑物的使用功能, 而且会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低材料的耐久性, 影响建筑物的承载能力, 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:论述了混凝土裂缝形成的原因, 并提出了预防措施。
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