浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施

2024-07-01

浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施(精选13篇)

1.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇一

建筑混凝土结构裂缝的成因及其控制措施

建筑物钢筋混凝土结构的普遍应用,伴随着商品混凝土的推广,建筑楼面出现裂缝的机率在增加,日益受到社会人士关注;专家认为控制裂缝是个系统工程。楼面结构出现裂缝原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面问题,而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视,寻找其成因,利于有目的进行裂缝控制。

混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝,从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的,相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害,但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀,是受力使用期应力集中的隐患,应当尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

一、裂缝的成因分析

裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩(主要为的混凝土收缩、温度变形)等原因造成。从技术角度来分析,有设计、施工、材料等方面问题,主要反映如下:

1、从设计方面看 ⑴楼板刚度不足:设计按多跨连续板进行配筋计算,侧重于满足结构安全,较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素,楼板高跨比仅为L/33.6-L/35,其刚度较小对裂缝控制很不利。⑵楼板构造配筋设计不周:设计在支座处按常规配设负筋,在中部板面不配钢筋,当板面出现温度变形和混凝土收缩,因无构造钢筋约束,板面即出现裂缝。⑶楼板内布线欠合理:由于水电施工图由各专业设计,实际施工中出现水电管交叉叠放,或由于设计考虑管内容线面积,部分预埋管径≥D25;且设计管线位置在楼板跨中,即在单层双向配筋处,楼板有效截面受到很大程度(15%-40%)削弱,成为楼板最易开裂的部位;当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时,即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。⑷从房屋的空间结构来看,剪力墙刚度大,约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形,而梁刚度又较板刚度大,因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上,造成这块板开裂。⑸膨胀剂的选用与掺量:设计未明确混凝土的限制膨胀率,只提出膨胀剂的品种和掺量范围,施工时按设计提供掺量进行配比施工,使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。

2、从施工方面看 ⑴水电预埋管施工时在板内位置欠合理:管位置过高或过低;位置过高时,极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝,也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时,管线间距过小甚至并拢,更易因管线集中而产生裂缝。⑵空载养护期不足:从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放,平均空载养护期仅为一天半,人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。

3、从材料方面看 楼板商品混凝土强度为C40(8层以下)C35(8—18层)C30(18层以上),其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2--1.3倍,且商品混凝土单方用水量过大(200Kg),其中部分水在振捣时被游离出来,部分水与水泥结合成凝胶,相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中,成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后,板面和板底长期裸露在大气中,后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中。正是这种环境效应(受温度、湿度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发),和尺寸效应(楼板裸露面积大,厚度薄)的共同影响,使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。

混凝土的干缩、温度收缩、收缩是要因,而由于施工管线预埋欠合理、楼板刚度不足、材料等多重原因综合,使本工程楼板沿预埋管线处出现大量裂缝。

二、裂缝的控制措施

(一)总体而言

1、设计措施 1)增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。2)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。3)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)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。

2、施工措施 1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。2)细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。3)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。4)根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用水量,减少水化热和收缩。5)加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。6)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,混凝土的现场试块强度不低于C5。7)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。8)根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。9)对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%~50%。

(二)具体措施

1、加强设计控制:梁板混凝土强度等级不宜大于C30;楼板应双层双向配筋,屋面、转换层楼面配筋宜加强;楼板内管线应避免出现交叉(将交叉部位设置在梁或墙上);控制管线直径,使其不超过板厚的20%且≤D25;重视房屋外围护构件(外墙、屋面、门窗等)的保温设计,若使房屋具有良好的保温性能,不仅可大幅度降低房屋长期能耗,更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。

2、加强施工控制:采取有效固定措施(经计算高度的钢筋撑脚,预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定)使预埋管布置在板中部;延长空载养护时间,减少早期荷载裂缝;并行走向管线间距应大于0.25m,在管线集中或交叉处设加强筋,并在上下部铺放钢丝网,宽度应大于管区100mm;控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速,减少环境温差和风速对结构的影响。

3、通过商品混凝土生产级配中材料的替换和外加剂的合理使用,降低商品砼的水泥和水用量;配比中添加聚丙烯纤维,可有效减少早期收缩裂缝(本工程在14层、18层楼板及屋面使用,掺量为1.2Kg/m3);合理选用混凝土膨胀剂(宜选用一等品),其掺量应经试配确定,来满足设计的限制膨胀率;加强养护,延长养护时间,也可在板面和板底拆模后涂刷养护剂,避免混凝土的早期干缩,确保膨胀剂产物的充分水化,使混凝土达到有效的补偿收缩作用。

4、在施工前与设计沟通,精心编制施工组织设计,通过材料调换,使楼面面层与楼板混凝土一起浇捣(采取有效保护措施),同时提升上层钢筋位置,这样在不增加荷载前提下增大了楼板的刚度,将有效减少裂缝的出现。

参考文献

[1]管大庆高温下大体积混凝土温度计算施工技术1996.2 [2]王铁梦工程结构裂缝控制北京中国建筑工业出版社1997.8

2.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇二

1 裂缝的成因分析

裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩 (主要为的混凝土收缩、温度变形) 等原因造成。从技术角度来分析, 有设计、施工、材料等方面问题, 主要反映如下:

1.1 从设计方面看

1.1.1 楼板刚度不足:

设计按多跨连续板进行配筋计算, 侧重于满足结构安全, 较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素, 楼板高跨比仅为L/33.6-L/35, 其刚度较小对裂缝控制很不利。

1.1.2 楼板构造配筋设计不周:

设计在支座处按常规配设负筋, 在中部板面不配钢筋, 当板面出现温度变形和混凝土收缩, 因无构造钢筋约束, 板面即出现裂缝。

1.1.3 楼板内布线欠合理:

由于水电施工图由各专业设计, 实际施工中出现水电管交叉叠放, 或由于设计考虑管内容线面积, 部分预埋管径≥D25;且设计管线位置在楼板跨中, 即在单层双向配筋处, 楼板有效截面受到很大程度 (15%~40%) 削弱, 成为楼板最易开裂的部位;当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时, 即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。

1.1.4 从房屋的空间结构来看, 剪力墙刚度

大, 约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形, 而梁刚度又较板刚度大, 因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上, 造成这块板开裂。

1.1.5 膨胀剂的选用与掺量:

设计未明确混凝土的限制膨胀率, 只提出膨胀剂的品种和掺量范围, 施工时按设计提供掺量进行配比施工, 使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。

1.2 从施工方面看

1.2.1 水电预埋管施工时在板内位置欠合理:

管位置过高或过低;位置过高时, 极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝, 也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时, 管线间距过小甚至并拢, 更易因管线集中而产生裂缝。

1.2.2 空载养护期不足:

从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放, 平均空载养护期仅为一天半, 人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。

1.3 从材料方面看

楼板商品混凝土强度为C40 (8层以下) C35 (8~18层) C30 (18层以上) , 其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2~1.3倍, 且商品混凝土单方用水量过大 (200Kg) , 其中部分水在振捣时被游离出来, 部分水与水泥结合成凝胶, 相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中, 成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后, 板面和板底长期裸露在大气中, 后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中。正是这种环境效应 (受温度、湿度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发) , 和尺寸效应 (楼板裸露面积大, 厚度薄) 的共同影响, 使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。

混凝土的干缩、温度收缩、收缩是要因, 而由于施工管线预埋欠合理、楼板刚度不足、材料等多重原因综合, 使本工程楼板沿预埋管线处出现大量裂缝。

2 裂缝的控制措施

2.1 总体而言

2.1.1 设计措施

a.增配构造筋提高抗裂性能, 配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。

b.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。

c.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。

d.在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征, 合理设置后浇缝, 在正常施工条件下, 后浇缝间距20~30m, 保留时间一般不小于60d。如不能预测施工时的具体条件, 也可临时根据具体情况作设计变更。

2.1.2 施工措施

a.严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准, 选用低水化热水泥, 粗细骨料的含泥量应尽量减少 (1~1.5%以下) 。

b.细致分析混凝土集料的配比, 控制混凝土的水灰比, 减少混凝土的坍落度, 合理掺加塑化剂和减少剂。

c.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。

d.根据工程特点, 可以利用混凝土后期强度, 这样可以减少用水量, 减少水化热和收缩。

e.加强混凝土的浇灌振捣, 提高密实度。

f.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, 混凝土的现场试块强度不低于C5。

g.采用两次振捣技术, 改善混凝土强度, 提高抗裂性。

h.根据具体工程特点, 采用UEA补偿收缩混凝土技术。

i.对于高强混凝土, 应尽量使用中热微膨胀水泥, 掺超细矿粉和膨胀剂, 使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰, 掺量15%~50%。

2.2 具体措施

2.2.1 加强设计控制:

梁板混凝土强度等级不宜大于C30;楼板应双层双向配筋, 屋面、转换层楼面配筋宜加强;楼板内管线应避免出现交叉 (将交叉部位设置在梁或墙上) ;控制管线直径, 使其不超过板厚的20%且≤D25;重视房屋外围护构件 (外墙、屋面、门窗等) 的保温设计, 若使房屋具有良好的保温性能, 不仅可大幅度降低房屋长期能耗, 更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。

2.2.2 加强施工控制:

采取有效固定措施 (经计算高度的钢筋撑脚, 预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定) 使预埋管布置在板中部;延长空载养护时间, 减少早期荷载裂缝;并行走向管线间距应大于0.25m, 在管线集中或交叉处设加强筋, 并在上下部铺放钢丝网, 宽度应大于管区100mm;控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速, 减少环境温差和风速对结构的影响。

2.2.3 通过商品混凝土生产级配中材料的

替换和外加剂的合理使用, 降低商品砼的水泥和水用量;配比中添加聚丙烯纤维, 可有效减少早期收缩裂缝 (本工程在14层、18层楼板及屋面使用, 掺量为1.2kg/m3) ;合理选用混凝土膨胀剂 (宜选用一等品) , 其掺量应经试配确定, 来满足设计的限制膨胀率;加强养护, 延长养护时间, 也可在板面和板底拆模后涂刷养护剂, 避免混凝土的早期干缩, 确保膨胀剂产物的充分水化, 使混凝土达到有效的补偿收缩作用。

2.2.4 在施工前与设计沟通, 精心编制施工

组织设计, 通过材料调换, 使楼面面层与楼板混凝土一起浇捣 (采取有效保护措施) , 同时提升上层钢筋位置, 这样在不增加荷载前提下增大了楼板的刚度, 将有效减少裂缝的出现。

摘要:建筑物钢筋混凝土结构的普遍应用, 伴随着商品混凝土的推广, 建筑楼面出现裂缝的机率在增加, 日益受到社会人士关注;专家认为控制裂缝是个系统工程。楼面结构出现裂缝原因复杂, 有材料、温度变化等原因, 也有设计、施工、使用等方面问题;而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视, 寻找其成因, 利于有目的进行裂缝控制。

关键词:混凝土,裂缝,成因,控制

参考文献

[1]管大庆.高温下大体积混凝土温度计算[J].施工技术, 1996, 2.

3.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇三

关键词:混凝土裂缝水泥水化热温度应力

1混凝土結构裂缝产生的原因

钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要有四种:①由外部荷载引起的裂缝隙,按常规计算的各种荷载引起的;②由于结构的实际工作状态与设计模型的不同而产生的结构次应力引起的裂缝;③由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力引起的裂缝,施工中可采取措施避免: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温度裂缝的主要原因。

2裂缝控制的基本原理及措施

积混凝土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,以确保抗裂安全度要求。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类。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类降温差,才能减小和避免裂缝的产生。控制混凝土裂缝,必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手,才能有效地将裂缝控制在充许范围内。一般分为两个控制阶段,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,有效进行裂缝控制。施工阶段采取加入外加剂改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、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。

2.1合理设计施工配合比由于大体积混凝土各项指标要求较高,并普遍采用泵送混凝土,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。应根据工程所处条件,对砂率、水灰比、水泥用量及掺合料用量等进行优化设计,选择最优方案。①砂率的选择。适当砂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率的增大而增大。由于砂率减小使粗骨料含量增大,在相同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且的。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,显著减少混凝土升温,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,减少水泥用量,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防水能力。

2.2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。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。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。

2.3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。⑨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浔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。

3结论

4.混凝土结构裂缝成因和预防措施 篇四

混凝土是现代城市建设中广泛使用的结构材料,但是伴随这类材料的生产研究与应用,混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。混凝土结构的裂缝不仅影响到结构的美观,也可能影响结构的正常使用与耐久性。当裂缝宽度达到一定数值时,可能危及结构的安全。大量科研和实践都证明了混凝土结构出现裂缝是不可避免的,科学的要求是将其有害程度控制在允许范围(国家有关规范)内。

2.混凝土结构裂缝成因

混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用过程中,当发生温度、湿度变化、地基不均匀沉降时,极易产生裂缝。

2.1 材料质量

材料质量问题引起的裂缝是较常见的原因。

2.2 结构受荷

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。如:拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%—40%的设计荷载时,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的极限破坏荷载往往在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2mm~0.3mm,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝,则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。

2.3 设计构造

结构构件断面突变或开洞、留槽引起应力集中;构造处理不当、现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋、或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素容易导致混凝土开裂。

2.4 温度变形

混凝土是具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积混凝土的裂缝等。

2.5 湿度变形

混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,称为干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。

2.6 地基变形

在钢筋混凝土结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。

2.7 施工工艺

(1)混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。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,都可能是裂缝产生的直接或间接成因。(2)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。(3)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染,混凝土保护层太小或太大,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。(4)混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。

2.8 徐变

混凝土徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也很常见。据文献记载受弯构件截面混凝土受压徐变,可以使构件变形增加2倍~3倍;预应力结构因徐变会产生较大的应力损失,降低了结构的抗裂性能。

3.混凝土结构裂缝的预防措施

通过以上分析,在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服的。

3.1 材料方面措施

(1)水泥

根据工程条件不同,尽量选用水化热较低、强度较高的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料:适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应;有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。

(3)细骨料:一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂;所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。

(4)外掺加料:宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。

3.2 混凝土配料、搅拌、运输及浇筑措施

(1)配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确,搅拌时间应保证;禁止任意增加水泥用量。

(2)混凝土运输过程中,车鼓保持在每分钟约6转,并到工地后保持搅拌车高速运转到4至5分钟,以使混凝土浇筑前充分再次混合均匀。如遇塌落度有所损失,可以掺一定的外加剂以达到理想效果。

(3)浇筑分层应合理,振捣应均匀、适度、不得随意留置施工缝。

3.3 设计方面措施

(1)建筑平面造型在满足使用要求的前提下,力求简单,平面复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂;控制建筑物的长高比,增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。

(2)正确设置变形缝,位置和宽度选择要适当,构造要合理。

(3)合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。

(4)限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制,可以和其它结构缝合并使用。

(5)构件配筋要合理,间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板,上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处,宜增加附加横向钢筋。

(6)减少地基的不均匀沉降,在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。

(7)层层设置圈梁、构造柱,可以增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止或减少裂缝。

3.4 施工方面措施

(1)模板工程的模板构造要合理,以防止模板各构件间的变形不同而导致混凝土裂缝;模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载作用下,模板变形过大造成开裂;合理掌握拆模时机,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护介入时机。

(2)合理设置后浇带,较长的墙、板、基础等结构和主楼与裙房之间等高低层错落处,均应设置后浇带。

(3)加强混凝土的早期养护,并适当延长养护时间,以减少混凝土的收缩变形。

(4)大体积混凝土施工,应做好温度测控工作,采取有效的保温措施,保证构件内外温差不超过规定。

(5)钢筋绑扎位置要正确,保护层厚度要尽量准确,不要超出规范规定;钢筋表面应洁净,钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。

(6)加强地基的检查与验收,复杂地基,应做补充勘探。异常地基处理必须谨慎,尽可能使其处理后的承载力与本工程正常地基承载力相同或相近。

(7)合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。

4.结束语

5.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇五

水泥混凝土路面裂缝类型、成因及控制

通过分析混凝土开裂的类型及原因,总结出混凝土路面面板开裂是多方面因素造成的,而主要因素则在于材料、施工及结构设计三方面.分别对这三个方面逐一进行了剖析,提出了预防措施和方法.

作 者:孙志文 作者单位:刊 名:工会博览・理论研究英文刊名:A VIEW OF LABOUR UNIONS年,卷(期):“”(1)分类号:U416.216关键词:水泥砼路面 裂缝类型 成因及控制

6.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇六

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

7.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇七

大体积混凝土裂缝主要会出现以下几种类型:

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。泌水使混凝土的体积缩小,促成了混凝土塑性裂缝的产生。

混凝土塑性收缩裂缝不仅会影响混凝土构件的外观质量,更重要的是会造成混凝土防水性能下降、钢筋容易锈蚀等不良后果,影响混凝土结构的使用年限,关于这一点应在设计和施工过程中给予充分的重视。

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不可逆的干缩,由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同产生较大拉应力而产生裂缝。

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。

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。由于混凝土的体积较大,使内外形成较大的温差。热胀冷缩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。

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。这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。

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。

针对这些裂缝的成因可采取的以下的防治措施:

1 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。

2 选择适当外加剂:以降低水泥用量,减少水化热,从而可以降低混凝土所受的拉应力。

3 采用切实可行的施工工艺:根据泵送大体积混凝土的特点,可采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的方法来减少裂缝的产生。

4 严格控制混凝土入模温度:降低入模温度是减少混凝土裂缝的关键。大体积混凝土最好选在春秋季施工,既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度。

5 加适当预埋件:可在基础面筋上加设铁丝网或小直径钢筋网,以提高混凝土表面抗裂性。

6 加强混凝土浇筑后的养护:混凝土浇筑后,应尽快回填土,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。

7 加强技术管理:加强原材料的检验、试验工作;加强计量监测工作;在变截面施工前,一定要加强预测,并保证预测的科学性。

综上所述,大体积混凝土的裂缝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。因此,紧抓设计施工等各个环节,特别是严格施工过程的管理非常重要,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。

参考文献

[1]朱伯芳:《大体积混凝土温度应力于温度控制》中国电力出版社

8.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇八

关键词:混凝土裂缝 原因分析 控制措施

0 引言

混凝土是一种由砂细骨料、石粗骨料、水泥、水及其他外加材料施工而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、微裂缝。随着混凝土承受荷载及温差变化影响后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成肉眼可见裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。混凝土出现裂缝的原因多种多样,通常情况下,裂缝的存在不会影响构件的正常使用(宽度<0.05mm),但如果裂缝过大就会降低结构的安全性和耐久性。

1 混凝土裂缝成因

1.1 原材料质量引起的裂缝

1.1.1 水泥 若水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,亦可能使混凝土强度不足,导致混凝土产生裂缝。如果水泥安定性不合格,其中的游离氧化钙含量超标,而氧化钙在凝结过程中水化很慢,在混凝土凝结后仍然继续起水化作用,亦可破坏已硬化的水泥石,使混凝土抗拉强度下降。

1.1.2 砂、石骨料 砂石的粒径、级配、杂质含量如果砂石粒径太小、级配不良,将导致水泥和拌和水用量加大,使混凝土收缩加大,影响混凝土的强度;如果使用超出规定的特细砂,后果将更加严重。当砂石中含泥量高时,将造成水泥和拌和水用量加大,降低混凝土强度以及抗冻性和抗渗性。碱骨料反应混凝土中的碱与集料中的某些成份发生碱骨料反应,其生成物容易吸水膨胀,导致混凝土开裂。

1.1.3 拌和水及外加剂 拌和水或外加剂中氯化物含量较高时对钢筋蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。

1.2 温度引起的裂缝 当外部温度或结构内部温度发生变化,混凝土将发生形变,若变形受到约束,结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时将产生温度裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大混凝土结构中。温度裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热(当水泥用350kg/m3~550kg/m3时,混凝土将释放出17500KJ~27500KJ/m3的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在内部而不易散发,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时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土硬化后期。同时,裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

1.3 干缩裂缝 干缩裂缝产生的主要原因是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,干缩裂缝越容易产生,大体积混凝土中平面部位多见。干缩裂缝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。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。

1.4 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,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与混凝土中的氧气和水份发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长2~4倍,对混凝土产生膨胀应力,导致保护层开裂,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,必须引起重视。

1.5 施工工艺引起的裂缝 因为混凝土的拌制、浇筑、振捣、养护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而体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的方向出现。

2 混凝土裂缝控制

2.1 混凝土结构设计措施

2.1.1 严把原材料质量关 进场材料必须经严格检验达到技术标准后方能使用,对高标号混凝土使用高标号水泥,尽量减少水泥用量,水泥初凝时间必须大于45min。细集料使用级配良好的中砂,细度模数Mx大于2.6,含泥量小于2%。粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石,含泥量小于1%,针片状颗粒含量应小于5%。

2.1.2 精心合理地设计混凝土配合比 在保证混凝土具有良好工作性的情况下,严格控制混凝土的水灰比,减少水泥用量,确保水的用量控制在标准范围之内,减少混凝土的坍落度,以便造成不必要的材料浪费,节约成本。在混凝土中合理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。

2.1.3 其它设计措施 优化钢筋配置,根据“细而密”的原则,减小水平布筋间距,将混凝土中可能产生的收缩应力分散。由于挖孔、转角和形状突变处等部位应力集中容易产生裂缝,所以应采取有效的构造措施,例如在转角、孔边作构造筋加强;转角处增配斜向钢筋或网片;突变处做成渐变过渡等。

2.2 施工技术措施 在施工过程中细致分析混凝土集料的级配,控制混凝土的水灰比,减少水泥用量和混凝土的坍落度,严格按照设计配合比进行。混凝土拌合时间控制在2min,不能过短,也不能过长。搅拌时间短,混合料不均匀;时间过长,会破坏材料的结构。严格控制加水量,经常检测混凝土的坍落度,以保证混凝土具有良好的和易性,在保证和易性和泵送的前提下降低砂率。混凝土浇筑应选择一天中温度较低的时候进行,要振捣密实,可采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。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。要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束而产生的拉应力。不论是收缩裂缝还是温度裂缝,混凝土的养护最为关键,所以要加强混凝土的早期养护,如等到混凝土脱模后才开始洒水养护的方法是错误的。混凝土浇筑收浆完成后,应尽快用潮湿的草帘、麻片等覆盖和洒水养护,使混凝土表面始终保持在湿润状态,不允许混凝土在高温下裸露曝晒。同时,为了避免由于化学反应引起的裂缝可以在钢筋表层涂刷防腐涂料。混凝土表面采用外覆有机涂层的方法能够有效阻止或降低诸如水、二氧化碳以及氯化物等腐蚀性介质向混凝土内部的渗透,从而有效地延长了混凝土的使用寿命。目前,国内常用的防护体系是环氧封闭漆+环氧云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯面漆。经过近多年的实践检验,该有机涂层能够对混凝土进行腐蚀防护,且效果良好,但造价较高。

3 结语

9.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇九

摘要:本文笔者根据自己工作实践,主要分析了大体积混凝土裂缝原因,并提出了预防控制裂缝的措施,仅供大家参考。

关键词:混凝土;分析裂缝;控制措施

Abstract: in this paper the author according to their own work practice, the paper analyzes the mass concrete crack causes, and put forward the measures of prevention and control crack, only for your reference.Keywords: concrete;Analysis of crack;Control measures

中图分类号:TV544+.91 文献标识码:A 文章编号:

1.概述

所谓大体积混凝土,就是混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m 的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。美国给出了大量的具体社会的具体定义:任何在现浇混凝土,其规模达到水化热,必须与解决问题的体积变形引起的,尽量减少大体积混凝土开裂是已知的影响。这就提出了大体积混凝土裂缝问题,以及如何采取有效措施,防止大体积混凝土开裂,已成为一个令人关注的问题。

2.分析裂缝产生的原因

裂缝产生的原因可以分为两类:一类是材料裂缝,是由非变形引起的,主要是由热应力和混凝土收缩引起的。二类是结构裂缝,是由于外部载荷,包括总体结构中的主应力,以及其他的应力裂纹的应力引起的结构。

建筑结构物的裂缝原因,属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80%以上,属于荷载引起的约占20%左右。在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。因此,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。混凝土裂缝成因类型和其大致可分为以下几点:

(1)裂纹受温度变化引起的裂缝。

大气温度低于零石,吸水饱和的混凝土出现冰冻,水变成冰,体积膨胀9%,因此混凝土产生膨胀应力的自由,而在混凝土凝固过冷水(冰的温度在-78以下的橡胶洞在微观结构中迁移和重分布)造成渗透压力,使得在扩张增加动力,降低混凝土强度混凝土,并导致裂缝出现。

(2)收缩造成的裂缝。

在实际工程中,由于受混凝土收缩造成的裂缝是最常见的。在混凝土的收缩型,塑料收缩,收缩收缩(收缩)是混凝土的体积变形的主要原因时,除了自收缩和炭化收缩。

(3)地基变形引起的裂缝。

由于垂直或水平位移的不均匀沉降,产生额外的压力在结构超出了混凝土结构抗拉能力,导致结构出现裂缝。

(4)施工材料质量引起的裂缝。

混凝土主要由水泥,砂,碎石,搅拌水和添加剂组成。

2.1水泥。

不合格的水泥的安定性,过度氧化钙水泥内容的自由。水泥工厂,水泥阻尼或过期,可能会混凝土强度不足,力量不足导致混凝土开裂。当水泥含碱量高的(例如,超过0.6%),同时还含有骨料碱活性,可能会导致碱骨料反应。

2.2砂,石骨料。

碎石颗粒大小,分级和杂质含量。碎石颗粒尺寸过小,营养不良层次,空洞,会造成水和水泥搅拌混凝土强度,混凝土的增加,收缩率增加的影响,如果超出了特细砂,用于提供更严重的后果。

2.3水和外加剂。

水或添加剂含量高氯等杂质有一个钢筋腐蚀时产生更大的影响。利用海水或碱泉水搅拌混凝土,或混合使用碱可能对碱骨料反应的影响。

(5)施工过程质量裂缝造成的。

浇注混凝土结构,构件生产,运输,堆放,在装配和安装过程中,如果不合理的施工工艺,施工质量差,易产生垂直,水平,对角线,垂直,水平,浅,深进入和通过裂缝,特别是细长薄壁结构更容易。典型常见的有:

2.3.1混凝土保护层厚度,承担了钢筋保护层增厚负弯矩,导致组件的跌幅,形式和纵向裂缝,钢筋受力有效高度。

2.3.2混凝土振动不密实,不均匀,出现蜂窝,坑洞,空,导致腐蚀或其他荷载裂缝的起源点。

2.3.3混凝土浇筑速度过快,降低混凝土的流动性,硬化由于缺乏具体的设置,设置后硬化过大,容易倒了几个小时后,裂纹,塑性收缩裂缝都。

2.3.4混凝土搅拌,运输时间过长,过多的水分蒸发,通过低混凝土倒塌造成的不规则对混凝土收缩裂缝出现的体积。

2.3.5混凝土养护急剧干燥时,在初期,正与对混凝土收缩裂缝表面出现不规则的大气接触。

2.3.6泵送混凝土施工,确保了混凝土的流动性,增加水和水泥,或因其他原因数额增加了水灰比,当设置的增加和硬化混凝土的收缩,造成打击,使不规则的出现体积混凝土。

2.3.7分层或部分混凝土浇筑时,联合处理不当,与新老混凝土施工缝和裂缝。

2.3.8在早期冻结混凝土,使部件表面上出现裂缝,或局部剥落,或释放后出现空鼓现象。

2.3.9刚性不足的建筑模板,在浇注混凝土时,由于侧向压力使模板变形,开裂变形与模板相一致。

2.3.10建筑拆除过早死亡,混凝土强度不足,使得自我或建筑构件的受力裂缝。

2.3.11之前的支架刚度不足或支架施工压实,浇混凝土后部支架不均匀沉降,造成混凝土裂缝。

3.大体积混凝土裂缝及质量控制措施

综上所述,混凝土产生裂缝的原因可以概括为以下三个主要领域:温度裂缝,收缩裂缝和拉裂下沉。在施工中,您可以通过以下措施来控制混凝土结构裂缝。

3.1保证混凝土质量。

确保混凝土质量主要有以下几个措施:

3.1.1严格控制原材料的用量和配比。

(1)水泥:进场水泥需提供出厂合格证和检测报告,厂家营业执照、生产许可证、质量体系认证证书。

所用的水泥应进行水化热测定,水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热试验方法(直接法)》测定,要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于250tO/kg。

(2)砂子:采用大沙河天然河砂,中砂,细度模数控制在2.7~3.0,含泥量不大于3%,(砂率35~40%)。浇筑混凝土前应做含水率及筛分,调整试验配合比。

(3)石子:选择良好级配的粗骨料,严格控制含泥量。泵送用混凝土石子粒径5~25 mm,选用甘井子碎石。要求含泥量小于1%,吸水率不大于1.5%。压碎指标小于10%,针片状含量小于15%,碱活性及软弱颗粒,有机物质含量符合标准要求。

(4)粉煤灰:为了改善混凝土泵送性能,降低水泥用量,增强混凝土的自密性,降低水化热并且使水化热均匀缓慢释放,减少早期收缩;增加混凝土的工作性和可泵性;同时由于粉煤灰的二次水化效应,使混凝土后期强度有一定增长。混凝土中掺用I级粉煤灰,掺量25-30%,掺量系数取1.2,满足配合比的要求。

(5)外加剂:外加剂中含有引气、防水、减水(缓凝)、泵送功能,可以改善混凝土的和易性,减少用水量,延缓、降低水化热峰值、对混凝土收缩有补偿功能,以抵消或部分抵消混凝土后期由于干缩和降温引起的混凝土收缩,避免或减轻混凝土开裂开展的可能性。可提高混凝土的抗裂性,提高硬化后的混凝土抗渗性能。该外加剂不含有氯、氯盐、氨等成分,对钢筋无锈蚀作用。每50t为一检验批。

(6)水:要求达到饮用水标准。

3.1.2 严格控制混凝土的施工工艺

(1)混凝土拌制

1)严格按照施工配合比进行配料和拌制,后台专人计量,电子称称量准确。材料偏差在允许范围内:水泥、粉煤灰±2%、砂石±3%、水、外加剂±2%。

2)混凝土拌和水胶比W/C C30P12 ≤0.45,C55P12≤0.35。

3)在一个工作班内至少检查坍落度和和易性三次,混凝土拌合物应搅拌均匀,颜色一致,并具有良好的流动性、凝聚性和饱水性,不泌水、不离析。当一个工作班内混凝土受外界影响(气温、雨水等)有变动时,应及时调整配合比。

4)抗渗混凝土搅拌时间不应少于90秒。

5)混凝土搅拌站应根据现场混凝土的浇捣情况,适时调整生产速度,以避免混凝土积压时间过长。

6)混凝土出厂时应在搅拌车前方显眼位置张贴本车混凝土的标号及浇筑部位。

(2)混凝土运输

1)从搅拌机中卸出的混凝土,应及时运到浇筑地点进行浇筑,在运输过程中,要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。如发生离析现象,必须在浇筑前进行人工拌合,均匀后方可入模。混凝土运输中,搅拌车的配套必须满足泵送的需要。

2)混凝土运输的安排和调度要满足混凝土连续浇筑的需要和混凝土质量要求。

3)运输中保持搅拌罐筒慢速转动,以防止混凝土沉淀离析。

4)运输罐车卸料前,搅拌罐筒快转30-60S,以便混凝土搅拌均匀。

5)卸料时,应检查混凝土的坍落度,当混凝土坍落度损失过大造成施工困难时,可补加高效减水剂进行二次流化以调整混凝土的和易性,但严禁向混凝土中加水。在二次流化时,混凝土搅拌罐应快转60S以上,直至使减水剂拌和均匀。

6)混凝土进场时还应备齐有效的技术资料,验收合格后方可使用。

(3)混凝土浇筑

1.混凝土入模,不得集中倾倒冲击模板或钢筋骨架,当浇筑高度大于2M时,应采用串筒,溜管下料,出料管口至浇筑层的倾落自由高度不得大于1.5M。

2.混凝土必须在5小时内浇筑完毕(从发车时起),为防止混凝土浇筑出现冷缝(冷缝:指上下两层混凝土的浇筑时间间隔超过初凝时间而形成的施工质量缝),两次混凝土浇筑时间不超过1.5小时,交接处用振捣棒不间断的搅动。

3. 浇筑过程中,振捣持续时间应使混凝土表面产生浮浆,无气泡,不下沉为止。振捣器插点呈梅花形均匀排列,采用行列式的次序移动,移动位置的距离应不大于40CM。保证不漏振,不过振。

4. 浇筑梁板混凝土

浇筑梁板混凝土时,先浇筑梁混凝土,从梁柱节点部位开始,保证梁柱节点部位的振捣密实,在用赶浆法循环向前和板一起浇筑,但不得出现冷缝。

(4)混凝土养护

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,充分发挥徐变特性,减低温度应力;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,以提高混凝土块体承受外约束廊力的抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝的目的。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。本工程在混凝土浇筑完成后,即采用塑料布、草帘进行覆盖,并浇水湿润。必要时应采用碘钨灯表面加热或蓄水养护等措施。塑料布及保温材料的拆除时间以在混凝土内部和表面温差以及表面和大气的温差均小于25℃为准。保温材料的拆除以10d以上为妥,以充分延缓降温时间和速度,发挥混凝土的“应力松弛效应”。

10.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇十

学 号

12347000213

分类号

毕业设计(论文)

钢筋混凝土结构中常见质量通病成因及防治

措施

学习中心名称

专 学 指

无锡学习中心 土木工程 顾继征 石鹏程 业生导

名姓教

称 名 师

年 月 日

I

摘要

混凝土外观质量缺陷是建筑物主体施工过程中较为常见的病害,表现的现象较为繁杂,产生的原因也是多种多样,外观质量缺陷对结构实体的危害程度不一,也可能对建筑物的抗震性、耐久性造成影响,因此,必须加以重视,对其产生的原因要深入研究与探讨,并采取措施加以预控及解决。本文就针对混凝土外观质量缺陷现象进行分析。

关键词:

工程建设,混凝土结构,外观质量,缺陷防治

目 录

内容摘要...........................................................................................................................I 引

言..........................................................................................................................1 1 蜂窝现象产生的原因及预防....................................................................................2 2 麻面现象产生的原因及预防....................................................................................2 3 夹渣现象产生的原因及预防....................................................................................3 4 孔洞现象产生的原因及预防....................................................................................4 5 露筋现象产生的原因及预防....................................................................................4 6 裂缝现象产生的原因及预防....................................................................................5 7 缺角现象产生的原因及预防....................................................................................7 8 混凝土外观产生缺陷后的处理方法........................................................................7 9 应用实例....................................................................................................................9 结论................................................................................................................................10 参考文献........................................................................................................................11

引 言

混凝土外观出现的蜂窝、孔洞、露筋、裂缝等现象,会对混凝土结构物造成破坏,从而降低建筑物强度,影响建筑物的正常使用。

混凝土的蜂窝、孔洞、裂缝会使混凝土内部碳化,消弱钢筋保护层,使钢筋产生锈蚀,遭受破坏。

施工缝夹渣会破坏混凝土结构的整体性,造成结构断裂,直接破坏建筑物强度。

综上所述,混凝土外观质量缺陷会直接影响建筑物的结构强度和稳定性,一般的外观缺陷会影响建筑物的正常使用,严重的会造成结构体的断裂,导致整体稳定性的破坏。蜂窝现象产生的原因及预防

1.1 产生蜂窝现象的原因

砼局部酥松,砂浆少碎石多,碎石之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞,造成这种蜂窝现象的原因很多,主要表现为以下5点:

1、砼配合比不合理,碎石、水泥材料计量错误,或加水量不准,造成砂浆少碎石多。

2、砼搅拌时间短,没有拌合均匀,砼和易性差,振捣不密实。

3、未按操作规程浇注砼,下料不当,使碎石集中,造成砼离析。

4、砼一次下料过多,没有分段、分层灌注,振捣不实或下料与振捣配合不好,未允分振捣又下料。

5、模板孔隙未堵好,或模板稳定性不足,振捣砼时模板移位,造成严重漏浆。1.2 蜂窝现象的预防措施

砼配料时严格控制配合比,经常检查,保证材料计量准确(可采用电子自动计量)。砼拌合均匀,颜色一致,其搅拌最短时间符合规范规定。砼自由倾落高度不得超过2m,如超过,要采取串筒、溜槽等措施下料。砼的振捣分层捣固,浇注层的厚度不得超过振动器作用部分长度的1.25倍。捣实砼拌合物时,插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍;对细骨料砼拌合物,则不大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。为保证上下层砼结合良好,振捣棒插入下层砼5cm,砼振捣时,必须掌握好每点的振捣时间。合适的振捣现象为:砼不再显著下沉,不再出现气泡。浇注砼时,经常观察模板,发现有模板走动,立即停止浇注,并在砼初凝前修整完好。麻面现象产生的原因及预防

2.1 产生麻面现象的原因

砼麻面现象:混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点,形成租糙面,但无钢筋外露现象。

原因分析:

1、模板表面粗糙或清理不干净,粘有干硬水泥砂浆等杂物,拆模时砼表面被粘损。

2、模板未浇水湿润或湿润不够,构件表面混凝土的水分被吸去,使混凝土失水过多出现麻面。

3、模板拼缝不严,局部漏浆;模扳隔离刑涂刷不匀,或局部漏刷或失效.混凝土表面与模板粘结造成麻面。

4、砼振捣不密实,砼中的气泡未排出,一部分气泡停留在模板表面。2.2 麻面现象的预防措施

模板面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。木模板灌注砼前,用清水充分湿润,清洗干净,不留积水,使模板缝隙拼接严密,如有缝隙,填严,防止漏浆。钢模板涂模剂要涂刷均匀,不得漏刷。砼必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏捣,每层砼均匀振捣至气泡排除为止。夹渣现象产生的原因及预防

3.1 产生夹渣现象的原因

施工缝夹渣现象:施工缝处砼结合不好,有缝隙或夹有杂物,造成结构整体性不良。

原因分析:

1、在灌注砼前没有认真处理施工缝表面,浇注前,捣实不够。

2、灌注大体积砼结构时,往往分层分段施工。在施工停歇期间常有木块、锯末等杂物积存在砼表面,未认真检查清理,再次灌注砼时混入砼内,在施工缝处造成杂物夹层

3.2 夹渣现象的预防措施

1、在施工缝处继续灌注砼时,如间歇时间超过规定,则按施工缝处理,在砼抗压强度不小于1.2Mpa时,才允许继续灌注。

2、在已硬化的砼表面上继续灌注砼前,除掉表面水泥薄膜和松动碎石或软弱砼层,并充分湿润和冲洗干净,残留在砼表面的水予清除。

3、在浇注前,施工缝宜先铺抹水泥浆一层。

治理方法:当表面缝隙较细时,可用清水将裂缝冲洗干净,充分湿润后抹水泥浆。对夹层的处理慎重。补强前,先搭临时支撑加固后,方可进行剔凿。将夹层中的杂物和松软砼清除,用清水冲洗干净,充分湿润,再灌注,采用提高一级强度等级的细石砼捣实并认真养护。孔洞现象产生的原因及预防

4.1 产生孔洞现象的原因

孔洞现象:砼结构内有空隙,局部没有砼。原因分析:

1、在钢筋密集处或预埋件处,砼浇注不畅通,不能充满模板间隙。

2、未按顺序振捣砼,产生漏振。

3、砼离析,或严重跑浆。

4、砼工程的施工组织不好,未按施工顺序和施工工艺认真操作。

5、砼中有硬块和杂物掺入,或木块等大件料具掉入砼中。

6、不按规定下料,一次下料过多,下部因振捣器振动作用半径达不到,形成松散状态。

4.2 孔洞现象的预防措施

1、在钢筋密集处,可采用细石砼浇注,使砼充满模板间隙,并认真振捣密实。机械振捣有困难时,可采用人工捣固配合。

2、预留孔洞处在两侧同时下料。下部往往灌注不满,振捣不实,采取在侧面开口灌注的措施,振捣密实后再封好模板,然后往上灌注。

3、采用正确的振捣方法,严防漏振。a.插入式振捣器采用垂直振捣方法,即振捣棒与砼表面垂直或斜向振捣,即振捣棒与砼表面成一定角度,约40°~45°。b.振捣器插点均匀排列,可采用行列式或交错式顺序移动,不混用,以免漏振。每次移动距离不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣器操作时快插慢拔。

4、控制好下料。要保证砼灌注时不产生离析,砼自由倾落高度不超过2m,大于2m时要用溜槽、串筒等下料。

5、防止砂、石中混有粘土块或冰块等杂物,发现砼中有杂物,及时清除干净。

6、加强施工技术管理和质量检查工作。

对砼孔洞的处理,要经有关单位共同研究,制定补强方案,经批准后方可处理。露筋现象产生的原因及预防

5.1 产生露筋现象的原因

露筋现象:钢筋砼结构内的钢筋露在砼表面。原因分析:

1、砼浇注振捣时,钢筋垫块移位或垫块太少甚至漏放,钢筋紧贴模板。

2、钢筋砼结构断面较小,钢筋过密,如遇粒径大碎石卡在钢筋上,砼水泥浆不能充满钢筋周围。

3、因配合比不当砼产生离析,或模板严重漏浆。

4、砼振捣时,振捣棒撞击钢筋,使钢筋移位。

5、砼保护层振捣不密实,或木模板湿润不够,砼表面失水过多,或拆模过早等,拆模时砼缺棱掉角。

5.2 露筋现象的预防措施

1、灌注砼前,检查钢筋位置和保护层厚度是否准确。

2、为保证砼保护层的厚度,要注意固定好垫块。一般每隔1m左右在钢筋上绑一个水泥砂浆垫块。

3、钢筋较密集时,选配适当粒径的碎石。碎石最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋净距的3/4。结构截面较小,钢筋较密时,可用细石砼浇注。

4、为防止钢筋移位,严禁振捣棒撞击钢筋。

5、砼自由顺落高度超过2m时,要用串筒或溜槽等进行下料。

6、拆模时间要根据试块试验结果确定,防止过早拆模。

7、操作时不得踩踏钢筋,如钢筋有踩弯或脱扣者,及时调直,补扣绑好。裂缝现象产生的原因及预防

6.1 产生裂缝现象的原因

混凝土产生裂缝的原因很多,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。

原因分析:

1、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,由于混凝土内外水分蒸发程度不同而产生干缩裂缝。

2、混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生塑性收缩裂缝。

3、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的沉陷裂缝。

4、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,水化热形成拉应力而产生温度裂缝。

5、由于碱骨料和锈蚀的钢筋化学反应而引起的裂缝。6.2 裂缝现象的预防措施

1、针对干缩裂缝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、针对塑性收缩裂缝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、针对沉陷裂缝一是对松软土、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、针对温度裂缝一是尽量选用低热或中热水泥。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,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。七是大体积混凝土要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。并在内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷 却,减小混凝土的内外温差,加强混凝土温度的监控。八是加强混凝土养护,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。十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、针对化学反应引起的裂缝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。缺角现象产生的原因及预防

7.1 产生缺角现象的原因

砼局部掉落,不规整,棱角有缺陷。原因分析:

1、木模板在浇注砼前未湿润或湿润不够,灌注后砼养护不好,棱角处砼的水分被模板大量吸收,致使砼水化不好,强度降低。

2、施工时,过早拆除承重模板。

3、拆模时受外力作用或重物撞击,或保护不好,棱角被碰掉。

4、冬季施工时,砼局部受冻。7.2 缺角现象的预防措施

木模板在灌注砼前充分湿润,砼浇注后认真浇水养护。拆除钢筋砼结构承重模板时,砼具有足够的强度,表面及棱角才不会受到损坏。拆模时不能用力过猛过急,注意保护棱角,吊运时,严禁模板撞击棱角。加强成品保护,对于处在人多、运料等通道处的砼阳角,拆模后可用槽钢等将阳角保护好,以免碰损。冬季砼浇注完毕,做好覆盖保温工作,加强测温,及时采取措施,防止受冻。混凝土外观产生缺陷后的处理方法

8.1 蜂窝现象的处理

砼有小蜂窝,可先用水冲洗干净,然后用1∶2或1∶2.5水泥砂浆修补,如果是大蜂窝,则先将松动的碎石和突出颗粒剔除,尽量形成喇叭口,外口大些,然后用清水冲洗干净湿润,再用高一级的细石砼捣实,加强养护。如清除困难,可埋压浆管、排气管,表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后,进行水泥压浆处理。8.2 麻面现象的处理

麻面主要影响砼外观,对于面积较大的部位或表面无粉刷的,修补时应在麻 面部位浇水充分湿润后,用潮湿的水泥,将麻面抹平压光。处理缺损厚度在5mm以下的情况,可以使用耐久性薄层修补料进行面层修复。5mm以上的情况,需要使用耐久性高强修补料进行修补。其中新老混凝土交接处,还需要进行界面处理,预防后期空鼓以及表面脱落等危害发生。8.3 夹渣现象的处理

当表面缝隙较细时,可用清水将裂缝冲洗干净,充分湿润后抹水泥浆。对夹层的处理慎重。补强前,先搭临时支撑加固后,方可进行剔凿。将夹层中的杂物和松软砼清除,用清水冲洗干净,充分湿润,再灌注,采用提高一级强度等级的细石砼捣实并认真养护。8.4 孔洞现象的处理

对砼孔洞的处理,要经有关单位共同研究,制定补强方案,经批准后方可处理。基本处理方法:先剃打孔洞四周的松动石子并用高压水冲洗干净,再用高一强度等级的细石砼修补密实,注意加强修补部分砼的养护。8.5 露筋现象的处理

将外露钢筋上的砼残渣和铁锈清理干净,用水冲洗湿润,再用 1∶2或1∶2.5水泥砂浆抹压平整,如露筋较深,将薄弱砼剔除,冲刷干净湿润,用高一级的细石砼捣实,认真养护。8.6 裂缝现象的处理

对裂缝的处理,要根据裂缝的性质和具体情况区别对待。

1、对结构性能没有影响的表面裂缝,通常可以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,也可以在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布。

2、对有防渗要求的混凝土裂缝,可以利用压力设备将水泥浆、环氧树脂等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,从而进行封堵加固。

3、对影响混凝土结构性能的裂缝,可以采用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进行补强加固。8.7 缺角现象的处理

缺棱掉角较小时,清水冲洗可将该处用钢丝刷刷净充分湿润后,用1∶2或1∶2.5的水泥砂浆抹补齐正。可将不实的砼和突出的骨料颗粒凿除,用水冲刷干净湿润,然后用比原砼高一级的细石砼补好,认真养护。应用实例

9.1 工程概况

太仓市某高层住宅工程,地下一层,地上3幢楼均为25层,总建筑面积:45600 m,结构形式为剪力墙结构。五层结构以上混凝土强度等级为C30。29.2 现场调查

该工程2#住宅楼六层墙板及顶板于2011年6月2日19:20分开始浇筑,至2日23:40浇筑完毕,4日上午开始墙板拆模,发现B轴/12-13轴墙板部位出现蜂窝现象,蜂窝面积在1200mm×900mm之间。

9.3 蜂窝原因分析

该工程混凝土均为商品混凝土,颗粒级配及各掺料符合配合比要求,该批次混凝土拌合物坍落度标准值为120mm,与现场坍落度实测值值135mm相差15mm,符合规定要求。应该是施工作业班组在浇筑过程中,对该部位振捣不实、漏振,或振捣时间不够。

9.4 预防措施

施工单位在混凝土下料高度超过过2m应设串筒并分层下料,分层振捣,防止漏振,模板缝应堵塞严密,浇灌中,应随时检查模板支撑情况防止漏浆。

9.5 现场处理

该蜂窝的现象为混凝土结构表面12~15mm出现酥散,无强度状态。后凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗冲净,支模后用耐久性高强修补料进行仔细填塞捣实,经相关单位检测认定,该墙板混凝土强度能达到设计要求,不影响结构安全,经修补后不影响正常使用。

结论

钢筋混凝土结构外观缺陷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缺陷出现,是不可避免的,其有害程度是可以控制的,有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。因此加强钢筋混凝土结构出现缺陷原因的分析是非常重要的,施工、材料等方面因素对钢筋混凝土结构缺陷的影响是相互联系、相互制约的,必须全面系统的考虑。从缺陷的分类入手,弄清缺陷出现的原因,对缺陷采取措施加以正确的处理,能够避免钢筋混凝土结构缺陷的产生或者使缺陷尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防缺陷的出现和发展,钢筋混凝土结构缺陷问题将会逐渐得到圆满的解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

[1] 中国建筑工业出版社,现行建筑施工规范大全,2005年8月

11.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇十一

关键词:大体积混凝土;温度裂缝;控制措施;养护;温度检测

1引言

随着国民经济和施工技术的迅速发展,现代建筑中涉及到大体积混凝土施工也越来越广,如高层建筑基础,大型设备基础、水利水坝等。所谓大体积混凝土,日本建筑学会标准(JASS5)定义为“结构断面最小厚度在80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土”,而我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009定义大体积混凝土为混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

大体积混凝土主要特点是体积大,水泥水化热释放比较集中,内部温度升高比较快。当大体积混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝。众多工程实践证明,大体积混凝土施工难度比较大,混凝土产生温度裂缝的几率较多,稍有差错,轻者会影响建筑物的抗渗性能和外观质量,重者还会严重影响建筑结构的安全,甚至造成坍塌事故,从而造成无法估量的损失。所以如何采取有效的措施减少温度差,防止大体积混凝土的温度裂缝,是一个值得非常关注的问题。本文结合大体积混凝土工程的一些实际经验,来探讨大体积混凝土温度裂缝的成因及控制措施,采取各种措施减少和控制温度裂缝的出现,来保证施工质量。

2大体积混凝土温度裂缝的成因

大体积混凝土结构的整体性要求高,施工时一般要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化反应引起水化热,由于混凝土体积大,内部与表面散热速率不一样,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面则散热较快,与混凝土内部产生较大的溫度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。同时在浇筑初期混凝土的弹性模量和强度很低,对水化热急剧温升引起的变形约束不大,温度应力比较小。随着混凝土龄期的增长,其弹性模量和强度相应提高,对混凝土降温收缩变形的约束越来越强,即产生很大的温度应力,当混凝土的抗拉强度不能抵抗温度应力时,即产生温度裂缝。实践表明,影响大体积混凝土产生温度裂缝的主要因素有:

2.1水泥水化热的影响

水泥在水化反应过程中会产生大量的热量。这是大体积混凝土内部温度升高的主要热量来源。由于大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散发,所以会引起混凝土结构内部急骤升温。试验研究表明,水泥水化热在1~3d内放出的热量最多,大约占总热量的50%左右;混凝土浇筑3~5d内内部的温度最高。混凝土的导热性能较差,浇筑初期混凝土的弹性模量和强度都很低,对水泥水化热急剧温升引起的变形约束不大,温度应力自然也比较小,不会产生温度裂缝。随着混凝土龄期的增长,其弹性模量和强度相应不断提高,对混凝土降温收缩变形的约束也愈来愈强,即产生很大的温度应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗此温度应力时,便容易产生温度裂缝,这是大体积混凝土产生裂缝的最主要原因。

2.2内外约束条件的影响

大体积混凝土一般与地基整体浇筑在一起,当温度变化时会受到地基的限制,因而产生外部的约束应力。当混凝土早期温度上升时,产生的膨胀变形会受到约束面的约束而产生压应力,而此时混凝土的弹性模量很小,徐变和应力松弛却较大,与基层连接也不太牢固,因而压应力较小,但是当温度下降时,则产生很大的拉应力。若产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会出现垂直裂缝。工程实践证明,当混凝土的内外温差小于25℃时,产生温度裂缝的几率就小得多,由此可见,降低大体积混凝土的内外温差和改善约束条件,是防止大体积混凝土产生裂缝的重要措施。

2.3外界气温变化的影响

大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土开裂有着重要影响。混凝土浇筑温度与外界气温有着直接关系,浇筑温度又影响着混凝土的内部温度。大体积混凝土结构不易散热,其内部温度有的工程竟高达90℃以上,而且持续时间较长。如外界温度下降,特别是气温骤降,会加大混凝土的温度梯度,温差愈大,温度应力也愈大。此时混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时,大体积混凝土的表面就会出现裂缝。

3控制大体积混凝土温度裂缝的措施

大体积混凝土的施工技术要求较高,特别在施工中要防止混凝土因水化热而引起的温度差。在施工时,必须从原材料的选择、设计、施工技术、养护、温度检测等有关环节做好充分的准备工作,才能防止大体积混凝土温度裂缝的产生。

3.1原材料的选择

3.1.1优选水泥

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,优先采用水化热较低的中热或低热水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数。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。表一列出了普通硅酸盐水泥和矿渣水泥的水化热测试结果,表明矿渣水泥水化放热量较低,这将非常有利于减少大体积混凝土内部温度的上升。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。

3.1.2优选粗细集料

保证在满足强度和施工性的前提下,采用尽量低的砂率,使混凝土中有足够的粗骨料。一定的粗骨料含量,可以有效的改善混凝土的抗裂能力;在保证混凝土级配正常的情况下,应尽量增大粗细集料粒径,可减少用水量,相同水灰比的情况下,减少了水泥用量,有利于减少水化热的产生;同时,应严格控制粗细集料的含泥量,如粗细集料的含泥量过高,不仅增加了混凝土收缩,同时又降低了混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利。

3.1.3掺加粉煤灰

掺加粉煤灰可降低水泥用量,减少大体积混凝土的水化热温升。众所周知,粉煤灰与水泥水化产物发生“二次水化反应”,粉煤灰的火山灰反应较水泥水化迟缓,从而使体系的发热速率降低,使水泥的水化热在一定程度上延缓释放,这对大体积混凝土的温控极为有利。

3.1.4掺加缓凝型高效减水剂

缓凝型高效减水剂有效延缓水化热的释放,降低水化热放热峰值,使混凝土水化热释放趋于平缓,避免中心部位混凝土温度急剧上升导致温差增大。缓凝型高效减水剂的掺入,可大大减缓水泥的水化放热速率,有利于混凝土的温控,这对大体积混凝土温度的均匀性是非常有利的。

3.1.5掺加膨胀剂

可采用膨胀剂来控制混凝土裂缝的产生。膨胀剂具有膨胀作用,可通过补偿混凝土收缩有效防止混凝土裂缝的产生和扩展,增进混凝土的密实度,提高抗渗性能。

3.2设计优化措施

3.2.1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(掺高效减水剂和高效引气剂)高(粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值的抗裂混凝土。

3.2.2增配构造筋提高抗裂性能。配筋采用小直径、小间距。

3.2.3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。

3.2.4合理设置伸缩缝和沉降缝,以避免结构超长束缚混凝土变形而引起开裂。

3.3施工技术措施

3.3.1控制混凝土入模温度。为了降低大体积混凝土的总温升,减少结构的内外温差,控制混凝土的入模温度是非常重要的措施。入模温度的高低,与出机温度密切相关,另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气候等有关。

3.3.2采用推移式连续浇筑。在混凝土浇筑时采用“分层浇筑、分层振捣、一个斜面、一次到顶”的推移浇筑法。分层浇筑易于混凝土的振捣,且混凝土的暴露面少,有利于降低基础底板混凝土的最高温升,分层厚度宜控制在50cm左右;利用混凝土自然流淌形成的斜面的浇筑方法,能较好的适用泵送工艺,提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇注不超过初凝时间。

3.3.3泌水处理和表面处理。①、在混凝土浇筑过程中须采取有效措施排除表面泌水,提高混凝土质量,减少表面裂缝。②、浇筑混凝土的表面处理也是减少表面裂缝的重要措施。由于泵送混凝土表面的水泥浆较厚,在混凝土浇筑后,先用长刮尺按标高刮平;在初凝前用铁滚筒碾压数遍,并用木楔打磨压实;终凝前再用盘圆磨光机压光一遍,以闭合收缩裂缝,以防止混凝土表面裂缝。

3.3.4二次振捣提高混凝土的极限拉伸值。大量现场试验证明,对浇筑后的混凝土进行振捣,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,提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减少混凝土内部微裂,增加混凝土的密实性,可使其抗压强度提高,从而提高其抗裂性。

3.3.5混凝土的养护。养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。大体积混凝土浇筑完成后,加强其表面保温、保湿养护,对防止混凝土的内外温差,防止出现表面裂缝有重要的作用。大体积混凝土的养护阶段防止温度裂缝的措施主要有:①浇筑后2h采用塑料膜对表面覆盖,可有效增加混凝土的表面温度,减少温度差;②混凝土浇筑后,应在终凝后两小时开始进行带水养护,养护期14天以上;③冬季施工时,在结构外露的混凝土表面以及模板外側覆盖保温材料,在缓慢的散热过程中,使混凝土获得必要的强度,以控制混凝土的内外温差小于25℃。为盖一层塑料薄膜和一层3cm厚的防水岩棉被对大体积混凝土进行保温养护。

3.3.6温度检测。要对大体积混凝土进行有效的温度控制,就必须进行科学检测。设置测温点,以便了解内外温差的数据,及时采取相应措施,以保证温度控制的准确性。大体积混凝土测温工作在混凝土浇灌开始进行,7d内每2h测试一次,7d后每4h测试一次,测温天数30d,在浇筑混凝土前预埋温度传感片和测温仪,一般布置上中下三个混凝土内部测温点,从浇筑开始测温,浇筑完后,根据温控指标,及时调整保温、保湿等养护条件。

大体积混凝土温度检测应注意以下几点:

①混凝土的内部温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的温差均应小于20℃。

②测温工作24h连续进行,专人负责,认真记录所测数据,并由施工现场人员配合,以保证测温工作顺利进行。

③测温工作应连续进行,直至温度变化满足控制要求范围后,方可停止测温。

④测温时,若发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常,应及时采取措施控制温差。

4结论

大体积混凝土施工中的主要问题是水泥的水化热使结构产生温度和收缩变形,由此导致产生有害裂缝,因此大体积混凝土施工中的主要任务是控制混凝土温度裂缝,提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀能力,提高结构的耐久年限。实践证明,在优选混凝土原材料、优化设计、改善施工工艺、加强施工过程控制、做好温度检测工作及加强混凝土养护等方面采取有效的措施,完全可以控制和减少大体积混凝土裂缝的产生,从而保证施工质量。

参考文献

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[5]蔡恒茂,孙昌玲.大体积混凝土温度收缩裂缝控制[J].工程与建设,2007,21(5):744-747.

12.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇十二

在钢筋混凝土结构领域, 存在着一个相当普遍的质量问题就是结构的裂缝问题。由于结构在外荷载作用下的破坏和倒塌都是从裂缝扩展开始的, 因此人们对裂缝隙往往产生一种建筑破坏的恐惧感。混凝土是粗集料、细集料、水泥、石、水和气体所组成的非均质堆聚结构, 在成型后随温度、湿度等环境条件的影响会形成肉眼看不到的微裂缝。由于混凝土的组成材料和微观构造不同以及受环境影响的不同, 混凝土产生裂缝的原因很复杂。钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的, 但其有害程度却是可以控制的, 有害与无害的界限由结构的使用功能决定, 裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内的。目前世界各国的规定不完全一致, 但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求, 最严格的允许裂缝宽度为0.1 mm。近年来, 许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2 mm。当结构所处的环境正常, 保护层厚度满足设计要求, 无侵蚀介质, 钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4 mm;在湿气及土中为0.3 mm;在海水及干湿交替中为0.15 mm。变形作用引起的钢筋混凝土裂缝是钢筋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结构的抗渗能力, 影响建筑结构的使用功能, 而且会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低材料的耐久性, 影响建筑结构的承载能力, 因此要对钢筋混凝土变形作用引起的裂缝进行认真研究、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控制措施来预防裂缝的出现、发展。

2 变形裂缝的原因分析

2.1 温度裂缝

水泥水化过程中产生大量的热量, 每克水泥放出50.2J的热量, 如果以水泥用量350 kg/m3~550 kg/m3来计算, 每m3混凝土将放出17 500~27 500 kJ的热量, 从而使混凝土内部温度升高, 通常在浇筑温度的基础上升高35 ℃左右。对大体积混凝土施工时应对其内部温度进行跟踪测定, 因为水泥水化热在1天~3天可放出热量的50%, 由于热量的传递、积存, 混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后3天~5天, 因为混凝土内部和表面的散热条件不同, 所以混凝土中心温度低, 形成温度梯形, 产生温度变形和温度应力。当这种温度应力超过混凝土的内外约束力 (包括混凝土抗拉强度) 时, 就会产生裂缝。这种裂缝一般出现在混泥土浇筑后的3天~5天, 初期出现的裂缝很细, 随着时间的推移而继续扩大, 甚至达到贯穿的情况。

2.2 沉陷 (塑性) 收缩裂缝

这种裂缝产生的原因是流动性过大和流动性不足以及不均匀, 在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够, 当混凝土沉陷时受到钢筋、模板移动、基础沉陷所致。裂缝在混凝土浇筑后1 h~3 h出现, 裂缝的深度通常达到钢筋上表面。

2.3 干缩裂缝

干燥收缩的主要原因是水分在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。混凝土的干燥收缩由于集料的干燥收缩很小, 因此主要是由于水泥石干燥收缩造成的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及里, 逐渐发展的, 由于混凝土蒸发干燥非常缓慢, 产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上, 有时甚至一年半载, 而且裂缝发生在表层很浅的位置, 裂缝细微。但是应当特别注意, 由于碳化和钢筋锈蚀的作用, 干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性, 也会使大体积的混凝土的表面裂缝发展为更严重的裂缝, 影响结构的耐久性和承载能力。

3.变形裂缝的控制措施

3.1 温度裂缝的控制措施

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚, 水泥用量越大, 水化热越高的水泥, 其内部温度越高, 温度应力越大, 产生裂缝的可能性越大。因此控制大体积混凝土温度裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温差。

(1) 宜选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸水泥, 充分利用混凝土后期强度, 以减少水泥用量。大量试验研究和实践表明, 每m3混凝土的水泥用量增减10 kg, 其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低1 ℃。

(2) 掺加粉煤灰和外加剂。在满足强度等设计指标要求的情况下, 掺加原状或磨细粉煤灰, 可以降低混凝土中水化热, 减少绝热条件下的温升, 提高混凝土的后期强度及抗裂能力, 效果非常显著。试验表明:掺加20%粉煤灰的水泥混凝土, 其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%。外加剂由于其减水作用和分散作用, 在降低用水量和提高强度的同时, 还可以降低水化热, 推迟放热峰出现的时间, 从而减少温度裂缝发生的可能性。

(3) 控制混凝土出机温度和浇筑温度。最有效的办法是降低石子温度, 混凝土中石子比热最小, 但每m3混凝土中石子所占重量最大。在气温较高时, 为了防止太阳直接照射, 可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚, 必要时可向集料喷淋雾状水, 或者在使用前用冷水冲洗集料。

(4) 改进振捣工艺和养护工艺。对已浇筑的混凝土, 在终凝前进行二次振捣, 可排除混凝土因泌水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分, 提高粘结力和抗拉强度, 并减少内部裂缝与气孔, 提高抗裂性。

混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件下, 是一个十分重要和关键的工作。养护条件对混凝土的收缩影响很大, 养护14天的收缩比养护3天的收缩降低约20%。环境相对湿度越低, 风速越大, 收缩越大, 高空浇灌容易引起开裂, 如高架桥梁及桥墩。同时在潮湿的条件下, 可使水泥水化充分、完全, 从而提高混凝土的抗拉强度。

3.2 沉陷 (塑性) 收缩裂缝的控制措施

(1) 要严格控制混凝土单位用水量在170 kg/m3以下, 水灰比在0.6以下, 在满足浇筑要求时, 尽可减少坍落度。

(2) 混凝土搅拌时间适当, 过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。

(3) 混凝土浇筑时, 下料不宜太快, 防止堆积或振捣不充分。

(4) 在炎热的夏季和大风天气, 为防止水分激烈蒸发, 形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝, 应采取措施缓凝和覆盖。

(5) 遵循“精料供应”的原则, 混凝土中的较大含泥量及其它杂质可以明显地降低混凝土的抗拉性能, 有的混凝土骨料中混入有害膨胀物引起混凝土的崩裂。

3.3 干缩裂缝的控制措施

(1) 从减少收缩的角度出发, 宜采用中低水泥和粉煤灰水泥。

不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为:矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。

(2) 严格控制单方混凝土用水量。

混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大, 在同一水泥用量条件下, 混凝土的干燥收缩和用水量成正比, 成直线关系;当水泥用量较高的条件下, 混凝土的干燥收缩随用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说, 水灰比越大, 干燥收缩越大。

(3) 合理使用“双掺”技术。

为降低用水量, 掺加适当数量干燥收缩小的、减水率高、分散性好的外加剂是非常必要的。矿渣、硅藻土、火山灰等粉状掺合料, 一般都会增大混凝土的干燥收缩。但是质量良好, 含有大量球状颗粒的一级粉煤灰, 由于内比表面积小, 需水量少, 却能降低混凝土的干燥收缩值。

(4) 掺加膨胀剂补偿收缩。

在地下室和防水工程中, 掺加入适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用, 有利于防止裂缝。但一定要严格控制掺量保证混凝土有足够的强度, 否则混凝土会肿胀和开裂。

(5) 养护时间和方法。

混凝土浇筑面受到风吹日晒, 表面干燥过快, 产生较大的收缩, 受内部混凝土的约束, 在表面产生拉应力而开裂。必须在混凝土终凝之前进行早期保温、保湿养护。

(6) 合理配置构造钢筋、重视施工质量。

混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用, 但与配筋率的高低有关。构造钢筋细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸。

摘要:钢筋混凝土结构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, 笔者并对钢筋混凝土工程中常见因的变形作用引起的裂缝问题进行了分析。

13.浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 篇十三

撰写日期 2011 年 5 月

摘 要

多年来,砌体结构水平温度裂缝这一质量通病经常出现在建筑物上,影响建筑物的外观,同时也影响建筑物的使用寿命及使用功能。文章拟就裂缝出现的成因及防治方法作以阐述。目前,裂缝是砌体结构质量中最主要也是最难处理的问题之一,当温度变化幅度较大时,温差将产生应力和变形,当应力和变一。据有关资料统计,几乎80%以上的裂缝是由于温度应力造形超过砌体的正常使用极限时,砌体便会产生裂缝。温度裂缝一成的。由于砌体结构采用材料的抗拉强度和抵抗变形的能力较般情况下不会直接引起建筑物的破坏,但会影响建筑物的正常使用,例如:墙体风化腐蚀、渗漏、抹灰层脱落和耐久性能的降低等,从而导致建筑物承载能力的降低、整体刚度的减小、抗震性能的降低等。因此,研究砌体结构温度应力下裂缝产生的原因及对温度应力实施预防是非常必要的。

关键词:砌体结构,弹性模量,温度裂缝

Abstract

For many years, masonry structure level temperature crack the quality problems often appear on buildings, influence exterior of the building, but also affects the service life and building function.The article will take the causes of cracks and control methods to expound.At present, the crack is the most main masonry structure and quality of handling problems are the hardest one, when the temperature change to a larger extent, will create stress and deformation temperature, when the stress and become one.According to the statistics, almost 80% of the cracks are due to temperature stress the normal use of plastic over masonry limit, masonry will produce a crack.Temperature crack a success.Because of masonry structure using materials tensile strength and ability to resist deformation is a case not the direct causes the destruction of buildings, but will affect the normal use of buildings, such as: wall weathering corrosion, leakage, plasterer layer falls off the lower performance and durability, causing buildings such as the bearing capacity of the decrease of the total stiffness reduction, such as the lower and the aseismatic property.Therefore, the study of masonry structure crack under temperature stress causes and prevention of temperature stress implementation is necessary.Keywords: masonry structure, elastic modulus, temperature crack

目录 引言.........................................5 2 裂缝的成因及类型.............................5 2.1 八字形裂缝...............................6 2.2 倒八字形裂缝.............................7 2.3 水平裂缝.................................7 2.4 垂直裂缝.................................7 2.5 X形裂缝.................................7 3 砌体温度裂缝的特征...........................7 3.1 从计算角度控制...........................8 3.2 规范结构控制.............................8 3.3 构造控制.................................8 4 温度裂缝控制措施.............................9 5 温度裂缝的治理措施..........................10 6 设计过程中对砌体裂缝的主动控制..............10 7 砌体裂缝的加固处理..........................10 8 结束语......................................11 主要参考文献:................................12 致 谢........................................13

引言

砌体结构是指由块体和砂浆砌筑面成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。特点是整体性较差,抗拉和抗剪强度较低,比较容易产生裂缝。但砌体结构裂缝有一定原因和客观规律。通过对砌体结构裂缝和变形的分析,可以提出有针对性的预防和处理措施。

一、本课题研究的内容

1、裂缝对砌体结构建筑物的危害

2、裂缝的类型及其产生的原因分析

3、裂缝的预防、控制措施

4、防止或减轻房屋其它有关部位墙体开裂的构造措施

二、本课题研究要解决的问题

1、设计时考虑周全,尽量排除动力源;

2、施工图审查时,认真加仔细,对设计中不足提出补救措施;

3、施工过程中严格按照国家验收规范和施工图要求施工;

4、质量监督时严格按照国家验收规范和图纸把好材料和技术关,对施工中不符合要求的严令整改;

5、根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防烈度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。总而言之,只要认真对待,墙体裂缝是可以预防的。裂缝的成因及类型

产生裂缝的原因是多方面的,归纳起来主要有两方面

一是由外荷载(包括静、动荷载)变化引起的裂缝,二是由变形引起的裂缝(主要有温度变化,不均匀沉陷或膨胀等变形产生应力而引起的裂缝)。在砌体结构的民用建筑中,砌体裂缝绝大部分是由于变形引起的,温度变化是引起墙体开裂的主要因素。由于砖砌体的线膨胀系数,而钢筋混凝土线膨胀系数是因此当温度发生变化时,二者产生变形差异。此外,由于建筑物中的构件大多属于超静定杆件,具有多个约束,对由于温度变化所引起的变形将予以限制,从而会在构件内产生温度应力。对墙体与混凝土之间的变形差异势必在砌体中产生很大的拉力和剪力,这些力超过一定限度时,砌体就产生错位裂缝,温度裂缝是造成墙体早期开裂的主要原因。由于温度应力和变形而产生的裂缝具有“顶层重下层轻”、“两端重中间轻”、“阳面重阴面轻”的特点与规律,裂缝的类型及其产生的原因可具体分为如下5种

2.1八字形裂缝

主要出现在横墙与纵墙两端部,此种裂缝属正八字形的热胀裂缝,随温度升降而变化,其原因是由于设计与施工中的缺陷,使屋面保温层的热阻减少甚至失败,致使屋面板温度变形大于砌体温度变形,当产生一定的温度应力的,屋面板的推力就传给墙体,并因墙体温度附加应力在房屋两端较大,当砌筑吵浆强度较低时,则易发生剪力产生的主拉应力,当超过砌体抗拉极限时,墙体即出现八字形开裂。

(1)内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。这种裂缝多出现在每片墙体的端部,而且集中出现在门窗洞口的角部,呈“八”字形。当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大,使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是:房屋平面中间为零,两端最大,因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝,屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体的相对位移越大,裂缝越明显。

(2)窗台出现水平裂缝、斜裂缝。当房屋的长高比较大,而且室内空间比较宽敞高大的房屋,顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝,窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力,使窗台部位的墙体内侧向外扩展,外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。

(3)屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝。这种裂缝出现在屋面板底部,顶层QL底部墙体,门过梁上部墙体,裂缝有时贯通墙厚。当升温时,屋面板对顶层QL及墙体产生推力,降温时,屋面板对墙体产生拉力,墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。

(4)女儿墙裂缝。不少房屋女儿墙建成后发生侧向弯曲,女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾,造成女儿墙开裂,房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是:钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层,在气温升高后的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长,因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂。温差越大房屋越长,面层砂浆越密越厚,这种推力越大,墙体开裂越严重。

通常情况下,温度裂缝危害并不大,但对房屋的整体性、耐久性和外观影响较大,给住户产生一种不安全感,特别是对商品房销售影响较大,如遇到地震或水平荷载作用下有可能导致房屋破坏。因此,在设计中,应采取有效措施,防止温度裂缝产生。2.2倒八字形裂缝

属冷缩裂缝,主要出现在纵横墙两端的窗洞口处,尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大,当房屋收缩变形大于墙体时,在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂缝,使墙体开裂。

2.3水平裂缝

多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差,屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力,由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低,使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂缝。

2.4垂直裂缝

主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。此种裂缝主要由于温度变化,墙体受到楼板的拉力作用,在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂,或因冷缩变形,在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝土上梁端和楼板错层外,引起墙体重直开裂。

2.5 X形裂缝

多数沿砌体灰缝开裂,主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成,而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。砌体温度裂缝的特征

(1)根据砌体材料的特征和砌体结构的特点,墙体裂缝是不可避免的,但是可以在材料、设计、施工等方面采取综合措施,有效地加以控制。

(2)温度裂缝大多分布在顶层,一般楼层分布不多,出现的方式有:墙体水平缝、墙体斜缝和窗角缝。

(3)温度裂缝的发展特征。大多数工程在主体竣工时即已出现温度裂缝,但由于未作粉刷与装修,一般不易被发现,大多数在工程竣工2~6个月内被发现,特别是经过夏、冬较大温差之后,但一个冬夏后又逐渐稳定。

(4)温度裂缝对结构的安全耐久性的影响。一般不影响安全,但裂缝引起的建筑物渗漏,可能导致钢筋锈蚀,结构承载能力下降,缩短结构的合理使用年限,使其耐久性降低。3.1从计算角度控制

由于砌体裂缝主要是由间接作用引起的,而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范,因此设计人员应根据当地的实际情况,对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算,并对砌体强度进行分析计算,以减少在通常温差下变形裂缝的产生。

3.2规范结构控制

为控制裂缝的产生,在建筑物的平面布置设计中,结构的平面形状应力求规则对称,如平面形状不规则,应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单无,“以放为主,抗放兼施”,以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置,设计规范的规定一般较灵活,没有严格和明确规定,设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验,只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”,按“留缝就不裂”的简单方法,在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时,应力求按竖向规范规则,尽可能不出现错层,以避免由于温度变化产生的水平裂缝。

3.3 构造控制

(1)加强设置钢筋砼圈梁,提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁;顶层外圈应设计为暗圈梁,不应外漏,这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响;无论“女儿墙”高低,均要设置钢筋混凝土压顶圈梁,并与“构造柱”连为整体,以抵抗裂缝的产生。

(2)除据规范要求设备“构造柱”外,在“L、I、L”平面形状中的纵横墙交拉臼必须设备“构造柱”,以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性,约束墙体裂缝的扩展。

(3)提高屋面板的整体性。屋面板最好采用现浇板,或在预制屋面板上增加现浇层;在预制屋面板与外纵墙间设备现浇板带,预制屋面板间设备现浇板缝梁,使屋面成整体式装配。

(4)在房屋顶层端部1-2开间范围内的墙体采用配筋砌体,即每隔8皮砖在水平灰缝内加配2φ6钢筋,并在1-2开间范围内拉通,与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于MU7.5,砌筑砂浆强度不应低于MS,以提高墙体抗裂力。

(5)屋面“挑檐”为外露结构,在一天内的温度变化较大,不仅本身容易开裂,而且对墙体开裂也有一定的影响,故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”,以减少收缩。“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位,预留300mm宽的“后浇带”,用钢筋贯通,在施工40-60天后再二次浇筑,以起到先放后抗的控制作用。

(6)重视屋面保温。选择屋面保温层时,适当加厚或选用保温隔热性能好良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算,进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因,严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处,以防止混凝土结构外漏,有条件者必须增设、架空隔热层。温度裂缝控制措施

我国工程技术人员在实践中,总结出了“防、抗、防”的设计理念以防止结构裂缝,有的体现在现行的各种规范之中。如《砌体规范)GB5003—2001的抗裂措施主要有二条:一是第6.3.1条,即防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝;二是第6.3.2条,即为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝,可采取设置保温层或隔热层;采用有檩屋盖或瓦材屋盖;增加构造措施等方法。《砌体规范》的其他抗裂措施,如在相关墙体及部位增加钢筋,采用粘结性好的砂浆,不仅针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的,而且对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的混凝土砌块和硅酸盐砌体房屋,也是适用的。

但这些措施未考虑我国辐员广大,不同地区的气候温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。对于温度裂缝的防治措施,国外已有比较成熟的经验值得借鉴。一是在较长的墙上设置控制缝(变形缝),这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同,而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形,又能通风隔声和防风雨,当需要承受平面外水平力时,可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多,如英国规范对粘土砖为l0~15m,对混凝土砌块及硅酸盐砖一般不应大于6m;美国混凝土协会(AC1)规定,无筋砌体的最大控制缝间距为l2~18m,配筋砌体控制缝间距不超过30m.二是在砌体中根据材料的干缩性能,配置一定数量的抗裂钢筋,其配筋率各国不尽相同,从0.03%~0.2%,或将砌体设计成配筋砌体,如美国配筋砌体的最小含钢率为0.7%,该配筋率既可抗裂,又能保证砌体具有一定的延性。

结合国内的实际情况,在设计、施工、材料等方面采取综合措施控制墙体温度裂缝,并提出如下建议:

(1)建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》GB5003—2001第6.3.1条的规定外,宜在建筑物顶层墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距宜控制在l0~15m.(2)屋盖上设置保温层或隔热层;以减少钢筋混凝土屋盖的温度,达到减少屋盖温度变形总量,减轻板(梁)、墙交接面变形裂缝灾害的目的。目前较多的做法是将屋面由平顶改成坡顶,并从建筑功能考虑,充分利用坡顶层,提高使用率,减少建设单位或开发商成本。

(3)改进施工工艺与施工技术,组砌按规范接槎,砌筑砂浆必须饱满,加强墙体的整体性。顶层砌体及女儿墙砌筑砂浆强度等级不低于M5.(4)顶层砌体门、窗洞口加小构造柱、小圈梁,与建筑物构造柱、圈梁连接为整体,以改善应力集中现象,以强度、变形性能优于砌体的钢筋混凝土构件抵抗温度应力,减轻顶层端部门窗洞口开裂现象。温度裂缝的治理措施

(1)对温度裂缝,不要忙于及早治理,等观察一个热胀冷缩周期,裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。鉴定裂缝是否稳定方法:可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸。形态完整无损,说明裂缝已基于稳定,不再有较大发展可能性。

(2)当细小裂缝不影响使用时可不修补,当裂缝造成墙面渗水,可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。

(3)对于裂缝较多且穿墙,影响美观和正常使用给用户造成不安全感时。可在裂缝墙体两侧用4Ф6@200或Ф6@500钢筋网片,两侧网片用铁丝固定后,用水泥砂浆外部抹面处理。设计过程中对砌体裂缝的主动控制

砌体结构裂缝一旦产生,就会降低建筑物的使用功能,严重裂缝还会影响结构安全,同时对裂缝进行“加固补强”困难较大,因此防止、控制砌体结构产生裂缝是十分重要的,尤其是在地震区更为重要,否则将产生严重后果。砌体裂缝的加固处理

(1)当屋面保温层未达到热工要求和节能标准时,应重做屋面保温层,使裂缝稳定,因为对温度裂缝仅做一般性的回固补强是无济于事的,必须从减少温度应力入手。保温层使用的绝热材料要满足表观密度、粒经、导热系数与含水率等各顶技术指标的要求,在施工中要严格按照设计和现行施工规范的要求施工,力求达到设计的保温效果。

(2)对地基不均匀沉降引起的砌体裂缝,应先加固地基,等沉降量达到稳定标准(平均日沉量0.02-0.03以内)后,再加固墙体。

(3)对外纵墙、横墙、内纵墙的裂缝采用钢筋网水泥砂浆抹面加固法,剔灰缝深12cm,必胀锚栓@500,呈梅花型分布。挂钢筋网,M10水泥砂浆40mL厚,3道成活,施工完后,要注意喷水养护预防空鼓。

(4)对于轻微裂缝可用水泥砂浆加107胶嵌补即可。结束语

控制裂缝的产生和扩展,是建筑工程中必不可少的一个重要环节,应引起足够重视,尤其在当前建筑物普遍向高层、大型化发展的形势下,制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。控制裂缝,重点在防,并需要从设计、施工上共同努力,采取有针对性的防裂措施,加大主动控制的力度,才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定,做到设计与施工紧密配合,控制裂缝是完全可以做到的。实践证明,过去许多工程凡是采取了控制裂缝措施的,一般都取得了良好效果,被评为真正的优质工程。砌体结构中墙体的温度裂缝是建筑工程质量中的多发病,虽然通常不会影响结构的安全,但影响建筑的美观、结构的耐久性。并且容易诱发商品房的纠纷。只要我们在设计和施工中重视这一现象,温度裂缝是可以控制的。

参考文献:

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转眼间,大学生活就要结束了,总结大学的生活,感觉获益还是颇多的,在这里需要感谢的人很多,是他们让我这大学三年从知识到人格上有了一个全新的改变。

感谢交通学院每一位老师对我的教育和指导,我的辅导员尚霞、我三年来各科的指导老师们,他们对工作的认真,对学生的教导都让我很敬佩。本文是在刘淑敏老师精心指导和大力支持下完成的。刘老师对工作的认真和严格是有名的,同学们都很喜欢她。我很庆幸有刘老师的指导,非常感谢她。

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