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关于建筑混凝土结构裂缝常见问题及控制措施探讨.docx

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资源描述

1、关于建筑混凝土结构裂缝常见问题及控制措施探讨摘要:在现实建筑工程中建筑混凝土结构裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,建筑混凝土结构裂缝轻者影响美观,重者破坏房屋结构的安全性,降低房屋的抗震能力和房屋的正常使用,特别是一些住宅楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉纠纷等。有效控制工程混凝土结构裂缝常见问题,是一项较为复杂的系统工程,影响因素涉及建设、设计、勘察、施工、监理、质量监督、工程检测、建筑材料、气候环境、后期使用维护与管理等多方面,需要工程建设各责任主体及相关各方共同努力。现结合多年来施工实践中的经验和教训,着重介绍在建筑工程施工过程中建筑混凝土结构裂缝的控制技术措施。 本文首先简述了我国混凝

2、土结构发展的现状,接着分述了建筑混凝土结构裂缝常见问题,随后分析了各种混凝土结构裂缝产生的原因,并提出了相应的预防措施,以有效地解决混凝土结构的裂缝问题,从而提高建筑物的质量。 关键词:混凝土结构 裂缝 控制措施AbstractBuilding construction in the real cracks in concrete structures, is more difficult to overcome the common problem of the quality of the construction of concrete structural cracks from th

3、e impact of light beautiful, re-housing those who undermine the safety of the structure, reducing the capacity of the Housing Authority and Housing seismic normal use, In particular, some residential floor cracks occurred, often lead to disputes and other complaints. Effective control of cracks in c

4、oncrete structure works Frequently Asked Questions, is a more complex systematic project, the impact of the factors involved in building, design, surveying, construction, supervision, quality monitoring, engineering testing, construction materials, climate and environment, post-use maintenance and m

5、anagement many, the need for project construction and the main responsibility for the joint efforts of relevant parties. Construction is now combines the practice of many years of experience and lessons focused on the construction process of the construction of concrete structural cracks in the buil

6、ding control technical measures. The thesis first outlines the construction of concrete structural cracks frequently asked questions, followed by an analysis of cracks in concrete structures of various causes and the corresponding preventive measures to effectively address the issue of cracks in con

7、crete structure, thereby enhancing the quality of buildingsKey words: Concrete Structures Cracks Control measures 目 录第一章 文献综述1.1 引言 21世纪以来,城市基础建设日益与人文、自然环境和谐,建筑工程空间进入了一个前所未有的发展阶段,而混凝土结构施工技术已在日常建设中得到了广泛的应用。所以,有效的进行混凝土施工和混凝土结构裂缝常见问题及控制措施已成为当今城市现代化建设的重要课题。随着我国经济的发展,工程建设规模的不断扩大,混凝土在结构中的应用越来越广泛,施工中的混凝土裂缝

8、问题日显突出,并成为具有相当普遍性的问题。各种裂缝问题作为长期困扰混凝土结构的主要难题,涉及到建筑材料、设计、施工和管理等多方面的因素。然而,有关规范中关于土木工程的裂缝控制条款还不够完善,工程中的控制实施主要依靠实践经验,缺乏理论依据。因此,如何有效地解决混凝土结构的裂缝问题,从而提高建筑物的质量,也成为目前亟待解决的问题。1.2 我国混凝土结构发展的现状第二章 常见的混凝土结构裂缝问题及产生原因2.1混凝土施工中的常见质量问题 2.1.1蜂窝 蜂窝指混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙似蜂窝状的窟窿。 2.1.2露筋 露筋指混凝土内部主筋、副筋或箍筋局裸露在结构构件表面

9、。灌筑混凝土时,钢筋保护层垫块位移,或混凝土保护层太小,或保护层处振捣不实,或振捣棒撞击钢筋,使钢筋位移,造成露筋。 2.1.3麻面 麻面指混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点而形成的粗糙面。当模板表面粗糙,杂物未清理干净,模板未浇水湿润或湿润不够,构件表面混凝土失水过多等情况就可出现麻面现象。 2.1.4孔洞 孔洞指混凝土结构内部有尺寸较大的空隙,局部没有混凝土或蜂窝特别大,钢筋局部或全部裸露。 2.1.5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,由于受到基础或老混凝土的约束,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

10、大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。 而混凝土是现代水工建筑物上应用最广、用量极大的建筑材料,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现会降低建筑物的抗渗能力,引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的使用功能。裂缝产生的原因很多,有收缩变形引起的裂缝,有混凝土自身质量引起的裂缝,有养护环境不当引起的裂缝等等,在实际工程中要区别对待,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,保证建筑物安全地工作。为了尽量避免工程中出现危害性的裂缝,以下本文就混凝土中常见裂缝的产生原因及预防措施进行详细分析和论述。 2.2常见

11、的混凝土结构裂缝产生原因分析 混凝土是一种抗拉能力极低的脆性材料,尤其工业建筑改扩建项目,在施工和使用过程中,当发生温度、湿度变化,轧机震动、地基不均匀沉降时,极容易产生裂缝。近年来,随着建筑技术、建筑材料、施工工艺的发展和试验检测手段的进步,不仅重视其物理性能,同时重视其化学性能。 2.2.1 材料质量 材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好。若工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”,所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。 2.2.2 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、方向决定与地基变形的情况,由

12、于地基变形的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。 2.2.3 施工工艺 施工工艺着重强调以下几点: (1)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。 (2)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、支撑的地基下沉等都有可能造成混凝土开裂。 (4)混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。 2.2.4 结构受荷 结构受荷后产生裂缝的因素很多,

13、施工中和使用都可能出现裂缝。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%一40%的设计荷载,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都在设计荷载的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,规定裂缝的最大宽度为0.20.3mm。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。 2.2.5 设计构造 结构构件截面突变或因开洞、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

14、附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。 2.2.6 湿度变形裂缝 普通混凝土在空气中硬结时,体积会发生收缩,由而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。这类裂缝,在现浇剪力墙、水池底和壁等工程结构中最为常见。 2.2.7 徐变裂缝 结构构件在内应力的作用下,除瞬时弹性变形外,其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。据文献记载受弯构件由于徐变变形的作用,其长期变形值可增加23倍,因变形量加大而使拉区混凝土承受拉应力,造成裂缝的出现。预应力构件因徐变会产生较大的应力损失,降低了结构的抗裂性能。此

15、类裂缝常见于受弯构件的拉区,其特征与承受荷载出现裂缝相同。2.3 混凝土裂缝根本预防措施 2.3.1 材料选用 (1)水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安全性不合格水泥。 (2) 粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料。级配良好,孔隙率小,无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。 (3)细骨料:宜用颗粒较粗、孔隙较小,含泥量较低的中砂。 (4)外掺料:宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。 2.3.2 配料 配合比设计:采用低水灰比、低用水量,以减少混凝土的收缩。禁止任意增加水用量。配制混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌要均匀,离析的混凝土必须

16、重新拌匀后,方可浇灌。 2.3.3 配筋 钢筋配置应严格按施工图施工,尤其应重视:钢筋品种、规格、数量的改变、代用,必须考虑对构件抗裂性能的影响。钢筋位置要正确。保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂,钢筋间距过大易引起钢筋之间的混凝土开裂。 2.3.4 模板工程 钢筋混凝土结构裂缝的预防,在模板工程中应注意: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(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。合理掌握拆模时间,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值。 2.3.5 混凝土浇筑 混凝

17、土浇筑时应防止离析显现,振捣应均匀、适度。加强混凝土的早期养护时间。在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及时进行喷水养护。当浇水养护有困难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿等方法。 2.3.6 施工技术 (1)加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探,当探出有不利地质情况时,必须先对其加固处理,并经验收后,方可进行下一步施工。 (2)开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。合理安排施工顺序。相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深基础,以防止基坑开挖破坏已建基础的地基。 在现代建筑施工过程中,钢筋混凝土工

18、程尤为显见,混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量,在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。第三章 实际施工案例中混凝土结构裂缝产生原因及预防措施3.1 现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及预防措施 现浇钢筋混凝土楼板的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,楼板裂缝轻者影响美观,重者破坏房屋结构的安全性,降低房屋的抗震能力和房屋的正常使用,特别是一些住宅楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉纠纷等。3.1.1 现浇钢筋混凝土楼板裂缝

19、产生的原因3.1.1.1 设计方面的原因 平面布局不合理、尺寸较长,伸缩缝、后浇带设置不合理,一些过大的房间、阳台、门窗洞口,使得砖混结构墙体这个主要承重构件布置不足或严重削弱。现浇楼板边端约束受此影响发生改变,应力集中使楼板的整体变形不一致。还有冷轧带肋钢筋在钢筋混凝土现浇楼板中使用,与采用普通钢筋相比,降低了楼板的配筋含量,同时冷轧带肋钢筋比常规钢筋细,特别是板内负弯矩筋,在施工中易受弯变形和移位。单块面积过大的现浇钢筋混凝土板变形较大,受温度、干缩、板端约束以及施工影响较敏感,受其板边端约束以及湿度收缩而产生角拉应力引起斜向裂纹较严重,当角拉应力很大时,将导致裂缝产生并贯通板厚。对此设计

20、人员依然按常规方法对大跨度及面积较大、较厚板进行设计,而对其变形及抗裂性能未曾给予足够的重视,仅引用国家标准或标准图集的构造措施,很少单独提出有关防裂的要求和措施。 3.1.1.2 施工方面的原因 (1) 混凝土的水灰比、坍落度过大或过量使用粉砂。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、外加溶液的计量偏差将直接影响混凝土的强度,而采用含量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送混凝土为了满足泵送条件,坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝。混凝

21、土浇筑振捣后,由于粗骨料沉落而挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小,从而造成表面砂浆层与下层混凝土过于干燥,再加上模板吸水量大,容易引起混凝土的塑性收缩产生裂缝。 (2)混凝土浇捣后过分抹干压光和养护时间不当。施工中过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起混凝土表面体积碳化收缩,导致楼板表面龟裂。 而养护时间不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因,过早养护会影响混凝土的胶结能力,过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低

22、,不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是冬、夏两季,因昼夜温差较大,养护时间不当最容易产生温差裂缝。(3) 楼板的弹性变形及支座处产生负弯矩。施工中在混凝土未达到规定强度时,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就加荷载等都可以直接造成楼板的弹性变形,致使混凝土在早期强度较低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生裂缝。施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯等都会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。 (4)后浇带施工不慎。为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带的方法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工

23、未留企口缝;板的后浇带不支模板,造成斜坡槎;疏松混凝土未能彻底凿除等都可能造成板面裂缝。 (5)预埋线管而造成的板面裂缝。预埋线管,特别是多根线管的集散处将会使截面混凝土受到较多削弱,从而引起应力集中,是容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管的直径较大,房间开间宽度也较大,并且线管的敷设走向重合于(即垂直于)混凝土的收缩和受拉方向时,也很容易发生楼面裂缝。 3.1.2 现浇钢筋混凝土楼板裂缝预防措施3.1.2.1 设计方面 设计人员在设计过程中对建筑物四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密加粗。对于外墙转角处的放射性钢筋,

24、采用双层双向钢筋加密加强后,纵、横两个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45。斜角裂缝的发生和转移,并且放射性钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩钢筋下压,减少了板面负弯矩钢筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头(即拐角)容易翘起造成平仓困难,所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。3.1.2.2 施工方面 (1) 原材料中严禁采用特细砂。细砂、海砂等产品。 (2) 配合比设计要求:根据实践的经验,砂率不宜大于40;每立方米混凝土中粗骨料不宜小于1000kg,水泥用量不宜小于250kg。 (3)混凝土掺合料:通过配合比实验确定其用量,一般粉煤灰

25、掺量不宜大于水泥用量的15%;矿粉掺量不宜大于水泥用量的20%。 (4)用水量:每立方米混凝土中最大用水量不应大于180kg。若达不到要求,则应采取掺加高性能减水剂等技术措施。 (5) 坍落度的要求:应控制混凝土的最大坍落度,在多层或小高层建筑中不宜大于15cm,在高层建筑中不宜大于8cm。 (6)建设单位应该采用合理的工期来要求进度,施工单位在保证混凝土质量的前提下方可考虑工期,并应该制定模板及其支架拆除顺序及安全措施的施工方案。模板的配置应该先考虑天气气温等影响因素。 (7) 施工间隔:混凝土强度达到要求前, 不得在楼板上踩踏或安装模板及支架,更不得在其上堆放砖、模板等重物。根据实践经验,

26、在混凝土浇筑后24小时后,再进行下道工序施工。 (8)混凝土养护:应该严格按照规范进行。尤其应该做到在浇筑后的12小时以内对混凝土加以覆盖并保温养护,混凝土浇水养护的时间对一般混凝土不得少于7天,对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于l4天,对后浇带处的混凝土,不得少于30天浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。 (9)拆模时间:严格控制现浇楼板底模及其支架的拆除时间,混凝土浇筑时应该留置同条件自然养护试件,在拆模前应该检查同条件养护试件强度试验报告,符合要求才能拆模。后浇带模板的拆除应该按照施工技术方案执行。 (10)浇捣混凝土时应加强施工控制,不得使钢筋产生位移,挑板、挑梁处的负钢

27、筋应该设置撑脚。 (11)严格控制在楼板上任意堆放重物,特别是控制好在装修过程中的重物堆放。 面对目前建筑施工中现浇楼板容易出现的裂缝,不能仅仅从某一方面加以控制 要科学合理地考虑各种存在的影响因素,采用综合治理的方式予以根除,在这方面一是需要有关方面的能力合作,二是依赖于科技进步,应用新技术、工艺、新材料来丰富和完善防治手段。 3.2 大体积混凝土浇筑温度裂缝产生的原因及预防措施3.2.1 大体积混凝土浇筑温度裂缝产生的原因 结构物在实际使用中承受各种荷载,当结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时,结构就可能出现裂缝。外荷载的直接应力和次应力、温度变化、缩胀以及不均匀沉降等都会产生裂缝。大体积混

28、凝土常见的质量问题是混凝土结构产生裂缝。造成结构裂缝的原因是复杂的,综合性的。但是,大体积混凝土从浇筑时起,到达到设计强度止,即施工期间产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程,水泥用量多,结构截面大,因此,混凝土浇筑以后,水泥放出大量水化热,混凝土温度升高。由于混凝土导热不良,体积过大,相对散热较小,混凝土内部水化热积聚不易散发,外部则散热较快。升温阶段,混凝土表面温度总是低于内部温度。依据热胀冷缩的原理,中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快,中心部分与表面质点间形成相互约束,中心属于约束膨胀,不会开裂;表面属于约束收缩,当表面拉应力(t)超过混凝土的极限抗

29、拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。 随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热,大体积混凝土由升温阶段过渡到降温阶段,温度降低,体积收缩。由于混凝土内部热量是通过表面向外散发,降温阶段,混凝土表面温度与中心温度仍然存在差值,如果过大,同升温阶段一样产生表面裂缝。降温过程,混凝土体积收缩,同时,考虑到边界条件和地基的约束,属于约束收缩。但此时,混凝土龄期增长,强度增大,弹性模量增高,因此,降温收缩产生的拉应力较大,除了抵消升温时产生的压应力外,在混凝土中形成了较高的拉应力(t),超过混凝土的抗拉强度关,就引起大体积混凝土的贯穿裂缝。 水泥水化硬化,水是必备的前提条件,但混凝土为了满足施工和易性的要求

30、,通常所加水量是水泥水化所需水量的数倍,多余的水为游离水,游离水容易蒸发,引起体积收缩(称为干缩)。干缩与混凝土降温产生的冷缩叠加,增大了混凝土中的拉应力,加剧了混凝土中裂缝的产生。 3.2.2 体积混凝土浇筑温度裂缝预防措施 在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土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、混凝土块体的内外温差及降温速度,是防止混凝土出现有害温度裂缝的关键。自上世纪初开始,有关大体积混凝土防裂问题就得到研究。美国通过箭石坝(1915年,高107米)、胡佛坝(1930年,221米)等大坝的建设对大体积混凝土进行了全

31、面的研究,在上世纪60年代就得到了一套比较定型的大体积混凝土设计、施工模式。即采用低热水泥或一部分用活性掺合料;降低水泥含量以减少总的水化热量;限制浇筑层厚度和最短的浇筑间歇期;采用人工冷却混凝土组成材料的方法来降低混凝土的浇筑温度;在混凝土浇筑以后,采用预埋冷却水管,通循环水来降低混凝土的水化热温升;保护新浇混凝土的暴露面,以防止突然的降温,在极端寒冷地区,掩盖在棚内进行人工加热。在酷热季节,采用棚盖来防止新浇混凝土暴露面避免日光直射,并同时用喷雾的办法来防止混凝土过早的凝结和干燥,要求在各种条件下,混凝土的养护至少在14d以上,此外,还采用浇筑层厚与间歇期随不同浇筑温度而变化的浇筑办法。前

32、苏联在1977年修建托克托古尔电站也形成发展了一套行之有效的大体积混凝土温控防裂措施,即托克托古尔法。 由水利工程中总结出来的大体积混凝土温度裂缝控制方法和措施在建筑工程实践中也得到应用,取得了很好的效果。根据这些工程实践,可以看到建筑工程中大体积混凝土的温度裂缝控制要在设计、施工和检测三个方面采取一系列的技术措施。 (一)设计控制措施 尽可能选用强度等级低的混凝土,充分利用后期强度。随着高层建筑和超高层建筑的不断出现,大体积混凝土的强度日益增大,出现C40-C50等高强混凝土,设计强度过高,水泥用量大,水化热量高。而高层建筑的建设周期长,在混凝土的早龄期,荷载远未达到设计荷载值,可以利用混凝

33、土的60d或90d后期强度,这样可以减少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土浇筑块体的温度升高。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温差和降温速度控制的难度降低,也可降低保温养护的费用。用于大体积混凝土的强度在C25-C35的范围内选用,水泥用量最好不超过380kg/m3。 (二)施工控制措施 合理选择原材料、优化混凝土配合比。按照混凝土设计强度要求合理选择原材料、优化混凝土配合比使混凝土的绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、线膨胀系数较小。具体是: (1)采用低水化热、高强度水泥,以降低水泥水化热,提高混凝土的抗裂能力。所用的水泥应进行水化热测定

34、,水泥水化热测定按现行国家标准水泥水化热实验方法(直接法)测定,要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25kJ/kg; (2)采用导热性好、线膨胀系数小、级配合理的骨料,减少混凝土温度应力。根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径。选择合理的最大粒径,尽可能选用较大的粒径。例如5-40mm粒径可比5-25mm粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6-8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,因而减少泌水收缩和水化热。要优先选用天然连续级配的粗集料,使混凝土具有较好的可泵性,减少用水量、水泥用量,进而减少水化热。细集料以采用级配良好的中砂为宜。实践证明:采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂

35、可减少用水量20-25 kg/m3,可降低水泥用量28-35 kg/m3,因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩;(3)优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化; (4)掺用混合材料以减少用水量、节约水泥,降低混凝土的绝热温升,提高混凝土的抗裂能力; (5)掺用外加剂减缓水化热的发生速率。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入水泥重量0.25%的木钙减水剂,不仅使混凝土工作性能有了明显的改善,同时又减少10%拌和用水且节约10%左右的水泥,从而降低了水化热。

36、 一般泵送混凝土为了延缓凝结时间,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,宜加膨胀剂,但膨胀剂的选取需要注意。 3.3 其他几种实例混凝土裂缝的预防措施3.3.1干缩裂缝(1)选用收缩量较小的水泥,按收缩值大小排序为:矿渣水泥、普通水泥、粉煤灰水泥。(2)选择适当的水灰比。混凝土的水灰比过大或过小,抗裂性都会降低,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。(3)降低混凝土的周围约束。若混凝土周围约束过大,内部拉应力无法释放,拉应力增大而使混凝土干裂。因此,应减少混凝土的分仓长度,以使混凝土内部拉

37、应力能够充分释放。(4)添加适量膨胀剂。适量添加膨胀剂后可以使混凝土体积膨胀,在混凝土内部产生压应力,部分抵消了混凝土因毛细孔隙干燥而产生的拉应力,从而起到控制干缩裂缝的作用。(5)混凝土的养护。加强混凝土的早期养护,并适当延长裂缝混凝土的养护时间,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。3.3.2 塑性收缩裂缝(1)选用干缩值较小和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)施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖

38、向变截面处宜分层浇筑。(5)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哂养护剂等进行养护。(6)在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。3.3.3 沉陷裂缝(1)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。(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。3.3.4 温度裂缝(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥。(2)减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰和高

39、效减少剂等来减少水泥用量,降低水化热。(3)在混凝土中掺加一定量的外加剂,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。(4)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)热天浇筑混凝土时应减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温度升高,降低浇筑混凝土的温度。当采用多种降温措施,还不能控制混凝土的入仓温度时,可以采用夜间浇筑的方法,工作中把其他工序的施工安排在白天进行,而把混凝土浇筑安排在夜间时间。(6)在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减少混凝土的内外温差。(7)

40、预留温度收缩缝。(8)减少约束。一要合理地分缝分块;二要避免基础过大起伏;三要合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。(9)加强混凝土温度的监控,及时采取冷却保护措施。(10)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。(11)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。(12)在混凝土中配置少量的钢筋将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。3.3.5 碱骨料反应裂缝(1)选用碱活性小的砂石骨料。(2)选用低碱水泥和低碱或无

41、碱的外加剂。(3)选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。3.3.6 钢筋锈蚀引起的裂缝(1)钢筋原材料和加工后的半成品都要作防潮处理。(2)钢筋安装前表面要作清洁处理。(3)保证钢筋保护层的厚度。(4)混凝土级配要良好。(5)混凝土浇筑要振捣密实。第四章 结论与建议4.1 结论综上,我们可以得知引起工程混凝土质量问题的因素主要如下: 4.1.1 原材料存在的质量问题 如水泥过期,外加剂质量不合格,钢筋强度不够,骨料含有有害杂质超标等情况。 4.1.2 原材料配合比例不科学 主要有水泥品种选用不当,水泥与骨料配合比不科学,外加剂使用比例不当,钢筋捆扎不科学等因素。 4.1.3 施工操作与工序交接不规范

42、 主要有搅拌运输时间过长,浇筑速度过快,钢筋骨架构造不当,模板钢度不足,施工缝接茬处理不好,过早拆模等。工序交接必须坚持上一道工序完成时,经验收合格, 才能进行下一道工序的原则。若发现不合格, 即进行返修。再次验收,直到合格。 4.1.4 和易性的影响 和易性是混凝土拌和物的流动性、粘聚性、保水性等多种性能的综合表述。当和易性良好时,混凝土易振实,不产生离析,能够获得均质密实的浇筑质量。当和易性不好时,易产生蜂窝、孔洞等问题。实践表明,和易性良好的混凝土才便于振实,且应具有较好的粘聚性,以免产生离析现象。4.1.5 温度、湿度等因素的影响 主要因素是环境温度与湿度变化很大,混凝土、钢筋受到不同

43、程度的腐蚀等等,导致的最普遍的影响是混凝土出现裂缝,还有材料强度降低、构件承载力减小等现象。 4.1.6 构件受力变形使内应力超越材料强度 如拉伸、压缩、剪切、弯曲、扭转等外力状态,变形有因过大不均匀沉降、因收缩和温度变形受到约束等因素。 4.2 建议通过本文论述和研究,本人对在混凝土施工中提出了三点总结和建议。4.2.1 狠抓原材料的质量进口关 “工程质量,人命关天”。质量检测人员必须高度重视原材料的质量,狠抓原材料的质量进口关。原材料的质量,对混凝土质量及施工工艺有很大影响。为了保证混凝土的质量,在生产过程中,一定要对采用的原材料检验质量,全部符合技术指标方可采用。水泥、砂、石子性能指标必

44、须达到规范要求。如水泥强度的波动,将直接影响混凝土的强度;骨料含水量的变化,对混凝土的水灰比影响极大。骨料中含有有害物质超标,则会降低混凝土的强度,削弱骨料与水泥石的粘结,产生有害的膨胀物质。对混凝土集料来说,影响配合比组成变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率,含泥量的变化和石子含粉量的影响。在混凝土生产过程中,对原材料的质量要经常检测,还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并制定相应的对策。总之,要从原材料进口处把握质量关。 4.2.2 按科学比例配制混凝土 试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定能与实际施工条件想适应,或当施工设备、运输方法、施工气候等变化时,所要求的混

45、凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工条件要求,需将混凝土含水率及用水量作适当调整。混凝土配合比,需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工及达到工程要求的强度。为改善混凝土性能,提高混凝土强度,应加入适量的不同类型的外加剂,优化其配制比例,在施工中效果更明显。但是,当结构物混凝土浇筑成型不够密实,试件强度就随之降低。在浇筑结构物的混凝土时,特别是当结构物形状及配筋情况复杂,气温变化较大和施工很不方便时,就很难把结构物各部位的混凝土浇筑成如同试件的质量一样。 4.2.3 规范工序交接程序,严抓每道工序质量 原材料的质量关、混凝土科学配合比例、搅拌均匀运输,浇筑振实成型

46、,养护等施工工序必须按有关规定,经现场监理人员检查、验收、签字方可。工序交接必须坚持上一道工序完成时,经验收合格,才能进行下一道工序的原则。可以先由施工单位自检或专职检查人员检查,发现不合格,必须返修。返修后认为合格的,需要通知现场质量监理人员检查,若检查还不合格,还须立即返修;直到监理人员签署合格意见,才可进行下道工序。如钢筋混凝土工程,在模板安上后,未经检查,不得架立钢筋;钢筋架设后,未经检查,不得浇注混凝土等。 以上是本人对混凝土施工中出现的质量问题与应对措施的初步见解。在实际施工中,由于所处的环境变化大,施工难度不一,会碰到许多复杂的新难题,有待同行们努力钻研,共同克服施工难题。 参考文献1李彤厚.大体积混凝土承台施工温度裂缝控制实例J.建筑技术开发,2001.10. 2吴义明等.大体积高强混凝土转换层板温度裂缝控制J.混凝土,2002.7. 3曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施J.建筑结构,2006.8. 4陈晓东浅谈商品混凝土结构裂缝的控制泰州职业技术学院学报2004-2 5商品混凝土结构裂缝产生原因及预防措施科技咨询建筑科学2004-4 6 周维博, 李立新, 何武权, 等. 我国渠道防渗技术研究与进展J. 水利水电科技进展, 2004,24(5):60-63. 7 建功. 发展节水农业推广渠道防渗新成果J.

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