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混凝土裂缝论文提纲
编辑:雨后彩虹 识别码:12-792805 3号文库 发布时间: 2023-11-11 22:41:33 来源:网络

第一篇:混凝土裂缝论文提纲

目录

内容摘要...................错误!未定义书签。引言.....................错误!未定义书签。1混凝土裂缝的分类..................错误!未定义书签。

1.1按裂缝的成因分类..............错误!未定义书签。

1.2按裂缝产生的时间分类.............错误!未定义书签。

1.3按裂缝的形状划分..............错误!未定义书签。

1.4按裂缝的发展状态划分.............错误!未定义书签。2混凝土常见裂缝的成因.................错误!未定义书签。

2.1收缩裂缝................错误!未定义书签。

2.2温度裂缝................错误!未定义书签。

2.3沉陷裂缝及其他裂缝..........错误!未定义书签。3混凝土裂缝的预防措施.................错误!未定义书签。

3.1干缩及塑性收缩裂缝的预防措施...........错误!未定义书签。

3.2温度裂缝的预防措施..........错误!未定义书签。

3.3沉陷裂缝的预防措施..........错误!未定义书签。

3.4混凝土施工操作程序的预防措施...........错误!未定义书签。

3.5加强混凝土养护的预防措施............错误!未定义书签。

3.6其他裂缝的预防措施................错误!未定义书签。4混凝土裂缝的处理技术.................错误!未定义书签。

4.1表面封闭法...................错误!未定义书签。

4.2灌浆、嵌缝封堵法..............错误!未定义书签。

4.3结构加固法及混凝土置换法............错误!未定义书签。

4.4其他裂缝的处理方法..........错误!未定义书签。5常见的技术问题及解决办法................错误!未定义书签。6结论与展望................错误!未定义书签。参考文献...................错误!未定义书签。附录 错误!未定义书签。

第二篇:浅谈混凝土施工裂缝论文

浅谈混凝土施工裂缝

摘要:混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(另包括外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的工程复合材料。因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差、脆性大、容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明,几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(<0.05mm),一般对结构的使用无大的危害,可允许其存在;但是这些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制。

关键词:混凝土,施工裂缝,微裂缝,变形,收缩,原因,预防

目 录

第一章、混凝土施工裂缝的危害 第二章、混凝土施工裂缝产生的原因

2.1 温度变化引起的裂缝 2.2收缩变化引起的裂缝 2.3钢筋锈蚀引起的裂缝 2.4冻胀引起的裂缝 2.5沉陷不均匀引起的裂缝 第三章、混凝土施工裂缝的预防

3.1设计方面的主要控制措施

3.2混凝土材料及配合比方面的主要控制措施 3.3混凝土施工中的主要控制措施 第四章、混凝土施工裂缝补救措施 第五章、总结 参考文献

浅谈混凝土施工裂缝

第一章、混凝土结施工裂缝的危害

钢筋混凝土结构是多组分复合材料,在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的,这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话,它 对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的,有害与无害的界限由结构使用功能决定的。对钢筋混凝土,特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝,不会迅速导致破坏,只是限制裂缝宽度的问题,使其达不到有害程度。但实际使用过程中,钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下,细微裂缝会开始开展并相互贯通,从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响,形成危害。常见危害有:

⑴影响钢筋混凝土结构的承载能力;

⑵引起钢筋锈蚀,使保护层崩落;

⑶影响钢筋混凝土结构的正常使用;

⑷降低结构刚度,影响建筑物的整体性;

⑸影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命;

⑹影响建筑物的美观;

⑺裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大 的经济损失。

第二章、混凝土裂缝产生的原因

混凝土是一种非均质的复杂多种混和材料,从力学的角度讲其微观结构相组成之间主要的结合力是范德华力。因此其抗拉强度远低于抗压强度。当混凝土内部产生拉应力超过其抗拉强度时,就产生了裂缝。然而影响混凝土内部应力产生裂缝的因素有很多;就其产生的原因,大致可划分如下几种:

2.1 温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质,混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。尤其是在大体积混凝士施工过程中,其体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,具体的温度变化由混凝土本身的水化反应以及外界气温变化影响为主要因素。而且主要体现在大体积混凝土施工中。

2.2 收缩变化引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和干缩是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和碳化收缩。

发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩,塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝,混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为干缩(缩水收缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是干缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹,自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是收缩(如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是膨胀(如掺膨胀剂的膨胀水泥混凝土),大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。碳化收缩只有在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加快。碳化收缩一般不做计算。

2.3 钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

2.4 冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。

2.5 沉陷不均匀引起的裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

第三章、混凝土施工裂缝的预防

影响混凝土裂缝的因素很复杂,不是单一因素造成的。因此控制混凝土裂缝也不只是某一环节的事,涉及包括设计、混凝土原材料质量、混凝土配合比、施工过程中。因此需要在建筑施工过程中各个环节加以努力严格把关才能保证实现设计的混凝土结构的耐久性。

3.1 设计方面的主要控制措施

① 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。当无法回避时,应做局部处理,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时加强构造配筋,转角处增配斜向钢筋。

② 在结构设计中,应重视对于构造钢筋的配置,应该遵守国家建筑设计规范内容;特别是对于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。例如混凝土设计规范上规定当混凝土保护层大于40mm时应设置Ø6@150的抗裂构造网片;按双向板配筋:为使楼板计算简图与实际受力情况一致,现浇楼板应按双向连续板计算配筋。为减少开裂,宜采用双面配筋,增加表面配筋量。楼板最小配筋率,且应采用细直径螺纹钢筋。例如在单向板满足受力情况下选用直径较小的钢筋,双面配筋,可减小间距,加大配筋率,满足受力要求。

③ 增加楼板厚度:考虑到楼板双面配筋,并且楼板内暗敷电线管线较多,再加上楼面上30mm细石混凝土地坪常被取消等因素,现浇楼板厚度应为120mm。4.1.4 控制混凝土强度:多层、小高层住宅楼板预拌混凝土强度应≤C30,高层应≤C35。

④ 加强构造配筋:为克服墙角45°斜裂缝,应在墙角配置放射筋(特别在建筑物端部),长度大于1/3跨(不少于1.5~2.0m)。上部支座处负弯矩钢筋宜每隔1根设置1根通长筋,以抵抗板中裂缝及端头裂缝。除受力筋满足要求以外,分布筋间距应适当加密,间距150~200mm。使楼板受力均匀,增强混凝土抵抗温度、干缩变形能力。当选用冷轧扭钢筋时,最小配筋率应满足规范要求。

⑤ 管线敷设:预埋电线管位置应设置在楼板上下两皮钢筋当中,严禁两根管线交错叠放,可采用接线盒方式。当楼板厚度较薄时,应在管线外侧增加钢丝网。

⑥ 重视对结构薄弱部位、易开裂部位的处理,例如深基础与浅基础结合处、高低跨处、高层与底层结合处以及不同结构形式结合处等。

⑦ 设计中处理好柔性和刚性的关系。结构中所有构件都是约束与被约束的关系。所受约 束越强,产生足够变形的余地就越小,就越容易开裂。所以,设计过程中应重视结构中相连 构件的约束关系。不能一味的追求柔性或刚性,应灵活运用,达到柔性和刚性并重。

⑧ 设计中可根据实际情况推广使用新型混凝土材料: 补偿收缩混凝土,是指在混凝土中掺入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制的混凝土膨胀剂依靠本身的化学反应或与水泥其他成分反应,在混凝土硬化过程中产生一定的限制膨胀补偿混凝土硬化过程中的收缩(以干缩、冷缩为主),打到减少混凝土裂缝的效果。

抗裂纤维混凝土,是指在混凝土中加入聚丙烯纤维(或钢纤维),一方面使混凝土失水面积有所减少,水分迁移较为困难,从而使毛细管道收缩形成的张力有所减少。另一方面,低弹性模量的聚丙烯纤维相对于塑性浆体成为了高弹性模量材料依靠纤维材料与水泥浆之间的界面吸附粘接力、机械齿合力等,增加了材料抵抗开裂的塑性抗拉强度。材料表面的开裂状况得以减轻,甚至消失。另外由于纤维以单位体积内较大数量均与分布于混凝土内部,微裂缝在发展过程中必然遭受阻碍,消耗了能量,难以进一步发展。还有其纤维材料是惰性的,不会与混凝土中的其它材料发生反应。

⑨ 合理的留设施工后浇带,施工过程中混凝土可以自由的收缩,从而大大减少收缩应力,使混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力,提高混凝土抵抗温度变化的能力。

3.2 混凝土材料及配合比方面的主要控制措施

① 严格原材料检验试验:在拌制混凝土之前,必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试,不合格的材料不得使用。④、保证混凝土连续浇捣:在配备混凝土运输车辆时,应充分考虑交通路况的影响,确保混凝土浇捣的连续性,减少施工冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间过长时,应采取接浆处理等应急措施

② 合格确定混凝土的配合比和坍落度:在混凝土配合比设计时,应全盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生。坍落度应适当控制,不宜过大,多层和小高层小于140mm,高层宜小于180mm,尽可能较少混凝土的流动性。应选用高等级低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热。

③ 严格控制混凝土掺合料掺量:混凝土掺合量的掺量比例应合理,以保证混凝土早期强度,提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比,最大用水量应<180㎏/m3。

3.3 混凝土施工中的主要控制措施

① 制定详细的混凝土施工方案。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、施工工艺、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子,应选择当天气温较低时浇筑。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度(应当低于周围环境温度)。

② 浇筑大方量混凝土前应事先制定具有可操作性的施工方案,并在经有关方面批准后实施。土施工方案中要明确混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等,避免形成冷缝和因新、旧混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面,降低了混凝土的强度。一般大体积混凝土才送商品泵送混凝土,所以还要制定相关的泵送混凝,另外还必须进行混凝土的测温工作。从已有施工经验的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内。

③ 在施工过程根据规范合理的调整施工方案。例如调整水平钢筋配筋方案,将水平钢筋置于竖向钢筋外侧,有效减少了混凝土保护层厚度。增强了剪力墙表层混凝土的抗裂性。

④ 为消除商品混凝土的浅表收缩裂缝,应在混凝土表面终凝前的收水时,进行两次或三次压实收光,对掺加活性掺和料的混凝土更应增加收光次数,严禁在表面撒纯水泥进行压实收光,以免收缩裂缝的产生

⑤ 严格养护:楼板混凝土浇捣完毕后,根据当时室外气温,确定养护方案。冬、夏季节,应采取混凝土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完成后12h内,必须进行浇水养护。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,浇水养护不得少于7d;对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,浇水养护不得少于14d。

⑥ 控制拆模时间:模板的周转配置,应考虑到规定的拆模时间,跨度大于2m,小于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%,当跨度大于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的100%,防止过早拆模引起的混凝土损伤。同时,模板支撑立杆下部与楼面接触部位应设楔子顶紧,防止混凝土在浇捣过程中变形。

⑦ 楼板混凝土浇捣完成后,其强度未达到1.2N/mm2,施工人员不得在楼面操作及堆载材料

第四章、混凝土施工裂缝补救措施

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的正常使用。混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:

4.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

4.2 灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

4.3 结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.4 混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

4.5 电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。

4.6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合.第六章、结语

钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面,建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现,其有害程度是可以控制 的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的,设计、施工、材料等方面 因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的,必须全面系统的考虑。从裂缝 的分类入手,弄清裂缝出现的原因,对裂缝采取措施加以正确的处理,钢筋混凝土结构裂缝 问题将会逐渐得到圆满的解决。

参考文献

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[3] 陈磊、陈太林《混凝土裂缝产生的原因及其防治》[J],《新材料新装饰》,2004.1。[4] 徐雷,赵伟,成胜利,混凝土裂缝成因与控制[J].河南建材,2007.4.[5] 曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理[J].江西建材,2007.3.[6] 钟振武.现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及处理[J].山西建筑,2003.11.[7] 卫志华,卫思秀,王亚玲.混凝土裂缝级环氧树脂修补法探析[J].山西建筑,2004.1.[8] 张承杰

现浇混凝土结构裂缝的分析及预防 [J] 山西建筑,2006

第三篇:大体积混凝土裂缝防治论文

目录

一、摘要

二、前言

三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述3.1大体积混凝土裂缝形成的原因 3.2防止裂缝的措施 3.3采用合理的施工方法

四、小结

一、摘要

本文对大体积混凝土的施工进行了一次概述。重点对

大体积混凝土裂缝的产生与防治作出阐述。

关键词:

大体积混凝土

裂缝

防裂措施

施工方法

二、前言

近年来,随着国家经济的飞速发展和建筑技术的日新月异,建筑规模不断扩大,大型现代化建筑和构筑物不断增多,混凝土结构因其材料物美价廉、施工简便、承载力大、可饰性强的特点,得以被广泛应用,于是大体积混凝土也由此成为构成大型建筑或构筑物主体的重要组成部分。对于大体积混凝土,目前国内尚无一个确切的定义。日本建筑学会标准(JASS5)规定:“结构断面最小厚度在80㎝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°C的混凝土,称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。由此就引出了大体积混凝土开裂的问题,如果裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要结构部位,将会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时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,是一个值得研究的问题。

三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述

3.1 大体积混凝土裂缝形成的原因

产生裂缝的原因可分为两类: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 4

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。

3.1.1 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:混凝土浇注初期会产生大量的水化热,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一旦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,造成了温度骤降,也会导致产生裂缝;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。

3.1.2 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。这里主要介绍塑性收缩。3.1.3 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,表面蒸发的水分又不能得到及时补充,此时混凝土尚处于塑性状态,仅仅受到一点拉力,混凝土的表面就会出现不均匀的裂缝,出现裂缝以后,将进一步加大混凝土体内的水分蒸发,于是裂缝进一步扩展。3.2 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,所以为防止裂缝的产生,必须最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。3.2.1优选原材料

一.水泥

由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差要尽量采用早期水化热低的水泥,在满足强度和耐久性等要求的前提下,宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270~290kJ/kg)、严禁使用安定性不合格的水泥。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,此外水泥的细度将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。

二.掺加粉煤灰

为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,可以掺部分粉煤灰,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,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。但粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。

三.骨料(1)

粗骨料

由于粗骨料级配越好,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也越小,水化热就随之降低,有利于防止裂缝的产生。所以应尽量扩大粗骨料的粒径且粗骨料含泥量≤1%.(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,可减少混凝土的用水量和水泥用量,降低水化热,减少裂缝,但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,因此细骨料尽量用含泥量≤3%中粗砂。

四.加入外加剂

加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:

(1)减水剂对混凝土开裂的影响

减水剂主要用来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,有利于防止开裂。

(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,由于混凝土的强度随龄期增长而增大,当放热峰值出现时,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,减少运输过程中塌落度损失。

(3)引气剂对混凝土开裂的影响

引气剂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抗裂性能。但需注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制

(1)在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量,同时严格控制混凝土出机塌落度。

(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。

(3)搅拌后的混凝土,应及时运至浇筑地点,入模浇筑。在运送过程中,要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等现象,如发生离析现象,必须进行人工二次拌合后方可入模。

3.3.2 混凝土浇注、拆模

(1)混凝土浇注过程质量控制

浇注过程中应采用机械振捣。振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,宜将振动棒上下略有抽动,以使一下振动均匀。每点振捣时间一般以20~30s为宜,但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。间距均匀,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,浇注混凝土时要求分层浇注(分层的时间间隔做到有利于散热),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)浇注时间控制

尽量避开气温较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排夜间进行。(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差控制在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。3.3.3 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,如果此时受到冷空气的袭击,或者过份通风散热,使表面温度降温过大将很容易产生裂缝,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,需立即采取表面保护。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。3.3.4 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,这样可防止干缩裂缝,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,具体要求是:普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14天;矿渣水泥,火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于21天。

3.3.5 通水冷却

若在高温季节施工,则要在初期采用通冷水来降温,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。

四、小结

大体积混凝土结构裂缝预防和控制是一项系统工程,须从材料、设计、施工和维护四个方面综合解决。要积极采用先进技术,配合成熟的技术措施,在理论上提出可行的控制措施,在实践操作中采用切实可行、经济合理的技术。材料配置、施工组织方面,要科学组织、合理安排,严格按照施工规范,操作规程操作,不断改进操作工艺,加强养护,以预防和减少裂缝的产生,将工程裂缝损害控制在最小程度。

[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,[3] 覃维祖:《混凝土的收缩、开裂及其评价与防治》

混凝土,2001 [4] 迟陪云:《大体积混凝土开裂的起因及防裂措施》

混凝土,2001,[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,[6] 段 峥:《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》

混凝土,2003,[7] 尤启俊:《外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响》

混凝土,2004,2016年04月29日

第四篇:混凝土裂缝处理论文

混凝土裂缝处理论文 前言

混凝土是一种非均质脆性材料。由于施工和本身变形、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,由于裂缝的存在和发展通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,严重者将会威胁结构的安全。混凝土中常见裂缝及预防

2.1 干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或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。产生的原因主要有: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内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响耐久性,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。

主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是其干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制搅拌和施工中的配合比,用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强早期养护,并适当延长养护时间。五是在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,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,受高温或较大风力的影响,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,而此时的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。

主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑之前,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,保持终凝前表面湿润,或者在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。

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,化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止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。

2.4 温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝土的导热性能,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,而表面散热较快,这样就形成较大的内外温差,造成内部与外部热胀冷缩程度的不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过其抗拉强度极限时,表面就会产生裂缝,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,或者受到寒潮的袭击等,会导致表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善搅拌工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制温升、降低浇筑温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强温度的监控,及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束,浇筑前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强养护,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,表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。十四是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。

2.5 化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。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。

3.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,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层裂缝的处理。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,也可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

第五篇:大工论文浅析大体积混凝土裂缝

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本 科 生 毕 业 论 文(设 计)

题 目:浅析大体积混凝土裂缝

学习中心: 哈尔滨奥鹏学习中心 层 次: 专科起点本科 专 业: 土木工程 年 级: 11年 秋 季 学 号: 111153403365 学 生: 王黎明 指导教师: 阳志文 完成日期: 14年 7月 1 日

浅析大体积混凝土裂缝

内容摘要

大体积混凝土开裂后,其性能与原状混凝土性能差异很大,尤其是对耐久性(渗透性)的影响更大;混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化,严重影响其结构的长期安全和耐久运行。裂缝的产生大多在早期,因此,探讨裂缝产生的原因以防止裂缝的出现极具意义。本文首先讨论了大体积混凝土裂缝产生的主要原因,其次探讨了大体积混凝土裂缝的预防措施,然后分析了大体积混凝土裂缝的处理方法,最后结合工程实例,说明如何使混凝土的性状达到预期效果。

关键词:大体积混凝土;裂缝;应用

I

浅析大体积混凝土裂缝

目 录

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

言..............................................................................................................................1 1 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析................................................................2

1.1 水泥水化热.....................................................................................................2 1.2 收缩裂缝.........................................................................................................2 1.3 外界气温变化引起的裂缝.............................................................................2 2 大体积混凝土裂缝的预防措施................................................................................4

2.1 注意原材料的选择.........................................................................................4 2.2 采用合理的施工方法.................................................................................4

2.3 科学、合理的养护措施.................................................................................5 3 大体积混凝土裂缝的处理方法................................................................................6

3.1 表面修补法.....................................................................................................6 3.2 填充法.............................................................................................................6 3.3 结构补强法.....................................................................................................6 3.4 灌浆法.............................................................................................................7 4 案例分析....................................................................................................................8

4.1 案例一.............................................................................................................8

4.1.1 工程概况..............................................................................................8 4.1.2 预防措施..............................................................................................8 4.1.3 取得效果............................................................................................12 结论..........................................................................................................................13 参考文献........................................................................................................................14

II

浅析大体积混凝土裂缝

引 言

随着经济建设规模的扩大,建筑业向着高、大、深、重和复杂结构的方向发展。工业建筑中的大型设备基础,大型构筑物的基础;高层、超高层和特殊功能建筑的箱形基础或筏式基础;有较高承载力的桩基厚大承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构,大体积混凝土已大量地应用于工业与民用建筑中,国内一些学者对这个问题进行过大量的研究认为:混凝土材料结构是非均质的,有大量不规则的应力集中点,这些点由于应力首先达到抗拉极限强度,引起局部塑性变形,如果没有钢筋,继续受力,便在应力集中处出现裂缝,如适当配筋,钢筋将起到约束混凝土的塑性变形,分担部分混凝土的内应力,推迟裂缝的出现,提高混凝土极限拉伸的效果。也有部分学者认为混凝土配置钢筋不但起不到抵抗收缩应力的效果,反而会增加内部自约束应力,因为混凝土发生收缩,钢筋不收缩,相互之间会产生位移,由于钢筋和混凝土之间的黏结力存在,会引起自约束应力。本文主要研究大体积混凝土裂缝原因,预防措施及处理方法,并对实际案例进行研究,从而探讨大体积混凝土裂缝控制方法在实际中的应用。

浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析

大体积混凝土结构通常具有以下特点:混凝土是脆性材料,抗拉强度只有抗压强度的1/10左右。大体积混凝土的断面尺寸较大,由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升;以及在以后的降温过程中,在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量钢筋,或者不配钢筋。因此,拉应力要由混凝土本身来承担

1.1 水泥水化热

水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7 d左右,一般每克水泥可以放出500 J左右的热量,如果以水泥用量350—550kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17 500~27 500 kJ的热量,从而使混凝土内部升高。(可达70℃左右,甚至更高)。尤其对于大体积混凝土来讲,这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同,因此混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

1.2 收缩裂缝

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支承条件、钢筋等).将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

1.3 外界气温变化引起的裂缝

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裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,浅析大体积混凝土裂缝

外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。

浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝的预防措施

2.1 注意原材料的选择

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。于是,我们对于桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种。而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙,其他成分依次为硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。另外,水泥越细发热速率越快,但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。我们应该充分利用混凝土的后期强度,以减少水泥的用量。因为大体积混凝土施工期限长,不可能28 d向混凝土施加设计荷载,因此将试验混凝土标准强度的龄期向后推迟至56 d或者90 d是合理的。这是基于这一点,国内外很多专家均提出类似的建议。这样充分利用后期强度则可以每m3混凝土减少水泥40—70 kg左右,混凝土内部的温度相应降低4—7℃。

2.2 采用合理的施工方法

混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面保护,是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。而热应力的控制手段主要是控制混凝土的内外温差△T △T=Tp+Tr-Tf

式中:Tp为起始浇筑温度;Tr为水泥水化温升;Tf为天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。在温度较高的情况下进行施工,我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖,以减少阳光对其的辐射,同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的人模温度。在混凝土的内部通人冷却循环水,采用循环法保温养护,以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护。这样不但可以降低混凝土内外温差,防止表面产生裂缝,还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝,并且还可以使水泥顺利水化,防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值,可以在混凝土内埋设一定量的测温点,从而可以更好的了解混凝土的温度变化情况,一旦内

浅析大体积混凝土裂缝

外温差超过允许值25℃,好及时采取措施。如果是在冬季进行施工,因为要防止早期混凝土被冻问题。所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。但另一方面,正是由于天气寒冷,混凝土稳定温度一定较低,往往超过允许温差,不能防止混凝土裂缝要求。所以,混凝土浇筑温度在冬季施工时一般以5—10℃为宜,在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热,对原材料应视气温高低进行加热。加热石料时应避免过热和过分干燥,最高温度不应超过75℃。另外还要注意运输中的保温、浇筑过程中减少热量的损失以及保温养护。

2.3 科学、合理的养护措施

混凝土裂缝产生的原因是多方面的,对混凝土配合比进行合理设计后,必须有合理的施工措施配合。合理的施工措施,可以提高混凝土工程质量,降低裂缝数量。在工程中为控制混凝土裂缝所采取的施工控制措施主要有:浇筑控制、振捣控制以及对混凝土温度的控制。

浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝的处理方法

如果没有有效的预防措施,或者大体积混凝土的使用条件恶劣,会使大体积混凝土工程产生裂缝,对于这些已经产生的裂缝,需要有一些处理方法,来保证大体积混凝土的正常工作。本章就大体积混凝土裂缝的处理方法进行分析总结。

3.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,包括表面涂抹法和表面贴面法。它主要适用于修补稳定裂缝,同时裂缝宽度较细、较浅(宽度小于0.3mm)。当表面裂缝不多时,可在裂缝处用水冲洗,然后涂刷水泥净浆或将混凝土表面清洗干净并干燥后涂刷环氧树脂、沥青、油漆等;当表面有较多裂缝时,可沿裂缝附近用钢丝刷刷干净再用压力水清洗并湿润后,用水泥砂浆抹平或在表面刷洗干净并干燥后涂抹2~3mm厚的环氧树脂水泥。对于有防水抗渗要求的迎水面,可在混凝土表面刷洗干净并干燥后,粘贴2~3层环氧树脂玻璃或橡胶沥青绵纸等以封闭裂缝。

3.2 填充法

填充法主要适用于修补水平面上较宽的裂缝(大于0.3mm),根据裂缝的情况,可以直接向缝内填入不同粘度的树脂。宽度小于0.3mm的裂缝则应先将开裂部位剔凿成V形或U形槽口,然后清除浮灰,冲洗干净后先涂上一层界面剂或低粘度的树脂,以增加填充材料与混凝土的粘结力。

3.3 结构补强法

结构补强法是在结构构件外部或结构裂缝四周浇铸钢筋混凝土围套或包钢筋、型钢龙骨,将结构构件箍紧,以增加结构构件受力面积,提高结构的刚度和承载力的一种结构补强加固方法。这种方法适用于对结构整体性、承载能力有较大影响的深进及贯穿性裂缝的加固处理。常用的方法有以下几种: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。

浅析大体积混凝土裂缝

3.4 灌浆法

混凝土裂缝灌浆有水泥灌浆和化学灌浆两种,一般混凝土裂缝灌浆处理多采用化学灌浆。大体积混凝土施工裂缝的接缝灌浆、较宽混凝土裂缝的灌浆一般都采用水泥灌浆。上世纪60年代初,国内开始研究和处理工艺技术灌浆,应用环氧树脂、甲基丙烯酸酯进行混凝土裂缝灌浆处理,浅析大体积混凝土裂缝 案例分析

4.1 案例一

4.1.1 工程概况

哈尔滨市哈电大厦位于哈尔滨市香坊区三大动力路。本工程结构体系为混凝土框筒结构,地下2层,主楼18层,裙房6层,总高度为66.8m,总建筑面积为38000m2,基础采用850钢筋混凝土钻孔灌注桩,桩基总根数为494根,基础长度为127.28m,宽度为65m,埋深l0.5m,整个基础长向分3块,设2条“后浇带”,中间一块最长为74.3m,整个建筑物主楼与裙房的荷载通过基础底板传到桩基,基础底板厚2.3m,混凝土C35,S8,60d龄期,总方量为17600m3,其中A块2400m3,B块10600m3,C块4600m3,一次连续浇捣。底板钢筋配置情况:上部筋为直径32 ø 180双向两皮,下部筋为直径32 ø 140双向两皮,底板面筋的支承采用角铁支架,上铺10号槽钢,底板侧模采用以砖代模。本工程基础底板处于高水位软土地基中,并一次性浇捣。施工正值多雨炎热季节(7月中旬),因此必须采取有效的技术和管理措施来组织施工,以防混凝土有害裂缝的发生。

4.1.2 预防措施

大体积混凝土产生裂缝的原因是复杂的,而且往往是各种因素的综合,为防止混凝土产生裂缝,应着重控制温升,延缓降温速度,减少混凝土收缩,提高混凝土极限拉伸等方面采取一系列技术措施。1. 从设计方面采取技术措旌(1)利用混凝土后期强度:

大量试验证明,水泥用量每增减lOkg,水化热使温度相应升降1oC.本工程采用60d龄期的混凝土强度来代替28d龄期强度,控制温升速度,推移温升峰值出现时间。坍落度控制在120士20mm,初凝时间6h以上,砂率为42%。(2)设置“后浇带”:

本工程基础长度达127.28m,而建筑上又不宜设伸缩缝,所以通过设置“后浇带”来控制由于混凝土温差和收缩引起的裂缝发展,并达到不设永久性伸缩缝的目的,后浇带的宽度为lOOcm,并贯通地下、地上整个结构,但该部位钢筋连续

浅析大体积混凝土裂缝

不断。

(3)设置缓冲层

在底板的地梁、坑内水沟等键槽部位,可用厚度为30~50mm的聚苯乙烯泡沫或沥青木丝板作垂直隔离,以缓和地基对基础收缩时的侧向压力。(见下图)

图1 设置缓冲层

(4)避免应力集中

在大体积混凝土结构的孔洞或截面突变处,由于温度和收缩作用,会产生应力集中而导致开裂。应采取增配钢筋或设置过渡段的措施。(见下图)

图2 避免应力集中

(5)增设暗梁

在现浇钢筋混凝土地下室、水池等结构施工时,为了防止底板与边墙、边墙之间因约束应力产生的裂缝及边墙上部因边缘效应引起的裂缝,可在施工缝上下等薄

浅析大体积混凝土裂缝

弱部位增配4 ø 16~4 ø 22的钢筋予以加强。(见下图)

图3 增设暗梁

2. 裂缝控制的理论计算

(1)绝热温升的计算。根据计算公式: Tmax=WQ。/CR 式中:W一每m混凝土的水泥用量,本工程采用375kg/m; Q。——单位水泥28d的累积水化热,本工程用425号矿渣水泥; c一混凝土比热993.7J/kg·K; R--混凝土容重为2400kg/m3

所以Tmax=WQ。/CR=375×334770/993.7×2400=52.6oC,在浇捣施工时,基础处于一维散热,影响系数取0.85。

则Tmax=O.85×52.6=44.7oC 估计浇捣时入模温度为30~35oC,取32.5oC。则:预测基础中心温度为32.5+44.7=77.2oC(2)各龄期混凝土的温度升降值及降温差△T(t)。根据2.5m厚基础实测温度曲线,推算出本工程2.3m厚底板温度升降曲线(图4).

33浅析大体积混凝土裂缝

图5 预计基础中心降温曲线

3. 从原材料方面采取技术措施

(1)水泥。为降低大体积混凝土的水化热,本工程采用低水化热的上海水泥厂散装425号矿渣硅酸盐水泥,水泥用量为375kg/m3。

(2)外加剂。本工程商品混凝土中掺入EA-2缓凝型减水剂,降低水化热峰值,掺量为水泥用量的0.6%。

(3)掺加料。混凝土中掺入一定数量的粉煤灰,不仅能代替部分水泥,还能改善混凝土的可泵性,降低混凝土中的水泥水化热量,使混凝土温升峰值得到控制。本工程采用Ⅱ级磨细粉煤灰,掺量为60kg/m3。

(4)粗、细骨料。大体积混凝土尽可能选用5~40mm的石子,因为增大骨料粒径可减少用水量,混凝土的收缩和泌水可随之减少。本工程采用粒径为5~40mm优质粗骨科,要求筛分比标准,石子含泥量小于1%。黄砂采用中粗砂,细度模数2.3以上,黄砂含泥量小于2%。4. 从施工工方面采取技术措施

本工程混凝土浇捣时间为7月中旬,最高气温达到36oC。为了确保混凝土能连续浇捣,减少混凝土在白天气温下的冷量损失和降低混凝土的入模温度,在施工方面采取了如下技术措施:

(1)配备足够的混凝土搅拌车及泵车,确保工程能一次连续浇捣完毕,本工程运输共有真如、长桥搅拌站和华夏预拌混凝土公司参加,华夏预拌站为备拌站,搅拌运输车辆共配置63辆,其中真如18辆、长桥25辆、华夏20辆。汽车泵配置5

浅析大体积混凝土裂缝

台(1台备用)。

(2)混凝土搅拌站预先将砂、石料入库,防止日光曝晒,同时在砂、石堆场上洒水,以降低温度。

(3)在储车场配置水源,在混凝土输送车的转筒上经常浇水散热,在混凝土输送管道上全部用湿草包包裹,并经常浇水湿润散热。

(4)现场设临时指挥小组,加强车辆调度、平衡,尽量减少商品混凝土的运输时间和储车场的等待时间。

(5)加快浇灌速度,不使混凝土产生冷缝。采用5台汽车泵,斜土路布置4台,旭升街布置1台,整个基础先浇捣A块,再浇捣B块、c块,每块混凝土浇捣均由北往南进行,5台泵车齐头并进,按斜面分层,薄层浇灌,循序推进,一次到顶的浇筑方法,减少混凝土的暴露面积,从而减少在白天外界气温下的冷量损失。(6)每台泵车硬管出料口布置振动机4台,2台振动机在卸料点,另2台布置在坡角处,最下一皮振动时,操作人员需置于2.3m底板内,确保下皮振捣密实。在振捣时震动棒需直上直下,快插慢拔,插点形式为行列式,插点距离600ram左右,上下层震动搭接50~lOOmm,每点震捣时间20~30s。

(7)做好混凝土振捣过程中的泌水处理:由于大流动性的混凝土为一个大坡面,泌水沿坡面流到坑底,通过侧模底部开孔将泌水排出基坑,当混凝土浇至离南面地墙边lOm时,中间两台泵车改变浇灌方向,由底板边向中部浇捣,形成集水坑,及时用水泵将泌水排除,这样可以提高混凝土质量,减少表面裂缝.5.加强混凝土的养护

根据本工程的具体情况,采用了薄膜加草袋的养护方法。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。事实证明及早回填是最好的养护方法。

4.1.3 取得效果

通过以上对大体积混凝土裂缝产生的原因进行分析,并采取相应的技术措施,通过哈尔滨市哈电大厦基础底板大体积混凝土施工的实例表明,只要选择适合原材料并加以合理设计,合理施工并加强养护工作定能提高混凝土的抗裂度,这样能够控制和防止大体积混凝土的温度裂缝。

浅析大体积混凝土裂缝 结论

大体积混凝土的施工技术,涉及到经济、技术、设计、管理、施工等诸多方 面。要想保证大体积混凝土的施工质量,需要建设单位、设计单位、施工单位、材料供应商等单位的综合管理、科学组织、合理安排、严格执行。本文通过哈尔滨市哈电大厦大体积混凝土施工技术的研究,总结出要选择适合原材料,合理设计、施工,并加强养护可以防止大面积混凝土裂缝的产生。

浅析大体积混凝土裂缝

参考文献

[1] 赵诗娜.大体积混凝土结构有限单元法应用研究.哈尔滨工业大学硕士学位论文,2013.[2] 刘禀京.混凝土技术.第三版.人民交通出版社,2013.89-90.[3] 侯君伟.现浇混凝土建筑结构施工手册.机械工业出版社,2011.19-21.[4] 张锡恒.对大体积混凝土施工技术若干问题的探讨.工程质量,2012年7月5日,第1版.[5] 陈志刚.工程结构裂缝控制.哈尔滨工业大学出版社,2013,第1版

混凝土裂缝论文提纲
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