防裂范文10篇

时间:2023-03-24 04:43:19

防裂范文篇1

1.混凝土的配合比、水灰比目前采用的商品混凝土,为了保证流动性,塌落度都较大,因此水灰比也较大。而混凝土中参与水化反应的水量约为游离水的25%,大部分游离水仅仅为了满足混凝土和易性的要求,当大部分游离水被蒸发后留下大量毛细孔,加剧了混凝土的收缩。2.粗骨料用量及粒径减小为了维持商品混凝土的可泵性,一般趋向选择减少粗骨料用量或降低粗骨料粒径。粗骨料在混凝土中起着骨架桥梁的作用,粗骨料的弱化使得混凝土的稳定性下降,同时也增加了混凝土的收缩。3.施工原因造成裂缝施工不当是造成混凝土产生早期裂缝的最主要原因。混凝土的设计强度不够、配筋不够、钢筋保护层不合格、混凝土厚度不足、养护不到位等都会产生早期裂缝。本文主要针对施工原因中的早期养护不到位,探讨早期裂缝的防治措施。

早期裂缝防治措施

1.因此,我国混凝土结构工程施工质量验收规范的规定,混凝土的起始养护时间是浇筑后12h内。但对大量掺用减水剂、缓凝剂的商品混凝土,经相关试验证明,初凝后8h内的收缩急剧增加。因此,掌握好初始养护时间是控制商品混凝土早期开裂的关键。如果在浇筑后等12h再进行洒水养护,就失去了控制早期开裂的最佳时间。养护时间越早对混凝土的防裂越有利。2.早期洒水养护早期养护不当是施工原因造成混凝土开裂的主要因素。混凝土表面不及时覆盖、浇水养护,造成混凝土表面水分快速流失,极易出现裂缝。特别是气温高、相对湿度低、风速大的时节,干缩更容易出现。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。在实际操作过程中,要掌握及时养护有一定难度,需要根据混凝土拌合物性能、气候等情况来确定。在充分养护前首先应对表面因失水造成的缺陷进行处理,以保证养护的效果。所谓充分养护,也就是全湿养护,主要是保证在整个规定的有效养护期间混凝土都不出现失水状况。养护越充分,则混凝土存在的缺陷就少。规范要求普通混凝土要全湿养护7d,商品混凝土由于使用了外加剂,养护时间不得少于14d。相关数据表明,商品混凝土的7d强度约为28d强度的60%,14d强度约为28d强度的80%,因此规范要求湿养护14d是合理的,最好能保持14d都不失水。根据经验,在这14d中,时间越靠前,混凝土越容易失水,越容易形成缺陷,防止失水也越重要。3d强度约为28d强度的50%,所以前3天防止失水非常重要。而第一天尤为关键,如果第一天失水过多,所造成的缺陷可能以后都很难弥补。但目前大部分的施工单位难以做到,往往第一天上午浇筑,对混凝土的养护大都在第二天上午进行,每天洒水次数不定,既不及时也不充分,从而导致裂缝的出现。3.二次振捣和抹压商品混凝土由于外加剂的原因,一般初凝时间在12h左右。混凝土浇筑完成后,水分蒸发很快,表面形成几毫米凝固的壳,外观上貌似已经凝结,但实际上混凝土内部远没有初凝。这时候若不进行二次振捣和二次抹压的话,表面不可避免地会出现裂缝,并且裂缝会逐步扩展,直至形成贯穿性裂缝。混凝土浇筑后振捣工作的目的是密实混凝土,排除混凝土中大量的空气,增加混凝土强度、耐久性,减少蜂窝麻面等缺陷。商品混凝土较大的水灰比,注定在大量水分蒸发后留下大量的毛细管通道,而在混凝土初凝前,进行二次振捣不但不会对结构造成损坏,还可以弥补这些空隙,改善骨料界面结构,提高混凝土强度。混凝土浇筑振捣密实后,须一次抹平,即用木抹子将表面抹平。一次抹平后,在混凝土初凝前,必须至少再抹一次,这次不单单是抹平,还要“压”,将混凝土表面抹压密实,称为“二次抹压”。二次抹压的目的主要是消除混凝土表面缺陷及早期塑形裂缝,提高混凝土表面密实度。从一次抹平到二次抹压,是混凝土初凝的过程,在这段时间,如果不进行充分湿养护,混凝土就会失水,形成缺陷,进而形成有害裂缝,因此二次抹压工艺是对早期养护不利的必要补充。二次抹压最好采用圆盘式抹光机,抹压结束后,必须立即对混凝土进行充分的湿养护,以避免混凝土再次失水。只有这样,才能保证混凝土早期水化良好,提高硬化混凝土的质量和耐久性。

防裂范文篇2

1.1温度变化引起的裂缝

当混凝土结构外部环境和内部温度发生变化时,将发生变形,由于其约束,结构内部将产生应力,当应力超过其抗压强度时将产生裂缝。

1.2收缩引起的裂缝

混凝土的干燥过程是由表面逐渐扩展到内部的,在混凝土内部呈现含水梯度,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,导致表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。当表面的混凝土所受的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土收缩主要有以下3种。

(1)塑性收缩。主要发生在混凝土浇筑初期。施工时,混凝土浇筑后,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,此时收缩为塑收缩。在骨料下沉过程中受到钢筋阻挡,即形成沿钢筋方向裂缝。

(2)干缩。混凝土结硬后,随着表面水分逐步蒸发,温度逐渐降低,混凝土体积缩小,称为干缩。因混凝土表面水分损失快,内部损失慢,表面收缩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。

(3)自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应生成新的物质而导致自身体积缩小。

二、桥梁其他因素引起的开裂

2.1基础变形引起的开裂

基础变形一般为基础空间不均匀沉降或水平方向位移,发生基础变形后,结构物中产生附加压力,超过结构物的抗拉强度时即产生裂缝,基础不均匀沉降的原因有,地质试验资料不准、地质差异大、荷载差别大、分期建造等。

2.2钢筋锈蚀引起的裂缝

当构件中钢筋的混凝土保护层不足,或混凝土质量较差时,二氧化碳侵蚀钢筋表面,使钢筋周围混凝土的碱度降低,钢筋表面容易被混凝土中的氧气和水锈蚀,使周围混凝土产生膨胀压力,使混凝土保护层开裂、剥落,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使混凝土有效面积减少,钢筋与混凝土的握裹力削弱,结构承载力下降,并诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏,钢筋锈蚀是最后造成结构破坏的主要因素。

2.3冻胀引起的裂缝

温度低于零度时,混凝土出同冰冻,游离的水变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力,并导致裂缝出现。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强、骨料中含有杂质过多、水灰比偏大均导致混凝土冻胀裂缝。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。

2.4施工材料质量引起的裂缝

混凝土的材料合成为水泥、砂、骨料、拌合水以及外加剂,配制混凝土材料不合格,从而导致裂缝出现。砂石含量超标使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝,砂石的级配差常造成侧面裂缝,拌合水以及外加剂中杂质含中过高会对钢筋锈蚀产生影响等。当施工质量低,工艺不合格同样也会产生各种形式裂缝。

三、桥梁裂缝的温控措施和施工现场控制

3.1温度预测分析

根据现场混凝土配合比和施工中的气温气候情况及各种养护方案,采用计算机仿真技术对混凝土施工期温度场和温差进行计算机模拟动态预测,提供结构沿厚度方向的温度分布及随混凝土龄期变化情况,制定混凝土在施工期内不产生温度裂缝的温控标准,进行保温养护优化选择。

3.2混凝土浇筑方案

采用延缓温差梯度和降温梯度的措施,在浇筑前经详细计算安排分块、分层浇筑次序、流向、浇筑厚度、宽度、长度、前后浇筑的搭接时间;控制混凝土温度并加强振捣,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,保证振捣密实,严防漏振和过振,确保混凝土均匀密实;做好现场协调组织管理,要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行,保证混凝土供应,确保不留冷缝;浇筑后对大体积混凝土表面较厚的水泥浆进行必要的处理,一般浇筑后3~4h内初步用木长刮尺刮平,初凝前用铁滚筒碾压2遍,再用木抹子搓平压实,以控制表面龟裂;混凝土浇灌完后,立即采取有效的保温措施并按规定覆盖养护。

3.3混凝土温度监测

在混凝土内部外部设置温度测点,设置保温材料温度测点及养护水温度测点,现场温度监测数据由数据采集仪自动采集并进行整理分析。每一测点的温度值、各测位中心测点与表层测点的温差值,作为研究调整控温措施的依据,防止混凝土出现温度裂缝。为反映温控效果可在少数混凝土层中埋设应变计进行温度应力检测,应沿水平方向布置,检测水平方向应力分量。

3.4通水冷却

采用薄壁钢管在一些混凝土浇筑分层中带冷却水管,冷却水管使用前进行试水,防止管道漏水和阻塞,根据混凝土内部温度监测,控制冷却水管进水流量及温度。

四、在构造设计上对桥梁裂缝采取防裂措施

(1)设计合理的结构形式,可以减少工程数量,减低水化热。如可根据悬索桥锚碇受力特点,设计挖空非关键受力部分混凝土体积,利用土方压重方案,来减少混凝土结构体积。

(2)充分利用混凝土在基坑有侧限条件,在混凝土中掺加微膨胀剂,使其在基坑约束下形成一定的预压力,补偿混凝土内部温度,收缩产生的拉应力,从而有效的避免混凝土裂缝的产生。

(3)大体积混凝土体积庞大,施工周期一般较长,依据结构受力情况可合理地确定混凝土评定验收龄期,打破正常标准28d的评定验收龄期,改为60d或更多天,评定验收龄期充分考虑混凝土的后期强度,从而减低设计标号,达到减少混凝土水泥用量减低水化热的目的。公务员之家

(4)由于边界存在约束才会产生温度应力,采用改善边界约束的构造设计,如遇有约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层等时,可在接触面上设滑动层来减少温度应力,在外约束的接触面上全部设滑动层,则可大大减弱外约束。

(5)还应重视合理有益作用,可采取增配构造钢筋,配筋应尽可能采用小直径、小间距,全截面含筋率控制在0.3%~0.5%之间,在混凝土表面增设金属扩张网等有效措施,有效地提高混凝土抗裂性能。

参考文献:

[1]杨彦中.混凝土桥梁裂缝成因[J].黑龙江科技信息,2003,(9).

防裂范文篇3

某高档住宅小区工程包括A、B、C、D#楼和地下车库,该工程位于天台路和城西大道交叉口,汽车总站对面。本工程总建筑面积为57292m2(地上部分建筑面积45935m2,地下建筑面积11357m2),各单体均为框架-剪力墙结构,地下室顶板采用C35P6防水混凝土。

二、模板工程方面的措施

(一)模板支撑的选用必须经过计算,除满足强度要求外,还必须有足够的刚度和稳定性,支撑立杆(Φ48钢管)的间距一般不大于1000mm。

(二)根据工期要求,地下室顶板配备足够数量的模板。

(三)楼板拆除:

1.底模及支架拆除时的砼强度应按下述要求执行:

(a)梁:跨度L<8m时,R≥70%(夏季约8天)

跨度L≥8m时,R=100%

(b)楼板跨度≤2m时,R≥50%

跨度2<L≤8m时,R≥75%,

跨度L>8m时,R=100%。

(c)悬臂构件:R=100%。

2.考虑到安装现浇结构的上层模板及其支架时,地下室顶板应具有承受上层荷载的承载能力,因此确保结构上两个楼层来承受施工荷载,最底部一层方可作为周转安装使用(即施工层砼浇筑完毕,第2层承受施工层的荷载,最底下一套模板方可拆除翻模,以保证施工进度)。3.模板支撑时每根立柱下垫一块150×150木块。

4.在模板拆除过程中,不应任由模板自由落在地下室顶板面上,以免砼在冲击荷载作用下形成不可恢复的裂缝和变形。

三、钢筋工程方面的措施

(一)对于板周边支座处的负弯距钢筋,板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋,绑扎时位置应正确,同时必须设置钢筋支架,将上述钢筋牢固架设,支架的间距≤1m。

(二)混凝土浇捣前,必须在板周边支座处的负弯距钢筋,板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋范围内搭设操作跳板,供操作人员站立,操作人员不得踩踏在上述钢筋上。

(三)当板内有预留管线通过时,应按设计要求在其上下各铺设Φ4@200宽600的钢丝网片。

四、混凝土工程方面的措施

(一)保证楼板厚度符合设计和规范要求,在浇捣混凝土前应设置标高板厚的三脚标架,操作人员必须严格依据三脚标架控制板厚。

(二)当梁砼浇筑至板底标高后,须停歇1~1.5小时,使其初步沉实,再继续浇筑,以防梁板交接处出现表面性水平裂缝。

(三)混凝土浇捣后,在终凝前必须用木蟹进行两次压抹处理,消除砼在塑性收缩阶段由于收缩变形引起的表面裂缝,以提高混凝土表面的抗裂能力。

(四)确保混凝土及时得到养护

1.混凝土浇捣后,12小时内应对混凝土加以覆盖和浇水,对掺用终凝型外加剂的混凝土,浇水养护时间不得少于14天,施工现场必须安装供浇水养护的水管。

2.后续工序施工时应采取措施,保证继续浇水养护不受影响,混凝土表面用塑料薄膜养护,全部用一次性塑料薄膜。

3.在养护期内,混凝土强度小于1.2Mpa时,不得进行后续工序的施工,吊运重物时,宜分散堆放,且堆放位置应采取有效措施,减轻对楼板的冲击影响。

五、混凝土材料方面的措施

(一)严格控制砼用水量:按照杭州试验室提供的混凝土配合比设计,提高砂石质量和降低砼坍落度等措施,适当降低砼的用水量。

(二)严格控制混凝土坍落度:适当降低砼坍落度对减少砼的收缩、控制砼裂缝是有利的,且是完全可行的。

(三)提高骨料质量,控制粗骨料数量

1.适当降低砂浆有利于减少砼的收缩,砂率宜控制在40%以内。

2.控制砼中粗骨料的用量,每立方米砼粗骨料的用量不应少于1000kg3.禁止使用细砂。

(四)合理选用外加剂:砼应选用减水率高,分散性能好,并对砼收缩影响较小的外加剂。外加剂减水率不应低于8%,劣质外加剂不得用于砼中。

(五)控制混凝土掺合料掺量:目前,预拌砼主要使用低钙粉煤灰,高钙粉煤砂和矿渣微粉三种。砼掺合料的使用应综合考虑,其中包括目前水泥的矿物组分、施工工期对砼早期强度的要求,工程养护条件、工程实际条件下砼的收缩等。

六、后浇带的处理

(一)后浇带部位的混凝土应采用补偿收缩混凝土,强度等级应与两侧先浇混凝土强度等级相同。

(二)后浇带的位置、形式、尺寸,应按设计规定施工。

(三)后浇带混凝土与两侧先浇混凝土的施工间隔时间至少为六个星期。这期间两侧先浇混凝土的体积收缩变形已趋于稳定,此时再浇筑后浇带混凝土,在两侧先浇混凝土及钢筋的限制作用下,后浇的补偿收缩混凝土在限制下膨胀产生相向变形,使混凝土内部密实,且因膨胀而与两侧先浇混凝土相接密合,成为整体的、无变形缝的结构。

(四)后浇带浇筑前,应将两侧先浇混凝土表面凿毛、清洗干净,并保持湿润,再行浇筑。后浇带混凝土浇筑后,应保持湿润养护至少四个星期。

(五)后浇混凝土施工温度应低于两侧先浇混凝土施工时的温度,并宜选择在气温较低的季节施工。这是为了减小混凝土的冷缩变形。

七、混凝土养护

防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大,特别是早期湿润养护更为重要,一般在混凝土进入终凝(浇筑后4~6h)即应用塑料膜或麻袋覆盖,浇水湿润养护不少于14d。因为在湿润条件下,混凝土内部水分蒸发缓慢,不致形成早期失水,有利于水泥水化,特别是浇筑后的前14d,水泥硬化速度快,强度增长几乎可达28d标准强度的80%,由于水泥充分水化,其生成物将毛细孔堵塞,切断毛细通路,并使水泥石结晶致密,混凝土强度和抗渗性均能很快提高;14d以后,水泥水化速度逐渐变慢,强度增长亦趋缓慢,虽然继续养护依然有益,但对质量的影响不如早期大,所以我们加强注意前14d的养护。

八、外脚手架搭设

本工程顶板厚度为250、200mm,主体结构施工时局部外脚手架立杆要放置在地下室顶板上,我们在立杆底部垫15cm×15cm×0.8cm厚的钢板,同时地下室支撑立杆与搁置在顶板上外架立杆在竖向同一条中心线上,其底部也放置垫块,钢管顶部顶住顶板,把外架荷载有效地传递到地下室基础底板上,减小顶板的外荷载作用。

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关键词:隧道衬砌裂缝;工程地质;围岩;施工工艺

一、前言

随着国民经济的发展,各地区新建公(铁)路越来越多,隧道工程所占的比例逐步增大。隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺,但混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下了隐患。施工中必须采取合理的工程技术措施,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。本文分析了混凝土裂缝产生的原因,提出了缓解裂缝产生的措施,并介绍了几种常见的裂缝治理方法。

二、衬砌裂缝基本形态

结合工程地质条件、施工状况分析以及衬砌裂缝的基本形态表述,从力学性质上分析衬砌裂缝可分为三类:

剪切裂缝。主要为拱腰处衬砌混凝土受剪切应力作用而开裂,甚至出现错位,呈纵向、斜线或x型交叉分布。剪切裂缝主要是由于偏压、围岩的承压力不足、纵向沉降差和其它施工因素引起的。

拉裂缝。由于隧道衬砌混凝土的干缩、热胀冷缩和衬砌外侧围岩阻碍了衬砌的自由胀缩,在衬砌内部产生温度应力。混凝土抗拉强度远远低于抗压强度,故常能抵抗升温时产生的压应力,而难以抵抗降温时产生的拉应力。一般混凝土所能承受的降温只有7一l0℃,都可能在隧道衬砌内产生环向和纵向裂缝。这些裂缝不仅影响隧道衬砌的受力,而且是隧道渗漏水的通道。

弯曲受压开裂:主要为拱顶处衬砌混凝土受压开裂。由于衬砌两侧受压,拱顶上升,衬砌内侧受压产生劈裂,外侧受拉产生“V”字形拉裂缝,当两者进一步发展时产生贯通裂缝,使裂面处于不稳定状态。

三、裂缝形成的原因分析

混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。

(一)设计粗糙,建设、监理单位工作随意性大

由于多方面的原因,勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作,隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据,带有一定的盲目性。个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺,任意变更原设计。少数工程由业主的内部人员组成监理机构,监理工作失去了独立性。随着建筑市场的规范,这些问题会逐步得到解决。

(二)施工工艺或现场操作不规范

隧道开挖成型差,衬砌混凝土厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不足。个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。

未开展监控量测工作,仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间,安全可靠性差,造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。

混凝土生产时原材料计量误差大,尤其外加剂的掺加随意性大,没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。

采用整体式钢模板台车施工,混凝土浇筑时不振捣或漏振,混凝土均质性差。

盲目追求施工进度,随意提前脱模时间,使低强度混凝土过量承受荷载,破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。

夏季施工时砂、石料露天堆放,无切实有效的降温措施,混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力。

(三)原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当,安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状物过多,影响了水泥与骨料的胶结。

进行配合比设计时,忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响,错误认为水泥用量越多,混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导,往往达不到预期的效果。

(四)施工因素及其引起的裂缝

施工因素可以说在整个隧道的建设过程中是最不确定的一个因素。之所以提出这个非技术原因,是因为施工因素已经成为造成隧道衬砌裂缝的重要原因。常见的主要施工因素有:施工所用材料质量不达标,存在偷工减料问题;野蛮施工;不按设计施工;不按程序施工;对于超挖段和塌方段回填不及时、不完全。

对于由施工因素引起的衬砌裂缝在很多文献中都可以看到,此处不详述。

四、预防混凝土裂缝的措施

(一)提高设计精度

加强工程前期地质工作,为设计提供详尽的工程地质、水文地质勘探资料,提高设计的质量。

(二)把好材料进场关,严格控制原材料的质量和技术标准

水泥。施工现场多使用普通硅酸盐水泥,但应尽量减少单位水泥用量。不同品牌、不同规格、不同批次的水泥不能混用。

碎石。根据泵送管路的内径,尽可能选用较大粒径的碎石。严格控制含泥量≤1%,针、片状物含量≤15%,粒径以5~31.5mm为宜,最大不超过40mln。

砂。采用级配良好的中砂,细度模数应为3.0~2.3,粒径小于0.315mm的颗粒含量所占比例宜为15~20%,严格控制含泥量在3%以内。为方便混凝土的运输、泵送和浇筑,砂率取35%~45%。

水。最好选用饮用水。当采用其他水源时,应按国家现行《砼拌合用水标准》(JGJ63)的规定进行检验,PH值应大于4。水灰比越大,混凝土的干燥收缩越大。严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。施工中水灰比在0.45~0.55之间,混凝土入泵塌落度控制在(12±2)cm。

掺合料。推广掺加粉煤灰和膨胀剂的双掺技术,等量替代水泥,以减少水泥用量。对强度等级C25以下的混凝土,粉煤灰掺量一般为水泥用量的10%~15%,膨胀剂掺量为水泥用量的8%~12%,具体掺量需经试验确定。

粉煤灰比表面积小,需水量低,不仅能有效降低混凝土的干燥收缩值,还可以改善混凝土的流动性、粘聚性和保水性。在水泥中掺入原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥的水化热,推迟水化热峰值的出现,减少绝热条件下的温升,有利于控制温度裂缝的产生。粉煤灰的掺加在水工大体积混凝土施工中应用比较广泛,由于认识、技术上的原因,目前在山岭隧道施工中应用较少。

掺加适量的膨胀剂可以补偿混凝土的收缩,增加密实度,提高混凝土防渗抗裂能力。

外加剂。高效减水剂能够有效减少拌合用水,降低水化热,延缓水化热释放速度,从而减少温度裂缝,但掺量过多,会引起混凝土的肿胀和开裂。施工时必须慎重选择外加剂的品种和掺量。

(三)严格混凝土施工工艺

提高钻眼技术水平,优化钻爆参数,提高光面爆破效果,加强隧道开挖断面检测,严格控制超欠挖,为衬砌施工创造良好的条件。

次衬砌施作时间,应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特性明显,需提前进行二次衬砌时,必须对初期支护或衬砌结构进行加强。

混凝土的拌合

①严格按施工配料单计量,定期检查校正计量装置。加强砂石料含水率检测,及时调整拌合用水量。

②控制混凝土的入模温度。夏季施工时,当气温高于32℃时,砂石料、搅拌机应搭设遮阳棚,用冷水冲洗碎石降温。尽量安排在夜间浇筑混凝土。

混凝土的灌注

①混凝土在运输和泵送过程中严禁加水。

②适当放慢灌注速度,两侧边墙对称分层灌注,到墙、拱交界处停1h~1.5h,待边墙混凝土下沉稳定后,再灌注拱部混凝土。

③混凝土灌注过程中必须振捣,提高混凝土的密实度和均质性,减少内部微裂缝和气孔,提高抗裂性。

混凝土的脱模、养护

①混凝土拆模时的强度必须符合设计或规范要求,严禁未经试验人员同意提前脱模,脱模时不得损伤混凝土。

②传统的混凝土洒水养护方法,增加了隧道内的文明施工难度,洒水也不均匀,使混凝土早期强度得不到保证。建议使用喷涂混凝土养护液的方法进行养护。

防裂范文篇5

【关键词】桥梁工程;方形桥墩;有限元;温度效应

一、引言近年来,随着公路交通量的增加,公路、桥梁负荷上升、其承载力日趋饱和,考虑不少公路、桥梁采用混凝土结构,且大多为建国后所建,桥龄基本在40年左右,这些旧有桥梁很多都已出现老化、破损、裂缝等现象。

根据相关病害调查,桥墩裂缝是混凝土桥梁最主要的病害形式之一:桥墩作为桥梁结构中重要的下部构件,不仅承担着上部结构及汽车等产生的竖向轴力、水平力和弯矩,有时还受到风力、土压力、流水压力以及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物对墩台的撞击力等荷载的作用。桥墩墩身裂缝直接影响且损害其自身乃至整体桥梁(根据混凝土结构缺损状况评定标准,墩台部件权重约占全桥的50%)的安全性、实用性、耐久性和美观。

二、裂缝成因分析桥墩病害的主要表现形式为:混凝土剥落、露筋、砌体风化、灰缝脱落、水平裂缝、竖向裂缝、网状裂缝、水平位移、倾斜、沉降等。

其中,裂缝作为混凝土结构的主要病害之一,其成因复杂繁多,裂缝划分无严格界限,每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素,其余因素对于裂缝起到继续发展或加剧劣化的作用。常见的墩身裂缝形式包含:桥墩中心线附近的竖向裂缝、桥墩在日照时间较长侧的裂缝、桥墩模板对拉筋孔处的裂缝、桥墩模板分块接缝处的裂缝、桥墩顶部环向裂缝以及混凝土表面细小、不规则的裂缝。究其开裂原因,拟从桥墩的设计、施工及运营使用三方面进行分析论述。

2.1桥墩设计。桥墩在设计阶段,结构不计算或漏算、结构受力假设与实际受力不符,内力与配筋计算错误,结构的安全系数不够、设计时考虑的施工可能性与实际情况出现差异等均会使桥墩在外荷载直接作用下产生裂缝。

2.2桥墩施工。桥墩施工过程中,水化热效应、施工工艺、材料自身等因素都会影响桥墩开裂。

(1)水化热。混凝土浇注过程中水泥水化放热,受混凝土自身的不良导热性和混凝土热胀冷缩性质影响,桥墩内部温度升高体积膨胀而外部温度相对较低发生收缩,内外相互作用易导致桥墩混凝土外部产生很大的温度拉应力,当混凝土抗拉强度不足以抵抗该拉应力时,会引发桥墩竖向开裂。该类裂缝仅存在于结构表面。针对水化热效应影响,建立3个模型如图1:第1个模型采用边长为2.0m的方形截面柱;第2个模型采用截面为2.667m×1.5m的矩形截面柱、第3个模型采用直径为2.256m的圆形截面柱。模型参数均参考325号普通混凝土性能参数选取:单位质量水泥水化热389KJ/Kg;比热取0.96KJ/kg·K;密度取值2450Kg/m3;导热系数取3W/(m·K);线弹性模量取10-5℃-1,拆模的过程则以桥墩表面对流系数的变化实现。根据3个截面不同,体积相同的混凝土桥墩模型结果可见(如图2),在第4天3个模型的内外温差都达到最大,相应的应力也随之达到峰值,依次为3.18MPa、3.00MPa、2.70MPa。3个桥墩模型受水化热效应影响都有开裂的风险。其中,圆截面模型的应力峰值为最小。

(2)施工工艺。在桥墩浇注、起模等过程中,若施工工艺不合理、质量低劣,可能产生各种形式的裂缝,裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度都因产生的原因而异:模板的倾斜、变形以及接缝都可能会使新浇注的混凝土产生裂缝;混凝土振捣不密实、不均匀,也会引发蜂窝、麻面等缺陷;混凝土的初期养护时的急剧干燥也会引发混凝土表面的不规则裂缝;混凝土入模温度过高、施工拆模过早也会导致墩身开裂。

2.3桥墩运营。桥梁在运营阶段,交通量的增长、超出设计荷载的重型车辆过桥、钢筋的锈蚀等都会影响桥梁墩柱及其它构件的裂缝开展情况。当墩柱受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,则应特别注意,往往是结构达到承载力极限的标志。此外,环境温度对桥墩等构件的开裂影响也不容忽视,引起混凝土桥墩温度变化的主要因素包括:年、月温差、日照变化、骤降温差等,尤其是入冬期间温度骤降极易造成桥墩等大体积构件开裂。图3不同模型温度骤降条件下应力云图针对边长为2m的方形桥墩、截面为2.667m×1.5m的矩形桥墩、直径为2.256m的圆形桥墩进行温度骤降的工况模拟。得到结果如图3:3个桥墩模型分别在环境温度变化后的第14小时、第12小时和第22小时达到各自的应力峰值,依次为1.55MPa、1.52MPa、1.38MPa。3者中,应力峰值最大的为截面为2m×2m的方形桥墩,圆截面柱受温度变化影响相对较小。

三、裂缝对策研究混凝土不可避免地带裂缝工作,裂缝的存在和发展也将一定程度地削弱相应部位构件的承载力,并进一步引发保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土碳化、持久强度低等,甚或危害桥梁的正常运行和缩短其使用寿命。因而,针对前裂缝在设计、施工及运营阶段可能出现的原因,进行控制对策的研究,列述如下。

3.1设计阶段。在计算模型选取合理、桥墩强度、刚度、稳定性等满足规范要求的条件下,可选择尺寸较小的圆形截面桥墩,以一定程度地减缓减弱其温度应力峰值,从而降低其开裂风险。此外,在桥墩四周加防裂钢筋网,配筋除满足承载力及构造要求外,应结合水泥水化热引起的温度应力增配钢筋,以提高钢筋控制裂缝的能力。

3.2施工阶段。

(1)水化热。R.Springenschmid认为,混凝土的2/3应力来自于温度变化,1/3来自干缩和湿胀。典型的波特兰水泥会在开始3天内放出约50%的水化热。[7]可见,水化热是混凝土早期温度应力的主要来源,过快过高的水化热是早期开裂的主要原因。针对水化热效应,可采取以下措施以改善并控制开裂情况:在满足设计强度的前提下,尽可能采用圆形截面柱、尽可能采用低标号混凝土;采用低水化热的水泥或掺粉煤灰的水泥或掺缓凝剂,其对改善混凝土和易性、降低温升、减小收缩具有较好的效果,也可提高自身抗裂性。此外,对墩身内部布设冷水管以循环降温。

3.2施工阶段。

(1)水化热。R.Springenschmid觉得,混凝土的2/3应力来自于温度变更,1/3来自干缩和湿胀。范例的波特兰水泥会在起头3天内放出约50%的水化热。[7]可见,水化热是混凝土早期温度应力的首要滥觞,过快过高的水化热是早期开裂的首要原因。针对水化热效应,可采纳以下措施以改良并把持开裂情况:在满足设计强度的前提下,尽可能采纳圆形截面柱、尽可能采纳低标号混凝土;采纳低水化热的水泥或掺粉煤灰的水泥或掺缓凝剂,其对改良混凝土和易性、降低温升、减小压缩具有较好的效果,也可进步自身抗裂性。此外,对墩身内部布设冷水管以循环降温。

(2)入模温度。降低混凝土的入模温度也是一项降低混凝土温度应力的首要措施。一般的,混凝土从塑形状态转变为弹性状态时,浇注温度越低开裂偏向越小。过高的入模温度会加剧了混凝土的早期温升,使得温度应力更大。

(3)其它。桥墩的模板应具备足够的强度、刚度和稳固性,可遭遇新浇混凝土的重力、侧压力以及施工历程中可能产生的各种荷载;混凝土的振捣密实、均匀,可有效防止压缩裂缝,不可过捣,否则造成混凝土离析;拆模不应太早,混凝土终凝后对墩柱表面应及时的保湿保温养护,使水泥水化作用顺利进行,以进步混凝土的抗拉强度。首要养护法子包孕:笼罩养护、浇水养护、储水养护和薄膜养护等。

3.3运营阶段。运营阶段的抗裂措施应首要包孕两方面内容:对潜在开裂隐患的把持和既有裂缝的修补把持。对于前者,若不考虑地震、撞击等偶然因素的影响,桥梁在运营期间的裂缝则首要跟环境变更相干。根据前文的温度骤降影响分析,圆形截面柱的抗裂情况较另2者略优,因而,可优先选择圆截面柱作为桥墩的设计方案。除此,可在温度骤降前期或初期,于桥墩表面附加保温材料或涂抹防护材料以削减温度骤降带来的影响。对于后者,虽然对桥墩混凝土的原材料、配合比及工艺等方面加强预防措施,但混凝土桥墩的裂缝仍不可避免。根据《公路工程质量检验评定标准》规定,公路桥墩裂缝缝宽>0.15mm,铁路桥墩裂缝缝宽>0.2mm以下的局部压缩裂缝,须进行处理、修补。对于运营期间出现的裂缝,由变形变更所引起的裂缝,其无承载力危险,可采纳防水型化学灌浆技巧作一般表面处理。公务员之家

四、结语

混凝土桥墩工程中,多属于大体积混凝土工程,较易出现裂缝。只有在设计、施工、运营各阶段进行科学、合理的运作,可减轻减缓混凝土的裂缝开展。根据前文,雷同体积情况下,满足强度、刚度、稳固性请求后,圆截面柱较矩形柱受施工期间水化热、运营期间温度骤降所引起的温度应力小,因而建议桥墩设计采纳圆截面。

参考文献:

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[4]徐立东,张宝成,刘子放.裂缝成因与类型以及对混凝土桥梁的影响分析[J].北方交通,2008年第6期,145-146页.

[5]金卫华.混凝土桥墩裂缝分析和把持[J].西部探矿工程,2003年第10期,

[6]周志华,混凝土桥梁裂缝成因综述[J].山西交通科技,2003年第4期,第63-65页.

防裂范文篇6

关键词:钢筋混凝土结构;裂缝;原因分析;预防措施;裂缝处理

一、前言

近年来,随着钢筋混凝土结构的长大化和复杂化,以及商品混凝土的大量推广和混凝土强度等级的提高,结构裂缝出现机率大大增加,有些已危及结构的安全性和耐久性,有的地下工程裂渗已影响其使用功能。笔者根据长期的科学研究和大量工程实践,提出钢筋混凝土结构裂缝原因及控制、预防措施,供工程界参考,不妥之处请指正。

二、结构裂缝产生的原因及预防

结构裂缝产生的原因很复杂,根据国内外的调查资料,引起裂缝有两大类原因,一种由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝,其机率约20%;一种是结构因温度、膨胀、收缩和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝,其机率约80%。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关,现作以下分析。

2.1材料缺陷

在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例,从混凝土的性质来说大概有:

2.1.1干燥收缩

研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,其绝对体积减小。每l00克水泥水化后的化学减缩值为7~9ml,如混凝土水泥用量为35Okg/m3,则形成孔缝体积约25~30l/m3之巨。这是混凝土抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。研究表明,每lOOg水泥浆体可蒸发水约6ml,如混凝土水泥用量为350kg/m3,当混凝土在干燥条件下,则蒸发水量达2ll/m3。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生“毛细收缩”。由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1%~0.2%;混凝土的干缩值为0.04%~0.06%。而混凝土的极限拉伸值只有0.01%~0.02%,故易引起干缩裂缝,干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。

2.1.2温差收缩

对于强度要求较高的混凝土,水泥用量相对较多,水泥水化是个放热过程,其水化热为l65~250焦尔/克,随混凝土水泥用量提高,其绝热温升可达50~80℃。研究表明,当混凝土内外温差10℃时,产生的冷缩值εC=△T/α=10/l10-5=0.O1%,如温差为20~30℃时,其冷缩值为0.02~0.03%,而混凝土极限拉伸值只有0.01~0.015%,因而冷缩常引起混凝土开裂。

2.1.3塑性收缩

混凝土初凝之前出现泌水和水份急剧蒸发,引起失水收缩,此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形,它发生在混凝土终凝之前的塑性阶段,故称为塑性收缩。其收缩量可达1%左右。在混凝土表面上,特别在抹压不及时和养护不良的部位出现龟裂,宽度达l~2mm,属表面裂缝。水灰比过大,水泥用量大,外加剂保水性差,粗骨料少,振捣不良,环境温度高,表面失水大等都能导致混凝土塑性收缩而发生表面开裂现象。

2.1.4自生收缩

密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低,称为自干燥。高水灰比的普通混凝土(OPC)由于毛细孔隙中贮存大量水分,自干燥引起的收缩压力较小,所以自生收缩值较低而不被注意。但是,低水灰比的高性能混凝土(HPC)则不同,早期强度较高的发展率会使自由水消耗较快,以至使孔体系中的相对湿度低于80%。而HPC结构致密,外界水泥很难渗入补充,在这种条件下开始产生自干收缩。研究表明,龄期2个月水胶比为0.4的HPC,自干收缩率为0.01%,水胶比为0.3的HPC,自干收缩率为0.02%。HPC的总收缩中干缩和自收缩几乎相等,水胶比越小自收缩所占比例越大。由此可知,HPC的收缩性与OPC完全不同,OPC以干缩为主,而HPC以白干收缩为主。问题的要害是:HPC自收缩过程开始于水化速率处于高潮阶段的头几天,温度梯度首先引发表面裂缝,随后引发内部微裂缝,若混凝土变形受到约束,则进一步产生收缩裂缝。这是高标号混凝土容易开裂的主要原因之一。

以上是从水泥混凝土物理化学特性分析其各种收缩现象,早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝,混凝土进入硬化阶段后,混凝土水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩(包括自干收缩),这是诱发裂缝的主要原因。

2.2设计方面

2.2.1选用合理的设计模型及适宜的长度或体积。特别考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。现行《混凝土结构设计规范》GB50011-2002中对此提出了几项具体措施:一是设置伸缩缝,对不同结构形式、外露环境有不同的要求。二是混凝土浇筑采用后浇带分段施工。这只能解决混凝土收缩应力问题,不能解决温度缝问题。三是采用专门的预加应力措施,以此抵消温度、收缩应力的影响。还有其它措施,如加强结构的薄弱环节,以提高其抗裂性能;采用可靠的滑动措施,以减小约束变形的摩擦阻力等。

2.2.2适当加强构造配筋,提高配筋率,尽量配置细而密的钢筋,以减少裂缝的宽度。在温度收缩应力较大的地方配置温度收缩钢筋。但对大体积混凝土,提高配筋率没有太大效果,因为其配筋率往往很低。

笔者认为,控制裂缝应该防患于未然,首先尽量预防有害裂缝,重点在防。我国混凝土结构工程向长大化、复杂化发展,混凝土设计强度等级向C40~C60发展,设计师多注重结构安全,而对变形裂缝控制考虑不周,这也是结构裂缝发生增多的原因之一。

2.3施工管理问题

混凝土配合比设计是否科学合理,水泥与外加剂是否相适应,砂石级配及其含泥量是否符合规范要求,混凝土坍落度控制是否合理,这些都影响到混凝土的质量及其收缩变形。

混凝土浇筑震捣不均匀密实,施工缝和细部处理马虎,会带来结构开裂的后患;过震则使浮浆过厚,抹压又不及时,则混凝土表面出现塑性裂缝,十分难看。

边墙拆摸板过早(1~3d),混凝土水化热正处于高峰,内外温差最大;混凝土易“感冒”开裂。

混凝土养护十分重要,但许多施工单位忽视这一环节,尤其是墙体和柱梁的保温保湿养护不到位,容易产生收缩裂缝。某些露天构筑物尽管当地湿度很大,但由于吹风影响,加速了混凝土水分蒸发速度,亦即增加干缩速度,容易引起早期表面裂缝。这也许是夏季比秋冬季,南方比北方出现结构裂缝较多的原因。

从已建工程调查中发现,底板养护较好,出现裂缝概率较低,而底板上外墙裂缝概率很高约占80%,这与保温保湿养护不足有很大关系。

除上述技术因素外,施工管理不严,赶进度,偷工减料,工人素质差,施工马虎等也是造成结构裂缝的人为因素。

2.4对维护缺乏认识

我们发现不少结构是在浇筑完3~6个月,甚至在l~2年内出现裂缝。除荷载问题外,主要是环境温度和风速引起的收缩变形所致。有些地下室不及时复土;上部结构不及时做好封闭;出人口长期敞开,屋面防水层破坏不及时修补等。这些与施工和业主对结构维护缺乏认识有关。钢筋混凝土结构与其他物件一样都存在“热胀冷缩”的特征,尤其超长结构更为明显,所以,应重视已浇结构的保温保湿维护工作。

三、混凝土构件裂缝的处理

在现实工程实践中,裂缝是不可能避免的。对裂缝的处理,首先要分析其形成原因,是由设计、施工、材料还是其它因素引起的。混凝土构件的裂缝大致分三类。第一类是很细小的裂缝,或者说是规范所允许范围内的裂缝。这种裂缝一般不需要处理,第二类是超出规范允许范围内的,但并不影响结构安全问题的裂缝。这种裂缝一般需处理才能满足使用功能以及结构耐久性等,第三类是裂缝较大,影响到结构安全性的裂缝,这种裂缝的构件往往需要进行结构加固处理或拆除重建。

处理方法大致两种,一是抹面处理,材料可为高强微膨胀砂浆,抗渗聚合物砂浆或用环氧玻璃封闭;二是压力灌浆法,材料可为水泥灌浆,水泥—水玻璃灌浆,环氧树脂以及现在所应用的一些化学聚合物等。

四、体会及建议

随着混凝土材料的广泛(使用,这种材料的性能也越来越为人们所熟悉和掌握。混凝土构件的裂缝问题也一直为工程技术人员所讨论。笔者认为,查清引起混凝土裂缝产生的全部原因是解决裂缝这个“癌症”的基础。只要我们全体混凝土工作者共同努力,先查清原因,后解决问题,裂缝问题最终总有一天会得到解决。相信我们在设计、施工和选材方面做好各项控制措施,防裂于未来,混凝土这种材料,必将更广泛的应用于工程实践,更好的服务于社会。

参考文献:

[1]混凝土结构设计规范GB50010一2002.中国建筑工业出版社2002,北京。

[2]建筑施工手册(第四版)缩印本中国建筑工业出版社出版、发行2003,北京。

[3]杨文科.试论抗压与抗折的辩证关系及综合值的概念.全国建筑科学核心期刊2003年8期

[4]王昭元.水泥混凝土收缩裂缝问题成因分析(内部交流资料)

防裂范文篇7

关键词:地下室顶板防裂施工

一、工程概况

某高档住宅小区工程包括A、B、C、D#楼和地下车库,该工程位于天台路和城西大道交叉口,汽车总站对面。本工程总建筑面积为57292m2(地上部分建筑面积45935m2,地下建筑面积11357m2),各单体均为框架-剪力墙结构,地下室顶板采用C35P6防水混凝土。

二、模板工程方面的措施

(一)模板支撑的选用必须经过计算,除满足强度要求外,还必须有足够的刚度和稳定性,支撑立杆(Φ48钢管)的间距一般不大于1000mm。

(二)根据工期要求,地下室顶板配备足够数量的模板。

(三)楼板拆除:

1.底模及支架拆除时的砼强度应按下述要求执行:

(a)梁:跨度L<8m时,R≥70%(夏季约8天)

跨度L≥8m时,R=100%

(b)楼板跨度≤2m时,R≥50%

跨度2<L≤8m时,R≥75%,

跨度L>8m时,R=100%。

(c)悬臂构件:R=100%。

2.考虑到安装现浇结构的上层模板及其支架时,地下室顶板应具有承受上层荷载的承载能力,因此确保结构上两个楼层来承受施工荷载,最底部一层方可作为周转安装使用(即施工层砼浇筑完毕,第2层承受施工层的荷载,最底下一套模板方可拆除翻模,以保证施工进度)。

3.模板支撑时每根立柱下垫一块150×150木块。

4.在模板拆除过程中,不应任由模板自由落在地下室顶板面上,以免砼在冲击荷载作用下形成不可恢复的裂缝和变形。

三、钢筋工程方面的措施

(一)对于板周边支座处的负弯距钢筋,板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋,绑扎时位置应正确,同时必须设置钢筋支架,将上述钢筋牢固架设,支架的间距≤1m。

(二)混凝土浇捣前,必须在板周边支座处的负弯距钢筋,板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋范围内搭设操作跳板,供操作人员站立,操作人员不得踩踏在上述钢筋上。

(三)当板内有预留管线通过时,应按设计要求在其上下各铺设Φ4@200宽600的钢丝网片。

四、混凝土工程方面的措施

(一)保证楼板厚度符合设计和规范要求,在浇捣混凝土前应设置标高板厚的三脚标架,操作人员必须严格依据三脚标架控制板厚。

(二)当梁砼浇筑至板底标高后,须停歇1~1.5小时,使其初步沉实,再继续浇筑,以防梁板交接处出现表面性水平裂缝。

(三)混凝土浇捣后,在终凝前必须用木蟹进行两次压抹处理,消除砼在塑性收缩阶段由于收缩变形引起的表面裂缝,以提高混凝土表面的抗裂能力。

(四)确保混凝土及时得到养护

1.混凝土浇捣后,12小时内应对混凝土加以覆盖和浇水,对掺用终凝型外加剂的混凝土,浇水养护时间不得少于14天,施工现场必须安装供浇水养护的水管。

2.后续工序施工时应采取措施,保证继续浇水养护不受影响,混凝土表面用塑料薄膜养护,全部用一次性塑料薄膜。

3.在养护期内,混凝土强度小于1.2Mpa时,不得进行后续工序的施工,吊运重物时,宜分散堆放,且堆放位置应采取有效措施,减轻对楼板的冲击影响。

五、混凝土材料方面的措施

(一)严格控制砼用水量:按照杭州试验室提供的混凝土配合比设计,提高砂石质量和降低砼坍落度等措施,适当降低砼的用水量。

(二)严格控制混凝土坍落度:适当降低砼坍落度对减少砼的收缩、控制砼裂缝是有利的,且是完全可行的。

(三)提高骨料质量,控制粗骨料数量

1.适当降低砂浆有利于减少砼的收缩,砂率宜控制在40%以内。

2.控制砼中粗骨料的用量,每立方米砼粗骨料的用量不应少于1000kg。

3.禁止使用细砂。

(四)合理选用外加剂:砼应选用减水率高,分散性能好,并对砼收缩影响较小的外加剂。外加剂减水率不应低于8%,劣质外加剂不得用于砼中。

(五)控制混凝土掺合料掺量:目前,预拌砼主要使用低钙粉煤灰,高钙粉煤砂和矿渣微粉三种。砼掺合料的使用应综合考虑,其中包括目前水泥的矿物组分、施工工期对砼早期强度的要求,工程养护条件、工程实际条件下砼的收缩等。

六、后浇带的处理

(一)后浇带部位的混凝土应采用补偿收缩混凝土,强度等级应与两侧先浇混凝土强度等级相同。

(二)后浇带的位置、形式、尺寸,应按设计规定施工。

(三)后浇带混凝土与两侧先浇混凝土的施工间隔时间至少为六个星期。这期间两侧先浇混凝土的体积收缩变形已趋于稳定,此时再浇筑后浇带混凝土,在两侧先浇混凝土及钢筋的限制作用下,后浇的补偿收缩混凝土在限制下膨胀产生相向变形,使混凝土内部密实,且因膨胀而与两侧先浇混凝土相接密合,成为整体的、无变形缝的结构。

(四)后浇带浇筑前,应将两侧先浇混凝土表面凿毛、清洗干净,并保持湿润,再行浇筑。后浇带混凝土浇筑后,应保持湿润养护至少四个星期。

(五)后浇混凝土施工温度应低于两侧先浇混凝土施工时的温度,并宜选择在气温较低的季节施工。这是为了减小混凝土的冷缩变形。

七、混凝土养护

防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大,特别是早期湿润养护更为重要,一般在混凝土进入终凝(浇筑后4~6h)即应用塑料膜或麻袋覆盖,浇水湿润养护不少于14d。因为在湿润条件下,混凝土内部水分蒸发缓慢,不致形成早期失水,有利于水泥水化,特别是浇筑后的前14d,水泥硬化速度快,强度增长几乎可达28d标准强度的80%,由于水泥充分水化,其生成物将毛细孔堵塞,切断毛细通路,并使水泥石结晶致密,混凝土强度和抗渗性均能很快提高;14d以后,水泥水化速度逐渐变慢,强度增长亦趋缓慢,虽然继续养护依然有益,但对质量的影响不如早期大,所以我们加强注意前14d的养护。

八、外脚手架搭设

本工程顶板厚度为250、200mm,主体结构施工时局部外脚手架立杆要放置在地下室顶板上,我们在立杆底部垫15cm×15cm×0.8cm厚的钢板,同时地下室支撑立杆与搁置在顶板上外架立杆在竖向同一条中心线上,其底部也放置垫块,钢管顶部顶住顶板,把外架荷载有效地传递到地下室基础底板上,减小顶板的外荷载作用。

防裂范文篇8

关键词:大体积混凝土;裂缝;防治

一、工程概况

芜湖奇瑞汽车公司第五轿车厂冲压车间长209m,宽178m,面积37434m2。根据使用功能,冲压车间可划分为模具堆放区和冲压地沟区。单个冲压地沟尺寸为48m长,15m宽,深度为6.0m,地沟四周采用钢筋混凝土浇筑墙体,墙体厚0.6m,墙体采用C30混凝土浇筑,单个地沟混凝土方量达454m3,属大体积混凝土施工。

二、大体积混凝土裂缝产生的原因

按照裂缝的成因简单的分为两种:一种是由于荷载直接作用(或者由于结构次应力的叠加作用),混凝土超过极限拉应力而引起裂缝,也称作荷载裂缝或结构性裂缝,另一种是由于变形变化引起的裂缝,如结构由于温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的裂缝,也称做变形裂缝,大多为非结构性裂缝。在实际施工中,因混凝土收缩和温度变化引起的裂缝是最常见的。对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。

三、大体积混凝土裂缝的主要施工防治措施

3.1选择合适的原材料混凝土的收缩裂缝往往在施工的早期就产生了,其自身收缩是混凝土硬化过程中水泥与水发生水化反应生成新的化学物质,导致自身体积缩小。混凝土自身收缩的大小与水灰比、细掺料的活性、水泥细度等因素有关。用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大;水泥细度越大,混凝土的收缩越大,且发生的收缩时间越长;因此选用大的骨料,并尽可能的多用骨料,则可以减小干缩,同时要严格控制粗细骨料的含泥量。

3.2选择适当的配合比①本工程采用5~31.5mm碎石,采取低水灰比,降低混凝土水化热。水泥标号越高水泥水化热也越高,采用32.5普通硅酸盐水泥可以满足强度要求。②选择最佳粗细骨料级配,增加混凝土密实度,减少收缩、徐变。

3.3改进大体积混凝土的浇筑施工工艺优化浇筑工艺,“斜面分层,薄层浇筑,连续推进;降低混凝土内外温差,“内排”并“外保”,一般要求混凝土内外温差不超过25℃,具体实施办法为:①降温冷却水管布设:在浇筑墙体混凝土前,钢筋绑扎好后立模前预先在混凝土内按1m的层距(距顶底面距离为0.50m)布设降温冷却水管(?准30mm的薄壁钢管),混凝土浇注完成后,即可在该层水管内通水。通过水循环,带走砼内部的热量,使混凝土内部的温度降低到要求的限度。②搅拌工艺:采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而节约水泥,并进一步减少水化热和裂缝。③振捣工艺:混凝土分层浇筑,分层振捣,适当控制入模厚度和振动技术,每层浇筑厚度为40cm,设置施工缝联结钢筋。待每薄层混凝土全断面布料振捣完毕,再从一头向另一头循环浇筑。

因墙体高达6.0m,下部2m部分的混凝土浇注需用溜槽、串筒入模。分层浇筑,每层灌注须在下层混凝土未初凝前完成,以防出现施工冷缝。混凝土振捣采用直径为50mm的插入式振捣器沿墙体浇筑的顺序方向振捣。振捣时插入下层混凝土5~10cm,振捣时间以混凝土表面翻浆出气泡为准。混凝土在浇筑振捣过程中会产生多少不等的泌水,需配备一定数量的工具如大铁勺等用以排出泌水。

对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,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。

3.4后期养护及数据采集混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇注完毕后即转入养护阶段。以下是在养护期间的几项体会:①采取严格的养护保护措施。本工程采用了三项养护措施:混凝土表面收光后立即覆盖一层塑料薄膜,以防止早期失水出现塑性裂缝;根据测温结果,适时在塑料薄膜上覆盖两层土工布保温,同时在混凝土中设置冷却水管降温;在塑料薄膜下适时补水,以保证水泥发挥补偿收缩作用的充分条件。②在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点,并在养护中通过测温点的温度测量指导降温、保温工作的进行,从而控制混凝土内外温差不大于25℃。测温点布置的原则应使不同施工区段、不同标高处的混凝土温升均能得到监控。在两条长边墙体各取三个具有代表性的点,该工程在墙体垂直方向的上、中、下三个位置布置6个测温孔,保证不同施工区段混凝土温升均可得到反映,从而及时指导温控工作。浇筑结束后安排专人对测点进行温度记录,及时调整循环水的温度,确保降温效果。冷却完毕后,水管口用与墙体强度等同的水泥浆封闭,水泥中应加入微膨胀剂。③在气温较高(尤其超过30℃)时,浇水养护是保证砼强度的关键。工地现场使用小型水泵浇水,并在砼浇筑12小时内对砼覆盖塑料薄膜养护。薄膜养护采用一次性材料,始终保持塑料薄膜内有凝结水,后续工序应尽量避免对塑料薄膜的破坏。避免了混凝土因干燥而产生干缩裂纹。养护一般在7天以上。

四、结语

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近年来,城市建筑发展很快,中高层,高层住宅数量在住宅比例中越来越大,为了更好地利用资源,高层建筑都相应地设有地下室。但是在建筑过程中,地下室墙体出现的裂缝大家尤其关注。本人在实际工作中总结出一点心得:

一、墙体裂缝主要有:砼收缩裂缝;砖砌体因温度应力引起的裂缝;外力作用的裂缝

1.1砼收缩的三种情况

1.1.1干缩。这种裂缝产生的原因是混凝土拌合物在浇捣完毕后,混凝土拌合物内部的水份一部分泌出流失,一部分被水泥水化所用,另外一部分被蒸发,尤其是在干热、风较大的季节以及在空中的薄壁结构板混凝土拌合物则更容易出现失水干缩而发生裂缝。砼在制备过程中,水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀,但在入模成型后,随着砼水化作用的发生,砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸发,体积有一定的缩小。干缩量与水泥用量、水灰比的大小有关。水泥用量多、水灰比大的砼其收缩亦大。同时砼收缩量与气候有关,夏季气温高,气候干燥,砼中水份蒸发快,收缩也快。砼体积收缩,使砼产生内应力,当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝,干缩裂缝一般都是表面的,不规则和不连续的。

1.1.2热胀冷缩,膨胀系数α=1.010-5。假如同样两20m长的砼墙在酷夏40℃时施工与严冬-6℃,在无任何约束的情况下,其砼墙收缩量为9.2mm。若墙两头有约束,即会导致裂缝。裂缝垂直平面,从上到下有规划地分布在墙体上,但裂缝出现时间均在一、二个月以后,未见砼早期裂缝。

1.1.3砼内部温度变化产生收缩裂缝。根据实际测定,砼从搅拌机出斗就有水化热产生,温度由低到高,到砼成型以后第3-4天,水化热到达高峰,其温度较自然温度升高30-40℃,以后逐步下降,半个月以后接近自然界温度。与地下室墙连体的部分框架柱,断面边长都大于1m,属大体积砼,水化热高,表面暴露在空气中,散热快,内部砼热量散发不出来,内外温差大,若采取措施不当,表面砼就会产生裂缝。对于框架柱与外墙连体的节间来讲,大体积砼的框架柱可视为一个较大的热源体,而与之连体的墙体薄,且与外界空气接触面较大,散热快。当框架柱砼内大量发热膨胀时,墙体已开始降温收缩,由于连结在一起的两个构件之间产生温差,变形不同步协调,在柱子附近和墙中间出现裂缝是符合规律的。

1.2砖砌体因温度应力引起的墙体裂缝。产生墙体裂缝的原因很多,但砼内部水化热的变化所引起的墙体伸缩变形是产生裂缝的主要原因。墙体砼降温出现温差及砼收缩当量温差产生内应力,当水平拉应力σx(y)超过砼抗拉强度时便会引起竖向裂缝。砼初期抗拉强度很低,因此这种现象会经常发生。事实上,在竖直方向也有应力σz的作用,但因墙体高度不大,温度变形极小,且上部无约束作用,又配有竖钢筋抗拉,故不会出现水平裂缝。由于墙体两端与高层框架柱连接,高层框架柱是一个较强的约束体,当水化热降温墙体收缩时,约束了墙体沿水平方向的收缩变形,致使墙柱连结处及墙中出现裂缝。一般材料均有热胀冷缩性质,如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束力而不能自由变形时,将在结构中产生附加应力或温度应力。在相同温差下,钢筋砼结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以在混合结构中,当自然界温度发生变化时,房屋各部分构件都会发生各自不同的变形。钢筋砼楼盖,圈梁等与砖墙伸缩不一,结果由于彼此间制约作用而产生应力,而混凝土和砖砌体又都是抗拉强度弱的材料,当构件中因制约作用产生的拉应力超过其极限抗拉强度时,不同形式的裂缝就会出现。

1.3外力作用引起墙体裂缝。地下室墙体所受外力主要有以下三个方面:一、地基基础产生不均匀沉降,造成墙体和梁板结构裂缝。二、墙两侧模板未同时拆除,选拆一边,未拆的一边模板支撑给新浇砼墙一个侧向压力,若模板支撑较紧,则砼墙产生裂缝。三、墙外侧填土过早,填土使墙外侧向内侧挤压,早期砼强度低,极易产生裂缝。

二、裂缝防治措施

2.1砼的保混养护对其强度增涨和各类性能的提高十分重要,特别是早期的养护可避免表面脱水减少砼初期伸缩裂缝发生。施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的养护,并建议采用喷养护液进行养护。为了防止墙体早期砼出现收缩裂缝,在墙体中设置适当数量的后浇带,后浇带设置间距15~25m,留置宽度1000~1500mm,保留时间为40~60天,在建施工的一幢27层高层建筑,地下室墙板施工已近两年,未出现裂缝。墙板留置后浇带就是减少约束,释放温度收缩应力,给墙体有一定的伸缩自由。

2.2采取"抗裂"的设计原则,控制裂缝发生。在墙板顶部和腰部设两道暗梁,并适当增设暗柱,以起到"模箍作用";适当增加墙板钢筋,尤其是水平构造筋的配筋率应适量提高。

2.3进行砼配合比的试配试拌,采用水化热低收缩性小早期强度高的硅酸盐水泥作胶结料,粗骨料级配好,中粗砂含泥量小,掺早强缓凝型泵送剂,严格控制砼水灰比和搅拌时间,为墙体施工提供高质量的砼拌料。

2.4加强砼振捣,砼必须分层分段振捣,有效排除砼内的泌水,消除砼内部孔隙,确保砼的高密度,增加砼与钢筋的粘结力,增加砼材质的连续性和整体性,提高砼的强度,尤其要提高砼的抗拉强度。公务员之家

2.5砼要分层浇筑,有利于砼水化热的散发,砼浇灌完成后和模板拆除后,墙柱两侧必须覆盖二层草袋,使柱、墙表面砼与内部砼的温差保持在25℃以下,防止砼柱墙内外温差过大,收缩不均匀,掺入砼膨胀剂,使砼内产生微量膨胀应力抵消砼中的收缩应力。

防裂范文篇10

关键词:砌体结构;裂缝,原因,控制

一、前言

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。这里,将砌体结构裂缝分为受力裂缝和非受力裂缝两大类,在各种直接荷载作用下结构产生的裂缝称为受力裂缝,而砌体因收缩、温度、湿度变化、地基沉陷不均等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝。本文主要分析砌体结构的变形裂缝。

二、温度裂缝

在建筑中,各构件相互连接成一空间整体,混凝土和砌体之间的变形差异导致构件中产生温度应力,混凝土顶盖变形大,墙体变形相对较小,导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。当外界温度升高时,使屋盖受压,墙体受拉、受剪。当约束条件下作用于构件的温度应力足够大时,超过砌体的抗拉或抗剪强度时就产生了裂缝,这就是温度裂缝产生的直接原因。

(一)温度裂缝的种类和成因

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。

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。

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。

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。

(二)温度裂缝的解决措施

屋盖上设置保温层或隔热层,减缓热胀冷缩动力源;在屋面水泥砂浆找平层或刚性防水层适当部位设置分仓缝(控制缝),控制缝的间距不大于30m;当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m;女儿墙一定范围增加构造柱,分散温度应力;非地震地区,在房屋顶层宜设钢筋混凝土圈梁。若采用钢筋混凝土圈梁,圈梁不宜外露。若不设圈梁,可在屋盖四周檐口下的砌体内,配置适当转角钢筋。

三、地基不均匀沉降引起的裂缝

当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生相对裂缝。这中裂缝一般都是斜向的,且多发生在门窗洞口上下。

(一)地基不均匀沉降引起的裂缝特点

(1)裂缝一般呈倾斜状,说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂;

(2)裂缝较多出现在纵墙上,较少出现在横墙上,说明纵墙的抗弯刚度相对较小;

(3)在房屋空间刚度被削弱的部位,裂缝比较集中。

(二)地基不均匀沉降引起裂缝的解决措施

(1)合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。

(2)合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降。

(3)加强上部结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和整体刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。

(4)加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进行基础施工。

(5)房屋体形应力求简单,横墙间距不宜过大。

(6)合理安排施工顺序,宜先建较重单元,后建较轻单元。

三、干缩裂缝

干缩裂缝不是结构裂缝,但它们破坏了墙体外观。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。

(一)干缩裂缝的特点

在墙体中部出现的阶梯形裂缝;块体周边灰缝的裂缝;在外墙的窗下墙出现竖向均匀裂缝;山墙等大墙面出现的竖向、水平向裂缝。收缩裂缝一般多出现在下部几层,有的砌块房屋山墙大墙面中间部位出现了由底层一直延伸至3、4层的竖向裂缝。

(二)干缩裂缝的解决措施

选用干缩值低的墙材。控制砌筑时材料的含水量(先让材料干缩后砌墙)。采用低强度砂浆和长度小的砖块,可以避免砖块的断裂,并将细小裂缝均匀分散到各个垂直的灰缝隙中,避免变形和应力集中,累加出现大裂缝。

面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施。如墙体长度超过5m,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3m(120mm厚墙)或4m(≥180mm厚墙)时,须在墙中腰处增设钢筋混凝土腰梁,或设置伸缩缝。

严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期,不足28d的不应进入施工现场。对于混凝土制品,如果以90d的干燥收缩值为基准,28d只完成收缩的80%左右。而且这类砌块,28d前含水率大,物理化学变形不稳定,干燥收缩值大,特别是蒸压加气混凝土,出厂含水率有时高达60%以上。

正确掌握各种砌块使用时的含水率。轻集料混凝土空心砌块和蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑时的含水率分别控制为5%~8%和15%、20%以内。砌体在生产储存期、运输、现场堆放等均要防止被水浸湿,雨季还应做好对砌块和砌体的遮盖。施工时,一般提前1~2d洒水稍作湿润。砌块含水深度以表层8mm~10mm为宜。