论文部分内容阅读
【摘要】基建单位,特别是立井施工中的混凝土施工,因其体积较大,壁厚甚至达到二米二(淮南矿业集团,顾桥矿井),比较容易产生裂缝(特别是环形裂缝),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。在实际工程中要区别对待,根据具体情况提出解决裂缝的措施。
【关键词】混凝土;裂缝;预防;处理
我一直在施工工地从事矿建施工工作,工作近十年来从事矿建立井施工8个项目部,先后担任过施工员、质检员、技术负责人工作,从事多个项目施工组织设计、施工方案的编写,施工测量放样,各工序组织班组施工及质量检查等工程施工和管理工作。施工混凝土浇筑产生的裂缝一直是矿建单位的质量通病,如何不让这种现象发生是施工单位追求的目标。参考有关技术资料,结合我以前施工的几项矿建工程浇筑砼结构的经验来看,影响砼产生裂缝的因素主要有以下几点:
1.混凝土工程中常见裂缝及预防
1.1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是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同、由于重力作用而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的环形裂缝,宽度多在0.05~0.2m之间,。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。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,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(洒水养护),并适当延长混凝土的养护时间。
1.2塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热环境中出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或的影响,混凝土表面失水过快,特别是滑模套壁期间,混凝土立方量大,三层吊盘与工作盘间温差十几度,工作盘与下边浇筑好的混凝土井壁温度相差二十到二十五度之间。造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、相对湿度等等。
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,掺入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,将模板浇水均匀湿透、浇油。四是在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温环境中及时洒水养护。
1.3沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是由于混凝土体积较大,造成不均匀沉降所致;特别是在冻结段施工中,浇筑混凝土四到五小时后就开帮,造成混凝土空置在独立位置,只有三根大模绳牵引,由于钢丝绳有韧性,产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。较大的裂缝,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。
主要预防措施:一是保证模板有足够的强度和刚度,且大模绳牢固带紧。二是防止混凝土浇筑过程中被水浸泡。三是模板脱模的时间不能太早。
1.4化学反应引起的裂缝及预防
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。这种裂缝一般出现在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。
由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有:一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇筑要振捣密实,做到不漏振、不过振。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。
2.裂缝处理
2.1表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于混凝土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。
2.2灌浆封堵法
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。
2.3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,在一定的部位加设壁座、采用预应力法加固。
2.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,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。
2.5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,改變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。
2.6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,在混凝土的传统组份中加入某些特殊组份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。
3.结束语
本人参加工作几年来,一直在基建单位一线从事技术工作,从刚开始工作一无所知到现在能够处理一些简单的高、低强度混凝土施工中的技术问题。实践中使我萌发了如何处理大体积混凝土环形裂缝等问题,于是本人结合工作的实践与思考,写出一些心得经验。■
【参考文献】
[1]郭吉林.砼工长,第1版,北京,机械工业出版社,2007.
[2]郭杏林.砼工程施工细节详解,第1版,北京,机械工业出版社,2007.
[3]冯乃谦.实用砼大全,第1版,北京,科学出版社,2001.
[4]付李,张荟.混凝土温度产生裂缝的控制,科技信息(科学教研) ,2008,(01).
【关键词】混凝土;裂缝;预防;处理
我一直在施工工地从事矿建施工工作,工作近十年来从事矿建立井施工8个项目部,先后担任过施工员、质检员、技术负责人工作,从事多个项目施工组织设计、施工方案的编写,施工测量放样,各工序组织班组施工及质量检查等工程施工和管理工作。施工混凝土浇筑产生的裂缝一直是矿建单位的质量通病,如何不让这种现象发生是施工单位追求的目标。参考有关技术资料,结合我以前施工的几项矿建工程浇筑砼结构的经验来看,影响砼产生裂缝的因素主要有以下几点:
1.混凝土工程中常见裂缝及预防
1.1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是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同、由于重力作用而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的环形裂缝,宽度多在0.05~0.2m之间,。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。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,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(洒水养护),并适当延长混凝土的养护时间。
1.2塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热环境中出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或的影响,混凝土表面失水过快,特别是滑模套壁期间,混凝土立方量大,三层吊盘与工作盘间温差十几度,工作盘与下边浇筑好的混凝土井壁温度相差二十到二十五度之间。造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、相对湿度等等。
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,掺入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,将模板浇水均匀湿透、浇油。四是在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温环境中及时洒水养护。
1.3沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是由于混凝土体积较大,造成不均匀沉降所致;特别是在冻结段施工中,浇筑混凝土四到五小时后就开帮,造成混凝土空置在独立位置,只有三根大模绳牵引,由于钢丝绳有韧性,产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。较大的裂缝,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。
主要预防措施:一是保证模板有足够的强度和刚度,且大模绳牢固带紧。二是防止混凝土浇筑过程中被水浸泡。三是模板脱模的时间不能太早。
1.4化学反应引起的裂缝及预防
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。这种裂缝一般出现在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。
由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有:一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇筑要振捣密实,做到不漏振、不过振。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。
2.裂缝处理
2.1表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于混凝土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。
2.2灌浆封堵法
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。
2.3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,在一定的部位加设壁座、采用预应力法加固。
2.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,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。
2.5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,改變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。
2.6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,在混凝土的传统组份中加入某些特殊组份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。
3.结束语
本人参加工作几年来,一直在基建单位一线从事技术工作,从刚开始工作一无所知到现在能够处理一些简单的高、低强度混凝土施工中的技术问题。实践中使我萌发了如何处理大体积混凝土环形裂缝等问题,于是本人结合工作的实践与思考,写出一些心得经验。■
【参考文献】
[1]郭吉林.砼工长,第1版,北京,机械工业出版社,2007.
[2]郭杏林.砼工程施工细节详解,第1版,北京,机械工业出版社,2007.
[3]冯乃谦.实用砼大全,第1版,北京,科学出版社,2001.
[4]付李,张荟.混凝土温度产生裂缝的控制,科技信息(科学教研) ,2008,(01).