论文部分内容阅读
摘要：煤矿井下混凝土砌碹工程较多,主要工程包括：井筒、中央变电所，中央水泵房、主副水仓、机头硐室以及煤仓等。混凝土砌碹工程在施工期间容易出现蜂窝、麻面、裂缝等一些质量问题，其中混凝土裂缝是困扰工程技术人员的主要技术难题。现结合多年来工程实践经验，就混凝土裂缝的危害、产生的原因、控制措施及處理方法作简要探讨。
关键词：井下混凝土工程；裂缝危害；裂缝原因；控制措施；处理方法
中图分类号 TU528 文献标识码：A文章编号：
1 混凝土裂缝的危害性
（1）混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝，它切断了结构的断面，破坏结构的整体性和稳定性。而深层裂缝部分地切断了结构断面，如不及时采取措施可能发展为深层裂缝。
（2）混凝土裂缝可能危及结构安全，因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的，也是结构破坏的先兆。有些裂缝的出现造成工程渗漏，影响正常使用；有些裂缝造成保护层剥落，严重损害工程的耐久性，缩短工程服务年限。
2混凝土裂缝产生的原因
2.1设计方面
1）钢筋设计参数不合理（包括：钢筋数量、直径）。
2）混凝土的收缩：未充分考虑混凝土的收缩变形。收缩是混凝土的主要特性，对混凝土的性能有很大影响。
2.2材料质量
1）粗细骨料含泥量大，造成混凝土收缩增大。骨料粒径小，颗粒配级不良，容易造成混凝土收缩增大，诱导裂缝产生。
2）混凝土外加剂和掺和料选择不当或掺量不当，增加了混凝土收缩。
3）水泥品种：矿渣硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥收缩大。
4）水泥等级及混凝土强度等级：水泥等级越高，水泥越细，早强越高，对混凝土开裂影响越大；混凝土强度等级越高，混凝土脆性越大，易开裂。
2.3混凝土配合比
1）设计水泥品种及等级选用不当。
2）配合比中水灰比大。
3）水泥用量比例大，掺水量高，坍落度大，收缩大，易开裂。
2.4施工现场及养护
1）现场浇筑混凝土时，振动棒振捣或插入不当、深度不够，漏振、过振或振动棒抽插过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，易产生裂缝。
2）有掺和料的混凝土搅拌不均匀时，易产生裂缝。
3）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。
4）现场模板拆除不当或拆模过早，引起拆模裂缝。
3混凝土裂缝控制措施
3.1设计
1）积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。
2）重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的合理选择（包括：直径和数量）。
3.2材料
1）根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。
2）选择粒径合适、优质的砂子、石子。
3）积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
3.3配合比
1）合理选择混凝土的设计坍落度。
2）控制好混凝土用水量、水泥量、水灰比，采用引气剂、引气减水剂等。
3）针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整混凝土配合比。
3.4现场施工及养护
1）浇筑及振捣。浇筑时，应对称浇筑，防止受力不均，每循环浇筑高度不超过500mm。振捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣以排除混凝土内部的水分和气泡。
2）混凝土养护。在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好混凝土的湿润养护，养护时间为不少于28天。
3）混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。成型后，应采取必要的保温措施，防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
4 混凝土裂缝的处理方法
4.1表面处理法
该方法主要用于：不漏水、不伸缩、深度浅的裂缝，通过表面涂抹水泥浆。
4.2填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般宽度≯0.3mm、深度较浅的裂缝，也可采取开“V”型槽，然后作填充处理。
4.3灌浆法
灌浆法应用较广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好，利用压送设备，将浆液注入裂隙，达到闭塞的目的。
4.4置换法
此法适用范围处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此种是将损坏的混凝土剔除，然后置入新的混凝土或其它材料，常用的材料主要有:普通混凝土、水泥砂浆、聚合物。
对于井下混凝土工程的裂缝，应以预防为主，施工中注意结合实际，全面考虑，出现问题后多分析，多总结，结合多种处理措施，混凝土的裂缝是可以避免的。
参考文献：
[1]混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002.北京:中国建筑工业出版社，2005-11
[2]混凝土结构设计规范GB50010-2002.北京:中国建筑工业出版社，2002-01
[3]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2005，（02）
[4]王铁梦.工程结构裂缝控制[M]，北京:中国建筑工业出版社，1997
作者简介：靳德宝(1978—),男,工程师。，毕业于河北工程大学采矿工程专业,现任同煤集团宏泰公司项目部技术主管,长期从事技术工作。
关键词：井下混凝土工程；裂缝危害；裂缝原因；控制措施；处理方法
中图分类号 TU528 文献标识码：A文章编号：
1 混凝土裂缝的危害性
（1）混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝，它切断了结构的断面，破坏结构的整体性和稳定性。而深层裂缝部分地切断了结构断面，如不及时采取措施可能发展为深层裂缝。
（2）混凝土裂缝可能危及结构安全，因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的，也是结构破坏的先兆。有些裂缝的出现造成工程渗漏，影响正常使用；有些裂缝造成保护层剥落，严重损害工程的耐久性，缩短工程服务年限。
2混凝土裂缝产生的原因
2.1设计方面
1）钢筋设计参数不合理（包括：钢筋数量、直径）。
2）混凝土的收缩：未充分考虑混凝土的收缩变形。收缩是混凝土的主要特性，对混凝土的性能有很大影响。
2.2材料质量
1）粗细骨料含泥量大，造成混凝土收缩增大。骨料粒径小，颗粒配级不良，容易造成混凝土收缩增大，诱导裂缝产生。
2）混凝土外加剂和掺和料选择不当或掺量不当，增加了混凝土收缩。
3）水泥品种：矿渣硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥收缩大。
4）水泥等级及混凝土强度等级：水泥等级越高，水泥越细，早强越高，对混凝土开裂影响越大；混凝土强度等级越高，混凝土脆性越大，易开裂。
2.3混凝土配合比
1）设计水泥品种及等级选用不当。
2）配合比中水灰比大。
3）水泥用量比例大，掺水量高，坍落度大，收缩大，易开裂。
2.4施工现场及养护
1）现场浇筑混凝土时，振动棒振捣或插入不当、深度不够，漏振、过振或振动棒抽插过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，易产生裂缝。
2）有掺和料的混凝土搅拌不均匀时，易产生裂缝。
3）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。
4）现场模板拆除不当或拆模过早，引起拆模裂缝。
3混凝土裂缝控制措施
3.1设计
1）积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。
2）重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的合理选择（包括：直径和数量）。
3.2材料
1）根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。
2）选择粒径合适、优质的砂子、石子。
3）积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
3.3配合比
1）合理选择混凝土的设计坍落度。
2）控制好混凝土用水量、水泥量、水灰比，采用引气剂、引气减水剂等。
3）针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整混凝土配合比。
3.4现场施工及养护
1）浇筑及振捣。浇筑时，应对称浇筑，防止受力不均，每循环浇筑高度不超过500mm。振捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣以排除混凝土内部的水分和气泡。
2）混凝土养护。在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好混凝土的湿润养护，养护时间为不少于28天。
3）混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。成型后，应采取必要的保温措施，防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
4 混凝土裂缝的处理方法
4.1表面处理法
该方法主要用于：不漏水、不伸缩、深度浅的裂缝，通过表面涂抹水泥浆。
4.2填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般宽度≯0.3mm、深度较浅的裂缝，也可采取开“V”型槽，然后作填充处理。
4.3灌浆法
灌浆法应用较广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好，利用压送设备，将浆液注入裂隙，达到闭塞的目的。
4.4置换法
此法适用范围处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此种是将损坏的混凝土剔除，然后置入新的混凝土或其它材料，常用的材料主要有:普通混凝土、水泥砂浆、聚合物。
对于井下混凝土工程的裂缝，应以预防为主，施工中注意结合实际，全面考虑，出现问题后多分析，多总结，结合多种处理措施，混凝土的裂缝是可以避免的。
参考文献：
[1]混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002.北京:中国建筑工业出版社，2005-11
[2]混凝土结构设计规范GB50010-2002.北京:中国建筑工业出版社，2002-01
[3]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2005，（02）
[4]王铁梦.工程结构裂缝控制[M]，北京:中国建筑工业出版社，1997
作者简介：靳德宝(1978—),男,工程师。，毕业于河北工程大学采矿工程专业,现任同煤集团宏泰公司项目部技术主管,长期从事技术工作。