论文部分内容阅读
摘要:本文主要从混凝土裂缝的成因出发,结合作者实践经验,对大体积混凝土产生裂缝的成因及控制措施进行了分析,最后,总结了混凝土裂缝的修补方法,以供同仁参考。
关键词:大体积混凝土;施工裂缝;成因;控制措施
1、混凝土裂缝的成因分析
众所周知,在工程建设过程中,混凝土裂缝是一种十分普遍但又难于杜绝的病害现象,不仅容易影响建筑物的整体质量,同时也影响着建筑的使用功能以及结构的安全性能。因此,在施工过程中,加强对混凝土裂缝问题的探究,对于保障建筑物安全性和使用性具有重要意义。通常,大体积混凝土产生裂缝主要是由于以下因素导致。
1.1混凝土材料及配合比因素。不合理的配合比设计直接影响混凝土的抗拉强度,是混凝土开裂不可忽视的原因。不适当的配合比意味着水泥用量过大,水灰比大,砂子含量不合适,骨料种类不好,外加剂不当等等。
1.2设计不合理因素。大部分混凝土裂缝主要由不合理的设计造成的。在设计过程中,需要准确地分析楼面荷载,合理地设计楼板的配筋情况。但在设计过程中,由于计算方法和计算图的选择不当,往往导致楼板荷载计算不准确,使楼板在浇注过程中,由于受力过大而引起楼板开裂。
1.3配筋不足因素。实践表明,在混凝土结构中,钢筋间距大、配筋率小的裂缝较多,无筋混凝土比钢筋混凝土有更多的裂缝。
1.4施工不合理因素。在混凝土施工中,振动不均匀或渗漏振动会引起混凝土离析、结构密度差和整体强度差。当混凝土中的气泡不能完全消除时,钢筋表面的裂纹降低了混凝土与钢筋的粘结强度。如果钢筋振动过大,水泥浆在钢筋周围密度很高,粘结强度也会大大降低。
2、混凝土裂縫的控制措施
2.1混凝土材料方面措施
2.1.1粗骨料和细骨料。前者适用于粗糙表面,级配好,孔隙率小,无碱反应。有害物质、土壤含量和破碎指数值符合有关规范和规格。后者以天然砂为主,宜采用粗粒小间隙的砂。运输混凝土应选用中砂。砂的有害物质、混凝土含量和固体指标应符合有关规范和技术规定。
2.1.2水泥。针对不同的工程条件,选用低水化热、高强度水泥,严禁使用不合格水泥。
2.1.3外掺加料。使用外加剂如减水剂、膨胀剂等,以改善混凝土的性能,降低耗水量,减少收缩。
2.2设计方面措施
2.2.1在满足建筑要求的前提下,平面造型力求简洁。平面复杂建筑物的附加应力容易产生扭转等附加应力,导致墙体和楼板开裂,控制建筑物的长高比,提高整体刚度,调整不均匀沉降能力。
2.2.2构件加固合理,间距合理。应设置大截面的梁。大跨度、厚现浇板,上部上部应配置结构钢。在集中应力作用下,主梁应增加附加横向钢筋。
2.2.3为减少地基的不均匀沉降,在基础设计中,可以调整地基的深度,计算不同地基的强度,采用不同的垫层厚度来调节地基的不均匀变形。
2.2.4变形缝的合理设置,位置和宽度的选择要适当,结构要合理。同时,合理调整承重结构各部位的应力,使荷载分布均匀,防止应力过大。
2.2.5限制伸缩缝的间距。对于具有较大不均匀沉降的复杂结构,应严格控制,并可与其他结构节点相结合。
2.2.6通过设置圈梁、结构柱,可以提高建筑物的整体性,提高砌体的抗剪强度和抗拉强度,防止或减少裂缝。
2.3混凝土配料、搅拌、运输及浇筑措施
2.3.1应尽可能使用低水灰比、低水泥用量和低用水。配料计量应准确,搅拌时间应保证,水泥用量应予以禁止。
2.3.2在混凝土运输过程中,转鼓保持在6转左右,搅拌车在施工后4~5分钟高速运转,浇注后混凝土完全混合。如果坍落度损失可以加成,达到理想效果。最后,分层应合理,振动均匀、适度,施工缝不可随意留置。
2.4施工控制措施
2.4.1施工前,做好各种隐蔽验收工作,及时了解天气情况,避免雨雪天气的影响。同时还要做好人员、机械、材料、保温设施,并做好连续浇筑的夜间照明。
2.4.2基础混凝土采用分段或斜分层连续浇筑,用混凝土的热来降低大体积混凝土的温度。为了防止供应不及时或自然造成的混凝土的自然流动混凝土坍落度太多的冷裂纹控制小于7:1,在300mm厚度的控制,以确保混凝土覆盖在上层混凝土初凝前混凝土初凝时间控制在2h ~ 3h。
2.4.3振动台必须经过训练,才能消除地层厚度、振动时间和振动标准,并能严格执行。振动器应控制布料,严格控制物料时间,在振动完成前无物料。同时,对振动棒的移动距离应小于50cm,与振动器应插入下层混凝土5cm。不得振动结晶器振动棒,不得与线圈、各种预埋件、铸铁件及止水带发生碰撞。
2.5加强混凝土的养护
2.5.1 当混凝土初始凝结后,要应及时喷洒保湿,应用湿麻袋、草袋覆盖板;在大体积混凝土或较大的混凝土。该方法可用于养护节约用水;对于特殊结构或构件,不能用普通混凝土措施养护,可在养护剂表面固化。
2.5.2 作为温室的方法或保湿方法,对于冬季施工混凝土来说,混凝土养护非常重要,我们必须选择一种好的保湿保温材料来覆盖,混凝土在养护期内必须处于潮湿状态。
2.5.3在混凝土完成后,应该没有人踩踏或进行其他工作之前,其强度达不到1.2MPa。在上述混凝土强度满足设计强度85%的情况下可以开模。对于混凝土武器或其他设备部件,严禁拆除或其他操作。
3、混凝土裂缝的修补技术
3.1灌浆法。注浆法主要应用于混凝土裂缝的防渗要求或结构完整性的修补。采用压力设备将胶结材料压入混凝土裂缝中,硬化后胶结材料与混凝土形成整体,起到封堵加固作用。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等化学材料。该方法应用范围广,适用于从细裂纹到大裂纹的处理,效果良好。
3.2表面处理。清除混凝土表面,暴露混凝土结构,使用技术手段,使用修补材料使表面光滑。粘贴混凝土表面用角磨机打磨抛光,去除表面浮、油污和混凝土碳化层(目测或试剂检测)等杂质,直至混凝土结构的新表面完全暴露。
3.3涂刷底层涂料。底涂成分按比例精确称量混合;用滚筒刷底树脂均匀地涂在混凝土表面,直至混凝土表面完全覆盖树脂;干燥后自然接触到手指表面干燥后的感觉,打磨成光滑的凸面。
3.4仿生自愈合法。是一种新的裂缝处理方法。它模仿生物组织的功能,将某些物质分泌到受伤部位,使伤口部位愈合。在混凝土的传统构件中加入一些特殊成分,如液芯纤维或含有粘结剂的胶囊,在混凝土内部形成智能仿生自愈神经网络系统。混凝土中出现裂缝时,可以释放一些液芯纤维,使裂缝再次愈合。
3.5电化学防护法。电化学防腐是利用施加在介质中的电场来改变混凝土或钢筋混凝土的环境状态的电场,和钝化钢筋达到防腐的目的。阴极保护、氯气提取和碱回收是化学保护中常用的三种有效方法。该方法的优点是保护方法受环境因素影响较小,适用于钢和混凝土的长期腐蚀防护。它可用于有裂纹的结构和新的结构。
4、结语
总之,大体积混凝土结构裂缝的控制是一个综合性的问题,对建筑物的影响十分巨大。因此,在建设过程中我们要不断总结过往经验,加强重视任何一个施工环节,从整体上提高混凝土的质量。
关键词:大体积混凝土;施工裂缝;成因;控制措施
1、混凝土裂缝的成因分析
众所周知,在工程建设过程中,混凝土裂缝是一种十分普遍但又难于杜绝的病害现象,不仅容易影响建筑物的整体质量,同时也影响着建筑的使用功能以及结构的安全性能。因此,在施工过程中,加强对混凝土裂缝问题的探究,对于保障建筑物安全性和使用性具有重要意义。通常,大体积混凝土产生裂缝主要是由于以下因素导致。
1.1混凝土材料及配合比因素。不合理的配合比设计直接影响混凝土的抗拉强度,是混凝土开裂不可忽视的原因。不适当的配合比意味着水泥用量过大,水灰比大,砂子含量不合适,骨料种类不好,外加剂不当等等。
1.2设计不合理因素。大部分混凝土裂缝主要由不合理的设计造成的。在设计过程中,需要准确地分析楼面荷载,合理地设计楼板的配筋情况。但在设计过程中,由于计算方法和计算图的选择不当,往往导致楼板荷载计算不准确,使楼板在浇注过程中,由于受力过大而引起楼板开裂。
1.3配筋不足因素。实践表明,在混凝土结构中,钢筋间距大、配筋率小的裂缝较多,无筋混凝土比钢筋混凝土有更多的裂缝。
1.4施工不合理因素。在混凝土施工中,振动不均匀或渗漏振动会引起混凝土离析、结构密度差和整体强度差。当混凝土中的气泡不能完全消除时,钢筋表面的裂纹降低了混凝土与钢筋的粘结强度。如果钢筋振动过大,水泥浆在钢筋周围密度很高,粘结强度也会大大降低。
2、混凝土裂縫的控制措施
2.1混凝土材料方面措施
2.1.1粗骨料和细骨料。前者适用于粗糙表面,级配好,孔隙率小,无碱反应。有害物质、土壤含量和破碎指数值符合有关规范和规格。后者以天然砂为主,宜采用粗粒小间隙的砂。运输混凝土应选用中砂。砂的有害物质、混凝土含量和固体指标应符合有关规范和技术规定。
2.1.2水泥。针对不同的工程条件,选用低水化热、高强度水泥,严禁使用不合格水泥。
2.1.3外掺加料。使用外加剂如减水剂、膨胀剂等,以改善混凝土的性能,降低耗水量,减少收缩。
2.2设计方面措施
2.2.1在满足建筑要求的前提下,平面造型力求简洁。平面复杂建筑物的附加应力容易产生扭转等附加应力,导致墙体和楼板开裂,控制建筑物的长高比,提高整体刚度,调整不均匀沉降能力。
2.2.2构件加固合理,间距合理。应设置大截面的梁。大跨度、厚现浇板,上部上部应配置结构钢。在集中应力作用下,主梁应增加附加横向钢筋。
2.2.3为减少地基的不均匀沉降,在基础设计中,可以调整地基的深度,计算不同地基的强度,采用不同的垫层厚度来调节地基的不均匀变形。
2.2.4变形缝的合理设置,位置和宽度的选择要适当,结构要合理。同时,合理调整承重结构各部位的应力,使荷载分布均匀,防止应力过大。
2.2.5限制伸缩缝的间距。对于具有较大不均匀沉降的复杂结构,应严格控制,并可与其他结构节点相结合。
2.2.6通过设置圈梁、结构柱,可以提高建筑物的整体性,提高砌体的抗剪强度和抗拉强度,防止或减少裂缝。
2.3混凝土配料、搅拌、运输及浇筑措施
2.3.1应尽可能使用低水灰比、低水泥用量和低用水。配料计量应准确,搅拌时间应保证,水泥用量应予以禁止。
2.3.2在混凝土运输过程中,转鼓保持在6转左右,搅拌车在施工后4~5分钟高速运转,浇注后混凝土完全混合。如果坍落度损失可以加成,达到理想效果。最后,分层应合理,振动均匀、适度,施工缝不可随意留置。
2.4施工控制措施
2.4.1施工前,做好各种隐蔽验收工作,及时了解天气情况,避免雨雪天气的影响。同时还要做好人员、机械、材料、保温设施,并做好连续浇筑的夜间照明。
2.4.2基础混凝土采用分段或斜分层连续浇筑,用混凝土的热来降低大体积混凝土的温度。为了防止供应不及时或自然造成的混凝土的自然流动混凝土坍落度太多的冷裂纹控制小于7:1,在300mm厚度的控制,以确保混凝土覆盖在上层混凝土初凝前混凝土初凝时间控制在2h ~ 3h。
2.4.3振动台必须经过训练,才能消除地层厚度、振动时间和振动标准,并能严格执行。振动器应控制布料,严格控制物料时间,在振动完成前无物料。同时,对振动棒的移动距离应小于50cm,与振动器应插入下层混凝土5cm。不得振动结晶器振动棒,不得与线圈、各种预埋件、铸铁件及止水带发生碰撞。
2.5加强混凝土的养护
2.5.1 当混凝土初始凝结后,要应及时喷洒保湿,应用湿麻袋、草袋覆盖板;在大体积混凝土或较大的混凝土。该方法可用于养护节约用水;对于特殊结构或构件,不能用普通混凝土措施养护,可在养护剂表面固化。
2.5.2 作为温室的方法或保湿方法,对于冬季施工混凝土来说,混凝土养护非常重要,我们必须选择一种好的保湿保温材料来覆盖,混凝土在养护期内必须处于潮湿状态。
2.5.3在混凝土完成后,应该没有人踩踏或进行其他工作之前,其强度达不到1.2MPa。在上述混凝土强度满足设计强度85%的情况下可以开模。对于混凝土武器或其他设备部件,严禁拆除或其他操作。
3、混凝土裂缝的修补技术
3.1灌浆法。注浆法主要应用于混凝土裂缝的防渗要求或结构完整性的修补。采用压力设备将胶结材料压入混凝土裂缝中,硬化后胶结材料与混凝土形成整体,起到封堵加固作用。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等化学材料。该方法应用范围广,适用于从细裂纹到大裂纹的处理,效果良好。
3.2表面处理。清除混凝土表面,暴露混凝土结构,使用技术手段,使用修补材料使表面光滑。粘贴混凝土表面用角磨机打磨抛光,去除表面浮、油污和混凝土碳化层(目测或试剂检测)等杂质,直至混凝土结构的新表面完全暴露。
3.3涂刷底层涂料。底涂成分按比例精确称量混合;用滚筒刷底树脂均匀地涂在混凝土表面,直至混凝土表面完全覆盖树脂;干燥后自然接触到手指表面干燥后的感觉,打磨成光滑的凸面。
3.4仿生自愈合法。是一种新的裂缝处理方法。它模仿生物组织的功能,将某些物质分泌到受伤部位,使伤口部位愈合。在混凝土的传统构件中加入一些特殊成分,如液芯纤维或含有粘结剂的胶囊,在混凝土内部形成智能仿生自愈神经网络系统。混凝土中出现裂缝时,可以释放一些液芯纤维,使裂缝再次愈合。
3.5电化学防护法。电化学防腐是利用施加在介质中的电场来改变混凝土或钢筋混凝土的环境状态的电场,和钝化钢筋达到防腐的目的。阴极保护、氯气提取和碱回收是化学保护中常用的三种有效方法。该方法的优点是保护方法受环境因素影响较小,适用于钢和混凝土的长期腐蚀防护。它可用于有裂纹的结构和新的结构。
4、结语
总之,大体积混凝土结构裂缝的控制是一个综合性的问题,对建筑物的影响十分巨大。因此,在建设过程中我们要不断总结过往经验,加强重视任何一个施工环节,从整体上提高混凝土的质量。