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裂缝控制技术论文精品(七篇)

时间:2023-03-30 11:30:04

裂缝控制技术论文

裂缝控制技术论文篇(1)

关键词:大体积砼承台裂缝控制温度应力施工技术措施

1引言

白果渡嘉陵江大桥是国道212线四川武胜至重庆合川高速公路横跨嘉陵江的一座特大桥,全桥长1433米,主桥为(130+230+130)m预应力砼连续刚构,单箱单室,下部结构为16根24米长Ф230cm的群桩基础,上接大体积分离式承台。单幅承台结构尺寸为18.7mx10.2mx5m,单幅承台砼方量为953.7m3,一次浇注完成。

2简述

2.1温度应力的主要成因:

2.1.1大体积砼在硬化期间,水泥水化后释放大量的热量,使砼中心区域温度升高,而砼表面和边界由于受气温影响温度较低,从而在断面上形成较大的温差,使砼的内部产生压应力,表面产生拉应力(称为内部约束应力)。

2.1.2当砼的水化热发展到3~7d达到温度最高点,由于散热逐渐产生降温产生收缩,且由于水分的散失,使收缩加剧,这种收缩在受到基岩等约束后产生拉应力(称为外部约束应力)。

2.2温度应力在承台砼内的分布如下图所示:

综上所述,在承台大体积砼施工前,必须进行砼的温度变化,应力变化的估算,以确定养护措施、分层厚度、浇筑温度等施工措施,并以此来指导施工。

3C30承台大体积砼砼裂缝控制的施工计算

3.1相关资料:

3.1.1配合比

水泥:粉煤灰:砂子:碎石:水:NNO-Ⅱ减水剂

369:50:677:1148:176:3.66

1:0.136:1.835:3.111:0.48:1%

3.1.2材料:

水泥:腾辉F.032.5级水泥

碎石:草街连续级配碎石(5~31.5mm)

混合中砂:机制砂40%,渠河细砂60%

粉煤灰:硌黄华能电厂Ⅱ级粉煤灰

外加剂:达华NNO-Ⅱ型缓凝减水剂

3.1.3气象资料

相对湿度80~82%;年平均气温17.5~17.6℃,最高气温40.5℃,夏热期(5~9月份)平均气温20℃。

3.1.4采用自动配料机送料,装载机加料,拌和站集中拌和,混凝土泵输送砼至模内。

3.2砼最高水化热温度及3d、7d的水化热绝热温度

C=369kg/m3;粉煤灰32.5水泥:水化热Q7d=257J/kg,Q28d=222J/kg(腾辉水泥厂提供的数据);c=0.96J/kg.k;ρ=2400kg/m3。

3.2.1砼最高水化热绝热温升

Tmax=CQ/cρ=(366*257)/(0.96*2400)=40.83℃

3.2.23d的绝热温升

T(3)=40.83*(1-e-0.3*3)=24.23℃

ΔT(3)=24.23-0=24.23℃

3.2.37d的绝热温升

T(7)=40.83*(1-e-0.3*7)=35.83℃

ΔT(7)=35.83-24.23=11.6℃

(4)15d的绝热温升

T(15)=40.83*(1-e-0.3*15)=40.38℃

T(15)=40.38-35.83=4.55℃

3.3砼各龄期收缩变形值计算

εy(t)=εy0(1-e-0.01t)*M1*M2*…*M10

查表得:M1=1.10,M2=1.0,M3=1.0,M4=1.21,M5=1.2,M6=1.11(1d)、1.09(3d)、1.0(7d)、0.93(15d),M7=0.7,M8=1.4,M9=1.0,M10=0.895

则有:M1M2M3M4M5M7M8M9M10

=1.10*1.0*1.0*1.21*1.2*0.7*1.4*1.0*0.895=1.401

3.3.13d收缩变形值

εy(3)=εy0*(1-e-0..03)*1.401*M6

=3.24*10-4*(1-e-0..03)*1.401*1.09=0.146*10-4

3.3.27d收缩变形值

εy(7)=εy0*(1-e-0..07)*1.401*M6

=3.24*10-4*(1-e-0..07)*1.401*1.0=0.307*10-4

3.3.315d收缩变形值

εy(15)=εy0*(1-e-0.15)*1.401*M6

=3.24*10-4*(1-e-0..15)*1.401*0.93=0.588*10-4

3.4砼收缩变形换算成当量温差

3.4.13d

T(y)(3)=-εy(3)/α=(-0.146*10-4)/(1.0*10-5)=-1.46℃

3.4.27d

T(y)(7)=-εy(7)/α=(-0.307*10-4)/(1.0*10-5)=-3.07℃

3.4.315d

T(y)(15)=-εy(15)/α=(-0.588*10-4)/(1.0*10-5)=-5.88℃

3.5各龄期砼模量计算E(t)=Ec*(1-e-0..09t)

3.5.13d龄期

E(3)=3.0*104*(1-e-0..09*3)

=7.1*103N/mm2

3.5.27d龄期

E(7)=3.0*104*(1-e-0..09*7)

=1.40*104N/mm2

3.5.315d龄期

E(15)=3.0*104*(1-e-0..09*15)

=2.22*104N/mm2

3.6砼的温度收缩应力计算

砼强度换算f(n)=f(28)*lgn/lg28,砼抗拉强度ft=0.23*f2/3cu对于C30砼f(28)=15N/mm2

3d龄期:f(3)=f(28)*lg3/lg28=15*lg3/lg28=8.76N/mm2

ft=0.23f2/3(3)=0.23*4.952/3=0.668N/mm2

7d龄期:f(7)=f(28)*lg7/lg28=15*lg7/lg28=8.76N/mm2

ft=0.23f2/3(7)=0.23*8.762/3=0.98N/mm2

由于在七月份浇注承台砼,气温较高,假设入模温度To=30℃,Th=25℃

3.6.13d龄期H(t)=0.57,R=0.35,V=0.15

ΔT=To+2/3T(t)+Ty(t)-Th=30+2/3*24.23+1.46-25=22.61℃

σ=-(7.1*103*10*10-6*22.61*0.57*0.35)/(1-0.15)

=0.377N/mm2<(0.668/1.15)=0.581N/mm2可

3.6.27d龄期H(t)=0.502,R=0.35,V=0.15

ΔT=30+2/3*35.83+3.07-25=31.96℃

σ=-(1.4*104*10*10-6*31.96*0.502*0.35)/(1-0.15)

=0.93N/mm2<0.98N/mm2

抗裂安全系数:K=0.98/0.93=1.05<1.15

4裂缝控制的施工技术措施

通过以上分析可知,承台基础在露天养护期间,7d龄期时,抗裂安全系数K值稍小于1.15,此时砼有可能出现裂缝,因此,在设计配合比、砼施工过程及养护期间应采取一定措施,以减小砼表面与内部温差值,使得砼表面与砼内部温差小于25℃,σ/(1.15)<ft,则可控制裂缝的不出现。采取如下措施:

4.1采用双掺技术,掺入粉煤灰和NNO-II型缓凝减水剂,粉煤灰掺入采用超量代换法,减水剂的缓凝时间15个小时(通过实验室测定结果表明),延缓砼的初凝时间,延缓砼水化热峰值的出现。

4.2通过技术性能比较,石灰岩碎石的线膨胀系数较小,弹模低,极限拉伸值大,据相关资料表明,在相同温差下,温度应力可减小50%,能提高砼的抗拉强度,因此,选用石灰岩碎石作为粗骨料;控制骨料(砂、石)的含泥量,以减小砼的收缩,提高极限拉伸。

4.3严格控制砼的入模温度在30℃左右。选择在傍晚开始浇注承台砼,对粗骨料进行喷水和护盖;施工现场设置遮阳设施,搭设彩条布棚,避免阳光直晒;在水箱中加入冰块,降低拌和水的温度;在基坑内设一大功率的鼓风机进行通风散热。

4.4埋设6层冷却管,每层冷却管配一潜水泵,在第一批开始砼初凝时由专人负责往冷却管内注入凉水降温,冷却水流速应大于15L/min,冷却水采用嘉陵江水,持续养生7天。通过冷却排水,带走砼体内的热量,许多工程实践表明,此方法可使大体积砼体内的温度降低3~4摄氏度。

4.5浇注砼时,采用薄层浇注,控制砼在浇注过程中均匀上升,避免砼拌和物堆积过大高差,砼的分层厚度控制在20~30cm。

4.6设10台插入式振捣器,加强振捣,以期获得密实的砼,提高密实度和抗拉强度,浇注后,及时排除表面积水,进行二次抹面,防止早期收缩裂缝的出现。

4.7砼浇注后,搭设遮阳布棚,避免阳光曝晒承台表面。

4.8砼浇注后,砼表面用土工布覆盖保温,并洒水养生,使砼缓慢降温、缓慢干燥,减少砼内外温差。

4.9砼浇筑后,每2小时量测冷却管出口的水温和砼表面温度,若温差大于20℃时,及时调整养护措施,如加快冷却水的流通速度等措施,以控制温差小于25℃。

5温度监测

承台砼入模温度为30℃~34℃,1.5d后中心温度最高达50℃,温升达20℃,3d后中心温度达57℃~60℃,温升27℃~30℃,经过10~12d降温阶段后,中心温度基本稳定。

承台中心与侧面中心温度的最大温差为10℃,与承台表面的最大温差为17℃左右,因此,在养护阶段必须做好承台表面的保温措施,延缓承台表面的降温速度,减小温差。

裂缝控制技术论文篇(2)

【关键词】水利工程;坝体;化学灌浆;加固

由于现代水利工程坝体结构多采用混凝土结构或土石坝结构,其在使用一端时间后长会出现坝体裂缝,坝体裂缝的出现严重影响了坝体的安全,给坝体的使用埋下了隐患。针对这样的情况,如何对水利工程坝体裂缝进行治理成为了水利工程维护、施工企业面临的首要问题。化学灌浆施工方法的出现,为坝体维护治理带来了新的契机,促进了我国水利工程的发展,为我国可持续发展战略的实施奠定了基础。

1.混凝土坝体裂缝对水利工程的影响

现代水利工程为了保障坝体的强度与使用寿命,多采用混凝土作为坝体的主要施工材料。但是混凝土工程经过长时间自然环境的影响,会出现炭化、侵蚀等现象,其中由于混凝土施工过程技术控制原因以及混凝土自身特性等原因,混凝土坝体常会出现裂缝。坝体裂缝使坝体工程内部钢筋结构受到外界物质的侵蚀,导致坝体强度降低,当裂缝宽度达到一定程度还会影响坝体的力学结构,最终导致水利工程坝体使用年限降低。针对这样的情况,加快混凝土坝体裂缝治理、加快新技术应用成为了水利工程养护部门的首要工作。

2.水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固

化学灌浆(Chemical Grouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其渗透、扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础,防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。

2.1水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固处理技术概述

混凝土坝体裂缝修复的化学灌浆加固处理法适用于深层裂缝和贯穿裂缝的修补与加固。对于灌浆死缝可选用水泥浆材、环氧浆材、高强水溶性聚氨酯浆材等;活缝可选用弹性聚氨酯浆材等。其施工首先要根据原有设计要求对裂缝进行勘察和分析,确定灌浆孔。然后钻孔、洗孔、埋设灌浆管。沿裂缝凿宽、深5~6cm的V形槽,并清洗干净,在槽内涂刷基波,用砂浆嵌填封堵;进行灌浆前要进行压水检查。灌浆结束封孔时的吸浆量应小于0.02l/5min。在进行灌装时要根据裂缝类型的不同使用不同的灌浆方法,垂直裂缝和倾斜裂缝灌浆应从深到浅、自下而上进行;接近水平状裂缝灌浆可从低端或吸浆量大的孔开始。

2.2化学灌浆材料与使用注意事项

目前常用的化学灌浆浆液主要有环氧浆液及丙凝浆液两种。环氧浆液的主要成份是环氧树脂,丙凝浆液的主要成份是丙烯酰胺。环氧浆液的特点是能灌注0.1~0.2的裂缝,可灌性强,收缩性小,强度高,抗渗性能好;丙凝浆液的特点是可灌注细微裂缝,可灌性好,浓度为12~15的浆液与水相似,聚合时间可以控制;该浆液稳定性好,不析水,有一定膨胀性,抗挤力好,是良好的防渗材料。其具体使用需根据坝体裂缝情况选用适宜的材料进行,对于宽度较小,无渗水或有微渗水的裂缝用环氧浆液进行灌注。对于宽度较大,有渗水或渗水量较大的裂缝先用丙凝浆液进行灌注再用环氧浆液灌注。无论是环氧浆液还是丙烯浆液其关注施工必须在12℃~16℃温度环境下进行。

2.3水利工程混凝土坝体化学灌浆加固处理技术的具体施工

水利工程混凝土坝体裂缝的化学灌浆加固施工,首先要对裂缝进行清洁,去除表面杂质以及混凝土钙化物质。具体实施可以采用钢刷刷洗、高压水枪冲洗等方式进行。刷洗后还要对裂缝进行干燥处理,确保灌浆工作面的干净与干燥,为后期的化学灌浆施工打下基础。

其次,为了保障化学灌浆材料与裂缝块石、沙浆结台充分结合,使灌浆过程中不开裂、不漏浆,还要对封堵裂缝表面进行凿槽。凿槽后,先清理槽内碎石屑,用高压水,压缩空气冲洗吹干,然后埋管、灌浆管采用“埋入式”,间距控制在20~50cm之间,根据裂缝宽度与长度的具体情况而定。灌浆管用紫钢管,用快硬水泥埋设。为防止漏浆,U型槽中须用专用材料进行封堵,合适的封堵材料和严密的操作工序是封堵质量好差的关键,要根据坝体设计结构以及坝体受力情况选用适合的化学灌浆材料,以保障灌浆加固的施工质量。

在灌浆结束后,要对缝面进行修整,清楚灌浆管外露部分,并采用增厚涂料涂刷缝面,通过修整是缝面平整。同时还需要在坝体裂缝的顶端两侧打孔,使用环氧灌浆材料和钢箭进行锚固,将裂缝两侧的坝体拉紧。

2.4混凝土坝体化学灌浆质量控制

混凝土坝体化学灌浆过程的控制是保障灌浆质量、保障坝体加固的关键。在施工过程中要通过材料控制、操作方法控制、工艺技术控制等方式保障混凝土坝体化学灌浆质量。首先,要通过对裂缝的勘察与分析,选用适宜的灌浆材料,并在灌浆材料配置过程中严格控制配比,保障灌浆材料质量,为混凝土坝体化学灌浆施工质量打下基础。在施工过程中,还要根据裂缝的情况,单孔一次灌浆或停灌结合等工艺方式,满足裂缝灌浆要求,保障灌浆质量。例如:在进行环氧材料灌浆时,由于环氧材料需一定时间才能固化,因此在灌浆达到一定量后,需停止灌浆,待环氧浆液达到一定固化后再继续进行灌浆。

在进行灌浆施工时,还要根据裂缝走向、裂缝内混凝土情况等进行压力与渗透的控制。如混凝土裂缝内部还有其他横向裂缝,则需在灌浆过程中考虑到横向劣等情况,加大压力,使灌浆材料渗透范围增大,保障灌浆质量。如裂缝内部无其他裂缝,则需在灌浆时控制灌浆压力与渗透范围,压力过小或范围过小,将导致灌浆不饱满,裂缝没有完全堵死,影响灌浆质量。

3.坝体化学灌浆施工质量管理

混凝土坝体一旦出现裂缝其力学结构的变化将导致坝体承受力大幅下降,严重影响坝体安全。因此,即使进行坝体化学灌浆处理,加固坝体时保障水利工程安全稳定运行的关键。在日常坝体检测中,检查人员必须严格遵守职业道德,严密监控坝体情况,及时发现坝体裂缝,并向上级汇报。坝体养护企业或部门,要建立健全的施工质量管理体系,通过对坝体施工技术文件以及裂缝勘探资料的分析,选用适宜的灌浆材料与工艺。在施工过程中通过健全的质量管理体系以及施工技术管理体系的双重控制,保障坝体化学灌浆施工质量。

4.结论

混凝土坝体化学灌浆加固技术的应用已非常广泛,技术也非常成熟。灌浆施工过程只需通过对施工过程材料控制与技术管理即能很好的保障灌浆质量,保障坝体强度。水利工程坝体除在出现裂缝时及时进行化学灌浆加固,还需在日常管理过程中注意混凝土坝体的其他病害,并通过日常养护与定期养护对可能发生的损坏进行防护。减少混凝土坝体裂缝、病害的出现,在裂缝出现初期及时进行加固处理,避免裂缝进一步扩大造成坝体安全隐患。

【参考文献】

[1]钱晓强.水利工程混凝土坝体裂缝的化学灌浆加固[J].水工建设与养护.

[2]李军.混凝土坝体裂缝的处理[J].水利工程师.

裂缝控制技术论文篇(3)

关键词:房屋混凝土结构裂缝 控制“抗”“放”结合

一、前言

房屋混凝土结构裂缝为建筑工程中的重要技术难题和质量通病,不仅有碍美观,而且会损伤结构,影响建筑的正常使用及耐久性,某些裂缝甚至会影响房屋结构承载力的极限状态,严重威胁结构的安全可靠性,以下简要分析如何控制房屋混凝土结构裂缝。

二、混凝土结构的裂缝的类型和危害

根据裂缝发生的原因,混凝土结构裂缝可分为荷载裂缝及非荷载裂缝。正常情况中,非荷载裂缝和荷载裂缝都不会影响建筑物的可靠性,裂缝最大的危害在于大大降低了混凝土抗渗性,进而对建筑物正常使用和长期耐久性产生不好的影响。而非荷载裂缝所造成的危害更加显著,因为混凝土结构的荷载裂缝常常是非贯穿性的,但非荷载裂缝如温度裂缝、收缩裂缝,最终往往形成贯穿裂缝,对混凝土的抗渗造成更大影响。[1]

三、房屋混凝土结构裂缝控制原则

“抗”、“放”结合原则。“抗”、“放”结合原则是王梦铁先生从事多年的混凝土结构裂缝控制理论研究,再依据大量的工程实践经验,所总结出的裂缝控制原则。其中。“抗”是在混凝土自收缩较小和温度变化较小阶段,运用极慢速受力时混凝土极限拉伸应变较大的能力,来抵抗混凝土内部所受的拉力以避免裂缝发生。而“放”是在混凝土自收缩较大和温度变化较大阶段,释放混凝土内部受到的应力来避免产生收缩裂缝照此原则,所有非荷载变形裂缝控制措施基本上都属于“抗”或“放”的措施。

四、房屋混凝土结构裂缝控制措施

房屋混凝土结构裂缝的类型以及现存问题,经初步研究,笔者认为可以采取以下几方面措施:

1.混凝土结构裂缝的材料控制

严格控制原材料质量及技术标准,选择低水化热水泥,粗细骨料含泥量应尽可能少(1-1.5%以下)。若条件允许,应优先选择收缩性小或微膨胀性的水泥。骨料在大体积混凝土中一般占混凝土绝对体积80%-83%,选择线膨胀系数小、表面清洁无弱包裹层、岩石弹模较低、级配良好的骨料。砂除了满足骨料规范要求,还应恰当放宽细粉或石粉含量,砂中石粉比例在15%-18%之间合适。粉煤灰与水泥颗粒细度相当,烧失量小,含碱量和含硫量低,需水量小,均可掺于混凝土中使用。引气剂同高效减水剂复合使用对减少胶凝材料用量和大体积混凝土单位用水量,改善新拌混凝土工作度,提高硬化混凝土的变形、热学、力学、耐久性等性能有着极其重要的作用,也是混凝土往高性能化发展所不可或缺的重要组分。

2.混凝土结构裂缝的配筋控制

配筋是控制混凝土裂缝的主要手段之一,对于荷载力引发的裂缝主要依靠配筋来控制。配筋控制裂缝的主要方式是规定指标和控制裂宽 [2]。对于连续式板不应采用分离式配筋,应选择上下两层(包括受压区)连续的配筋;对拐角处楼板应配上下两层放射筋,孔洞处设加强筋;对混凝土梁腰部增设构造钢筋,其直径8~14mm,间距约200mm,视情况而定。[3]

3.设置后浇带

减轻和防止超长混凝土结构的温度收缩裂缝需设变形缝,考虑建筑效果则不希望设缝。因为设缝会有双柱、双梁、双墙,平面布局受限,同时影响立面造型,除有竖向变形缝盖板外,还有两根外排雨水立管,因此,施工后浇带法应运而生。施工后浇带又分为后浇收缩带、后浇沉降带和后浇温度带。施工后浇带是建筑物(包括基础和现浇砼梁板部位)在结构施工的预留宽缝,待主体完成,将后浇带用高标号膨胀混凝土补齐,这种宽缝就不存在了,既在整个结构施工解决了楼房不均匀沉降,又可以不设变形缝。设置后浇带可以抵抗和控制收缩应力、温度应力,是目前常用的一种方法,利用了混凝土早期收缩量大的特点,其思路“以放为主”,主要是断开结构来释放早期混凝土所产生的应力,以减少裂缝的出现[4]。

4.无缝施工

游宝坤[5]提出UEA无缝设计施工新技术。其原理是于结构收缩应力最大的地方给于大的膨胀应力。具体方法:一般在后浇缝处设加强带。带的两侧架设密孔铁丝网,带宽2M,防止不同配比的混凝土进入加强带内。施工时,先浇带外的小膨胀混凝土(掺入10-12%UEA),到加强带时,改用大膨胀混凝土(掺入14-15%UEA),此处混凝土强度比两侧的混凝土高0.5个等级。如此连续浇注,实现无缝施工。

5.钢纤维控制

吴斌[6]指出:钢筋加钢纤维混凝土双掺结构的裂缝设计对控制混凝土结构裂缝效果很明显。钢纤维对加固混凝土结构是整体的、三维全截面且各向同性的,无论在混凝土中哪个部位,钢纤维皆能起到加固作用。而混凝土裂缝产生主要由于在变形作用或外部荷载时,混凝土内部的微裂会进一步延伸、贯穿及贯通,变成截面断裂。而钢纤维各向同性分布的特点很好地阻挡了混凝土内部微裂的贯通。

6.混凝土结构裂缝的施工控制

混凝土结构裂缝控制的设计、材料措施及结构措施是否发挥效用,完全取决于合理、规范、精心的施工组织和操作,所以,一定意义上,施工控制则是混凝土结构裂缝控制中的最关键措施,同时也是必要条件。

6.1混凝土进场控制

为保证混凝土配比、组成不发生变化,确保浇筑后有良好均质性,混凝土进场应严格把关,照规定取样检测。而泵送混凝土,每车混凝土都应有同样的坍落度,不允许超过设计要求、发生大的波动。坍落度不足,禁止随意加水,以确保混凝土配比和组成保持不变。

6.2混凝土浇筑、振捣

采取分块或分层浇筑,设置合理的施工缝,减少每次浇筑的蓄热量,防止水化热积聚,降低温度应力。选择二次振捣法,在浇筑和第一次振捣后20~30min再进行二次振捣。振捣时间均匀一致以表面泛浆合适,间距均匀,以振捣力波同范围重叠1/2为宜,要求分层浇注,分层流水振捣,需保证上层混凝土于下层初凝前结合紧密。回避纵向施工缝、提高结构抗剪性和整体性能。振捣的操作技术常常不受重视,过分振捣有碍混凝土均匀性,振捣不足则不能保证混凝土应有密实度,应恰到好处。混凝土浇筑时的分层浇筑厚度不应超出300mm,加快混凝土散发热量,使热量均匀分布;混凝土的坍落度应在14±2cm内。

6.3抹压和养护

抹压和养护是避免混凝土早期微缺陷及塑性裂缝最有效的方法。抹压可在一定程度上愈合混凝土凝结前形成的塑性收缩裂缝。大风或炎热环境下,抹压操作后应及时进行氧化,不然得不到好的塑性裂缝控制效果。普通混凝土,浇筑完毕应满足一到两周的养护要求,可大幅降低混凝土的干燥收缩,且尽量减少浇筑完毕同养护的时间间隔,避免出现塑性收缩裂缝。

五、小结

房屋混凝土结构裂缝的控制是一种全过程控制,不仅仅是养护的问题,前期的结构设计、材料的合理选着和材料的优化配比 、规范合理的施工等都是预防和控制裂缝的非常重要的手段,而最重要的则是建设主管方的指导思想。

参考文献

[1]张雄主编.混凝土结构裂缝防治技术.北京:化学工业出版社,2006.6.

[2]富文权,韩素芳主编.混凝土工程裂缝预防与控制.北京:中国铁道出版社,2007.5.

[3]王铁梦.工程结构裂缝控制的综合方法.施工技术,2000,29(5):5-9.

[4]艾长东,孙巍.混凝土结构裂缝的控制. 油气田地面工程,2005,24(3):56.

裂缝控制技术论文篇(4)

关键词:建筑裂缝 控制

中图分类号: TV543 文献标识码: A 文章编号:

引言

早在二十世纪的50年代,在建筑领域里面“温度伸缩缝问题”是一个具有规范性的问题,但是并不是一个值得深入探讨以及研究的学术性问题。但是却时常有反常现象在某些实际工程中出现。建筑施工裂缝的危害是十分巨大的,一方面会降低建筑施工工程的质量,另一方面也不仅影响了混凝土的耐久性,严重时甚至建筑施工的垮塌破坏的严重事故。事实上,建筑施工工程裂缝的产生通过一定有效的施工措施是可以控制甚至避免的。

混凝土是由水泥石、砂(细骨料)、石(粗骨料)组合而成的材料。在水泥石结硬过程中,存在气穴、微孔和微裂缝。因此从微观上看,混凝土是水泥石、砂、石及充有空气、水的微孔和微裂缝的多相组合体。这种多相组合体中的水泥石、砂、石等组成材料的物理化学性质并不相同。作为亚宏观构造,混凝土是水泥砂浆、粗骨料和夹有微孔、微裂缝的多相组合体。从宏观上看,混凝土有其自身的物理化学性质。例如,它的物理力学性质就表现为混凝土的抗压、抗拉强度、弹性模量等。实际上,混凝土的物理化学性质是与它的微观构造或亚宏观构造密切相关的。不同的微观或亚宏观构造的混凝土所表现的宏观物理化学性质是不同的。混凝土在硬结过程中,就已存在微观裂缝和微孔,这些微观裂缝和微孔对作为混凝土宏观表现的物理化学性质有相当大的影响。微观裂缝可分为砂浆裂缝,粘结裂缝和骨料裂缝。砂浆裂缝存在于水泥砂浆中,粘结裂缝存在于砂浆和粗骨料的界面上,骨料裂缝存在于粗骨料自身内部。在一般情况下,混凝土未受力前,微观裂缝主要是前两种,即砂浆裂缝和粘结裂缝。混凝土受力后,微观裂缝与微孔逐渐连通,逐渐扩展,形成“宏观裂缝”;再继续扩展,导致混凝土丧失承载能力。混凝土中存在的微观裂缝和空洞等缺陷是混凝土受力呈现非线性变形以及抗拉强度远低于抗压强度的主要原因之一。从微观上研究混凝土组成材料的构造及混凝土制备工艺,从构造上改善混凝土的性能,是近年来混凝土材料科学发展的新方向,也是研究混凝土强度及变形理论的新方向。但由于问题比较复杂,这方面的研究尚处于初始发展阶段。从工程实用角度来研究裂缝问题主要是指对混凝土宏观强度及对结构物的耐久性和适用性有害的宏观裂缝,即通常所称为裂缝的问题。

工程实践中的许多裂缝现象往往无法用荷载的原因加以解释。大批高层建筑地下室在施工期间出现早期裂缝,其宽度及数量均随时间的推移而增加,并未发现荷载的变化。在工程中变形作用引起的裂缝占绝大部分,这种变形作用包括温度(水化热、气温、生产热、太阳辐射等)、湿度(自生收缩、失水干缩、碳化收缩、塑性收缩等)、地基变形(膨胀地基、湿陷地基、地基差异沉降等)。有些裂缝虽然没有达到使建筑物倒塌的危险程度,但由于裂缝对人产生的精神压力以及建筑装修及美观方面的原因,也常常影响到建筑物的使用。控制裂缝应该防患于未然,首先尽量预防有害裂缝,防不住的就堵,堵不住再排(有防排水要求的工程),重点在于防。只要设计与施工紧密配合,这是完全可以做到的。许多工程由于采取了控制措施的,取得了较好的效果。

裂缝在学术上属于结构材料强度理论范畴。混凝土的强度理论大致可以分为四种:唯象理论、统计理论、构造理论、分子理论等。唯象理论是建立在简单的基本试验基础上的,它归纳分析了大量试验数据, 以提出基本假定,建立计算模型,并在均质、弹性、连续假定前提下推导出材料强度的各种计算公式,从而形成材料力学中的一些强度理论,如最大主应力理论、最大变形理论、最大剪应力理论、八面体强度理论等。后期又在弹性假定基础上引进了塑性理论。在设计中,它考虑了混凝土和钢筋混凝土的弹-塑性质,并发展了极限状态的强度理论,包括极限强度、极限变形和极限裂缝开展三种极限状态。这些理论直至今天,国际上仍在继续发展。外荷载作用下建筑材料强度问题,应用唯象理论研究得相当充分,解决了大量工程实际问题。近年来断裂力学的某些原理正在向混凝土领域渗透和发展。但混凝土结构裂缝并不是“低应力脆性断裂”问题,特别是钢筋混凝土更不是“低应力脆性断裂”问题。由于混凝土和钢筋混凝土的复杂组成和物理性质的变化,无规则的应力集中可引起大量微观裂缝,但是裂缝的扩展又受到各种孔隙、骨料及钢筋的阻抗,裂缝的断裂分析比均质材料复杂得多,因此,断裂力学在钢筋混凝上及砖混结构中远未达到实用阶段,还有待于深入研究。唯象理论忽略了混凝土内部的构造组成,如混凝土内部固相、气相、液相的相互作用,导热过程、水分转移、蒸发过程以及各种孔隙、缺陷、内部微观裂缝等不连续现象,计算结果与实际相差较大。后来又发展了统计强度理论, 虽仍把材料当作连续的固体,但视其内部存在的缺陷及微观裂缝、裂纹等的分布服从统计规律,从而使强度理论计算结果能接近于实际。

1. 建筑施工混凝土裂缝成因

1.1房屋工程设计和施工质量引起的裂缝

由于受建筑施工设计单位和施工单位企业资质、资金状况、施工技术、监理水平水平等因素的影响和限制,各组织单位之间的设计水平和施工质量也是良莠不齐。有的设计单位在建筑施工初步设计阶段,考虑不够周全,没有对当地的施工环境(温度、湿度、地质条件等)进行认真的分析,导致变形缝设置位置和伸缩不当、建筑结构不合理等设计缺陷,从而降低了建筑施工的刚度要求,使混凝土在凝结过程中承受的拉压应力出现的过早、过大,进而导致了斜缝、水平裂缝、垂直裂缝等的出现。

1.2温度变化引起的墙体裂缝

温度变化引起的墙体裂缝的形式主要有八字形裂缝和水平裂缝。八字形裂缝一般出现在顶层纵墙的两端 1~2 个开间的范围内,严重时可发展至房屋 1/3 长度范围内,有时在横墙上也可能发生。裂缝多沿窗口对角线方向产生。这是由于砖砌体的线胀系数与混凝土的线胀系数差异较大引起的。

1.3冻胀导致的裂缝

女儿墙等屋面上部结构出现漏水后冻胀或者地基土的冻胀都会导致冻胀裂缝的出现。例如,当气温低于零度时,地基表面的水分开始结冰,这时地基下部的水分在压力的作用下移到上部,因为不同地基位置的水位存在差异,所以地基土冻土的深度、冻胀隆起的高度也就不尽相同,这就类似于地基沉降导致的裂缝,在地基内部形成剪应力和拉应力,当超出一定范围时就会导致裂缝的形成。

1.4地基沉降导致的裂缝

在地基施工过程中,常常因为地形等因素,导致地基土没有没有被充分压实,或者由于地理环境的因素,不同位置地基土的密度存在差异,或者在基础设计时存在设计缺陷等原因,都会导致房屋施工完成后出现不同程度的地基沉降。而当沉降程度存在差异时就会形成不同程度的位移,导致上部结构拉应力和剪应力的形成,而当应力不断增大,超出了墙体的承受范围时就会导致裂缝的发生,地基沉降导致的裂缝多会由上而下发展,因为地基不同部位沉降程度的差异,所以会形成不同形式的裂缝。本文对建筑施工中混凝土裂缝控制技术进行了分析,具有重要的参考意义。

2.建筑施工裂缝的控制技术

2.1“防”的主要措施

1)严格执行国家现行设计规范,适当控制房屋长度,超过50 m时应设置温度伸缩缝(按抗震缝设计),以减少钢筋混凝土热胀变形的累积而造成砖砌体拉应力的增大。

2)从建筑构造上,可以把砖混建筑物的屋面设计成坡屋顶,减少太阳辐射导致的屋面结构升温,也可在屋顶设置水箱间或设备间等,把大面积的屋顶分隔成若干块,使楼板刚度减小而降低温度应力。如果是平屋面,应加强屋顶的保温隔热措施,增加保温层的厚度(尤其注意排水天沟处的保温层厚度不应减小),在经济条件允许的情况下,也可在屋顶加设屋面架空隔热层,通过空气流动而降温,使屋面板的温差减小从而降低温度应力。

3)在结构设计上,可以在建筑物的屋顶楼板中间设置钢筋混凝土膨胀带,宽度约2 m,提高一个混凝土级别,内掺微膨胀剂(如12 %的UEA),适当提高配筋率,并按上下双层配置钢筋。也可以把整个屋顶混凝土全部设计成膨胀混凝土(如内掺8 %的UEA)。通过这些措施,来抵抗新浇灌混凝土的温度收缩应力。

4)在施工措施上,要加强施工管理,确保施工质量,严格执行现行施工操作规程,特别是钢筋混凝土楼盖板、砖砌体、保温层施工规范,做到钢筋摆放准确到位,砌筑砂浆、混凝土、保温层配合比合理规范,砖砌体砌筑砂浆饱满,严格控制水泥用量,加强混凝土的养护等。应尽量避免顶层墙体和楼板在冬季及高温季节施工。在屋面保温层的施工中应特别注意保温层的厚度控制和保温材料的选用,严禁在施工中擅自减小厚度和选用保温性能较差的材料。

2.2温度裂缝的防治对策

针对温度裂缝,在建筑屋面可加设隔热层或者保温层,并尽量避免高温条件下的施工,因为在高温环境下,屋面会吸收大量的热量而导致冷热不均,为裂缝的产生埋下隐患;在建筑墙体部位,当建筑物超过50m时就要设置合理的温度伸缩缝,并尽量设置在应力变化集中的部位,避免温度变化导致的裂缝。同时,在建筑施工施工过程中,要坚持分段浇筑,并尽量先浇筑两侧后浇筑施工带,尽量降低裂缝发生的可能性。

2.3冻胀裂缝的防治对策

对于容易发生冻胀裂缝的建筑施工,在屋面和女儿墙等容易漏水的位置要严格施工的工艺和流程,必要时要做防水处理,同时做好监督和检查工作;对于基础的埋藏深度,一定要确保比冰冻线低;垫层尽量选用弹性好、含水量小的灰土垫层,尽量采用整体性的基础并留有足够的缝隙,从而降低冻胀裂缝发生的可能性。

2.4地基不均匀沉降导致裂缝的防治对策

对于该类型裂缝,应对地基采取加固措施,对于出现的裂缝要进行进行修复。在建筑施工结构设计过程中,设计单位要充分掌握和了解当地的地质资料和地质情况,在结果设计时做到科学、合理,尤其是在布桩时,要尽量提高基础承载力的可靠系数,当地基土各部位严重不均时,应对地基进行加固处理或改变基础埋深,保证其各部位受力均匀;对于已经出现的裂缝,更是要及时采取有针对性的维护措施,避免裂缝的进一步扩大。

2.5监测措施。大体积混凝土浇筑前应先进行温度和温度应力的估算,有针对性地取抗裂措施,对重要结构应进行实时温度监控。一般采用在结构物内部预埋温度传感器,实时测量结构物内部温度值,然后根据外界温度的变化计算内外温差,再有针对性地采取措施控制温差。大体积混凝土的温控施工中,除应进行水泥水化热的测定外。在混凝土浇筑过程中还应进行混凝土烧筑温度的监测,在养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝土浇筑块内温度变化的实际情况,以及所采用的施工技术措施的效果、为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。

3.小结:

综上所述,引起建筑施工裂缝的因素是多种多样的,对裂缝的防治措施也是纷繁复杂。虽然目前学术界对建筑施工裂缝的成因、计算方法等方面的理论还未完全达成共识,但是对于房屋病害的防治措施和建议基本上是大同小异,经实践证明也基本能取到预期的效果。所以,在建筑施工的施工过程中,我们要严格施工工艺和规范,多加强研究和比较,综合利用房屋裂缝的多种防治措施,尽量减少建筑施工裂缝的出现,为人民的生产和生活提供更加优越、安全的环境。

参考文献

[1]祁建奎,何若彤. 浅析混凝土结构裂缝产生的原因及其防治[J].科技信息.2009(05)

裂缝控制技术论文篇(5)

关键词:工程浇筑;裂缝成因;施工控制

中图分类号:TU528.1 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)06-(页码)-页数

在建筑工程中由于混凝土可塑性好、强度高而被大量使用,但是混凝土裂缝不仅有损外观,而且破坏整体结构、降低刚度、影响强度和耐久性,长期困扰着工程施工人员。

1.混凝土裂缝成因

1.1主观因素

地质结构勘测数据误差较大导致设计不当引起的裂缝;施工方法不当导致混凝土引起裂缝;混合材料混合比控制不当、骨料选择不当、混凝土配合比不当、外加剂种类不全引起裂缝。

1.2客观因素

温度应力引起裂缝;干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩引起裂缝;空气的相对湿度和温度对、长期风吹日晒都对混凝土收缩产生影响;混凝土内外温差引起温度裂缝。

1.3施工因素

泵送混凝土局部骨料分布不均引起裂缝;外加剂拌合不均匀引起裂缝;混凝土搅拌时间不足,骨料分布不均引起裂缝;骨料及拌合水温度偏高,使得浇筑温度过高引起裂缝;搅拌和运输时间过长,使混凝土拌合物出现离析、泌水和沉陷引起裂缝;浇筑不连贯,顺序不合理,出现施工“冷缝”或施工缝处理不当引起裂缝;浇筑速度过快,捣固不足或过度振捣使混凝土产生离析和泌水引起裂缝;施工期间过度振动和其他人为因素使支撑刚度变异部位出现多次瞬间相对位移引起裂缝;拆模过早,混凝土硬化前过早承载或受到振动引起裂缝;模板缝隙不严实造成漏浆、渗水引起裂缝;混凝土浇捣后过度抹干压光导致混凝土板表面龟裂;混凝土养护不当,使其产生裂缝;后浇带施工造成板面的裂缝。

2.混凝土裂缝施工控制

混凝土会影响结构的整体性、耐久性,严重的会产生结构断裂,影响结构的正常使用。根据对混凝土裂缝成因分析,结合现场施工的情况,为有效控制表面裂缝的产生,防止贯通裂缝的发生建议采取如下预防措施。

2.1任务想定要科学、准备工作要充分

认真分析工程概况,严格依据工程施工规范,从地质准备、物质准备、技术准备、现场准备、人才准备、施工机具准备、附属材料和设备准备方面着手,成立工程施工项目部,制定详细的工程施工计划,提出工程施工需求,负责现场施工统筹协调管理与监督。

2.2精确计算、完善施工工序设计

⑴采用正确的理论计算力学模型,考虑施工实际情况,多次近似修正,使计算结果与实际相接近。⑵在大面积浇筑过程中设置永久性伸缩缝、后浇带,采用分段间隔浇筑和水平分层间歇浇注法,灵活选用浇筑方法,且不得随意留施工缝。⑶通过施工技术措施控制温度和收缩裂缝。

2.3科学选料、设定配合比

尽量选用低热、干缩值小的水泥;严格控制粗细骨料的含泥量及粗骨料粒径,选用结构致密、吸水率小、干缩值小的骨料;严格控制混凝土施工配合比;降低水灰比及砂率,选用单位用水量低的混凝土;根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比;严格控制水灰和水泥用量;选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减小收缩量,提高混凝土抗裂强度。掺用合适的减水剂,减少单位用水量;掺用保水性能好、颗粒细的粉煤灰;改善骨料级配,采用低流态混凝土。

2.4严格施工工序、正规施工组织方法

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,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,造成裂缝。并在经有关方面批准后实施。混凝土的布料要确保混凝土摊铺均匀,避免薄弱界面的产生,防止发生裂缝;振捣宜短振、快插、慢拔,混凝土不易密实,必须合理控制振捣时间,防止混凝土出现裂缝;混凝土表面终凝前的收水时,严禁在表面撒纯水泥进行压实收光,以免收缩裂缝的产生;严格控制现浇结构的施工荷载,避免某处因有过多的荷载而造成结构的“内伤”;加强现场的管理力度,减少施工人员的主观随意性,确保按规范施工。

2.5做好养护工作

混凝土浇筑完毕,应及时洒水养护以保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土内表温差,促进混凝土强度的正常发展,必要时采用麻袋、草帘覆盖等储水养护,根据工程的具体情况,应尽可能多养护一段时间,同时混凝土养护阶段必须遵循以下三点:①混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;②大体积混凝土应在浇筑完毕后,及早洒水养护,混凝土表面应用草袋等覆盖,以保持混凝土表面经常湿润。模板上亦应经常洒水③混凝土拆模时气温环境必须有利于强度的正常增长。

2.6强化浇筑施工、工艺流程

降低拌合水、粗骨料的温度,将浇筑时间安排在低温季节或夜间,降低浇筑温度;混凝土浇筑前,加强模板及支撑刚度,模板用水均匀湿透,避免模板干燥吸水,必要时可采用钢模板;高温季节施工时,应缩短混凝土运输时间,加快混凝土入仓覆盖速度,缩短混凝土暴晒时间,并对混凝土运输工具实施隔热遮阳,减少混凝土温度回升;采用高频振捣器振捣,加强捣固,提高密实度;浇筑完毕,表面刮抹应限制到最低程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护,及时覆盖、洒水、必要时初凝前进行二次捣固或终凝前表面进行二次抹压;合理安排施工程序,不盲目赶工;杜绝过早上人、上荷载和过早拆模,避免楼板混凝土终凝初期,出现较大的施工荷载和震动。

3.混凝土裂缝的处理

混凝土裂缝处理应贯彻预防为主的原则,完善工程设计并加强施工管理,使结构尽量不出现裂缝,以确保结构安全,在出现裂缝时应及时处理。在确认在裂缝不降低承载力的情况下,采取表面修补法、充填法、注入法等处理方法达到闭塞的目的;如果裂缝影响到结构安全,经设计验算同意后可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。

4.工程管理与项目质量

工程项目的现场施工管理从根本上解决了技术问题、材料问题、施工问题、人员管理问题、资料管理问题、成品保护问题和施工安全问题等,从而克服了传统的只抓进度和质量而不计成本和市场的经济效益原则,按照既科学又合理的原则办事,做到现场管理的科学化,实现了对施工现场的标准化规范化管理,从而以人为中心,优化施工现场全员的素质;以班组为重点,优化企业现场管理组织;以技术经济指标为突破口,优化施工现场管理效益,方方面面,同心协力,做好了防备工作,保质了高标准按时地完成施工任务。

5.结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,混凝土裂缝产生的因素比较复杂,必须针对不同的因素采用相应的对策才能有效防止裂缝的产生,但是实践证明,在制订技术措施和质量控制措施的同时,落实组织指挥系统,逐级进行技术交底,做到层层抓落实等各项项目管理规定的前提条件下,就能实现混凝土无宏观裂缝施工。

参考文献

裂缝控制技术论文篇(6)

【关键词】建筑工程;防水与防裂;设计施工技术

1 引言

在建筑工程项目施工当中,由于其混凝土的温度裂缝容易对建筑工程结构的正常使用功能、设计承载能力、外形的美观以及设计使用年限等诸多方面造成一定程度的不利影响,因此,建筑工程的施工管理人员就应当从根本上进行混凝土工程的施工管理工作,从而防止混凝土开裂等问题的出现。另外,为了使得建筑工程混凝土中的温度裂缝宽度能够保持在合理可控的范围以内,乃至对于一些特别重要或关键的结构与构件而言甚至要根除温度裂缝的现象,就非常有必要对于建筑工程混凝土的开裂原因进行科学地分析和研究,把握其温度裂缝的特点与机理,并通过对建筑工程混凝土的内部应力及温度的分布情况来进行仔细的监测与分析,从而最终在建筑工程的设计与施工中采取有针对性的混凝土开裂的施工防治措施。可以说,混凝土防水与防裂的设计施工技术是建筑工程建设过程中的一大重点和难道。本文针对建筑工程混凝土温度裂缝形成的原因以及混凝土防水与防裂的设计施工技术进行了浅要的讨论和分析。

2 建筑工程防水与防裂的设计施工技术

在建筑工程混凝土的施工和养护期间,由于混凝土会释放大量的水化热,从而导致混凝土内部的温度骤升,使得混凝土表面突然形成较大的拉应力;而在建筑工程混凝土的后期降温过程中,又由于受到其持力结构或构件的约束,从而在建筑工程混凝土内部形成较大的拉应力。这些情况都有可能导致建筑工程混凝土开裂的出现。下面对几点建筑工程混凝土防水与防裂的设计施工技术措施进行具体地探讨。

2.1 建筑工程混凝土施工前的原材料及配合比优化技术措施

按照建筑工程结构需要来采用合理适用的混凝土标号,并选用相配套的水泥品种及标号,尽可能不选用标号过高的水泥。同时,还要确保砂、卵石等粗细骨料的质量,并根据规范和设计配合比的要求进行掺合料与外加剂的添加工作。除此之外,还要注意在施工过程中正确合理地应用建筑工程混凝土补偿收缩技术。尤其是在添加膨胀剂的过程中,应着重考虑到添加不同品种的膨胀剂及其掺合料时,会产生不同的膨胀效果,最好是根据试验来寻求其最佳的配合比。另外,在工程施工中,还应科学合理地对建筑工程混凝土的坍落度来进行有效控制,并根据现场检测结果及时调整混凝土的原材料以及配合比,并确保施工现场的混凝土养护工作能够得到有效的保障。

2.2 建筑工程混凝土施工中的温控防裂技术措施

为了防止温度裂缝的形成,可以在混凝土施工现场采取以下措施:对施工配合比进行优化配置,比如通过干硬性混凝土掺合引气剂或者是塑化剂之类的添加剂等措施,来降低建筑工程混凝土当中的水泥用量;而在混凝土的拌合过程中可以通过加冷水以及被冷水冷却过的卵石等措施,降低建筑工程混凝土的浇注入模温度;在炎热天气下浇注建筑工程大体积混凝土时应尽可能地采用分层浇注,降低其浇注厚度,最好将每层混凝土的厚度控制在五十厘米之内,从而有利于混凝土表面的散热;而每层的混凝土都应当在其前一层混凝土初凝之前就开始浇注;按照建筑工程混凝土的工程量,在其混凝土内部按照规律布置一定数量的测温管,并对其混凝土的内外温度进行定时测量,前四日每两个小时量一次,五至七日每四个小时量一次,八至十五日每日量一次,均认真做好记录,保证建筑工程混凝土的内外温差被控制在二十五摄氏度之内,同时观察应细致到位,一旦出现温差过大的情况,就可以通过养护方式的调整等措施来进行弥补;拆模时间应控制得科学合理,从而防止混凝土表面温度骤变的情况发生,同时在养护过程中加强保温的措施,一般可以在建筑工程混凝土浇注完成后先采用塑料薄膜进行一层覆盖,再用装锯末的麻袋(厚度为八到十厘米)来进行一层覆盖,最后采用十厘米厚的岩棉被来进行一到两层覆盖;此外,在夏季施工中还应对于长期暴露的混凝土表面部分进行浇水养护,以防建筑工程混凝土由于其内部水分的蒸发速度过快而引起裂缝的出现。

2.3 建筑工程混凝土养护中的冷却管降温技术措施

为了避免建筑工程混凝土在硬化过程中的内部温度过大,可以在其混凝土结构内部预先铺设冷却管路,并在其混凝土浇注完成之后立即进行通水循环冷却。管内的水流量通常控制在每小时一千五百升左右(进水温度低于十摄氏度时),若进水温度偏高,则水流量也应加快。冷却管的出水应排放到不影响施工的部位,当建筑工程混凝土整体初凝之后则可视情况利用该出水进行蓄水保温养护。当然在建筑工程混凝土养护完成之后,为了不使中空的冷却管对其混凝土结构的强度及其他性能产生不利影响,因此应对其进行注浆和压浆的工作,通常采用真空压浆。

3 结语

综上所述,随着我国建筑工程建设的持续发展以及施工技术的不断进步,尽管对于建筑工程混凝土的开裂原因以及温度裂缝宽度的计算理论还存在着一些不同派系,然而对于具体的混凝土开裂施工防治措施来说,目前基本上还是有了较为一致的看法,并且在过去大量的工程实践中也能证明,这些施工防治措施还是能够取得较为理想的结果。总之,在建筑工程混凝土的具体施工中,对于施工管理人员来说,就应当进行多角度、全方位的观察和比较,对于工程中出现的问题和意外也要认真细致地进行分析和总结,以发展的眼光来贯彻执行混凝土防水与防裂的设计施工技术措施,从而尽量避免建筑工程混凝土开裂的出现对工程所导致的一系列不利影响,在确保工程质量的同时,将建筑工程的设计施工技术也提高到一个新的台阶。

参考文献:

[1]谭侃.徐建军. 简述建筑施工中混凝土裂缝产生的原因与预防措施[J]. 民营科技.2011(01)

[2]于国臣. 建筑施工中裂缝的控制措施与管理浅析[J]. 改革与开放.2011(04)

[3]唐景民. 建筑施工中混凝土裂缝控制技术的探讨 [J]. 科技信息.2011(05)

[4]江丛彬. 浅谈建筑施工中混凝土裂缝的控制技术 [J]. 黑龙江科技信息.2010(18)

裂缝控制技术论文篇(7)

关键词:地铁工程;混凝土裂缝;技术;控制措施

地铁兴建于地下,经常用混凝土作为地铁工程和项目的被覆、支撑、密闭和结构的主要构成物,由于操作、技术、管理和施工环境的影响。在地铁工程建设过程中,混凝土浇注常常会出现结构裂缝,影响工程建设质量,乃至地铁将来能否有良好的安全性能和使用寿命长短的一个重要因素。在施工过程中良好的预防和补救措施,是防治防水混凝土裂缝发生,降低裂缝危害的有效方法。只要严格按规范规定施工,认真积极的探索裂缝产生的原因,及早采取相应的预防措施,就能有效地控制混凝土结构的裂缝。

1 地铁工程混凝土裂缝产生的原因

1.1 混凝土裂缝是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题,地下工程由于受到地质条件等众多因素影响而出现混凝土裂缝现象更为突出。由于水化热作用,构件表面温度较高,当气温较低或拆模时,由于混凝土表面与大气间的温差较大,表面收缩变形较大,在内部混凝土约束下产生裂缝。影响防水混凝土施工质量的因素是复杂多样的,如混凝土的性质、质量、施工地点的地质条件、施工地区的温度变化、周围建筑情况、施工工艺等都是影响防水混凝土施工之恋格的因素。混凝土浇筑成型后,养护工作不到位,没有及时地进行表面履盖,表面水份散失过快,导致混凝土内部与外部不均匀收缩。混凝土水泥水化反应出现泌水和水分急剧蒸发现象。引起收缩移动裂缝模板强度或刚度不够,尚未凝固的混凝土在自重和振捣器作用下,很轻易因变形而引起裂缝。

1.2 因为工序衔接原因,在侧墙浇筑时,底板一般已经浇筑了较长时间,其收缩变形大部分已经完成,两者之间浇筑混凝土的间隔时间越长,两者之间的收缩差就越大,出现裂缝的可能性就越高。由于体积大、混凝土数量多,工程条件复杂,且现场浇筑、养护等特点,时常产生混凝土结构裂缝,对混凝土外观及耐久性造成较大影响,给车站的防水及后期列车运营带来重大隐患。混凝土拌合物流动性不足出现漏振、欠振或流动性过大出现过振,从而在混凝土凝固过程中出现表面裂缝。一些技术能力较差的商品混凝土拌和站为达到混凝土强度等级,一味的增加水泥用量,从而造成水化热和收缩相对加大,造成裂缝。

2 地铁工程混凝土裂缝的危害

2.1 为了防止结构产生有害裂缝,就必须根据工程的具体条件,因地制宜地采取相应措施,才能使地铁主体结构裂缝得到较好地控制。结构设计实质上是增强混凝土的自防水功能,因为地铁混凝土的抗裂的最终目的是防渗,所以结构设计是和抗裂的最终目标紧密联系的。贯穿裂缝,无论对坝体的整体受力,还是防渗效果的影响比之浅层表面裂缝的危害都大得多。造成车站结构混凝土开裂的原因有不同类型,因此其混凝土裂缝控制也是一个系统工程,必须从混凝土的源头、浇筑、后期养护与施工组织等全过程、全方位进行控制。

2.2 如果采取一定的设计和施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的混凝土裂缝的控制是一个质量难题。由于裂缝的存在和发展通常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,严重的将威胁到人民的生命、财产安全。由于地铁工程混凝土属于大体积混凝土,所以环境条件是造成开裂的最重要的影响因素,尤其以温度与湿度场的影响最大。混凝土裂缝有表面裂缝、贯穿裂缝和深层裂缝。在进行地铁混凝土抗裂设计时,首先需要弄清造成拉应力产生的因素及分布特征,然后分别设计预应力筋解决荷载平衡与整体传力问题。表面裂缝也可能成为深层裂缝的诱发因素,对坝体的抗风化能力和耐久性有一定影响。

3 地铁工程混凝土裂缝控制措施

3.1 混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝是一个相当普遍的现象。从温度控制、约束控制等多方面采取一系列的控制手段,增加对裂缝控制有利的因素,减少裂缝产生的因素。为降低水化热的峰值,控制混凝土内外的温差,可以在混凝土内部安装冷却水管,通过注入温度较低的水吸收混凝土水化热量,从而降低混凝土内部温度。混凝土的拌制、振捣等方面是为了改善混凝土本身的物理性质,尤其是增加其密实性,减少内部微裂缝与微孔洞,从而大大降低宏观裂缝的形成机率。

3.2 粉煤灰中高活性物质消耗吸收凝土中的碱,降低混凝土中的碱含量,避免碱集料反应产生的裂缝,并可使混凝土的强度前期增长缓慢。对于地下水压大,涌水量多的特殊环境,一般通过桩间埋设泄压管或在底板下设置排水盲沟,以静力释放地下水的浮力,这些泄压措施可使主体结构减少承受的水压,而降低混凝土结构开裂的可能性。采用缓凝型高效减水剂,推迟水化热温度峰值时间;粗骨料采用连续级配,细骨料选用中砂等。在配合比的选配时,应掺用外加剂和掺合料,通过调整外加剂、掺合料的用量。混凝土浇筑时严格执行分层浇筑措施,分层浇筑不仅有利于振捣,提高混凝土密实度和防水能力。在配筋率不变的前提下,也可以通过合理设置分布钢筋,采用小直径、密间距的钢筋等,有效增加粘结力,减小裂缝产生和宽度。

3.3 设计过程中应尽量保持构件截面均匀,避免截面突变出现尖角、棱角,以减小混凝土收缩应力和荷载应力的集中。在规范的范围内和满足混凝土设计要求的情况下,尽量适度提高粉煤灰的掺量,降低混凝土的水化热。计量、拌制和运输混凝土的坍落度在搅拌站和浇筑地点分别取样检测,每一工作班不少于两次。设专人加强现场指挥和调度,做到现场运输道路畅通无阻,避免拥挤堵塞造成混凝土供应不连续。当工程在夏季施工时,即使晚上气温也较高,必须对骨料采取遮阳通风、洒水降温,通过加冰等措施降低拌和用水的温度等综合措施控制混凝土的入模温度。地铁工程应优先选用低水化热、凝结时间长的普通硅酸盐水泥,避免使用早强水泥,禁止使用刚出炉的水泥;通过掺用粉煤灰等掺合料,减小水灰比。为控制混凝土表面温度与环境温度之间的温差,通过延迟拆模时间,保证降温能连续缓慢进行。

4 结语

地铁工程是我国城市建设过程中重要的百年工程,一定要把地铁建设成为人民满意的放心工程。想提高地铁隧道的耐久性,就应该要有效的控制混凝土裂缝的发生和发展,隧道的混凝土渗漏是不可忽视的环节。由于混凝土开裂,严重削弱了混凝土本身的防水能力,给地铁运营带来诸多隐患。只有对地铁施工中混凝土裂缝的成因进行细致科学的分析,才能找到预防和控制混凝土裂缝的有效措施。

参考文献

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