论文部分内容阅读
摘要:混凝土的裂缝现象是经常遇到的,在现场施工中要尽量做到科学合理,采取有效的预防措施,切实抓好混凝土的配比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节,尽量减少裂缝现象的产生。本文分析了裂缝产生的原因,探讨了裂缝施工技术要点。
关键词:房屋建筑混泥土裂缝施工技术
中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号:
混凝土裂缝的控制从设计、施工、养护到运营等各方面是一个有机的整体,它们不仅相互联系,而且相互制约。在实际工程实践中要对混凝土裂缝产生的各种原因,区别对待,根据实际情况具体分析研究,全面剖析,重点施制,同时在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,并采取合理的方法进行处理,保证工程质量、建筑物和构件安全、稳定地工作。
一、裂缝产生的原因分析
1、塑性收缩裂缝
此类裂缝产生的主要原因是失水,即由于水分从混凝土表面蒸发损失,导致的混凝土体积收缩。主要发生在混凝土暴露表面,裂缝深度一般不大。产生的原因主要是混凝土浇注后3~ 4 小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越容易产生,而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期强度低所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝。
2、施工工艺质量引起的裂缝
裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异,比较典型且常见的如下:
(1)钢筋混凝土保护层过厚,或乱踩绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
(2)混凝土震捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点。
(3)混凝土浇注过快,混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足,硬化后沉实过大,容易在浇注数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。
(4)混凝土搅拌、运输时间过长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。
(5)用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土表面出现不规则裂缝。
(6)混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。
(7)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。
(8)施工时模板刚度不足,在浇注混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。
(9)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
3、温度应力裂缝
此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
二、裂缝施工技术要点
1、设计技术措施
(1)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中. 在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
(2)要避免收缩裂缝的产生,可将膨胀剂掺入混凝土中来补偿混凝土收缩。
(3)在易裂的边缘部位设置暗粱,提高该部位的配筋率 .提高混凝土的极限拉伸。
(4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20- 30m. 保留时间一般不小于60 天。 如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。
(5)构件配筋要合理,增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径 、小间距。 全截面的配筋率应在0.3 0.5%之间。
2、原材料控制
(1)选用中低水化热的水泥, 如矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰水泥等 充分利用混凝土的后期强度, 减少水泥用量 。在满足使用的条件下, 大体积混凝土设计强度应就 “能低不高” 的原则 ,同时应注意水泥的质量, 特别是安定性达标。
(2)尽量选用粒径较大( 不超过40ram) 且级配良好的粗集料;砂和碎石的含泥量不超过1%, 针片状颗粒含量不得大于15%。
(3)在混凝土中掺加超细矿粉。 超细矿粉具有微珠润滑效应, 有明显的减水作用, 并能够提高混凝土的和易性、 体积稳定性 、密实性以及抗化学侵蚀性能, 同时还具有增加混凝土强度, 减少塌落度损失 、降低水化热等性能。
(4)适当加大活性细掺料的用量, 以替代部分水泥, 从而降低水化热, 增强硬化前后混凝土的体积稳定性 如使用大掺量粉煤灰不仅能提高混凝土的和易性, 而且改善了混凝土的工作性能和可靠性。
(5)拌和水中不得有较高含量的氯化物等杂质, 禁止使用海水和含碱泉水拌制混凝土。
(6)选用合适的外加剂 。混凝土中掺入水泥重量 0. 25%的木钙减水剂, 不仅使混凝土工作性能有了明显的改善, 同时又减少10%拌和水, 节约 10% 左右的水泥, 降低了水泥水化热 。又如利用膨胀剂置换等量的水泥, 不仅降低了水化热, 同时微膨胀剂吸收部分水化热后发生化学反应, 在混凝土中产生自应力而使结构处于受压状态, 提高了混凝土的抗渗和抗拉能力, 避免了裂缝的产生。
3、提高施工工艺质量
由于评价混凝土抗裂能力是以极限拉伸率、施工强度保证率或施工均匀性为指标(离差系数)。 因此, 在施工过程中, 必须严格按照相关的国家或行业规范, 以及技术标准进行, 加强现场管理监督和质量控制,从而确保混凝土结构或构件符合设计要求的抗裂能力。
(1)在混凝土浇捣前, 应先将基层和模板浇水湿透, 避免混凝土失水; 振捣时, 应组织好振捣棒的走向, 保证混凝土振捣密实并防止漏振。同时也应避免过度振捣(以混凝土不再下沉、 不冒气泡为准)。
(2)混凝土浇注完毕后可进行二次抹压, 必要时利用吸水泵排出表面泌水。 但表面刮抹應限制到最小程度, 避免在其表面洒水泥干粉刮抹, 加强混凝土早期养护。
(3)严格施工操作程序, 杜绝过早施加荷载和过早拆模, 当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 过早拆模, 会在表面引起很大的拉应力, 出现 “温度冲击” 现象; 在浇捣过程中需派专人护筋, 以免踩弯板面负筋的现象发生。
(4)确定合理的搅拌和运输时间, 避免因时间过长而使水分过多蒸发, 降低混凝土的塌落度, 使得在混凝土中出现不规则的收缩裂缝。
(5)采用分层连续浇注并合理设置施工缝, 能够尽快散发水化热, 并放松约束条件的聚集。 由于施工技术和施工组织上的原因, 不能连续将结构整体浇完, 并且间歇时间过长, 应预先选定适当的部位设置施工缝, 以减少裂缝和确保结构安全。
4、改善养护措施
在大体积混凝土施工中,良好的保温保湿养护对于减少混凝土的收缩, 控制内外温差, 降低约束应力, 充分利用其松弛效应具有重要的意义。根据 《混凝土结构工程施工质量验收规范》可知, 大体积混凝土内外温差不应高于25℃。内外温差越大, 裂缝发生可能性越大, 程度越严重。在混凝土浇注完毕后 12h 内,应先盖塑料薄膜 1 层, 然后盖草包或麻袋 2 层, 再盖塑料薄膜 1层进行养护。遇气温突变, 温度急剧下降的情况, 养护措施必须随时跟上。 值得一提的是, 混凝土养护应使其浇筑的内外温差及降温速度满足温控指标的要求; 保温养护的持续时间, 应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制和确定,但不得少于15d。
参考文献:
[1] 霍荣成.建筑混凝土裂缝(变形缝)问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2010(09)
[2] 韩阳,符东臣. 对建筑施工中混凝土裂缝控制的研究[J]. 黑龙江科技信息. 2010(26)
关键词:房屋建筑混泥土裂缝施工技术
中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号:
混凝土裂缝的控制从设计、施工、养护到运营等各方面是一个有机的整体,它们不仅相互联系,而且相互制约。在实际工程实践中要对混凝土裂缝产生的各种原因,区别对待,根据实际情况具体分析研究,全面剖析,重点施制,同时在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,并采取合理的方法进行处理,保证工程质量、建筑物和构件安全、稳定地工作。
一、裂缝产生的原因分析
1、塑性收缩裂缝
此类裂缝产生的主要原因是失水,即由于水分从混凝土表面蒸发损失,导致的混凝土体积收缩。主要发生在混凝土暴露表面,裂缝深度一般不大。产生的原因主要是混凝土浇注后3~ 4 小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越容易产生,而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期强度低所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝。
2、施工工艺质量引起的裂缝
裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异,比较典型且常见的如下:
(1)钢筋混凝土保护层过厚,或乱踩绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
(2)混凝土震捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点。
(3)混凝土浇注过快,混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足,硬化后沉实过大,容易在浇注数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。
(4)混凝土搅拌、运输时间过长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。
(5)用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土表面出现不规则裂缝。
(6)混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。
(7)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。
(8)施工时模板刚度不足,在浇注混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。
(9)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
3、温度应力裂缝
此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
二、裂缝施工技术要点
1、设计技术措施
(1)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中. 在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
(2)要避免收缩裂缝的产生,可将膨胀剂掺入混凝土中来补偿混凝土收缩。
(3)在易裂的边缘部位设置暗粱,提高该部位的配筋率 .提高混凝土的极限拉伸。
(4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20- 30m. 保留时间一般不小于60 天。 如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。
(5)构件配筋要合理,增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径 、小间距。 全截面的配筋率应在0.3 0.5%之间。
2、原材料控制
(1)选用中低水化热的水泥, 如矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰水泥等 充分利用混凝土的后期强度, 减少水泥用量 。在满足使用的条件下, 大体积混凝土设计强度应就 “能低不高” 的原则 ,同时应注意水泥的质量, 特别是安定性达标。
(2)尽量选用粒径较大( 不超过40ram) 且级配良好的粗集料;砂和碎石的含泥量不超过1%, 针片状颗粒含量不得大于15%。
(3)在混凝土中掺加超细矿粉。 超细矿粉具有微珠润滑效应, 有明显的减水作用, 并能够提高混凝土的和易性、 体积稳定性 、密实性以及抗化学侵蚀性能, 同时还具有增加混凝土强度, 减少塌落度损失 、降低水化热等性能。
(4)适当加大活性细掺料的用量, 以替代部分水泥, 从而降低水化热, 增强硬化前后混凝土的体积稳定性 如使用大掺量粉煤灰不仅能提高混凝土的和易性, 而且改善了混凝土的工作性能和可靠性。
(5)拌和水中不得有较高含量的氯化物等杂质, 禁止使用海水和含碱泉水拌制混凝土。
(6)选用合适的外加剂 。混凝土中掺入水泥重量 0. 25%的木钙减水剂, 不仅使混凝土工作性能有了明显的改善, 同时又减少10%拌和水, 节约 10% 左右的水泥, 降低了水泥水化热 。又如利用膨胀剂置换等量的水泥, 不仅降低了水化热, 同时微膨胀剂吸收部分水化热后发生化学反应, 在混凝土中产生自应力而使结构处于受压状态, 提高了混凝土的抗渗和抗拉能力, 避免了裂缝的产生。
3、提高施工工艺质量
由于评价混凝土抗裂能力是以极限拉伸率、施工强度保证率或施工均匀性为指标(离差系数)。 因此, 在施工过程中, 必须严格按照相关的国家或行业规范, 以及技术标准进行, 加强现场管理监督和质量控制,从而确保混凝土结构或构件符合设计要求的抗裂能力。
(1)在混凝土浇捣前, 应先将基层和模板浇水湿透, 避免混凝土失水; 振捣时, 应组织好振捣棒的走向, 保证混凝土振捣密实并防止漏振。同时也应避免过度振捣(以混凝土不再下沉、 不冒气泡为准)。
(2)混凝土浇注完毕后可进行二次抹压, 必要时利用吸水泵排出表面泌水。 但表面刮抹應限制到最小程度, 避免在其表面洒水泥干粉刮抹, 加强混凝土早期养护。
(3)严格施工操作程序, 杜绝过早施加荷载和过早拆模, 当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 过早拆模, 会在表面引起很大的拉应力, 出现 “温度冲击” 现象; 在浇捣过程中需派专人护筋, 以免踩弯板面负筋的现象发生。
(4)确定合理的搅拌和运输时间, 避免因时间过长而使水分过多蒸发, 降低混凝土的塌落度, 使得在混凝土中出现不规则的收缩裂缝。
(5)采用分层连续浇注并合理设置施工缝, 能够尽快散发水化热, 并放松约束条件的聚集。 由于施工技术和施工组织上的原因, 不能连续将结构整体浇完, 并且间歇时间过长, 应预先选定适当的部位设置施工缝, 以减少裂缝和确保结构安全。
4、改善养护措施
在大体积混凝土施工中,良好的保温保湿养护对于减少混凝土的收缩, 控制内外温差, 降低约束应力, 充分利用其松弛效应具有重要的意义。根据 《混凝土结构工程施工质量验收规范》可知, 大体积混凝土内外温差不应高于25℃。内外温差越大, 裂缝发生可能性越大, 程度越严重。在混凝土浇注完毕后 12h 内,应先盖塑料薄膜 1 层, 然后盖草包或麻袋 2 层, 再盖塑料薄膜 1层进行养护。遇气温突变, 温度急剧下降的情况, 养护措施必须随时跟上。 值得一提的是, 混凝土养护应使其浇筑的内外温差及降温速度满足温控指标的要求; 保温养护的持续时间, 应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制和确定,但不得少于15d。
参考文献:
[1] 霍荣成.建筑混凝土裂缝(变形缝)问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2010(09)
[2] 韩阳,符东臣. 对建筑施工中混凝土裂缝控制的研究[J]. 黑龙江科技信息. 2010(26)