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浅析大体积混凝土裂缝的防治方法

浅析大体积混凝土裂缝的防治方法
浅析大体积混凝土裂缝的防治方法

前言

在现代工业与民用建筑中,大体积混凝土的工程规模日趋扩大,结构型式也日趋复杂。所以,解决大体积混凝土在施工过程中的难点,也变得更加重要。

大型工业与民用建筑中的一些基础,其体积达几千立方米以上者已屡见不鲜,而一些超高层的民用建筑的筏式基础混凝土的体积有的竟达1万立方米以上,厚度达2~3米,长度超过100米,这些都属于大体积混凝土。

在工程实施中,框架结构越来越占主要结构形式,越来越多的柱子与梁成为主要的受力结构,这样,在工程的施工过程中,碰到的大体积混凝土越来越多,由于大体积混凝土的自身原因及技术条件的限制,很多问题需要去解决。

虽然科学技术的突飞猛进,但大体积混凝土在结构中应用的越来越多及体现出来的施工难度大的问题的暴露,也越来越多的需要这方面的专业技术人员去解决。大体积混凝土施工过程中,由于混凝土中水泥的水化作用是放热反应,大体积混凝土自身又具有一定的保温性能,因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多,而在混凝土升温峰值过后的降温过程中,内部降温速度又比其表层慢得多,在这些过程,混凝土各部分的热涨冷缩(称为温度变形)及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的应力(称为温度应力),是相当复杂的。一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,混凝土就会出现裂缝。所以,本文将阐述一下施工中遇到的大体积混凝土所产生的问题及部分解决方法。

本文先从大体积混凝土的定义开始,先后阐述混凝土的研究趋势及混凝土的形式,然后从混凝土的裂缝形成原因开始,再联系大体积混凝土,最后概述解决混凝土裂缝的几种常见的措施,从而达到减少大体积混凝土裂缝的产生的目的。

1 大体积混凝土的定义

各国对于大体积混凝土之间的定义有不同的区别:

如日本建筑学会标准的定义是:“结构断面最小尺寸在80cm以上,同时水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土,称之为大体积混凝土。”

但是在我国,我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为,建筑物的基础最小边尺寸在1~3范围内就属大体积混凝土。

美国则规定为:任何现浇混凝土,只要有可能产生温度影响的混凝土均称为大体积混凝土。

2 对于大体积混凝土的研究趋势

解决大体积混凝土在施工过程中的裂缝难题,是国际上的一个难题。许多国家都成立了专门的研究机构,理论成果颇多,但在工程实践中仍然缺乏成熟和实用的理论依据,一些规范和规程尚不能完全解决现实设计和施工中提出的问题。

所以,如此复杂的工作,在实际中的施工应十分慎重,否则容易出现事故,造成不必要的损失。组织大体积混凝土结构施工,在模板、钢筋和混凝土工程方面有许多技术问题要逐个解决。目前,国内外对机械荷载引起的开裂问题研究得较为透彻。而对温度荷载引起得有关裂缝的研究尚不充分。我们应对此加以重视,防止危害结构的裂缝产生。另外对于大体积混凝土内温度应力与裂缝控制也多集中在水利工程中的大坝、高层建筑的深基础底板。而对于桥梁中大体积混凝土的裂缝的研究并未得到足够的重视。在此,阐述一下大体积混凝土浇筑过程的裂缝形成与控制。

3 大体积混凝土的裂缝的形式

建筑工程中的大体积混凝土,由于结构截面大,水泥用量多,水凝所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝(见图3—1)和贯通裂缝(见图3—2)两种。表面裂

缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度内底外高,形成了温度梯差,使混凝土内部不产生应压力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土的抗拉强度而引起的。

(图3—1表面裂缝)

混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝,微观裂缝主要有三种:一是骨料和水泥粘合面上的裂缝,称为粘着裂缝。二是水泥自身的裂缝,称为水泥裂缝。三是骨料本身的裂缝,称为骨料裂缝。这些微观裂缝在结构中分布是不规则、不贯通的。

宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的,因此在混凝土结构中裂缝是绝对存在的,因此将其控制在规范的要求内,以不至于发展到有害裂缝。

贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定的程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,收到地基和其它结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。

(图3—2贯通裂缝)

这两种裂缝不同程度上都属于有害裂缝。所以在工程中一定要避免以上两种裂缝的产生。

4 裂缝产生的主要原因

4.1 水泥水化热的影响

水泥水化过程中放出大量的热,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,因此混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

4.2 混凝土的收缩的影响

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩3种。在硬化初期主要是水泥水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

4.3 外界气温、湿度变化

大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度下降过快,会造成很大的温度应力,极易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。

4.4 外部荷载的影响

结构物在施工及使用过程中承受两大类荷载,第一类荷载,包括永久荷载、可变荷载、风雪的荷载等;第二类荷载,包括温度、收缩及不均匀沉陷等。外界温度的变化对混凝土的影响也不容忽视。

5 大体积混凝土施工质量控制措施

为了有效的控制有害裂缝的出现和发展,必须从指控混凝土的水化升温,延缓降温速率,减小混凝土收缩,提高混凝土的极限拉伸强度,改善约束条件和设计构造等方面全面考虑,结合实际采取措施。

5.1 降低水泥水化热和变形

(1) 选用低水化热或中水化热的水泥品种配置混凝土,如:矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。但是,水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大,在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象,不仅影响施工速度,同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间,使混凝土水灰比改变,而在掏水时又带走了一些砂浆,这样便形成了一层含水量多的夹层,破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关,用水量多,泌水性大;且与温度高低有关,水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外,还与水泥的成分和细度有关。所以,在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种,并应在混凝土中掺入减水剂,以降低用水量。

(2) 充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。根据实验,每增加10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。所以,大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量。

(3) 使用粗骨料,尽量选用粒径较大,级配良好的粗细骨料,控制砂石含泥量,掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂,缓凝剂,改善和易性,降低水化比,以达到减少水泥用量,降低水化热的目的。尤其是砂石中的含泥量,若骨料中含泥量偏多,不仅增加了混凝土的收缩变形,又严重降低了混凝土的抗拉强度,对抗裂的危害性很大。

(4) 在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。

(5) 在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。

(6)在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨化水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。

(7) 改善配筋,为了保证每个浇筑层上下均有温度筋,可建议设计人员将分配筋适

当调整温度筋分布细密,一般用Φ8钢筋,双向配筋,间距150,这样可以增加抵抗温度的能力,上层钢筋的绑扎,应在浇筑完下层混凝土后进行。

(8) 设置后浇带。当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇带,以减小外应力和温度应力,同时也有利于散热,降低混凝土的内部温度。

5.2 降低混凝土温度差

(1) 选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土,可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷,或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置,避免阳光直晒,运输工具如具备条件也应搭设逼阳设施,以降低混凝土拌合物的入模温度。

(2) 掺合相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙等。

(3) 在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,加速模内热量的散发。5.3 加强施工中的温度控制

(1) 在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,降低温度应力,夏季应避免阳光暴晒,注意保湿,冬季应采取保温覆盖,一面急剧的温度梯差发生。

(2) 采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的应力松弛效应。

(3) 加强温度监测和管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基地温差均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至于过大,以有效控制有害裂缝的出现。

(4) 合理安排施工顺序,控制混凝土在浇筑中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差,在结构完成后及时回填,避免其侧面长期暴露。

(5) 提高混凝土的表面温度对大体积混凝土表面实行保温潮湿养护,使其保持一定温度,或加热养护,是防止混凝土内部和外表面产生过大的温差而引起表面裂缝的有效措施。对于采用钢模或木模浇筑的大体积混凝土,带模养护有一定的保温作用,还可在模板外面挂草帘,以加强混凝土外侧表面的保温。有些工程采用一砖厚的永久性砖模(混凝土硬化后亦不拆除),有较好的保温效果。对于大体积混凝土基础底板的上表面,可铺土、铺砂、灌水养护,亦可铺盖黑色塑料薄膜加盖草袋进行保温保湿养护。必要时还

可对表面进行加温,以减小内外温差。

5.4 改善条件,削减温度应力

(1) 采取分层或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的地方,设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。

(2) 对大体积混凝土基础与岩石地基,或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层,如采用平面浇沥青胶铺砂,或刷热沥青或铺卷材在垂直面,键槽部位设置缓冲层,如铺设30-50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,释放约束应力。5.5 提高混凝土的极限拉伸强度

(1) 选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强混凝土振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减少收缩变形,保证施工质量。

(2) 采取二级投料法,二次振捣法,浇筑后急时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。

(3) 在大体积混凝土内部设置必要的温度配筋,在截面突变和转折处,底,顶板与墙角转折处,空洞转角及周边,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝出现。

5.6 构造设计上采取防裂措施

(1) 设计合理的结构形式,减少工程数量,降低水化热。

(2) 充分利用混凝土在基坑有侧限条件,在混凝土中掺加微膨胀剂,使其在基坑约束下成一定的预压力,补偿混凝土内部温度、收缩产生的拉应力,从而有效的避免混凝土裂缝的产生。

(3) 大体积混凝土体积庞大,施工周期一般较长,从而减低设计标号,达到减少混凝土水泥用量,降低水化热的目的。

(4) 由于边界存在约束才会产生温度应力,采用改善边界约束的构造设计,如遇有约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层时,可在接触面上设滑动层来减少温度应力。

(5) 在设计构造方面还应重视合理配筋对混凝土结构抗裂的有益作用。

6 大体积混凝土的裂缝检查与处理

大体积混凝土的裂缝分为3种:表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。

对于表面裂缝因其对结构力、耐久性和安全基本没有影响,一般不作处理。

而对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝,可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除,至看不见裂缝为止,再在上面浇筑混凝土。限裂钢筋,在处理较深的裂缝时,一般是在混凝土已充分冷却后,在裂缝上铺设1~2层的钢筋后再继续浇筑新混凝土。对比较严重的裂缝可以采取水泥灌浆和化学灌浆。对于各种裂缝,应该都做处理,对于结构上的对混凝土内部的钢筋也起到保护作用。

7 混凝土表面处理与养护

大体积混凝土分段浇筑完毕后,应在混凝土初凝之后终凝之前进行二次振捣或进行表面的抹压,排除上表面的泌水,用木拍反复抹压密实,消除最先出现的表面裂缝。

在冬期施工的条件下,混凝土抹压密实后应及时覆盖塑料薄膜,再覆盖保温材料(岩棉被、草帘等)。非冬期施工条件时,可覆盖塑料薄膜及保温材料,也可在混凝土终凝后在其上表面四周筑堤,灌水20~30cm深,进行养护,定期测定混凝土表面和内部温度,将其控制在设计要求的范围以内。

对于大体积混凝土基础底板的上表面,可铺土、铺砂、灌水养护,亦可铺盖黑色塑料薄膜加盖草袋进行保温保湿养护。必要时还可对表面进行加温,以减小内外温差。混凝土的养护在混凝土的浇筑成型阶段都是很重要的环节,对于后期的混凝土强度有重要的作用。

模板和保温层,冬期施工条件下应在混凝土表面冷却到5℃以下时才能拆除。在非冬期施工条件下,应在混凝土表面与外界温差不大于15℃时才能拆除,否则应采取使混凝土缓慢冷却的临时覆盖措施。

混凝土在潮湿环境中的养护时间,对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7d,对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14d。

8 工程实例

下面这个浇筑坡道的混凝土,是我在实习期间亲身经历的,想对这次的浇筑进行分析一下,科学合理的浇筑对于改善大体的施工质量方法的重要性。水泥标号采用商品混凝土C30。坡道浇筑的施工现场(见图8—1)。

(图8—1施工现场)

8.1对坡道浇筑时的对混凝土的运输要求

(1) 混凝土采用商品混凝土C30,混凝土站到现场约四公里,在运输途中严禁加水。

(2) 混凝土到工地后,要取样测定塌落度。

(3) 混凝土搅拌运输车到工地后必须在1h内泵送完毕。

8.2浇筑

(1) 将大体积混凝土分成面积大致相等的作业区,按作业区分层退坡浇筑。每作业区浇筑时,严格控制浇筑顺序。采用分段定点,一个坡度,分层浇筑,顺序推进,一次到底的浇筑方法。

(2) 混凝土浇筑按分层退坡进行施工,这个坡道由于作业面积较大,为了及时的进

行振捣,保证混凝土在初凝前完成,所以采用振捣棒三根,前排两根振捣棒振捣浇筑点混凝土,后排一根振捣棒振捣密实成型。在构件边角处,采用振动模板的办法解决构件表面的蜂窝麻面。振捣棒插入点间距不大于60㎝,坡道横梁较深,所以要求作业人员把振捣棒插入梁底振捣,必须保证每个点都振捣到位。每孔振捣时间不宜少于10~15s,不得超过30s,以混凝土泛浆和不冒气泡为准。振捣棒应快插慢拔,使混凝土充分密实以保证混凝土密实性。

(3) 为防止大体积混凝土表面出现塑性裂缝,浇筑完成后分三次抹压成型,最后一遍用铁抹子搓平表面,这些作业过程一定要保证在混凝土终凝前完成。

(4) 为了防止裂缝出现,采用一次性浇筑完成,此坡道混凝土结构未设置后浇带,与卸货平台交接处设置了伸缩缝。

(5) 混凝土试块留置。试块现场取样,现场制作。按每作业区100m3取一组,以便检测及查找问题。

8.3 混凝土的养护

(1) 此时天气是四月份,昼夜温差不大,有利于的养护。为保持混凝土内外温度均衡一致,混凝土最后一遍抹压完毕,随即盖塑料布,防止气温过高混凝土表面失水过快而产生收缩干裂,达到保温保湿的目的。

(2) 同时延长坡道底面的拆模时间,充分发挥混凝土的本身应力效应。

(3) 混凝土养护时间严格控制,保证混凝土的最终浇筑质量。

结论

虽然大体积混凝土很容易产生裂缝,但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明:只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响,还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。

在此,由于我在工程实践经验与知识面的不足,对这些观点的阐述有些比较片面,对各种工程实际解决方法比较局限,对理论知识的不足,很多阐述也许存在很多漏洞或者错误,希望各位专家和老师给予指导更正。

通过这次的毕业设计,使我受益非浅。因为我们从未接触过这样的写作,在学校所学到的知识很好的于实践应用了起来,让我完成这次毕业论文的写作,分析这些问题,并提出解决问题的方法,让我跟实践结合起来,得到了很宝贵的关于这方面的经验。

致谢

在论文完成之际,我要特别感谢我的指导老师及班主任老师的热情关怀和悉

心指导。在我撰写论文的过程中,她们给我提供了很多帮助,无论是论文的选题、构思和资料的收集方面,还是在论文的研究方法以及成文定稿方面,我都得到了老师们的无私帮助,在此表示真诚的感谢。

在论文的写作过程中,也得到了许多同学的宝贵建议,同时还得到了在工作

过程中许多同事的帮助,在此一并致以诚挚的谢意。

感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。

参考文献

【1】《建筑施工手册(4版)缩印本》.中国建筑工业出版社.2003年.

【2】孟波,薛浩然,《建筑工程施工技术手册》.华中科技大学出版社.2008年. 【3】张雄,《混凝土结构裂缝防治技术》.化学工业出版社.2007年.

【4】俞宾辉,《建筑混凝土工程施工手册》.山东科技出版社.2004年.

【5】邓祥发,张瑞军,《混凝土结构工程施工技术、质量控制、实例手册》.中国电力出版社.2008年.

大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1365-69 大体积混凝土裂缝产生原因及其预 防控制措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、前言 随着我国基础建设的快速发展,大体积混凝土施工日益增多(如斜拉桥的索塔、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础),而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题,这是因为混凝土体积大,聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀,在受到内外约束的情况下,混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生,最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此,大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展,以保证工程质量。 二、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。 1.收缩裂缝 混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

大体积混凝土裂缝的检测与处理

大体积混凝土裂缝的检测与处理 摘要:混凝土在使用后出现的裂缝会严重影响建筑物的牢固性和实用性。本文主要对大体积混凝土裂缝的检测方法进行了论述,并详细分析了大体积混凝土在产生裂缝后的处理方法。 关键词:大体积混凝土;裂缝;检测;处理 引言 混凝土是我国在建筑方面的主要材料,为防止混凝土由于裂缝而造成的损失,我们应对其进行检测,及时的发现问题,并采取一定的处理措施进行合理的解决,进而保障建筑物的稳定性,延长建筑物的使用寿命,保障人民的生命财产安全。 1、混凝土裂缝的分类 从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。 (1)微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝,它的宽度通常小于0.05mm,但是要比肉眼可见的即宏观裂缝多得多。它是不连贯的。这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的条件下,通常视为无害。 (2)宏观裂缝宽度在0.05mm以上,并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。 2、大体积混凝土裂缝的检测 混凝土裂缝检测应采用人工外观检测结合适宜的仪器进行,推荐采用读数放大镜及超声波回弹检测法,必要时可采用地震(或声波)CT层析成像技术、钻孔取芯及钻孔全景图像。 裂缝缝深检查方法: (1)裂缝深度可采用无损检测和钻孔检测。 (2)表面浅层裂缝可采用沿缝凿槽法,凿至目测见不到缝为止。具体方法是用风镐、风钻、手工凿等工具沿缝下凿,直至看不到裂缝为止,下凿的深度作为缝深。由于凿槽时的岩粉、灰渣容易掩盖缝面,检测缝深的误差较大,而且当裂缝较深时,凿槽比较困难。因此,凿槽观测法只限于浅层裂缝或无其他检测工具时的临时缝深检测。 (3)钻孔压水(风)法。沿裂缝一侧或两侧打斜孔穿过缝面(过缝>0.5m),

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1.1.3变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形,当变形受到约束时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。 1.2当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部,结构与结构之间,都会受到相互影响.相互制约,这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为内约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是温差和收缩而产生的。 1.3建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝

大体积混凝土裂缝产生原因分析及处理措施

大体积混凝土裂缝产生原因分析及处理措施 发表时间:2016-07-26T14:56:41.743Z 来源:《基层建设》2016年10期作者:李鼎安 [导读] 本文就裂缝产生的原因以及补救措施展开了讨论。 广西环江宏盛建设工程有限责任公司 摘要:随着基础设施的快速发展,大体积混凝土广泛应用于桥梁和基础中。在施工与管理措施中,由于预防养护措施不到位,处理方法不正确就很容易产生裂缝,但是根本原因在于大体积混领土的自身特殊情况,混领土本身就是不良的导热体,在水泥水化过程释放的大量热量使其内部温度要比表面温度高,并且内部的降温时间比表面缓慢,热胀冷缩内部产生应力从而出现裂缝。本文就裂缝产生的原因以及补救措施展开了讨论。 关键词:大体积混凝土;混凝土裂缝;开裂原因;补救措施 根据《大体积混凝土施工规范》(GB50496- 2009),大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。日本建筑学会标准(JASS5)规定“:结构断面最小厚度在 80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界温度之差预计超过 25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。 1 大体积混凝土裂缝的种类 根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。 1.1 结构性裂缝。也称为荷载裂缝,它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。在大体积混凝土工程中,这类的裂缝长得比例较小。 1.2 非结构性裂缝。也称为材料裂缝,包括温差,干缩湿胀和不均匀沉淀等因素引起的裂缝。这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝约占到八成以上,其中以收缩裂缝(包括干缩裂缝、自收缩裂缝和塑性收缩裂缝)为主导:(1)温差裂缝;(2)沉陷裂缝;(3)自收缩裂缝;(4)干缩裂缝;(5)塑形收缩裂缝。 2 大体积混凝土裂缝成因分析 混凝土的裂缝成因复杂繁多,并且往往不是由一种原因直接导致的,是多种因素混合互相叠加相互影响,但是裂缝的产生都有一条或是几条的主要原因。大概可以归结与设计、施工、材料、环境和后期的养护等有关。 2.1 施工工艺质量因素 在混凝土的结构浇筑,构建制作、起模、堆放、拼装及吊装的过程中,如果是施工工艺的不合理、施工质量得不到保障,很容易产生纵向、横向的等等各种裂缝主要包括:违章施工造成了裂缝、振捣方式不当引起裂缝、养护不当引起的裂缝。 2.2 外界环境变化引起的裂缝 a.内外温差的形成:混凝土是一种不良的导热材料。由于其自身的特点,混凝土表面和内部的散热条件大不相同,使得水泥水化时放出大量的水化热积聚在混凝土内部不易散发,形成较高的水化热升温。而混凝土表面由于直接和空气接触,散热条件好,表面温度上升较少,这样就在混凝土内部形成不均匀的温度分布,进而形成外低内高的温差。 b.外部约束条件造成的:大体积混凝土在浇筑几天后(一般不少于5d),水泥的水化热基本就释放完毕了,大体积混凝土开始降温,最直接的影响就是引起混凝土的收缩,产生温度应力。环境中的其他构件对大体积混凝土进行约束,不让其自由变形,自然就会使得温度应力超过混凝土当时承受的抗拉强度,就会在约束面产生裂缝。 c.外界气温变化引起的裂缝:大体积混凝土结构在施工阶段,外界气温的变化对裂缝的产生有很大的影响,外界气温越高,混凝土的浇筑温度也就越高,如果内外温降过大,形成内外温差,极易引发混凝土的开裂。 3 大体积混凝土裂缝的预防控制措施 大体积混凝土出现裂缝较为普遍,往往破坏又都是从裂缝开始的,所以了解了裂缝的主要成因前提下,对产生裂缝进行有目的性的预防控制措施是十分有必要的。可以从设计和施工两个方面着手防止裂缝的产生。 3.1.优化设计 a.采取合理的结构形式和合理的分块。大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝,应根据温度裂缝的要求进行分块,且设置必要的连接方式。 b.设计中的大体积混凝土宜选用中低强度混凝土,强度等级宜在C20~C35 范围内,不宜选用高强混凝土。 c.合理增配构造钢筋,提高抗裂能力。适当的增配构造钢筋,使其能够起到温度筋的作用,构造筋应该尽可能的选用小直径、密间距布置尽量的钢筋。全断面的配筋率不小于0.3%。 d.避免出现应力集中的情况。出现构造断面产生应力集中,可以通过增配构造加固钢筋或是护边角钢,防止出现边缘应力集中而产生的裂缝。 3.2 合理的选择混凝土原材料,优化混凝土配合比 原材料对施工质量起到关键性的作用。选用好的混凝土材料可以从根源上有效的减少裂缝的产生。根据国内外的经验主要可以从以下几条入手:a.水泥的选择。采用早期水化放热量较低、低收缩量、质量稳定的水泥。b.粗、细骨料的选择。合理的选择粗、细骨料可以大大的减少水泥的用量,也就减小了因水泥水化反应产生的水化热。c.粉煤灰的掺加。大体积混凝土中使用粉煤灰来取代部分的水泥,不仅可以推迟水化热峰值的出现,还可以降低成本,具有较为明显的经济效益。d.配合比的优化。 4 大体积混凝土裂缝的处理或者补救措施 裂缝不仅影响混凝土结构的美观、影响结构的耐久性,严重的会危及到结构的安全性,影响结构的整体性和刚度,还会导致或是加速钢筋的锈蚀、混凝土的抗疲劳性能和抗渗性能。因此,对于已经出现的裂缝必须加以高度重视,具体问题具体分析,采取及时合理的补救措施,保证整个结构和工程的正常使用及安全性能,把损失降到最低。目前,对于裂缝是修补方法很多并且技术上都已经很成熟了,比如表面修补法、灌浆、结构加固法、混凝土置换法、电化学法等。 5 结论 众所周知裂缝是大体积混领土的普遍现象,有的裂缝不仅会影响混凝土表面的美观、并且减小混凝土对钢筋的保护层厚度,直接加速

大体积混凝土裂缝控制分析

大体积混凝土裂缝控制分析 随着我国现代化需求的发展,建筑工程中,以混凝土为基础的土建工程越来越多,混凝土甚至占据了我国现代建筑中材料的主导地位,因此,对混凝土的质量的控制,是提高建筑工程安全性和耐久性的重要保障。根据混凝土的材料属性和已有的现代建筑工程的施工缺陷中,混凝土出现裂缝的现象非常普遍,这一点尤其在大体积混凝土上表现的更为明显。但随着近年来我国对混凝土的质量控制,掌握了一些预防混凝土质量缺陷的核心技术,致使这以大体积混凝土开裂的情况有所缓解。因混凝土裂缝所导致的工程缺陷,轻则影响工程的美观性,重则影响工程的安全性和耐久性。因此,本文以大体积混凝土的裂缝为核心问题,从混凝土材料的选择、工艺的控制、后期的维护及大体积产生裂缝的原因进行了分析,通过论证,可以有效地避免大体积混凝土产生裂缝,对混凝土的裂缝问题提出了一系列切实可行的补救措施。 1.1研究的意义 当代建筑工程中,容易导致质量问题和安全事故的主要原因之一便是工程结构的不稳定。而一个建筑工程,如果工程结构不稳定,势必和混凝土的质量息息相关。时代在进步,人类在进化过程中,随着进化程度的不断优化,社会不断发展,学习能力和创造力也在不断的提升,在一次次实践过后,人类对与自身生存环境息息相关的建筑工程要求越来越科学,越来越严谨,但是,受传统思维的局限,目前在建筑工程行业对混泥土结构建筑普遍缺乏事先预防的措施,这样一来很容易造成目标单位结构性的损伤甚至不得不提早结束使用寿命,这不但浪费了国家资源,也会对周边环境造成很恶劣的影响。所以,我们对待大体积混凝土裂缝的问题要引起重视,为了满足安全要求,必须提前预防,以此避免造成毁灭性的损失。因为建筑工程的特殊性,所以它的好坏直接决定着国家社会秩序的稳定与否,对一个国家的发展都有非常重要的作用。 1.2大体积混凝土裂缝的研究现状 混泥土结构的建筑体是人类文明发展到一定程度的社会行为,是科技进步的重要体现,但是实践证明,因为受各种因素的影响,混泥土建筑在施工前后产生裂缝是不可避免的,但是开裂的程度可以通过施工方案和施工方法进行有效的控制,可以很大程度上减少影响。以裂缝的危害大小,大体可以分成:表层与深层

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施示范文本

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施 示范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1. 大体积混凝土简述 现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房 基础、大型设备基础、水利大坝等。 它主要的特点就是体积大:混凝土浇注量大于100平 方米;长、宽、高任意一边不小于1米。 大体积混凝土水泥水化热释放比较集中,内部温升比 较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂 缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝,影响结构 安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证施工 的质量。 2. 大体积混凝土结构裂缝的概念

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,这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中,底板出现裂缝的现象占调查总数的20%左右,地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80%左右。所以,混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题,一直未能很好地解决。 国内外工程技术界都认为,规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。不同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽不完全一致,但基本相同。如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0.3~0.4mm;在轻微腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.2~0.3mm;在严重腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.1~0.2mm。但对建筑物的抗裂缝要求过严,必将付出巨大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围

大体积混凝土裂缝的原因及裂缝处理措施

大体积混凝土裂缝的原因及裂缝处理措施 2.4.1.1裂缝的类型和形成原因 大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下: 2.4.1.2收缩裂缝: 混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。 选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。 混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。 人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略

不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响”,因此需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。 2.4.1.3温差裂缝

混凝土裂缝预防及处理

混凝土裂缝的预防与处理 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。 一、前言 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。 混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,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,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。 钢筋混凝土规范也明确规定[1]:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。 混凝土裂缝产生的原因很多,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,根据实际情况解决问题。 二、凝土工程中常见裂缝及预防 1、干缩裂缝产生原因及预防措施 (1)裂缝现象及产生原因 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而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。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。 (2)预防措施

墙体或混凝土裂缝控制与措施毕业论文

墙体或混凝土裂缝控制与措施毕业论文 裂缝产生的原因 裂缝产生的原因可以分为两类:(1)结构性裂缝是由于外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受裂缝;(2)材料型裂缝,是由于非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的;(3)施工原因。 1.1 温度裂缝 温度裂缝产生的主要原因是外温差引起的温度应力。大体积混凝土由于水泥水化过程产生的水化热积累,浇筑后3~4d混凝土部温度急剧上升引起的混凝土膨胀变形,混凝土部应力表现为压应力,此时混凝土的弹性模量很小,由于温度变化引起的受基础混凝土膨胀变形仍旧很小。温度峰值过后,混凝土由升温期转为降温期,混凝土开始收缩,部应力表现为拉应力。此时混凝土的弹性模量较大,降温引起的受约束的收缩变形会产生相当大的拉应力,当拉应力超过混凝土同龄期的抗拉强度时,就会产生温度裂缝,对混凝土结构产生不同程度的危害。此外,在混凝土部温度较高时,外部环境温度低或气温骤降期间,外温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力而出现表面裂缝。 1.2 收缩裂缝 收缩裂缝包括干燥收缩,塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。 1.2.1 干燥收缩 干燥收缩多出现在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝产生的主要原因;混凝土受外部环境影响,表面水分损失过快,变性过大,部混凝土变性较小,较大的表面干缩变形受到混凝土部约束,产生较大的拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩主要与混凝土水灰比、水泥成分、水泥用量,集料性质和用量,外加剂用量等有关。 1.2.2 塑性收缩 塑性收缩是混凝土终凝前,表面因失水过快而产生的收缩,一般在干热或大风天气出现。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素,由水灰比、混凝土的凝结时间、环境湿度、风速、相对湿度等。 1.2.3早龄期收缩 早龄期收缩特指混凝土浇筑后3d的干燥收缩值(包括干燥收缩),文献【5】的研究表明,混凝土浇筑后早期得不到有效地保湿养护,那么早龄期,尤其是第1天的干缩被大大加剧了2. 外墙裂缝的产生原因 外墙裂缝除了以上介绍的原因外还有,就是局部设计的缺陷 2.1局部节点设计缺陷 ①保温设计中常常忽视对结构挑出部位,如阳 光、雨罩,靠外墙阳台栏板、空调室外机隔板、附 壁柱、凸窗、装饰线、靠外墙阳台分户隔墙、檐沟、 女儿墙外侧及压顶等部位的保湿。

大体积混凝土裂缝控制

大体积混凝土裂缝控制 摘要:为有效控制大体积混凝土裂缝问题,在原材料选择时,按照配合比设计选用低水化热水泥、级配良好的砂石和合理的掺合料等原材料,并严格控制好原材料的使用。施工时采用有效合理的混凝土浇筑施工工艺、方法和后期测温保温养护等技术质量控制措施。文章分析了大体积混凝土裂缝产生的原因,提出了防止产生裂缝的措施,并提及大体积混凝土裂缝控制的发展方向。 关键词:大体积混凝土;裂缝;原因;控制 0 引言 美国混凝土学会116委员会把大体积混凝土定义为在大体积结构中的混凝土,即某一梁、柱、墩、船闸或坝由于体积巨大,需要采取专门的方法以对付产生的热量与伴随着体积的变化。国内的规范规定基础边长大于20m,厚度大于1m,体积大于400m3时,必须采取措施处理所发生的温差,解决变形所引起的应力集中和裂缝开展,这样的混凝土称为大体积混凝土[1]。 大体积混凝土常常出现温度裂缝,影响结构的整体性和耐久性[2]。大体积混凝土的特点决定了其裂缝控制的难度将很大,必须从设计、施工、材料、温控技术、养护等多方面采取措施预防、检测和控制。大体积混凝土温度裂缝的成因主要有三方面:(1)水泥水化热;(2)混凝土的收缩;(3)外界气温的变化[3]。 1 大体积混凝土裂缝原因 1.1 水泥水化热的影响 大量的热量在水泥水化过程中产生,混凝土及水泥用量与混凝土内部的温度有关,温度应力会随混凝土结构尺寸增大变得更高,引起的裂缝的可能性也越大,裂缝在这种温度应力超过混凝土内外的约束力时就 会产生[4]。 1.2 混凝土收缩的影响 混凝土中约80℅的水分要蒸发,多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土 收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土很不利 [5]。 如果水泥的活性较大,混凝土的温度较高或者水灰比较低的情况下,其泌水会减少,表面会蒸发大量的水分,无法及时获得补充,此时的混凝土尚处于塑性状态,一点拉力都会导致裂缝的出现,裂缝出现后,其体内的水分蒸发迅速加快,裂缝扩大,这就需要在进行混凝土浇筑后及时覆盖[6]。 1.3 外界气温、湿度变化的影响 在大体积混凝土的施工过程中,经常会受到例如寒潮来临、暴雨袭击等外界气温变化的影响。这些突如其来的天气变化使混凝土内部的温度迅速的变化。大体积混凝土内部的温度指的是水泥水化热的绝热温度、浇筑温度以及混凝土散热温度三者相叠加而产生的温度,其中,浇筑温度和外界气温有着直接的联系。一般来说,外部环境的气温值越高,混凝土的浇筑温度也相应越高,反之,当气温下降时,特别是在气温骤降时,会大大增加外部混凝土与混凝土内部的温度梯度。这就引起混凝土外部环境与内表面产生温度差,从而引起温度应力的产生,直接导致大体积混凝土外表面产生裂缝[7]。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩也会导致混凝土裂缝的产生。 1.4 安定性影响 安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的[8]。 1.5 温度影响 大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是由于内外温差而产生的;另一方面是结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗

大体积混凝土裂缝的类型

大体积混凝土裂缝按深度分成哪几种类型? 大体积混凝土施工技术专题 一、大体积混凝土裂缝分类 裂缝就其开裂程度可分为表面的,贯穿的;就其在结构物表面形状可分为网状裂缝、爆裂装裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等;裂缝按其发展情况可分为稳定的和不稳定的、能愈合的和不能愈合的;裂缝按其产生的时间可分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝;裂缝按其产生的原因可分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝。变形裂缝是指因不均匀沉降、温度变化、湿度变异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝。 水电工程一般将裂缝分为贯穿缝、深层缝及表面缝3 种。贯穿缝指贯穿全仓的水平、铅直缝或坝块缝深大于两个浇注块,或侧面缝长大于8~10 米或1/3 坝块宽度的裂缝。其中以基础混凝土贯穿缝最为严重,它破坏坝的整体性,如不处理将改变大坝运用期的应力状况。深层缝的表面缝宽0.2~0.4mm,深1~5m,长度大于2m,小于1/3 坝块宽度或贯穿2~3 个浇注层(层厚小于3m)。此类缝多由表面缝逐渐扩展而成,其危害程度逊于贯穿缝,一般也应进行处理,或仅作表面封闭处理。 表面缝占全部裂缝的绝大部分,缝窄浅,有时可自行封闭。其危害程度较小,除上游面较大的表面缝应进行封闭处理外,一般不需处理。目前此类缝很难避但亦应重视,及时改变形成裂缝的条件,防止逐步发展成为深层裂缝。永久暴露坝面也要注意影响外观,在防护措施上应从防裂着手。 1、收缩裂缝。混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。 混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。 2、温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。 大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,而其表面则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土表面产生裂缝。 3、安定性裂缝。安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。 二、问题的分析 1 具体原因阐述 1.1 混凝土收缩变形约束裂缝——混凝土干缩、温度变形应为受到约束作用所引起 的约束拉伸开裂 温度收缩裂缝 混凝土浇注后,在凝结及早期硬化过程中,水泥水化热及环境条件使混凝土 温度升高,达峰温值后,随之降温冷却,外部因冷却而收缩,受到内部混凝土的 约束而引发温度收缩裂缝。由于混凝土在凝结硬化过程中先升温后降温冷却引发 裂缝,也有称之为温差胀缩裂缝。大体积混凝土如处理不当,易产生温度收缩裂 缝。 水化放热快、放热量大的水泥伴制的混凝土,入模温度高(如高于30 0 C)的 混凝土以及在浇筑后养护阶段措施不当(混凝土内部温度与表面温度温差大于

大体积混凝土施工裂缝控制分析

大体积混凝土施工裂缝控制分析 摘要:裂缝问题是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的存在特别是危害裂 缝的存在,不仅会降低建筑物的抗渗能力,降低其耐久性,而且会影响建筑物的 承载能力和使用功能。在施工阶段,混凝土强度低,又是水泥水化热大量释放的 阶段,混凝土裂缝预防与控制举足轻重。预防和控制措施必须严格落实,同时也 要根据具体情况进行改进、完善,才能有效地预防和控制混凝土裂缝的产生。 关键词:大体积混凝土;施工;裂缝;防治;控制 1 大体积混凝土概况 大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上,施工时必须采取相应的技 术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值,合理解决温度应力并控制裂 缝开展的混凝土结构。 大体积混凝土结构的施工特点:一是整体性要求较高,往往不允许留设施工缝,一般都要求连续浇筑;二是结构的体量较大,浇筑后混凝土产生的水化热量大,并积聚在内部不易散发,从而形成内外较大的温差,引起较大的温差应力。 大体积混凝土尤其在高层和超高层建筑中应用广泛,其基础工程大多数都属于大 体积混凝土工程,例如,高层建筑的箱形基础、筏式基础、桩基厚大的承台等, 都属于体积较大的混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚,体形大、钢 筋密,混凝土数量多(有的混凝土量已超过10000m3),施工条件复杂和施工技 术要求高等特点,除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还存在如 何控制和防止温度应力,变形裂缝产生等问题。 2 混凝土裂缝的危害 宏观裂缝可以避免,但不是所有裂缝都是有害的,一般出现裂缝的主要危害:(1)损害建筑物的功能,如造成贮水构筑物漏水。 (2)引进破坏因素,因此会缩短使用时间,如钢筋锈蚀、碳化等。 (3)降低混凝土的强度、密实度等性能。 (4)降低结构刚度。 (5)损坏表面性能(如不美观等)。 (6)发生安全事故。 3 裂缝的防治控制措施 3.1 精心设计 (1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。 (2)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。 (3)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。 (4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。 (5)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,保留时间一般不小于60d。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。

混凝土裂缝的成因与控制论文

. Word文档资料 建筑工程技术毕业论文混凝土裂缝的成因与控制 学生姓名: 学号: 指导教师: 专业: 年级: 学校:建设职业技术学院

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. Word文档资料摘要 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。 关键词:混凝土;裂缝;成因;控制;

. Word文档资料目录 摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1 课题的提出 (4) 1.2 本论文的研究容 (4) 1.3本论文的研究方法 (5) 第2章裂缝的成因 (6) 2.1 设计原因 (6) 2.2 材料原因 (7) 2.3 混凝土配合比设计原因 (7) 2.4 施工及现场养护原因 (7) 2.5使用原因(外界因素) (8) 第3章裂缝的控制措施 (9) 3.1 设计方面 (9) 3.1.1 设计中的‘抗’与‘放’ (9) 3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中 (9) 3.1.3采用补偿收缩混凝土技术 (9) 3.1.4 设计上要注意容易开裂部位 (9) 3.1.5 重视构造钢筋 (10) 3.2 材料选择 (10) 3.3 混凝土配合比设计 (11) 3.4 施工方面 (11) 3.4.1 模板的安装及拆除 (11) 3.4.2 混凝土的制备 (12) 3.4.3 混凝土的运输 (12)

大体积混凝土裂缝控制技术

大体积混凝土裂缝控制技术 摘要:本文针对现代混凝土向大体积,高强度发展,大体积混凝土裂缝问题一直困扰着我们。笔者就在日常工作中如何控制大体积混凝土的裂缝方面谈一谈自己的一些见解。 关键词:大体积混凝土;裂缝;控制 随着城市建设的发展,混凝土也向高强、高性能方向发展,人防地下室、大坝、水库等混凝土用量动辄几百方、几千方,而且还是一次性成型。所谓的大体积混凝土就是指结构实体最小几何尺寸不小于1m,体积大于1000m3,或预计会因混凝土中水泥水化热引起的温度变化和收缩而导致有 害裂缝产生的混凝土工程,都称之为大体积混凝土。在大体积混凝土浇筑过程出现裂缝现象也经常出现,笔者结合自己在日常工作是如何控制大体积混凝土裂缝的,谈一谈自己的见解。 烨宸广场是位于市中心的形象工程,由江苏江中集团有限公司承建,所用混凝土由我公司负责供应。本工程主楼筏板基础混凝土厚度最厚有3.5米,且强度等级为C35P6,单次浇筑方量在2200方。由于此工程特殊性,为了防止混凝土裂缝导致渗水,我们在混凝土中不仅提高矿粉掺量,同时

在混凝土掺入CEC复合抗裂防渗剂和CPF-1抗裂纤维,适当延长搅拌时间,使纤维在混凝土中能均匀分布,能够在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系,增加了机体对集料的固着力,减少集中应力的作用,有助于削减混凝土的收缩,抑制混凝土的开裂。 为了防止大体积混凝土防止裂缝我们从以下几个方面 采取措施: 1、原材料选择方面 (1)水泥的选择。为了避免大体积混凝土在施工中产生大的水化热,水泥应尽可能的选用水化热相对较低的水泥。在本工程中我们采用P.O42.5海螺牌水泥,具体技术指标见下表。 (2)在混凝土中掺入一定数量的S95矿粉,不仅可以代替部分水泥,还能有效降低水泥水化热,减少绝热温升。淮龙矿粉具体技术指标见下表。 (3)在混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰,改善混凝土的泵送性能,增加混凝土的密实度,提高混凝土的抗渗能力。混凝土的自收缩也会随粉煤灰掺量的增加而减小。本工程中我们选用华能电厂二级粉煤灰。具体技术指标见下表。 (4)集料的选择。在混凝土的生产过程中,对于粗集料的选择,采用质地均匀坚固、级配良好,粒径相对较大,

大体积混凝土裂缝产生原因及措施

大体积混凝土裂缝控制 混凝土内部温度取决于混凝土本身所贮备的热能。在绝热条件下,混凝土内部最高温度为浇筑温度与水泥水化热温度总和。实际施工过程中,由于混凝土内部温度与外界环境温度之间存在温差,并且混凝土四周并不能充分散热,所以新浇筑的混凝土与周围环境之间便会发生热能交换。混凝土模板、外界环境和养护条件等因素都会不断改变混凝土内部所贮备的热能,并促使混凝土内部温度逐渐发生变化,表现为“由低到高,再由高到低”的变化过程,混凝土内部最高温度实际上是入模浇筑温度、水泥水化热引起的绝热升温和混凝土浇筑后的散热温度三者的叠加。 一、大体积混凝土裂缝的产生原因混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等,归纳起来主要有以下几点。 外界气温变化。大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形而造成的,温差越大,温度应力也越大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60℃-65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。 混凝土的收缩。混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的,而约80%的水分要蒸发,多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,在混凝

浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施毕业论文

浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施毕业论文 目录 第1章绪论 (3) 第2章混凝土裂缝产生的原因 (4) 2.1混凝土施工造成的裂缝 (4) 2.2混凝土本身原因造成的裂缝 (5) 2.3混凝土外界因素造成的裂缝 (6) 第3章混凝土裂缝的控制措施 (7) 3.1塑性收缩裂缝的预防措施 (7) 3.2干缩收缩裂缝的预防措施 (7) 3.3沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 (8) 3.4混凝土结构设计方面的控制措施 (8) 3.5混凝土施工方面的控制措施 (9) 3.6混凝土施工温度方面的控制措施 (11) 3.7原材料及施工配合比方面的控制措施 (12) 第4章混凝土裂缝控制案例 (14) 4.1工程概况 (14) 4.2裂缝的出现部位和表现形式 (14) 4.3裂缝产生的原因及危害 (14) 4.4裂缝的处理措施 (15) 4.5裂缝的防治措施 (15) 第5章结束语 (17) 第6章致谢 (18) 参考文献 (19)

第1章绪论 建筑物钢筋混凝土结构已普遍应用到很多领域,伴随着商品混凝土的推广,建筑楼面出现裂缝的机率在增加,日益受到社会人士关注。混凝土结构裂缝在我们施工过程中都可能产生,为了降低混凝土有害裂缝出现的概率,为了确保工程质量符合国家规要求,在工程施工中应尽可能采取必要的技术和施工措施来控制裂缝的出现,使我们所施工的混凝土结构裂缝的数量和宽度尽量减少到国家规要求以。 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水以及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。裂缝是钢筋混凝土结构中常见的一种作用效应,混凝土结构裂缝是建筑界最常见的、较难避免的现象,裂缝重则危及结构安全,轻则影响房屋的正常使用及混凝土的寿命。楼面结构出现裂缝原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面问题。混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝,从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的,相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害,但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀,是受力使用期应力集中的隐患,应当尽量在各方面给予重视。 混凝土裂缝是混凝土类结构领域存在的质量通病,特别是大体积混凝土裂缝,多年以来一直困扰着大批工程设计及技术管理人员;如何预防和控制混凝土裂缝?是目前迫切需要解决的一道技术难题。本文结合的现场施工经验,并参考大量文献资料,分析了混凝土裂缝产生的原因,并提出了防治对策和控制措施。

混凝土裂缝修补方案

1、前言 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者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、耐久性等,严重的将威胁到人民的生命、财产。 2、出现混凝土裂缝的原因 从微观上看,混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体,由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因也有很多种: 1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝: 2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。 3、在大厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。 4、当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。(由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象) 5、混凝土加水拌和后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。 6、在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。 7、构件承受荷载所产生的裂缝:如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝;构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。 8、当结构的基础出现不均匀沉降时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。 9、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中,如海洋等时,由于混凝土保护层厚度过薄,特别是混凝土的密实性不良,环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向,比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后,更加速了钢筋锈蚀过程,最后导致保护层成片剥落,这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。

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