混凝土温度裂缝整改措施

2021-08-15 来源:整改措施收藏下载本文

推荐第1篇:大体积混凝土温度裂缝

大体积混凝土温度裂缝

摘要:介绍了大体积混凝土概念的界定,从温度应力和内外约束两个方面浅析了大体积混凝土温度裂缝产生的机理,总结了混凝土开裂的三种方式。根据裂缝产生的机理,结合工程实践从设计和施工角度总结出大体积混凝土温度裂缝的控制措施。

关键词:大体积混凝土;温度裂缝;温差

在全球各地的土木工程中,混凝土是最重要的建筑材料,其强度高、耐久性好,广泛用于各类建筑物、构筑物。随着人类科技的不断进步,建筑技术的不断发展,各种新型结构相继涌现,使得大体积混凝土结构应用越来越广泛。但大体积混凝土自身导热性能较差,混凝土内部水化热量难以散发,而表面散热快,中心温度和表面温度的差异造成混凝土开裂。

混凝土的温度裂缝问题是一个相当普遍的质量问题,不仅影响建筑物的外观,更会危及建筑的正常使用及结构的耐久性。特别是随着建设规模的日趋增大,大体积混凝土结构日益增多,工程裂缝控制技术难度更高。很多研究学者对如何避免大体积混凝土开裂进行了研究,大部分学者提出采用埋设冷却水管的温控措施,或者使用微膨胀混凝土。但是这些方法不仅造价高,而且也不完全可靠。大体积混凝土温度裂缝的控制从设计、材料、施工等多方面入手,采用综合治理措施更为有效。

1 大体积混凝土概念的界定

对大体积混凝土概念的界定问题,在工程界有一个逐步认识的过程。在研究初期主要是定量判别法,根据混凝土的厚度和温差来区别,采用0.8-1m和25℃作为区分的界限。

《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》 采用定量和定性相结合的解释,其定义为:混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土 。

美国混凝土协会(ACI 116R—00) 的解释是:“任意体量的混凝土,当其尺寸大到必须采取预防措施控制由于水泥水化热和体积变化以最大限度减少裂缝时,均可称为大体积混凝土”(concrete, ma-any volume of concrete with dimensions large enough to require that measures be taken to cope with generation of heat from hydration of the cement and attendant volume change , to minimize cracking)。

而日本建筑学会标准(JASS5) 的解释为:“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气温之差预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土” 。

参考以上列出的解释,笔者认为大体积混凝土这个术语中的“大”在某种意义上属于约定俗成的说法;因为《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》和美国混凝土协会(ACI 116R—00) 的解释中提到的因水泥水化热和体积变化引起混凝土裂缝,并没有对体积做出定量要求,而包含了体积不大但因预计水泥水化热和收缩会引起混凝土裂缝时需要采取预防措施来控制裂缝的混凝土结构。 2 2.1 大体积混凝土温度裂缝产生机理浅析 温度应力

超大体积混凝土由于水泥水化时会放出大量的水化热,而混凝土自身体积较厚,混凝土表面和内部的散热条件不同,混凝土表面由于直接和空气接触,散热条件好,热量可向大气中散发,表面温度上升较少;而混凝土内部自身导热性能差,水化热积聚在混凝土内部不易散发,温度会上升较多,这样就形成外低内高的温差。由于外部约束和内部约束的存在,使混凝土不能自由变形,于是就会在混凝土内部产生温度应力,这种由于温度变化产生的变形受到约束而产生的应力称为温度应力。由此可见:产生温度应力必须具备两个必要条件是温差和约束。温差越大,产生的温度应力越大,混凝土越容易开裂。当超大体积混凝土被完全嵌固时,它受到的约束最大,此时温度应力会达到最大值,当约束减小时,所产生的温度应力也随之减小,开裂的概率也随之降低。

2.2 约束

超大体积混凝土受到的约束一般分为内约束和外约束两种。 2.2.1 内约束引起温度裂缝的机理

一个物体或一个构件本身各质点之间的相互约束作用称为“内约束”。大体积混凝土在水泥水化时,会形成外低内高的温差,这种温差会使大体积混凝土内部温度分布不均匀,会引起质点发生的变形不一致,从而产生内约束。大体积混凝土中心由于温度较高,所产生的热膨胀也较表面大,因而在混凝土中心产生压应力,而表面则产生拉应力。当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会在大体积混凝土的外表面产生裂缝,这种裂缝比较分散、裂缝宽度小、深度也很小,俗称“表面裂缝”。它一般发生在浇筑后的温度上升阶段,是由于混凝土体积发生膨胀所形成的。表面裂缝的形状见图1所示。

图1 表面裂缝

2.2.2 外约束引起的温度裂缝的机理

一个物体的变形受到其它物体的阻碍,一个结构的变形受到另一个结构的阻碍,这种结构与结构之间,物体与物体之间,物体与构件之间,基础与地基之间的相互牵制作用称作“外约束”。大体积混凝土浇筑后数日(一般不少于5 d),水泥水化热基本上释放完毕,由于环境温度较低,这时大体积混凝土就会从最高温度开始逐渐降温,降温的结果会引起混凝土的收缩,同时混凝土中多余水分也随之蒸发,这样就会引起混凝土体积出现不同程度的收缩。而地基、其它结构往往会对大体积混凝土进行约束,让其不能自由变形,在这种外部约束的作用下,混凝土的内外温差就会产生温度应力。这种温度应力一般是拉应力,当该温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会从约束面开始向上出现开裂,从而形成温度裂缝。若温度应力足够大,裂缝会连续产生,甚至会贯穿整个截面。贯穿裂缝会严重影响结构的性能,它会破坏结构的整体性、耐久性、防水性,给结构带来重大的损伤,直接影响到工程结构安全。贯穿裂缝一般发生在混凝土的温度下降阶段,且外部约束较大,裂缝一般与约束面成直角关系。如约束体为桩基、岩体、以及老混凝土结构面时,约束力会更大,产生的温度应力也会更大。但只有在温差(最高温度与最终稳定温度差)25℃以上,才会出现这种裂缝。此外,不同的约束体会导致不同的贯穿裂缝,且其发生部位和裂缝的多少也会不一样。若产生贯穿裂缝,后期养护不到位,还会加剧裂缝发展。外部约束应力形成裂缝的情况如图2所示。

图2 部约束应力所形成的裂缝

虽然引起大体积混凝土开裂的原因很多,但是按照裂缝深度的不同,一般可将裂缝分为:贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝。在这三种裂缝中,贯穿裂缝的危害最大,它贯穿了结构面,破坏了结构的整体稳定性,大大降低结构的安全使用性能。深层裂缝的危害其次,并没完全切断结构面,除地基或受既有建筑混凝土影响外,不会发展成贯穿裂缝,则对结构的影响不太大。表面裂缝的危害性一般较小,除特种结构(如:有防辐射要求的探伤室、有防水要求的堤坝等)外,表面裂缝可以通过抹灰等方式处理。

图3 大体积混凝士结构裂缝类型示意图

3 大体积混凝土温度裂缝的控制

混凝土开裂不但会使结构承载能力相应的下降,改变结构的受力状态,而且会影响到结构外表的美观,影响结构的正常使用。例如:若大坝开裂则会使水渗漏,若探伤室开裂则会使射线泄露,严重影响到结构的使用功能。因此,我们一定要采取有效措施控制大体积混凝土的开裂。王铁梦教授从1955年起就开始研究分析多种结构裂缝,并在此基础上,提出了“抗”、“放”的原则。许多学者在“抗”、“放”原则的基础上又提出了多种抗裂措施。在实际工程中,应结合工程特点灵活运用“抗”、“放”、“抗放”结合的原则控制裂缝的开裂。在实际工程的设计和施工中,就可以通过分析混凝土开裂的不同原因来采取具体的防裂措施。例如:开裂原因与结构设计和受力荷载有关时,应当结合概念设计、平面布置、受力加固等原则和方法考虑控制混凝土开裂的措施。控制大体积混凝土开裂的措施与一般混凝土相比,除了上述措施之外,由于大体积混凝土的固有特性(主要是混凝土中的温度应力和温差),还有一些其他的抗裂措施。下面重点分析在设计和施工中,控制大体积混凝土开裂的措施。

大体积混凝土裂缝控制措施可分为两类,一类是:设计措施:设计控制措施可以分为以下几点:①合理布置平面、立面;可以避免体型突变,保证各种系数达到规范要求(安全系数应当适当提高);②合理留设施工缝;施工缝位置应优先选在在受力较薄弱、剪力较小的结构上,例如:探伤室大体积施工时,其墙体的施工缝可以留在板底和墙体之间;③合理配置钢筋;一般大体积混凝土的配筋率较小,适当提高配筋率可以改善应力分布情况,增强混凝土的抗拉应力,抵抗温度应力的影响,降低裂缝产生的可能性。

控制大体积混凝土开裂的另一类措施是:施工措施,这是控制大体积混凝土裂缝的关键。其施工措施可分为以下几个方面:

(1)合理的混凝土配合比设计;配合比设计包括选材和比例控制,在选材时,水化热是造成大体积混凝土开裂的主要原因。配合比设计时,可以在保证混凝土结构强度的条件下,降低水泥的使用量,选用较低水化热的水泥(如粉煤灰硅酸盐水泥),或者在混凝土中添加适当的粉煤灰、矿粉等,减少水化热的产生量。避免选用早强水泥、含氯化物、含铝酸钙等影响大体积混凝土结构使用的水泥。掺加适当的添加剂如:减水剂(在同等强度条件下,减水剂可以降低水灰比,在保证水泥用量不变时,节约用水;在保证用水量不变时,节省水泥。)、微膨胀剂(微膨胀剂可以减少混凝土的体积收缩,减小混凝土的收缩应力。)。为防止混凝土开裂,要严格控制骨料级配、含泥量,严禁使用海砂。在进行配合比设计时,一定要经过多次试验,经过试验合格后,方可用于施工;经检验配合比不合格或强度不够的混凝土,严禁用于工程施工。

(2)施工工艺的选择;施工工艺包含搅拌、输送、浇筑等几个过程,为保证混凝土有良好和易性和加工性能,一定要做好搅拌和输送工作。另外,需要注意:搅拌站或商品混凝土供应站应当建在实际工程附近。搅拌前可先用冷水冲刷骨料,降低建筑温度;搅拌时应该投料次序准确,不得一次性全加,按照配合比设计原则分清先后次序,一般情况下应先投水泥搅拌;搅拌时间合理,不得发产生分层、离析现象。运输时应当迅速,运输方式、运输路径应当便捷,保证运输车辆的运行,防止堵塞和交通拥挤,尽量减少周转次数和输送时间,避免离析(一旦发生,应进行二次搅拌)现象。浇筑前应进行技术交底,确定浇筑方案,做好准备工作;浇筑时供料及时,不能有离析,振捣密实,增强混凝土密实度,大体积混凝土还应当采用振捣棒振捣,并在混凝土初凝前进行二次振捣;妥善处理泌水;浇筑完成后,应及时采取合理措施,进行养护。

(3)采取合适的温控方案;温控方案包括两种:保温法和降温法。降温法指在混凝土内部埋设冷水管,这种方法多用于水利、交通结构。保温法一种是在混凝土表面采用保温材料覆盖,这种方法适用于我国南方气温在15℃以上的季节,寒冷地区不太适用;另一种是表面蓄水保温,表面蓄水保温可以控制表面龟裂,保证工程质量。在采用温控方案时一定要结合结构所在的地理环境和结构的组成形式。在混凝土结构设计时应当采取合理措施,避免结构形式和受力荷载所造成的混凝土开裂:施工时应当保证每个施工工序、施工措施都严格按照施工技术方案进行,并做好预警方案,一旦施工过程中出现问题即可立即实施备案,防止问题继续发展。

参考文献:

[1]

JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.[2] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3] 张雄,张小伟,李旭峰.混凝土结构裂缝防治技术[M].化学工业出版社,2007. [4] 邹新辉.浅析大体积混凝土裂缝的常见问题及其预防措施[J].科技咨询,2010 [5] 宋锟等.大体积混凝土温度裂缝控制综合措施[J].山西建筑,2006 [6] 王润富,陈国荣.温度场和温度应力[M].北京:科学出版社,2005

推荐第2篇:大体积混凝土温度裂缝控制措施

大体积混凝土温度裂缝控制措施

1、概述

此次拟浇筑砼系华荣xx城D区基础筏板。D区基础砼等级为为C35P8,板的一般厚度为2.0m,集水井处最厚区域为4.35m;本区域一次浇筑砼方量约为2980m3;板内配筋情况是:板上下部均为φ28@150双向双层网筋,第二层配有φ18@150双向网筋一层,板中间配置构造抗裂钢筋网片φ16@200,D区柱下配置φ22@150。由此可见,该筏板确具有体形大、结构厚、砼方量多,钢筋密而工程条件较复杂和施工技术要求高等特点。

大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构。与普通钢筋砼相比,具有结构厚,体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。

大体积混凝土在硬化期间,一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热,使结构件具有“热涨”的特性;另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性,两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构,导致结构出现裂缝。因而在混凝土硬化过程中,必须采用相应的技术措施,以控制混凝土硬化时的温度,保持混凝土内部与外部的合理温差,使温度应力可控,避免混凝土出

现结构性裂缝。

2、大体积混凝土裂缝产生的原因

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:

(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。选用的水泥品种不同,其干缩、收缩的

量也不同。

(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。

大体积混凝土结构要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化热,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,混凝土龄期短,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)材料裂缝。材料裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起

的。

3、大体积混凝土裂缝控制的理论计算

华荣.上海城D区,混凝土及其原材料各种原始数据及参数为:一是C35P8混凝土采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,其配合比为:水:水泥:砂:石子:粉煤灰:矿粉(单位Kg)=172:285:716:1070:60:100(每立方米混凝土质量比),砂、石含水率分别为3%、0%,混凝土容重

为2390Kg/m3。

二是各种材料的温度及环境气温:水30℃,砂、石子35℃,水泥40℃,粉煤灰35℃,矿粉35℃,

环境气温32℃。 3.1混凝土温度计算

(1)混凝土拌和温度计算:公式TO=∑Timici/∑mici可转换为:TO=[0.9

(mcTc+msTs+mgTg+mfTf+mkTk)+4.2Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)-C2(Psms+Pgmg)÷[4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf+m

k)] 式中:TO为混凝土拌和温度;mw、mc、ms、mg、mf、mk—水、水泥、砂、石子、粉煤灰、矿粉单位用量(Kg);Tw、Tc、Ts、Tg、Tf、Tk—水、水泥、砂、石子、煤灰、矿粉的温度(℃);Ps、Pg—砂、石含水率(%);C

1、C2—水的比热容(KJ/Kg.K)及溶解热(KJ/Kg)。

当骨料温度>0℃时,C1=4.2,C2=0;反之C1=2.1,C2=335.

本实例中的混凝土拌和温度为:TO=[0.9(285*40+716*35+1070*35+60*35+100*35)+4.2*30(172-716*3%)+4.2*3%*716*35]÷4.2*

172+0.9(285+716+1070+60+100)]=34.3℃.(2)混凝土浇筑温度计算:按公式TJ=TO-(α.Tn+0.032n)*(TO-YQ) 式中:TJ—混凝土浇筑温度(℃);TO—混凝土拌和温度(℃);TQ—混凝土运送、浇筑时环境气温(℃);Tn—混凝土自开始运输至浇筑完成时间(h);n—混凝土运转次数。

α--温度损失系数(/h)本例中,若Tn取1/3,n取1,α取0.25,则:

TJ=34.3-(0.25×1/3+0.032×1)×(34.3-32)=34.0℃

3.2混凝土的绝热温升计算

Th=WO.QO/(C.ρ)

式中:WO—每立方米混凝土中的水泥用量(Kg/m3);QO—每公斤水泥的累积最终热量(KJ/Kg);C—混凝土的比热容取0.97(KJ/Kg.k);ρ—混凝土的质量密度(Kg/m3)

Th=(285*375)/(0.97*2390)=55.8℃

3.3混凝土的内部实际温度

Tm=TJ+ξ•Th

式中:TJ—混凝土浇筑温度; Th—混凝土最终绝热温升;ξ—温将系数查建筑施工手册,若混凝土浇筑厚度4.0m,则:ξ3取0.74,ξ15取0.55,ξ21取0.37.Tm(3)=34.0+0.74*55.8=75.3℃;

Tm(15)=34.0+0.55*55.8=64.7℃;

Tm(21)=34.0+0.37*55.8=54.6℃.3.4混凝土表面温度计算

Tb(T)=Tq+4h,(H- h,)△T(T)/H2式中:Tb(T)—龄期T时混凝土表面温度(℃);Tq--龄期T时的大气温度(℃);H—混凝土结构的计算厚度(m)。

按公式H=2h+ h,计算,h—混凝土结构的实际厚度(m);h,--混凝土结构的虚厚度(m);h ,=K•λ/Βk=--计算折减系统取0.666,λ—混凝土的导热系数取2.33W/m•K

β—模板及保温层传热系数(W/m2•K);

β值按公式β=1/(∑δi/λi+1/βg)计算;δi—模板及各种保温材料厚度(m); λi—模板及各种保温材料的导热系数(W/m•K);βg—空气层传热系数可取23(W/m2•K).T(T)-- 龄期T时,混凝土中心温度与外界气温之差(℃):

T(T)= Tm(T)-Tq,

若保护层厚度取0.04m,混凝土灌注厚度为4m,则:

β=1/(0.003/58+0.04/0.06+1/23)=1.4:1 h,=K•λ/β=0.666×2.33/1.41=1.1;

H=2h+ h,=4.0+2×1.1=6.2(m)

若Tq取32℃,则:

T(3)=75.3-32=43.3℃ T(15)=64.7-32=32.7℃ T(21)=54.6-32=22.6℃

则:Tb(3)=32+4×1.1(6.2-1.1)×43.3/6.22=57.3℃ Tb(15)=32+4×1.1(6.2-1.1)×32.7/6.22=51.1℃ Tb(21)=32+4×1.1(6.2-1.1)×22.6/6.22=45.2℃ 3.5混凝土内部与混凝土表面温差计算

本工程中: T(3)s=75.3-57.3=18℃ △ T(15)s=64.7-51.1=13.6℃ △ T(21)s=54.6-45.2=9.4℃

4、计算结果分析

从以上计算可以看出,混凝土3d龄期时内外温度差达到最大值18℃,符合混凝土内外温差小于25℃的技术要求。但必须看到计算结果是基于养护环境温度为32℃,表面保温措施得当,入模混凝土温度为34℃条件下得出的。实际施工养护中有可能无法满足以上条件要求。2008年8月19日实测C30混凝土拌和后温度未36℃,当时拌和水温度为30℃,环境温度为32℃,若养护环境温度为夜间较低时的情况,假设为23℃,则△T(3)s=22.6℃,加上保温措施有可能达不到要求,有产生温度裂缝的可能,因此有必要采取一丁的措施防止温度裂缝的产生。

5、大体积混凝土施工技术措施

(1)降低混凝土入模温度。包括:浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温,尽量避开炎热天气浇筑。可采用温度较低的地下水搅拌混凝土,或在混凝土拌和水中加入冰块,同时对骨料进行遮阳保护、洒水降温等措施,以降低混凝土拌和物的入模温度,掺加相应的缓凝型减水剂。 (2)加强施工中的温度控制。包括:在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,以使混凝土缓缓降温,充分发挥其徐变特性,减低温度应力。应坚决避免曝晒,注意温湿,采取长时间的养护,确定合理的拆模时间,以延缓降温速度,延长降温时间,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”;加强测温和温度监测。可采用热敏温度计监测或专人多点监测,以随时掌握与控制混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,并及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不致过大,以有效控制有害裂缝的出现(养护措施详见大体积砼浇筑方案)。

(3)提高混凝土的抗拉强度。包括:控制集料含泥量。砂、石含泥量过大,不仅增加混凝土的收缩而且降低混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利,因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量,将石子含泥量控制在1%以下,中砂含泥量控制在2%以下,减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响;改善混凝土施工工艺。加强早期养护,提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量;在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋,以

改善应力分部,防止裂缝的出现。

推荐第3篇:混凝土的施工温度与裂缝

混凝土的施工温度与裂缝

一、裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因,细分可分为:水泥干缩产生的裂缝。温差变化,由热胀冷缩效应引起的裂缝。应力集中引起的裂缝。使用不当造成过载,变形过大引起的裂缝。张拉力引起的裂缝。不均匀沉降引起的裂缝。施工中,在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝。加荷过早产生的裂缝。施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝。混凝土预制构件,在脱模、运输、堆放、起吊过程中因各种原因使构件受压区处于受拉状态,都可能使构件产生裂缝。

二、温度应力的分析

在大体积混凝土中,混凝土产生裂缝的主要原因是由于温度应力的作用。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

根据温度应力的形成过程可分为以下3个阶段:

早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征.一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化.这一时期在混凝土内形成残余应力。

中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中.温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形-成的残余应力相叠加.在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

晚期:混凝土完垒冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。

根据温度应力引起的原因可分为两类:

自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。

约束应力:结构的垒部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱粱顶板混凝土和护栏混凝土。

这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。

要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。

三、温度的控制和防止裂缝的措施

由于温差的作用,裂缝的产生是不可避免的。根据计算可以看出,可以采用掺加粉煤灰等有效方法,以降低混凝土硬化过程中混凝土内表的温差。因而, 在施工中采取适宜的措施, 能够避免有害裂缝的出现。

降低水泥水化热。包括: 混凝土的热量主要来自水泥水化热,因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好·精心设计混凝土配合比。采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术,减少每立方米混凝土中的水泥用量,以达到降低水化热的目的;选用适宜的骨料。施工中根据现场条件尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料;选用中粗砂,改善混凝土的和易性,并充分利用混凝土的后期强度,减少用水量。严格控制混凝土的塌落度。在现场设专人进行塌落度的测量,将混凝土的塌落度始终控制在设计范围内,一般以7~9cm为最佳,夏季施工时,在混凝土内部预埋冷却水管,通循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时,采用保温措施进行养护,如技术条件允许,可在混凝土结构中掺加10%~15%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。

降低混凝土入模温度。包括:浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温,尽量避开炎热天气浇筑。加强施工中的温度控制。改善约束条件,削减温度应力。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层,如技术条件许可,施工时宜采用刷热沥青作为滑动层,以消除嵌固作用,释放约束应力。

提高混凝土的抗拉强度。包括:控制集料含泥量。砂、石含泥量过大.不仅增加混凝土的收缩,而且降低混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量,将石子含泥量控制在1%以下.中砂含泥量控制在2%以下.减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响,改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法。加强早期养护,提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模置,在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋,以改善应力分布.防止裂缝的出现。

四、混凝土的早期养护

实践证明.混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

从温度应力观点出发,保温应达到下述要求;防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。防止老混凝土过冷.以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件.以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。

适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。

从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化.表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。

混凝土现浇板裂缝的防治,从设计、施工方面来剖析楼板裂缝的成因与防治措施。监督与监理是重要保证。现就如何防治住宅现浇混凝土楼板裂缝,提出如下措施。

裂缝产生的设计原因与防治措施在住宅建筑设计中,设计单位必须认真执行《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)等规范的有关规定,采取以下设计技术措施,防治现浇混凝土楼板裂缝。

必须严格执行《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)关于砌体房屋伸缩缝最大间距的规定,在未采取切实可靠的技术措施作保障时,伸缩缝问距不得超越伸缩缝最大间距的规定。住宅建筑平面较为复杂或因工程需要建筑物长度超过规范规定的伸缩缝问距时,宜选用相应的结构计算软件进行混凝土楼板的温度应力分析,确定温度应力集中的部位,从而采取相应的技术措施。

设计中要采取缩小现浇板长度的措施,减少混凝土收缩应力和温度收缩应力影响。要求按照住宅单元设计混凝土现浇板,即相邻住宅单元的混凝土现浇板是不连续板,单元之间隔墙的混凝土圈梁为板底圈梁,并对单元之问隔墙两侧的纵向混凝土圈梁采取局部后浇措施,避免混凝土现浇板由于设计长度过长而产生裂缝。

现浇板厚度必须符合《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)关于现浇钢筋混凝土板最小厚度的要求;跨度较大现浇楼板厚度的确定,应考虑到板在正常使用极限状态下挠度的计算值应符合规范要求;也可适当增加板厚,以提高其刚度,增强混凝土现浇板的抗裂能力。住宅现浇混凝土楼板应按不出现裂缝设计。

外墙设计必须符合节能要求,可按《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)的要求,在外墙内侧设置混凝土圈梁,减少温度对混凝土圈梁及混凝土现浇板的影响,从而避免由于温度影响导致混凝土现浇板产生裂缝。

混凝土现浇板宜采用直径小而间距密的配筋方式,尽量使用变形钢筋,提高钢筋的握裹力,增强混凝土现浇板的抗裂能力。楼板配筋时,应同时考虑荷载应力和温度应力的影响因素。靠近山墙部位的板块宜配置双层双向钢筋网片。墙阳角处应增设放射性钢筋。在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,应配置双层双向钢筋网片。屋面板筋宜采用双层双向钢筋。

与楼梯问相对应的两个房间或一个房间的混凝土现浇板,沿房屋长度方向要有1/2的支座负筋全跨贯通,与此房间相对应的纵向混凝土圈梁,需增加2P12纵向钢筋楼层处混凝土楼梯梁的配筋要适当增强,要求梁上部配筋与下部配筋相同,并在两侧增加212附加纵向钢筋。楼层处的混凝土楼梯平台板,沿房屋长度方向的支座负筋需全跨贯通。

各类预留管线应尽量在圈梁及墙体内敷设。必须在楼板内敷设的管线,应尽量平行于楼板受力方向(或双向板的短边方向)布设。现浇板中预埋管线应避免集中布置,预埋管径较粗时,管线必须设置在板厚中心位置;管线应尽量避免立体交叉穿越,确需交叉时应采用布置线盒的方法处理,预埋管线处应采取增设钢筋网等加强措施。(9)住宅的建筑平面设计宜规则,免平面形状突变;特殊条件下应采取在不规则处设置双层双向钢筋网片或暗梁的方法进行处理。

屋面板应设置保温、隔热层,保温层厚度应根据材料的参数进行热工计算,然后确定其厚度。刚性屋面防水层应按规范要求及屋面节点设计详图设置分格缝,分格缝内应嵌填密封防水材料。

裂缝产生的施工原因与防治措施在住宅建筑施工中,施工单位必须认真执行《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2011)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)的有关规定,并严格按照施工图设计的要求进行施工。

施工单位要采取以下措施,防治现浇混凝:楼板裂缝。

由于目前住宅建筑施工进度过快,楼板混凝土疏于养护,致使在现浇板内形成较大收缩应力,是造成混凝土楼板裂缝的主要原因之一。因此,科学组织施工,是控制现浇混凝土楼板裂缝产生的主要措施。要求不论在任何情况下,现浇混凝土楼板在浇筑后五日(120小时内,除进行正常的养护工作外,不允许进行上? 楼层的砌筑工程,且不允许在楼板上堆放硬物等施工活动。

现浇混凝土楼板在施工前,应采集现场的砂、石子、水泥等材料进行配合比设计,做好调整试配工作。严格控制水灰比和坍落度。浇筑混凝土时,要保证振捣密实,且不得漏振。

现浇板钢筋的保护层及板厚应严格控制,板的负弯矩钢筋应设置通长钢筋马凳支撑,马凳间距不得小于。浇筑混凝土时应设跳板以免踩乱钢筋。

现浇混凝土楼板在浇筑完毕后,必须按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)的规定覆盖并浇水养护,确保养护标准,减少混凝土的收缩。

主体工程竣工前,不得进行预留纵向混凝土圈梁后浇带的钢筋焊接。待主体工程竣工后,自下而上逐层进行纵向混凝土圈梁后浇带的施工。顶层纵向混凝土圈梁后浇带的施工,必须在混凝土浇筑完毕十日后进行。

在混凝土强度未达到1.2MPa前,不得有踩踏行为,严禁在楼板上倾倒施工材料的行为。

严格控制施工荷载不超过设计荷载,当施工荷载较大时,楼板下应根据计算加设支撑。

现浇混凝土楼板的模板支撑位置,要经过计算来确定。底层模板支撑在回填土上时,要做到回填土夯打密实,避免由于回填土压缩变形或遇水沉降影响现浇混凝土楼板的质量。上下楼层的模板支撑要对应设置,并设置足够的垫板,避免上层施工荷载对下层楼板产生不利影响。现浇板底模拆除时的混凝土强度应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)的规定。拆除现浇混凝土楼板的模板时,要充分考虑该楼层现浇混凝土板承受上层楼板及其它堆放物的影响。若该层楼板承受上层现浇混凝土楼板及其它堆放物的重量时,在该层楼板的混凝土强度未达到100%时,严禁拆除模板支撑。

监督与监理对裂缝产生防治措施质鼍监督部门及工程监理单位,必须认真执行国家规范。规程的有关规定,增强质量意识,强化监督管理,监督和督促各项技术措施的落实,保证现浇混凝土楼板裂缝能得到有效防治质量监督部门必须将防治现浇混凝土楼板裂缝作为质量监督的工作重点,实施重点监督管理。负责监督施工单位落实防治现浇混凝土楼板裂缝的技术措施,对施工单位违反规范、规程有关规定的施工行为,必须责令其限期整改。加强对现浇板施工质量的抽查,并严格检测钢筋混凝士保护层厚度、混凝土强度、楼板厚度等质量技术指标,对不能满足规范和设计要求的工程不准主体验收和装饰工程施工。做到监督超前,尽量消除质量隐患,确保施工质量。

工程监理单位对于现浇混凝土楼板工程,必须采取旁站监理,参与施工的全过程。必须做好原材料进场验收。见证取样送检、混凝土开盘鉴定、计量控制、坍落度检查、钢筋位置控制、板厚度控制!浇水养护、拆模时间等各主要环节的质量监理,并做好相应技术文件。负责落实防治现浇混凝土楼板裂缝的技术措施,协助施工单位制定切实可行的防治裂缝施工方案,并督促施工单位全面落实施工质量目标责任制,确保施工质量。

结束语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对干具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝 是完全可以避免的。

推荐第4篇:大体积混凝土的温度裂缝控制措施

大体积混凝土的温度裂缝控制措施

河南省第五建筑安装(集团)有限公司450000龚凯辉[1] 毕超[3] 张笑康[2] 摘要:在现代建筑中如:高层建筑基础、大型设备基础、水利大坝等时常涉及到大体积混凝土施工。混凝土的温度裂缝问题日显突出,既是困扰建筑业多年的质量通病,也是一个很重要的研究课题。温度裂缝危及结构的整体性和稳定性,影响结构安全和正常使用,所以必须从根本上分析它,采取控制措施并保证施工时期的工程质量。

关键词:大体积混凝土 温度裂缝 控制措施 工程质量

1.温度裂缝产生机理

大体积混凝土是指混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m,或预计因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。混凝土量大、结构厚实、工程条件复杂,施工技术要求高是它的主要特征。大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内外矛盾发展的结果,首先是内外温差过大产生温度应力和温度变形;其次结构的自身约束阻止了变形,升温产生热胀,降温产生冷缩,一旦温度应力超过了混凝土所能承受的拉伸极限值时,裂缝就会出现。综合考虑,影响裂缝开展的温度由浇筑温度、水泥水化热温度和散热温度三部分组成。因此我们要控制大体积混凝土的温度变形裂缝,那么就要从材料、工法和管理等方面入手。

1.合理地选用材料 (1)水泥的选用

水泥水化热是大体积混凝土中的主要温度因素,水泥水化热在建筑工程中一般会引起20-30。C的温升。温度上升与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并在浇筑后3-5d时内部温度达到峰值。水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,不管是夏热还是冬寒,混凝土表面的温度总是低于内部温度,当混凝土内外温差较大时,倘若温度控制措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时则易产生裂缝。在结构施工过程中,结构设计的硬性规定极大地制约了材料的选择,混凝土强度不可能因为考虑到施工工作性能的优劣而有所增减,因此在足够的强度、满足设计要求的前提下,尽量减少混凝土中的水泥用量,尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用低热矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等,混凝土的强度等级宜保持在C20-C35的范围。

例如,优先选用等级为32.5、42.5的矿渣硅酸盐水泥,与其同等级的矿渣水泥和普通硅酸盐水泥相比,3d的水化热可减少约28%。

(2)集料的选用

大体积混凝土砂石料一般称为粗细骨料,重量约占混凝土总重量的85%左右,正确选用砂石料对保证混凝土质量、节约水泥用量、降低水化热、降低工程成本是非常重要的。大体积混凝土宜优先采用粒径较大、以自然连续级配的粗骨料配制。这种用连续级配粗骨料配制的混凝土,具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量,以及较高的抗压强度。而细集料以采用级配良好的中砂为宜。

此外,骨料中超量的粘土、淤泥、粉屑、有机物及其他有害物质最大的危害是增加混凝土的收缩,引起混凝土的抗拉强度的降低,对混凝土的抗裂十分不利。因此,在大体积混凝土施工中,石子的含泥量控制在不大于1%,砂的含泥量控制在不大于3%。

2.混凝土外加料的选用 (1)外加剂

大体积混凝土外加剂主要是指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。

掺加减水剂主要是降低水泥水化速度,延迟水化热峰值的来临时间。通常在混凝土中掺入约水泥重量0.25%的木质素磺酸钙,木质素磺酸钙对水泥颗粒有明显的分散效应,并能使水的表面张力降低而引起加气作用,这样既使混凝土工作性能有明显的改善,又减少10%拌和用水且节约了10%左右的水泥。

目前建筑市场,泵送混凝土技术应用极为广泛。一般泵送混凝土为了延缓凝结时间要加适量的缓凝剂,这不仅保证混凝土的流动性,而且降低了水化热的释放速度,混凝土便于浇筑振捣,密实度更有所保障。

普通硅酸盐水泥配制的砂浆或混凝土在干燥时会产生收缩。实验证明,砂浆的收缩率为 0.1%~0.2%,混凝土的收缩率为 0.04%~0.06%,而一般混凝土的极限拉伸仅为 0.0l%~0.02%,差距如此大,混凝土硬化后易导致混凝土开裂。为了防止混凝土的初始裂缝,掺加膨胀剂,配置成补偿收缩型混凝土。

(2)外加掺合料

粉煤灰是泵送混凝土的重要组成部分,它含有大量的硅铝氧化物,这些氧化物能够与水泥的水化产生二次反应,减少水泥用量,降低混凝土的热胀,并且可以使混凝土密实度增加,有效地提高混凝土的抗渗性能。

3.科学的施工工艺

综上所述,在浇筑时的大体积混凝土内部热量聚集而导致体积膨胀是产生温度裂缝的根本原因。那么,在施工阶段,我们怎么去处理好因温度变形而引起的混凝土开裂问题呢?这需要注意以下几个方面。

(1)合理的浇筑与振捣

采取合理的分层连续浇筑或推移式连续浇筑,以加快混凝土散热速度。大体积混凝土结构的浇筑方案应根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况,选用如下三种方式:

全面分层:在第一层全面浇筑完毕回来浇筑第二层时,第一层浇筑的混凝土还未初凝,如此逐层进行,直至浇筑好。这种方案适用于结构和平面尺寸大的场合,施工时从短边开始、沿长边进行较适宜。必要时也可分两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行。

分段分层:此法适用于厚度不太大而面积或长度较大的结构。混凝土先浇筑底层,进行至一定距离后折回,再浇筑第二层,如此依次向前浇筑以上各分层。

斜面分层:此法适用于长度超过厚度3倍的结构。将混凝土从底连续浇筑到顶,使其自然流淌形成斜面。振捣工作应从浇筑层的下端开始,逐渐上移,以保证混凝土的施工质量。

振捣方式及要求:应尽量避免高温下施工,采用大功率插入式振捣器进行大面振捣,随浇随振,振捣时间以表面泛浆不再下沉为宜,间距要均匀,以振捣范围重叠二分之一为宜,深度一般为200-300mm。保证上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完成,表面抹平,压实,防止表面裂缝。

(2)控制混凝土浇筑温度

混凝土从搅拌机出料后,经过运输、泵送、浇筑、振捣等工序后的温度称为混凝土的浇筑温度。应适当地限制混凝土的浇筑温度,避免集料在烈日下暴晒,可采取对冲水、覆盖降温等方法予以控制。一般情况下,混凝土的最高浇筑温度应控制在40℃以下。

(3)加强混凝土养护

大体积浇筑混凝土养护常用的可分为两类。降温法,在浇筑成型后通过冷却水进行循环降温,来调整内外温差;保温法,则是通过保温材料对成型表面的覆盖进行蓄热,以提高混凝土表面和四周的温度。一般应在完成浇筑混凝土后的

12-18h内洒水,混凝土的养护时间主要根据水泥品种而定,一般规定养护时间为14-21d后方可拆模,内外温差控制在25℃以内。

(4)后浇带的设置

后浇带是人为地断开混凝土使其产生应力收缩的释放空间,一般正常情况下由计算确定,其间距为20~30m。

后浇带的构造有平接式、T 字式、企口式等三种,后浇带的宽度应考虑施工方便,避免应力集中,宽度可取800~1200mm。后浇带的保留时间一般不宜少于40d,在填筑混凝土之前,必须将整个混凝土表面的原浆凿清形成毛面,清除垃圾及杂物,并隔夜浇水浸润。填筑的混凝土可采用膨胀混凝土,要求混凝土强度比原结构提高5~l0N/mm2,并保持不少于14d的潮湿养护。

(5)做好温度检测

为有效掌握和控制混凝土的内部与外部温度的变化值,应在大体积混凝土内埋设若干个测温点。可采用埋设锡热传感器,用混凝土温度测定记录仪对不同时间和深度下的温度进行施工全过程的跟踪和监测,及时绘制出混凝土内部温度变化曲线,随时对照理论计算值,可有的放矢地采取相应的技术措施。

4结论

在结构工程的设计与施工中,对于大体积混凝土结构,为防止其产生温度裂缝的技术措施均不是孤立的,而是相互联系、相互制约的,施工中必须结合实际、并加强组织管理,建立健全质量保证体系,制定各项工作制度,合理采用、全面考虑,才能收到良好的效果。

参考文献

[1]刘津明.混凝土结构施工技术.北京:机械工业出版社,2009 [2]姚谨英.混凝土结构工程施工.北京:机械工业出版社,2005 [3]孙加保.高层建筑施工.北京:化学工业出版社,2005 [4]GB50496-2009 《大体积混凝土施工规范》.北京:中国计划出版社 作者简介:

[1] 龚凯辉.(1982.3.2——)河南郑州人.现任河南五建安装公司项目技术负责人.助工.研究方向:工程项目管理.[2] 毕超.(1985.1.15——)河南焦作人.现任商丘工学院专职教师.助教.研究方向:工程造价管理.

[3] 张笑康.(1984.2.11——)河南郑州人.现任商丘工学院专职教师.助教.研究方向:工程项目管理.

推荐第5篇:温度对混凝土产生裂缝的影响

【摘 要】经过多年的施工理论,现场察看,查阅有关混凝土内部应力方面的专著,剖析了混凝土温度裂痕产生的缘由,对混凝土温度的控制和预防裂痕停止总结。

【关键词】混凝土;温度应力;裂痕;控制

Concretes construction temperature and crack control experience

Zheng Yongyong Lu Lihua Li Wei

【Abstract】Through many year construction practices, the spot inspection, the consult related concretes internal stre aspect’s monograph, has analyzed the reason which the concretes temperature crack produces, carries on the summary to the concretes temperature’s control and the prevention crack.

【Key words】Concretes; Temperature stre; Crack; Control

混凝土的裂痕较为普遍,在建筑工程中裂痕简直无所不在。虽然我们在施工中采取各种措施,当心慎重,但裂痕依然时有呈现。究其缘由,阐明我们对混凝土温度应力变化的认识还不够,控制其规律和控制才能缺乏。

施工中混凝土常常呈现温度裂痕,影响到构造的整体性和耐久性,在大致积混凝土施工中,温度应力控制对裂痕的开展具有重要意义。温度变化对构造的应力状态具有显著的不容无视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂痕,因而本文仅对施工中混凝土裂痕的成因和处置措施谈一些领会。

1.裂痕的缘由

混凝土中产生裂痕有多种缘由,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不平均性,以及构造不合理,原资料不合格(如碱骨料反响),模板变形,根底不平均沉降等。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不时上升,在外表上惹起拉应力。后期在降温过程中,由于遭到根底或老混凝上的约束,又会在混凝土内部呈现拉应力。气温的降低也会在混凝土外表惹起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂才能时,即会呈现裂痕。

许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但外表湿度可能变化较大或发作猛烈变化。如养护不周、时干时湿,外表干缩形变遭到内部混凝土的约束,也常常招致裂痕。混凝土是一种脆性资料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只要(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限拉伸变形也只要(1.2~2.0)×104。由于原资料不平均,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度也会产生不平均现象,存在着抗拉才能较低,易于呈现裂痕的单薄部位。在钢筋混凝土构造中,拉应力主要是由钢筋承当,混凝土只是接受压应力,则大多依托混凝土承当。但普通工程设计中请求不呈现拉应力或者只呈现很小的拉应力只要预应力混凝土构造,普通钢筋混凝土构造普遍都存在拉应力,设计也允许带裂痕工作,但对裂痕的宽度的请求。在混凝土施工中当由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,常常在混凝土内部惹起相当大的拉应力,有时温度应力可能会超越其它外荷载所惹起的应力,因而控制温度应力的变化规律,关于控制施工过程中的裂痕开展极为重要。

2.温度应力的剖析

依据温度应力的构成过程可分为以下三个阶段:

(1)早期:自浇筑混凝土开端至水泥放热根本完毕,普通约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内部构成剩余应力。

(2)中期:自水泥放热作用根本完毕时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却剂及外界气温变化所惹起,这些应力与早期构成的剩余应力相叠加,在此期间混凝土的弹性模质变化不大。

(3)晚期:混凝土完整冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所惹起,这些应力与前二种的剩余应力相叠加。 

依据温度应力惹起的缘由可分为两类:

(1)自生应力:边境上没有任何约束的构造,假如内部温度是非线性散布的,由于构造自身相互约束而呈现的温度应力。例如,桥梁墩身,构造尺寸相对较大,混凝土冷却时外表温度低,内部温度高,在外表呈现拉应力,在中间呈现压应力。

(2)约束应力:构造的全部或局部边境遭到外界的约束,不能自在变形惹起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。

这两种温度应力常常和混凝土的干缩所惹起的应力共同作用。要想依据已知的温度精确剖析出温度应力的散布、大小是一项比拟复杂的工作。在大多数状况下,需求依托模型实验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必需思索徐变的影响。

3.温度的控制和避免裂痕的措施

为了避免裂痕,减少温度应力,可从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下:

(1)采用改善骨料级配,用于硬性混凝土,掺混合料,加惹起剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

(2)拌合混凝土时加水或冷水将碎石冷却以降低混凝土的初始浇筑温度;

(3)浇筑混凝土时减少浇筑厚度,应用浇筑层面散热;

(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温。

(5)规则合理的拆模时间,气温骤降时停止外表保温,以免混凝土外表发作急剧的温度变化;

(6)施工中长期暴露的混凝土外表或薄壁构造,在冰冷时节采取保温措施;

改善约束条件的措施如下:

(1)合理地分缝分块;

(2)防止根底过大起伏;

(3)合理的布置施工工序,防止过大的高差和侧面长期暴露;

此外,改善混凝土的性能,减少水灰比,掺入抗裂纤维等措施,进步抗裂才能,增强养护,避免外表干缩,对避免裂痕是非常重要,应特别留意防止产生贯串裂痕,形成对其构造的整体性危害。

在混凝土的施工中,为了进步模板的周转率,常常请求新浇筑的混凝土尽早拆模。应恰当思索拆模时间,以免惹起混凝土外表的早期裂痕。新浇筑早期拆模,在外表惹起很大的拉应力,呈现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的分发,外表惹起相当大的拉应力,此时外表温度亦较气温为高,此时撤除模板,外表温度骤降,必然惹起温度梯度,从而在外表产生附加拉应力,与水化热应力叠加,再加上混凝土干缩,外表的拉应力会到达很大的数值,就有招致裂痕的风险,但假如在撤除模板后及时在外表掩盖保温资料,关于避免混凝土外表产生过大的拉应力,具有显著的效果。

加筋对大致积混凝土的温度应力影响很小,由于大致积混凝土的含筋率极低。在温度不太高及应力低于屈从极限的条件下,钢筋的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢筋的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化使两者间只发作很小的内应力。由于钢筋的弹性模量是混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力到达抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超越100~200kg/cm2。因而,在混凝土中想要应用钢筋来避免细小裂痕的呈现很艰难。但加筋后构造内的裂痕普通就变得数目多、间距小,且宽度与深度也小了。而且假如钢筋的直径细而间距密时,对进步混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土构造的外表常常会发作细而浅的裂痕。固然这种裂痕普通都较浅,但它对构造的强度和耐久性有一定的影响。

为保证混凝土工程质量,避免开裂,进步混凝土的耐久性,这确运用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如运用减水防裂剂,在理论中总结出其主要作用为:

(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,是混凝土干缩变形。增大毛细孔经可降低毛细管外表张力,但会使混凝土强度降低。这个外表张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。

(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要要素,运用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要要素,掺加减水防裂剂的混凝土在坚持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

(4)减水防裂剂能够改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。

(5)进步水泥浆与骨料的粘结力,进步混凝土抗裂性能。

(6)混凝土在收缩时遭到约束力产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂痕就会产生。减水防裂剂可有效的进步混凝土抗拉强度,大幅度进步混凝土的抗裂性能。

(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效的进步混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。

(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间恰当,在有效避免水泥疾速水化防热根底上,防止因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

(9)掺外加剂混凝土和易性好,外表易抹平,构成水膜,可减少水分蒸发,减少枯燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功用,我们在工程理论中应多停止这方面的实验比照和研讨,比单纯的靠改善外部条件,可能会愈加简捷、经济。

4.混凝土的早期养护

理论证明,混凝土常见的裂痕,大多数是不同深度的外表裂痕,其主要缘由是温度梯度形成,或是温度骤降构成裂痕。因而,混凝土的保温对避免外表早期裂痕特别重要。

从温度应力观念动身,保温应到达下述请求:

(1)避免混凝土内外温度差及混凝土外表梯度,避免外表裂痕。

(2)避免混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土运用期的稳定温度。

(3)避免曾经浇筑的混凝土过冷,以减少新老混凝土之间的约束。

混凝土的早期养护,主要目的在于坚持适合的温湿条件,已到达两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,避免有害的冷缩和干缩,一方面使水泥水化作用顺利停止,以到达设计的强度和抗裂才能。

适合的温湿度条件是互相关联的,混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

从理论上剖析,新浇混凝土中所含水分完整能够满足水泥水化的请求而有余。但由于蒸发等缘由常惹起水分损失,从而推延或阻碍水泥的水化,外表混凝土最容易而且直承受到这种不利影响,因而混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应实在应注重起来。

5.完毕语

以上是对混凝土的施工温度与裂痕之间的关系停止了理论和理论上的初步认识和领会,固然学术界关于混凝土裂痕的成因和计算办法有不同的理论,但关于详细的预防和改善措施意见还是比拟统一,同时在理论中的应用效果也是比拟好的,详细施工中要靠我们多察看、多比拟,呈现问题后多剖析、多总结,分离多种预防处置措施,混凝土的裂痕是完整能够控制的。

浅谈建筑混凝土结构裂缝的修补设计与方法

论文关键词:混凝土结构 裂缝 修补设计 修补方法

论文摘要:混凝土结构被广泛应用于多种工程,解决开裂问题是决定混凝土结构是否能够满足使用需求和耐久性的关键。

0 引言

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。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 混凝土结构的裂缝依其形成可分为以下三类

1.1 静止裂缝 系指形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时,仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法,而与其它因素无关。

1.2 活动裂缝 系指其宽度不能保持稳定,易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。修补时,应先消除其成因,并观察一段时间,确认已稳定后,再依静止裂缝的处理方法修补;若无法完全消除其成因,则应使用具有足够柔韧性的材料进行修补。

1.3 尚在发展的裂缝 系指长度、宽度或数量尚在发展,但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后,方可进行修复或加固。

混凝土裂缝修补前,应对其成因进行研究,若是由于承载能力不足引起的裂缝,除应选择相应的方法进行修补外,尚应选用适当的加固方法进行加固。

2 修补设计

修补设计原则上应根据第四章是否需要修补及补强加固的判定结果,进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计,更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。进行修补设计时,应考虑如下事项:①根据是否需要修补的判断结果,设定修补范围及规模,还应按需要再度调查现场。②掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等),建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。③为了明确规定修补目的及恢复目标,考虑环境条件,选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法,可按开裂现场及开裂原因决定。另外,当构筑物处于盐类等苛刻环境时,应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能,裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝,则宜在裂缝最宽时处理。

混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异,另外,保修年限也不尽相同。通常,可将修补恢复目标分成如下三个阶段:①恢复到与健全构件同等性能。②恢复到不妨碍使用的程度。③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。④必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。

3 修补方法

3.1 表面修补法 ①利用混凝土表层微细独立裂缝(裂缝宽度ω≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用吸收修补胶液,封闭裂缝通道。对楼板和其它需要防渗的部位,尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。常用的方法为涂覆法,增加整体面层,压抹环氧胶泥,环氧浆液粘玻璃丝布,表面缝合等。②涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时,采用手工或机械喷涂方法,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间,厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化,介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等,例如,要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷沥青涂料等刚性涂料,不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体,橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。③增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多,

分布面较广时,常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下,整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时,宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。

3.2 局部修复法 ①充填法 用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大,最终凿成V形或梯形槽,分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。②预应力法 用钻机在构件上钻孔,注意避开钢筋,然后穿入螺栓(预应力钢筋),施加预应力拧紧螺帽,使裂缝减小或闭合。如条件许可时,成孔的方向应与裂缝方向垂直,钻孔方向不与裂缝垂直时,宜采用双向施加预应力。③部分凿除重新浇筑混凝土 对于钢筋混凝土预制梁等构件,由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土,清洗、充分湿润后,浇筑强度高一等级的混凝土,养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外,修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真,否则新老混凝土结合不良将导致失败。

3.3 灌浆法 将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内,使其扩散,固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度,与混凝土能较好地粘结,从而增强了构件的整体性,使构件恢复使用功能,提高耐久性,达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙,使之不透水并增加强度。

3.4 低压慢注修补法(注射法) 以一定的压力将修补胶液注入裂缝腔内;此法适用于处理0.2

3.5 压力注浆法 在一定时间内,以较高压力(按注浆料产品说明书确定)将灌注材料压入裂缝腔内;此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。可使用JN-J或HPG两种水泥基改性材料,也可使用JN-M结构灌注胶。

3.6 填充密封法 在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出U形或V形沟槽,然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料填充,必要时以纤维复合材料封闭其表面;此法适用于处理ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。可使用JN-XF裂缝封闭胶或JN-LE弹性灌缝胶。

民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样,但我们不能只知其

一、只用其一,而应牢牢掌握每一种方法,以一变应万变,做到根据不同情况采取不同方法,切实从每一个环节入手,做好过程控制,完善施工手段,确保施工质量,尽量实现修补最优。

参考文献:

[1]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施.建筑结构.2004.

[2] 张雄,张小伟.混凝土结构裂缝防治技术.化学工业出版社.2007

推荐第6篇:混凝土温度与裂缝的控制[推荐]

混凝土温度裂缝控制措施分析

【摘 要】大体积混凝土裂缝是困扰建筑业多年的质量通病。本文对温度裂缝提出了一些有针对性的控制措施,以期对于实际工程施工能产生一定的指导意义。 【关键词】 混凝土 裂缝 温度

研究表明,大体积混凝土结构物中的温度裂缝是不可避免的,重要的是采用合理的措施来防治和控制裂缝的发展。防止大体积混凝土出现温度裂缝应从两方面出发:①从控制温度、改善约束,即从减小温度应力着手;②尽可能设法提高混凝土抗裂能力,改善混凝土自身性能。同时大量的工程实践也表明,大体积混凝土结构温度裂缝的控制不能单靠某一项措施,必须结合实际,全面考虑,合理采用。

一、优化大体积混凝土的设计

首先,应根据混凝土浇筑的季节特点进行温度应力和收缩应力的分析,专门设计配合比,大体积混凝土的强度等级宜在C20~C35范围内选用,在保证其有足够强度、满足使用要求的前提下,可以利用混凝土60d或90d的后期强度,减少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土浇筑块体的温度升高。其次,通过外加剂调整延长混凝土凝结时间,推迟水化热高峰出现时间;同时掺用微膨胀剂,使混凝土补偿收缩,减少混凝土的温度应力;另外,在混凝土基础内设置必要的温度配筋,在界面突变和转折处、底、顶板与墙转折处、空洞转角及周边,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝的出现。

二、合理选择原材料

(1) 选择低水化热水泥和严格控制水泥用量

大体积混凝土一般不宜使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,更不宜使用早强型水泥,应尽量选用水化热低和安定性好的水泥,如选用矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥,以降低水泥水化热引起的温升。另外,应尽量降低水泥用量,因为水泥水化热是大体积混凝土发生温度变化而导致体积变化的主要根源.

(2) 掺加粉煤灰

粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,这些硅、铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀,粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,使硬化后的混凝土更加致密,相应的收缩值也减少。

(3)掺入适当外加剂

混凝土中掺入适量的减水剂,可以改善混凝土的和易性、降低水灰比、在保持混凝土一定强度时减少水泥用量。泵送混凝土为了延缓凝结时间,要加入一定的缓凝剂,一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随着龄期的增长而增大,所以等放热峰值出现时,混凝土强度已增大了,从而减小裂缝出现的机率;二是改善和易性,减少运输过程中的坍落度损失。另外,加入适量的引气剂对改善混凝土的和易性、可泵性和提高混凝土耐久性能等十分有利。

三、采取切实可行的施工工艺

(1) 混凝土的浇注

1、应采取合理的分层连续浇筑或推移式连续浇筑,以加快混凝土散热速度,并应符合下列规定:①混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定。混凝土的摊铺厚度宜不大于400mm;当采用泵送混凝土时,混凝土的摊铺厚度宜不大于600mm;②分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕,当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时,层面应按施工缝处理;③对于工程量较大,浇筑面积也大,一次连续浇筑层厚度不大(一般不超过3m),且浇筑能力不足时的混凝土工程宜采用推移式连续浇筑法。

2、振捣方式及要求:在夏季施工时,则避开正午,尽量安排在夜间施工,采用大功率插入式振捣器进行大面振捣,随浇随振,振捣时间以表面泛浆不再下沉为宜,间距要均匀,以振捣范围重叠二分之一为宜,要求水平分层浇筑,振捣密实,并保证上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完成,表面压实,抹平,防止表面裂缝,要避免纵向施工缝,提高结构整体性和抗剪性能。

3、混凝土浇注前后的表面处理:①在上层混凝土浇筑前应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有积水;②对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施;③清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子并均匀的露出粗骨料;④要及时进行混凝土表面泌水的清除工作,因为泵送混凝土的水灰比一般比较大,泌水现象也比较严重,不及时清除,将会降低结构混凝土的质量。

(2) 严格控制混凝土入模温度

混凝土浇注后,混凝土内部达到的最高温度等于其入模温度与水泥水化热引起的混凝土温升之和,因此要严格控制混凝土出机温度和浇筑温度。首先,大体积混凝土最好能在春秋季施工,当在炎热的夏季施工时,为降低混凝土的出机温度, 宜用冷水浇水冷却砂石骨料,应根据工程实际情况综合考虑各项因素的影响,按计算确定较合理的控制取值。

因此,要控制混凝土的入模温度:①降低骨料温度,通过提高骨料堆料高度和在骨料堆顶部用喷雾机喷冷水雾可使骨料温度有效降低,从而降低混凝土拌合温度;②降低水的温度,用低温水拌和,水温降低温度降低

,可使混凝土出机口左右。③降低水泥的温度。水泥的温度不宜太高,尤其是夏季施

,混凝土温度要上升

);工或应用新出厂的散装水泥,要注意水泥本身的温度(夏季施工用袋装水泥要采取存放库内或有遮凉设施,因水泥温度每升高④防止混凝土出搅拌机后温度倒灌。经过运输、平仓、振捣后形成浇筑温度,为防止骨料运输过程中温度升高,应减小运距,所有运输设施均宜有隔热设施。

(3)加强混凝土的养护

大体积混凝土养护是关键,应根据各种状态、不同施工条件、不同气候条件,采用不同的养护方案:①保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求;②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)加以控制确定,但不得少于15d,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;③在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力,其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体承受外约束力的抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝的目的。同时,在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护,施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施;③塑料薄膜、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板,在寒冷季节可搭设挡风保温棚④对标高位于±0.00以下的部位,应及时回填土,±0.00以上的部位应及时加以覆盖,不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。在大体积混凝土拆模后,应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施;⑤混凝土在实际温度养护的条件下,严格控制混凝土的拆模时间。

(4)改进施工技术

在加强混凝土质量控制的同时,应积极推广新技术、新材料与新工艺的应用,以减少混凝土的开裂:①采用拌合用水中加冰块的方法降低混凝土出机温度和浇注入模温度;②在混凝土中预埋冷却水管,通入循环水降温,进行人工导热;③设置后浇缝。当大体积混凝土平面尺寸较大时,可以适当设置后浇缝,以减少外约束力和温度应力,同时也有利于散热,降低混凝土的内部温度;④施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体,易产生大的温度梯度,这是裂缝产生的一个主要环节,同时加强初凝前的抹压,以消除初期裂缝,并加强早期养护,提高混凝土抗拉强度;⑤加适当预埋件。在混凝土易裂缝部位埋设应力应变传感片,直接测试拉应力,以便更直接控制混凝土(调节保温保湿养护条件,保证温度梯度),确保混凝土不出现裂缝。同时可在基础面筋上加设铁丝网或小直径钢筋网,以提高混凝土表面抗裂性。

(5) 做好温度监测措施

为有效掌握和控制混凝土的内部温度与表面温度、表面温度与自然界温度之差不超过

,对浇筑后的大体积混凝土应采取温度监控手段。在混凝土有代表性的部位适当预埋钢管,以便及时测温,同时有利于降低混凝土内部温度。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浇筑温度的监测,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。监测的规模可根据所施工工程的重要性和施工经验确定,测温的方法可采用先进的测温方法,如有经验也可采用简易测温方法。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。

四、加强管理

(1)加强组织管理工作:①建立健全质量保证体系,制定各项工作制度,根据工作的内容分工协作,责任到人;②对影响工程质量的人、材料、方法、机械、环境等都要加以控制,施工中所使用的人、财、物应配备就绪,特别是对人员的组织工作,比如连续作业时的人员交接要在现场半小时内完成,就餐时间的控制等;③为防止设备出故障,必须要有备用设备。

(2)加强技术管理工作:①施工中严格按照方案及交底的要求进行施工,对混凝土模板的支撑要认真检查,支撑牢固;②模板接缝要严密,防止漏浆;③对施工方案要进行优化;④加强原材料的检验、试验工作和温度监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,要切实落实施工方案。

成本分配要以完整的、准确的原始记录为依据,不能凭主观臆断乱分配,更不能故意搞乱成本分配秩序,制造虚假成本信息。×××××××××⑤××××××××××××××××××××××××× 论文中的图、表、公式、算式等,一律用阿拉伯数字分别依序连编编排序号。序号分章依序编码,其标注形式应便于互相区别,可分别为:图2.1、表3.

2、公式(3.5)等。[参考文献] (五号宋体加粗) [1] 陈素雅.体育教育专业改革应注重调整培养目标[J].山西师大体育学院学报,2002.2:26-28(五号宋体) [2] 严元章.中国教育思想源流[M].北京:三联书店出版社,1993.11:137-141. [3] 朱小蔓.关于学校道德教育的思考[A].二十一世纪中国德育改革与创新[C].银川:学苑出版社,2002:121-133 [4] 鲁洁.关系中的人:当代道德教育的一种人学探寻[A].二十一世纪中国德育改革与创新[C].银川:学苑出版社,2002:3-4 [5] 张春兴.教育心理学[M].杭州:浙江教育出版社,1998.5:140 参考文献应是论文作者亲自考察过的对毕业设计(论文)有参考价值的文献。参考文献应具有权威性,要注意引用最新的文献。毕业论文作者应在选题前后阅读大量有关文献,文献阅读量不少于5篇。

参考文献的表示格式为:

著作:[序号]作者.译者.书名.版本.出版地.出版社.出版时间。 期刊:[序号]作者.译者.文章题目.期刊名.年份.卷号(期数). 会议论文集:[序号]作者.译者.文章名.文集名 .会址.开会年.出版地.出版者.出版时间

推荐第7篇:浅谈混凝土的施工温度与裂缝

浅谈混凝土的施工温度与裂缝

中铁二十三局一公司滕州项目部 王金山

内容提要 通过多年的施工现场观察和借鉴有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因,现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行阐述。

关 键 词 混凝土 温度应力 裂缝 控制

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。尤其在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

借鉴有关混凝土内部应力的资料和现场施工实践,主要应从以下几个方面进行分析。

1 温度裂缝产生的原因

1.1水泥水化热

水泥在水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,大量的水泥水化热使混凝土内部温度升高,在表面引起拉应力;后期在降温过程中,由于受到基础或表面已经凝固的混凝土的约束,因降温收缩的砼又会在混凝土内部引起拉应力,尤其对于大体积混凝土来讲,混凝土内部和表面的散热条件不同,内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化,这种内外温差巨大的现象更加严重,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面就会产生裂缝。 1.2混凝土的收缩

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这种自发变形不会产生应力,但在受到外部约束时(支承条件、钢筋等),变形受限,在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。混凝土的裂缝主要由塑性收缩、干燥收缩和温度收缩这三种情况引起的。在硬化初期主要是水泥石在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。 1.3外界气温湿度变化的影响

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。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容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。

2 温度应力的分析 2.1根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:

2.1.1早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

2.1.2中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

2.1.3晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。 2.2根据温度应力引起的原因可分为两类:

2.2.1自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。

2.2.2约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。2.3 温度的控制和防止裂缝的措施

2.3.1从设计方面,对大体积混凝土进行设计优化

2.3.1.1改善约束条件,减少由于砼自身原因引起的裂缝,在工程结构设计中要特别注意降低大体积结构的约束度。改善约束条件的措施是:

2.3.1.1.1合理地分缝分块;2.3.1.1.2避免基础过大起伏;

2.3.1.1.3合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;

2.3.1.2裂缝易发生部位加强构造措施:如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。

2.3.1.3对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。

2.3.2从材料方面,合理的选用热量低、放热慢的材料,并结合外加剂的使用,是控制裂缝的重要措施

2.3.2.1合理的选用水泥,减少水泥用量

减少水泥水化过程中释放的热量,降低砼内温度梯度,是控制温度裂缝的重要措施,因此,对于大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种,而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同,水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙(C3A),其他成分依次为硅酸三钙(C3S)、铝铁酸四钙(C4AF)和硅酸二钙(C2S);另外,水泥越细发热速率越快,但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等低热水泥。

2.3.2.2掺加外加料和外加剂

粉煤灰作为一种常见的外加料,可以增加混凝土的密实度,减少水泥用量,提高抗渗能力,改善混凝土的工作度,降低最终收缩值,能大幅降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升,防止结构出现温度裂缝,是防治混凝土温度裂缝的最有效的方法之一。

2.3.2.3骨料控制

科学设计配合比,在保证强度的前提下,选取粒径大、强度高、级配好的骨料,确定合适的水灰比、水泥用量、砂率,不宜过多增加水泥用量,坍落度不宜过大,这样可以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小了混凝土裂缝的开展。

2.3.3制定合理的施工方案,加强施工管理

2.3.3.1合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露,调整施工进度,避免在夏季或冬季的极端气候时段进行混凝土施工;夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;

2.3.3.2严格按照实验室签发的配料单进行配料,水、水泥、砂、石子均应以重量计,不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。拌和程序和拌和时间应通过试验决定,并严格控制;

2.3.3.3夏季施工应注意降低混凝土浇筑温度。降低混凝土浇筑温度应从降低混凝土出机口温度、减少运输和仓面的温度回升两方面入手。

2.3.3.4冬季施工应注意混凝土保温,规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,也需采取保温措施,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

2.3.3.5浇筑仓面控制。混凝土裂缝最先出现在混凝土的薄弱部位,所以应最大限度地减少薄弱部位出现。

2.3.3.6二次抹压。混凝土浇筑完毕,抹压成型。在混凝土初凝前进行二次抹压,消除因混凝土干缩、塑性收缩产生的表面裂缝,以增加表面混凝土密实度。二次抹压对消除以上原因产生的混凝土表面裂缝效果显著。

2.3.4控制温度措施:

2.3.4.1采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

2.3.4.2拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;2.3.4.3热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热; 2.3.4.4在混凝土中埋设冷却水管,通入冷水降温;

2.3.4.5规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

2.3.4.6施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要的,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑砼早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2..因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

为保证混凝土施工质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。使用减水剂在实践中总结出其主要作用为:

(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。

(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

(4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。 (5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高混凝土的抗裂性能。

(6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。

(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。 (8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易抹平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能。 2.4 混凝土的表面保护和养护

2.4.1表面保护

混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:

2.4.1.1防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。

2.4.1.2防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。

2.4.1.3防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。2.4.2早期养护

混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。

3 结束语 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。

参考文献 :

【1】陈雅福主编《土木工程材料》--华南理工大学出版社, 2001 【2】张爱勤主编《道路建筑材料》--山东大学出版社,2005 【3】《混凝土设计规范》中华人民共和国行业标准.JGJ 55-2000.普通混凝土配合比设计规程.北京.中国建筑工业出版社.2001

【4】中华人民共和国交通部发布.JTJ 041-2000.公路桥涵施工技术规范.北京.人民交通出版社.2000

推荐第8篇:控制混凝土温度裂缝的施工技术措施

口口葛华辉(福建联美建设集团有限公司,福建福州350

摘要:从控制混凝土温升、提高混凝土极限拉伸值、改善边 界约束和构造设计等方面,对建筑工程混凝土施工过程中控 制温度裂缝的施工技术措施进行了探讨。 关键词:温度裂缝;施工;温差;收缩 中图分类号:TU 528.07 文献标识码: 引言 在建筑工程混凝土施工过程中,温度裂缝控制 是施工质量控制的一项重要内容,尤其是对体积较 大的混凝土,如较大规模的地下室底板、大截面的转 换梁等,由于水泥水化热引起混凝土内部温度和温 度应力的剧烈变化,是导致混凝土发生裂缝的主要 原因。因此,在施工过程中应采取有效的技术措施, 减少和防止混凝土温度裂缝的产生。本文结合笔者 从事工程施工管理的实践经验,从控制混凝土温升、提高混凝土极限拉伸值、改善边界约束和构造设计 等方面,对建筑工程混凝土施工过程中控制温度裂 缝的施工技术措施进行探讨。 1控制混凝土温升 混凝土结构在降温阶段产生温度应力的原因在 于降温和水分蒸发等导致的收缩,而外在约束使其 不能自由变形。因此,对水泥水化热导致的温升进 行控制,可以减小降温温差,从而降低温度应力,防 止温度裂缝。控制水泥水化热产生的温升可以采取 下列措施: (1)选用中低热的水泥品种。混凝土升温的热 源是水泥水化热,在施工中应选用水化热较低的水 泥,并尽量降低单位水泥用量。为此,施工大体积混 凝土结构多使用P・S 32.5和P・S 42.5水泥。 (2)利用混凝土的后期强度。试验结果表明, 每m 的混凝土中水泥用量每增加或减少10 kg,混 凝土温度会相应地升高或降低1℃。因此,为控制 混凝土温升,减小温度应力,降低温度裂缝产生的可 能性,可根据结构实际的荷载状况,用 √'酏或 替 代,28作为混凝土设计强度。这样可使混凝土中水泥用量减少40—70 kg/m ,混凝土的水化热温升也 相应减少4—7℃。但利用混凝土后期强度时,要专 门进行混凝土配合比设计,并通过试验证明28 d之 后混凝土强度能继续增长。 (3)掺加外加剂。为了满足送到现场的混凝土 具有一定的坍落度,若单纯增加单位水泥用量,不仅 多用水泥,加剧混凝土收缩,而且会使水化热增大, 容易引起开裂。因此,应掺用适当的外加剂。木质 素磺酸钙属阴离子表面活性剂,对水泥颗粒有明显 的分散作用,并能使水的表面张力降低而引起加气 作用。在混凝土中按水泥质量的0.25%掺人木质 素磺酸钙减水剂,不仅能使混凝土的和易性明显改 善,同时减少10%左右的拌和水,节约10%左右的 水泥,降低了水化热。近年来出现了许多新型外加 剂(如UEA、AEA等),掺用后可使混凝土空隙中水 分表面张力下降,从而减少收缩40%一60%。但 能否有效地控制收缩裂缝,还应注重其应用条件和 后期收缩。 (4)掺加粉煤灰外掺料。粉煤灰具有一定的活 性,不但可以替代部分水泥,而且粉煤灰颗粒呈球 形,具有“滚珠效应”,可起到润滑作用,能改善混凝 土的粘塑性,并可使泵送混凝土要求的0.315 mm 以下细粒含量增加,改善混凝土的可泵性,降低混凝 土的水化热。大体积混凝土的初期强度增长较快, 而到后期则增长缓慢,其原因是混凝土在初期处于 高温条件下,水化作用迅速,随着混凝土龄期的增 长,水化作用慢慢停止。掺加粉煤灰可改善混凝土 的后期强度,但会使其早期抗拉强度和早期极限拉 伸值少量降低。因此,对早期抗裂要求较高的工程, 粉煤灰掺入量应少一些,否则表面易出现细微裂缝。 (5)控制混凝土的出机温度和浇注温度。混凝 土原材料中石子的比热较小,但其在每m 混凝土 中所占的比例较大;水的比热最大,但在每m 混凝 土中只占小部分。因此,对混凝土出机温度影响最 大的是石子及水的温度,砂的温度次之,水泥的温度 影响很小。为了降低混凝土的出机温度,最有效的

推荐第9篇:大体积混凝土温度裂缝防治措施

大体积混凝土温度裂缝防治措施

项目管理科 杜建豹 摘 要:大体积混凝土施工时产生的温度裂缝 ,破坏了结构的整体性、耐久性、防水性 ,影响结构安全和正常使用 ,危害严重。分析了裂缝产生原因 ,提出了在施工中应该采取的各种控制措施...

关键词: 温度 裂缝 养护 引言

随着经济和施工技术的迅速发展 ,现代建筑中涉及到大体积混凝土施工也越来越多 ,如高层建筑基础、大型设备基础、水利大坝等。它们的主要特点就是体积大 ,水泥水化热释放比较集中 ,内部温度升高比较快。当大体积混凝土内外温差较大时 ,会使混凝土产生温度裂缝。众多工程实践证明 ,大体积混凝土施工难度比较大 ,混凝土产生温度裂缝的机率较多 ,稍有差错 ,轻者会影响建筑物的抗渗性能和外观质量 ,重者还会严重影响建筑结构的安全 ,甚至造成坍塌事故 ,从而造成无法估量的损失。因此我们必须从根本上分析大体积混凝土温度裂缝的产生原因 ,采取各种措施减少和控制温度裂缝的出现 ,来保证施工的质量。

1、温度裂缝产生的原因

大体积混凝土结构的整体性要求高 ,施工时如无特殊情况 ,一般要求一次性整体浇筑。浇筑后 ,水泥因水化反应引起水化热 ,由于混凝土体积大 ,内部与表面散热速率不一样 ,聚集在内部的水泥水化热不容易散发 ,混凝土内部温度将显著升高 ,而混凝土 表面则散热较快 ,与混凝土内部产生较大的温度差 , 使混凝土内部产生压应力 ,表面产生拉应力。同时在浇筑初期混凝土的弹性模量和强度很低 ,对水化热急剧温升引起的变形约束不大 ,温度应力比较小。 随着混凝土龄期的增长 ,其弹性模量和强度相应提 高 ,对混凝土降温收缩变形的约束越来越强 ,即产生很大的温度应力 ,当混凝土的抗拉强度不能抵抗温度应力时 ,即产生温度裂缝。 大体积混凝土产生温度裂缝的影响因素主要有:

1.1 水泥水化热的影响

水泥在水化反应过程中产生大量的热量 ,这是大体积混凝土内部温度升高的主要热量来源。由于大体积混凝土截面的厚度大 ,水化热聚集在结构内

部不易散发 ,会引起混凝土内部急剧升温 ,造成较大的内外温差 ,从而产生温度裂缝。

1.2 内外约束条件的影响

大体积混凝土一般与地基整体浇筑在一起 ,当 温度变化时会受到地基的限制 ,因而产生外部的约 束应力。当混凝土早期温度上升时 ,产生的膨胀变 形会受到约束面的约束而产生压应力 ,而此时混凝 土的弹性模量很小 ,徐变和应力松弛却较大 ,与基层连接也不太牢固 ,因而压应力较小 ,但是当温度下降时 ,则产生很大的拉应力。若产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度 ,就会出现垂直裂缝。工程实践证明 ,当混凝土的内外温差小于 25℃时 , 产生温度裂缝的几率就小的多。由此可见 ,降低大体积混凝土的内外温差和改善约束条件 ,是防止大体积混凝土产生裂缝的重要措施。

1.3 外界气温变化的影响

大体积混凝土结构在施工期间 ,外界气温的变化对防止大体积混凝土开裂有着重要影响。混凝土浇筑温度与外界气温有着直接关系 ,浇筑温度又影响着混凝土的内部温度。大体积混凝土结构不易散热 ,其内部温度有的工程竟高达 90 ℃以上 ,而且持续时间较长。如外界气温下降 ,特别是气温骤降 ,会加大混凝土的温度梯度 , 温差愈大 , 温度应力也愈大。此时混凝土内部产生压应力 ,表面产生拉应力 , 当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时 ,大体积混凝土的表面就会出现裂缝。

2、控制大体积混凝土产生温度裂缝的措施

大体积混凝土的施工技术要求比较高 ,特别在 施工中要防止混凝土因水泥水化热而引起的温度差。在施工时 ,必须从原材料选择、施工技术、养护、温度检测等有关环节做好充分的准备工作 ,才能防止大体积混凝土温度裂缝的产生。

2.1 原材料的选择

⑴ 选用发热量低初凝时间较长的水泥 如矿渣水泥。尽量降低混凝土中的水泥用量 ,减少水泥 水化反应产生的热量 ,降低混凝土的温升,提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失 ,可适度增加活性细掺料替代水泥。例如掺加适量的粉煤灰 减少水泥 用量 ,达到降低水化热的目的 , 但掺量不能大于30 % 。

⑵ 粗细骨料级配良好。通过试验选择合理的 石砂级配。在满足混凝土强度的基础上 ,骨料尽量选用较大的粒径 5 -40mm, 要具有较好的级配。 同时必须严格控制砂石料的含泥量 ,石子的含泥量 控制在 1 %以下,砂的含量在 2 %以下 ,这样既提高了混凝土抗压强度 ,又可以减少用水量和水泥的用 量。

⑶ 加适量的缓凝剂 ( 如木质素磺酸钙) 。掺加 缓凝剂不但可以延缓水化热的释放速度、推迟温峰的出现并延长混凝土的凝结时间 ,还可以改善混凝土和易性 ,减少水和水泥用量 ,从而降低水化热。

⑷ 拌制大体积混凝土的原材料均需进行检验合格后方可使用。

2.2施工技术措施

在炎热夏季进行施工时 ,要采取下列措施对材料进行降温 : ① 提前1周以上的时间将水泥入库降温 ,并保证水泥仓库有良好的通风;

②砂石堆进行覆盖 ,避免阳光直射 ,必要时向 骨料喷冷水;

③ 防止搅拌机在阳光照射下温升过高 ,可采用搭凉棚的方法为搅拌机遮荫;

④混凝土宜现场采用冷水拌制。

⑵ 浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净,而且混凝土的浇筑应连续进行,间歇时间不得超过3~5h,浇筑时必须严格控制混凝土的入模温度,混凝土最高浇筑温度不得超28℃,在浇筑混凝土时投入适量的毛石 ,以吸收热量并节约混凝土 ;在浇筑的混凝土内部预先埋置冷却管 ,用循环水来降低混 凝土内部温度峰值延缓升温速度 ;浇筑时若外界气 温过高 ,可采用在输送管上加盖草袋并喷冷水的方法。

⑶ 在施工现场要对商品混凝土逐车进行检查, 测定混凝土的坍落度和温度,检查混凝土量是否相 符,严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。混凝土搅拌车到场等待时可采取向搅拌罐上喷冷水的措施来控制混凝土的浇筑温度。

⑷ 严格控制混凝土的浇筑速度。一次浇注的混凝土不可过高、过厚, 以保证混凝土温度均匀上升。对于断面相差很大的结构和剪力墙的孔、洞、口 处 ,应先浇灌较深的部位 ,待静止 1~2h 混凝土沉降后 ,再与断面或孔洞上部的混凝土一起浇筑。墙板混凝土宜采用非泵送混凝土 ,利用塔吊和人力推车连续进行 ,以避免施工冷缝的出现。

⑸ 可以适当在混凝土中掺加合成纤维。混凝土中掺入合成纤维后 ,可使数以千万计的纤维三维均匀的分布在混凝土内部,混凝土塑性阶段干缩及冷缩所产生的表面一旦延伸到合成纤维即可停止发展。

⑹ 合理安排施工工序,遵循“同时浇捣、分层推进、一次到位、循序渐进”的成熟工艺,薄层浇捣,均匀上升,以利于散热。大体积混凝土浇筑时应尽量扩大浇筑工作面 , 分层浇捣 ,逐步推进。要严格控制振捣的时间及插 入深度 ,防止振捣过程中出现漏振。

根据结构特点 ,大体积混凝土的浇注方法可分为:全面分层、分段分层、斜面分层的浇注方案。如图1所示。

①图1a全面分层:在第一层混凝土全部浇筑完毕后 ,再回头浇筑第二层。此

时应使第一层混凝土还未初凝 ,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。适用于结构的平面尺寸不太大的情况 ,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段 ,从 中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

②图 1b 斜面分层:要求斜面的坡度不大于1/3, 适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始 ,逐渐上移。混凝土的振捣 也要适应斜面分层浇筑工艺 ,一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处 ,保证上部混凝土的捣实 ,下面一道振动器 布置在近坡脚处 ,确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进 ,震动器也相应跟上。

③图1 c 分段分层 : 混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层 ,如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,所以浇筑到顶后第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依 次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

⑺振捣时振动棒应尽量垂直插入 ,快插慢拔 , 插点交错 ,均匀布置。在振捣上一层混凝土时 ,应深 入下一层约 50~100mm, 以消除层间的接缝。振捣时间以表面基本水平并出现水泥浆,混凝土不再冒气泡、不再明显坍落为度。必要时在混凝土凝结前的适当时间内进行二次振捣 ,以增加混凝土的密实 度 ,减少混凝土内部的微裂缝 ,提高混凝土的强度和抗渗性能。

⑻冬季大体积混凝土浇筑时 ,为防止表面散热过快 ,造成过大的内外温差,应在外部覆盖保温材料或者进行短时间加热 ,拆模后迅速回填土方以利保温。 2.3 大体积混凝土的养护措施

养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工 作。养护时要保持适宜的温度和湿度 ,以便控制混 凝土内外温差 ,促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土温度裂缝的产生和发展。根据工程的具体情 况,应尽可能多养护一段时间 ,拆模后应立即回填土或覆盖保护。同时要预防冬期骤冷寒潮气候影响 ,以控 制内外温差 ,防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护 ,不仅要满足强度增长的需要 ,还应通过人工的温度控制,防止因温度梯度引起混凝土的 开裂。

大体积混凝土养护阶段防止温度裂缝的措施主要有 :

⑴ 浇筑后2h采用塑料膜对表面覆盖,可有效增加混凝土的表面温度 ,减小总温差。若在冬季施工需在塑料膜上面加上草垫保温等。

⑵ 混凝土浇筑后 ,应在终凝后两小时开始带水养护 , 养护期14天以上。夏季浇筑大体积混凝土 时 ,可采用积水养护的方法。在混凝土表面上用砖砌成浅水池 ,然后放入 300mm 深的水 ,起保护和养护双重作用。

⑶ 冬季施工时 ,在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料 ( 如草袋、锯木、湿砂等) ,在 缓慢的散热过程中 ,使混凝土获得必要的强度 ,以控制混凝土的内外温差小于 25 ℃。

2.4 大体积混凝土施工中的温度检测措施

要对大体积混凝土进行有效的温度控制 ,就必须进行科学检测。设置测温点 , 以便了解内外温差的数据 ,及时采取相应措施 ,以保证控制的准确性。

大体积混凝土温度的检测要在混凝土浇灌完毕后 2 天开始 ,检测时间为1个月 ,在前面7天 ,每隔2 小时测温一次 ,以后每隔8小时测温一次。在浇筑混 凝土时 ,采用预埋温度传感片和测温仪 ,一般布置上中下三个混凝土内部测温点和一个混凝土表面控制的测温点,从浇筑开始测温,浇筑完后根据温控指标及时调整保温、保湿等养护条件。混凝土养护阶段的温度检测应注意以下几点 :

⑴ 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 ℃,当结构混凝土具有足够的抗裂能力时 ,不大于25 ℃~30 ℃。

混凝土拆模时 ,混凝土的温差不超过 20 ℃。

⑶ 配备专职测温人员,按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责 , 按时按孔测温 ,不得遗漏或弄虚作假 ,发现问题应及时向项目技术负责人汇报。测温记录要填写清楚、整洁 ,换班时要进行交底。

测温工作应连续进行,经技术部门同意后方可停止测温。

⑸ 测温时若发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到 25 度或温度异常,应及时通知技术部门和项目技术负责人 ,以便及时采取措施。

3、结束语

大体积混凝土结构的材料选择、施工技术与养护措施直接关系到结构的使用性能 ,若不能很好的了解大体积混凝土结构温度裂缝产生的原因以及采取的

相应施工措施 ,实际生产当中就很难保证大体积混凝土的施工质量。虽然大体积混凝土很容易产生温度裂缝 ,但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明:只要我们在材料选择、施工工艺、以及 后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响,还是完全可以避免危害结构安全的温度裂缝的产生。

参考文献 : [1] 中国建筑工业出版社.建筑工程施工手册.2003.4 [2] 张仁水.建筑工程施工.北京:中国矿业大学出版社.2000 [3] 卢经扬等.土木工程材料.北京:煤炭工业出版社.2004

推荐第10篇:浅谈混凝土温度裂缝及其处理措施

论文关键词:混凝土;温度应力;裂缝;控制

论文摘要:文章对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的的控制和预防裂缝的措施等进行阐述。

1 引言

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够期中之一。在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性;其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。本文对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施作一探讨。

2 混凝土施工裂缝成因及其处理措施

2.1 裂缝的成因

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。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩变形受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右。由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受拉应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者出现很小的拉应力,但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应可超过其他处荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

2.2 温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:

2.2.1 早期。自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

2.2.2 中期。自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,在这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

2.2.3 晚期。混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加,根据温度应力引起的原因可分为两类:

2.2.3.1 自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。

2.2.3.2 约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。

2.3 温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手:

2.3.1 控制温度措施。2.3.1.1 采用改善骨料级配,用于硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。2.3.1.2 拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。2.3.1.3 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。2.3.1.4 在混凝土中埋设水管,通入冷水降温。2.3.1.5 在规定合理的拆模时间,气温骤降时时行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。2.3.1.6 施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。

2.3.2 改善约束条件的措施

2.3.2.1 合理地分缝分块

2.3.2.2 避免基础过大起伏

2.3.2.3 合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。

3 结语

改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,心止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特虽注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

参考文献

[1]交通部水泥混凝土路面推广组、水泥混凝土路面研究[M],人民交通出版社.1995.

[2]钟爱成,孙勇,谢剑学,等.泵送混凝土裂缝成因及防治[J],建材技术与应用.2006(02).

[3]傅志勇.浅析水泥混凝土路面裂缝的成因及预防措施[J],西部探矿工程.2005(05).

[4]罗辉.混凝土的施工温度与裂缝[J[.交通世界(建养机械).2007(02).

第11篇:大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施

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大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施

大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施

摘要:裂缝是大体积混凝常见的质量通病之一,若不进行有效的控制,则会影响到大体积混凝土结构的稳定性及耐久性。本文结合笔者多年实践经验,重点就大体积混凝土温度裂缝原因进行分析,并提出一些切实可行的控制措施,旨在提高混凝土的质量,以供实践参考。

关键词:大体积混凝土;裂缝;控制措施;温度监测

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

随着我国社会经济建设的快速发展,城市建筑数量日益增加,对建筑的使用功能和质量安全提出了更高的要求。大体积混凝土是建筑施工中常见的一种施工材料,具有承载力高,适用范围广和耐久性强等优点。但在混凝土浇筑过程中,由于大体积混凝土单次浇筑方量大,加上混凝土自身放热量大,如果不能及时扩散,容易导致混凝土浇筑体产生了较大的内外温差,致使大体积混凝土产生温度裂缝。这些裂缝若没有得到有效的处理,不仅会影响到混凝土结构的稳定性及可靠性,而且对建筑物的质量安全构成极大的威胁。因此,施工管理人员有必要加强大体积混凝土裂缝控制工作的力度,采取合理有效的控制措施避免温度裂缝的产生,从而确保大体积混凝土的质量。

1 大体积混凝土温度裂缝原因分析

1.1 温度及温度效应

混凝土结构物的温度分布是指某一时刻混凝土结构内部及表面各点的温度状态。当混凝土结构浇筑后,由于混凝土内部的水化热、外界的太阳辐射以及气温变化等因素的影响,混凝土结构内部会处于不同的温度状态。影响混凝土结构温度分布的因素主要有内部和外部两大类。

1)外界温度的影响

自然环境中的混凝土结构物,受大气温度变化作用,而各种气象因素在一年四季、每天甚至每时每刻都在发生变化。混凝土结构的最大温差与不同季节的气候特征有密切关系。

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2)水化热

水泥水化释放的水化热会引起混凝土浇筑块内部温度剧烈变化,是影响混凝土温度分布的主要内部因素。

混凝土结构温度分布的不均匀性和复杂性,导致混凝土结构中温度效应的产生。混凝土结构的温度效应,主要是指由于混凝土结构中温度分布不均导致的在结构物中产生温度应力和温度变形等不良现象。

1.2 结构约束

大体积混凝土结构受到的约束,一般分为内约束和外约束两种。

1)内约束

一个物体或一个构件本身各质点之间的相互约束作用,称为“内约束”。

大体积混凝土在水泥水化时,会形成外低内高的温差,这种温差会使大体积混凝土内部温度分布不均匀,会引起质点发生的变形不一致,从而产生内约束。

2)外约束

一个物体的变形受到其他物体的阻碍,一个结构的变形受到另一个结构的阻碍,这种结构与结构之间、物体与物体之间、物体与构件之间、基础与地基之间的相互牵制作用,称作“外约束”。

2 大体积混凝土温度裂缝控制措施

大量工程实践经验都证明,结构物不可能不出现裂缝,裂缝是材料的一种固有缺陷、固有特征。如果对大体积混凝土的裂缝作过于严格的限制,则施工难度大,会带来成本的急剧上升。但可以采取措施,对裂缝进行控制。

2.1 设计

(1)改变约束条件,设置滑动层。基础垫层和基础之间采用三毡四油防水层作为滑动层减小地基对基础的约束,降低约束应力。

(2)设置构造钢筋。在大体积混凝土内设置必要的温度配筋,配筋宜选用小直径、小间距;在截面突变和转角处,孔洞转角及周边,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝出现。

(3)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率。

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(4)合理设置后浇带,保留时间大于60d;后浇带内梁中钢筋连续通过,板中钢筋可断开,在二次浇筑混凝土前,根据规范要求连接板中普通钢筋。

2.2 材料

1)水泥

针对大体积混凝土结构的特点,选择低水化热水泥。因为其在假定外部温度没有变化的情况下,可减少混凝土的内外温差T值,起到减少温度应力的作用。选择水泥时,还应合理控制好水泥的细度,这样,才能在减少温度应力的同时,确保水泥混凝土的早期强度,从而更有效地控制温度裂缝。

2)矿物掺合料

在施工中,掺入20%~40%的粉煤灰,可取代一部分水泥,从而消减水化热产生的高温峰值。另外,粉煤灰还可以优化水泥石内部结构,提高混凝土早期强度。

3)集料

集料在混凝土中的体积超过50%,在成型阶段是一种导热介质,因此,选择导热系数高、热传导能力强的集料,可有效降低混凝土的内外温差T值。另外,集料自身的温度对水化热的产生也有一定的影响,集料自身温度越高,水化热也就越大。因此,在制备混凝土时,应根据当日气候和集料温度,对集料进行必要的降温处理。

4)外加剂

在控制大体积混凝土温度裂缝时,外加剂应选择能调节混凝土凝结时间和硬化性能的缓凝剂、减水剂。

缓凝剂能在对混凝土的后期物理力学性能无不利影响的情况下,延缓混凝土的凝结时间,从而增加混凝土的降温散热时间,使混凝土内外温差T值减小。如缓凝剂JM-PCA,可使混凝土初凝时间加长3~8h左右。减水剂对混凝土强度的影响一般体现在降低水灰比上,低水灰比可使混凝土迅速硬化,提高混凝土早期强度;另外,在减少拌和水用量的同时,相应地减少了水泥的用量,从而达到降低水化热的目的。

2.3 施工

1)用分层连续浇筑或推移式连续浇筑混凝土采用分层连续浇筑

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或推移式连续浇筑,混凝土层间的间隔时间应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝之前,将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间,层面应按施工缝处理:

(1)消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子,并均匀露出粗骨料;

(2)在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有水;

(3)对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。

2)二次投料及二次振捣

大量的工程实践证明,采用二次投料水泥裹砂法和二次振捣法,可提高混凝土的极限抗拉强度。

所谓二次投料水泥裹砂法,即先将水和水泥拌成水泥浆,搅拌时间大约1min,然后加入砂子和石子,搅拌成混凝土。该法可改善混凝土内部结构,减少混凝土浇筑入模时的离析现象,节约水泥达20%,或提高强度15%。

所谓二次振捣,即对未初凝的混凝土在振动界限之前进行二次振捣。通过二次振捣可排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高水平钢筋的握裹力、竖向钢筋的抗拔力,增大水密性,提高混凝土抗压强度,减少混凝土内部裂缝,防止因混凝土下沉而出现的裂缝。有关资料证明,采用二次振捣可使水平钢筋的握裹力增加1/3,竖向钢筋初始抗拔能力提高100%,28d混凝土的抗压强度提高10%~15%。二次振捣关键要掌握好二次振捣的时间,该时间为混凝土经振捣后尚能恢复到塑性状态的时间,一般又称为振捣界限。振动界限的判断方法一般有两种:一种是将运转着的振动棒逐渐插入混凝土中时,混凝土仍能恢复到塑性状态,当振动棒拔出时,混凝土能自动填满形成的孔洞,而不会在混凝土中留下孔穴,此时施加二次振捣,时间最为合适;第二种是采用测定贯入阻力值的方法来判断,国外一般均采用这种方法,即当标准贯入阻力值达到3.5N/mm2以前进行二次振捣,此时不会损伤已成型的混凝土。

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二次振捣的具体适宜时间,需根据水泥品种、用量、混凝土的坍落度和气温等因素决定,一般应控制在混凝土浇筑后1~3h时间内。

3)埋设冷却水管,降低混凝土内部温度对施工要求比较高的工程,可以在混凝土内埋设水管,通过低温水循环,排出混凝土内部大量热量,以降低混凝土温度。

4)加强施工管理

提高混凝土的质量,以保证混凝上强度的均匀性;薄层、短间歇、均匀上升,以避免相邻浇筑块之间过大的高差及侧面的长期暴露;加强混凝土养护。

2.4 温度监测

温度监测技术是现代大体积混凝土施工的先进技术。通过对混凝土温度的监测,实时监控混凝土内部温度变化的情况,采取相应控制措施,可有效控制裂缝的产生。大体积混凝土温度控制的测试内容如下。

1)混凝土绝热温升的测试

混凝土绝热温升的测试有两种方法:间接法和直接法。间接法是用水泥的水化热、水泥用量、混凝土比热、混凝土密度来计算混凝土绝热温升;直接法是用混凝土绝热温升实验仪直接测定混凝土绝热温升。直接法测定结果准确,但是,实验设备和实验过程比较复杂,一般用于大型工程中。中小型工程常不具备这种条件,一般用间接法即可满足要求。

2)混凝土浇筑温度的监测

监测混凝土浇筑时的温度,保证浇筑温度不要超过控制标准,以便控制混凝土浇筑后的温度升高峰值。同时,也包括对混凝土搅拌、运输过程中温度的监测和混凝土原材料温度的监测。

3)养护过程中的温度监测一般监测浇筑后混凝土内部、表面、底部的温度和环境气温的变化情况,用来控制混凝土的降温速度和内外部温差(一般要求温差ΔT≯25℃),也可用来进一步计算混凝土中的温度应力,确定混凝土的抗拉强度是否大于此时混凝土中产生的拉应力,保证对裂缝的控制。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,

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为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。

混凝土的浇筑温度,系指混凝土振捣后位于混凝土上表面以下50~100mm深处的温度。混凝土浇筑温度的测试每工作班(8h)不应少于2次。

大体积混凝土浇筑块体内外温差、降温速度及环境温度的测试,一般在前期每2~4h测一次,后期每4~8h测一次。

大体积混凝土浇筑块体温度监测点的布置,以能真实反映出混凝土块体的内外温差、降温速度及环境温度为原则。

2.5 养护

混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列规定:

(1)保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求;

(2)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、确定,但不得少于15d,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;

(3)在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。

同时,在养护过程中,保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施。

3 结语

温度裂缝是影响大体积混凝土结构质量安全的重要因素。因此,施工管理人员应结合工程的特点,通过分析混凝土温度裂缝产生的原因,围绕设计、施工、材料和养护等方面制定出合理有效的控制措施,同时加强混凝土温度的监控力度,一旦发现问题应及时做出处理,以避免混凝土温度裂缝的产生。

参考文献

[1] 高冬.大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施[J].中国科技信息.2012年第03期

[2] 陈永涛.大体积混凝土裂缝控制措施研究[J].城市建设理论研究.2012年第23期

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第12篇:谈混凝土的施工温度与几种裂缝的技术措施

谈混凝土的施工温度与几种裂缝的技术措施

摘要

裂缝,尤其是非结构裂缝,例如发生于内外墙体抹灰上的龟裂、水平裂、沿柱的竖裂、不同材料间的裂缝等是建筑中经常发生的一种通病,出现这种裂缝究其原因有的是因为技术上的不成熟、材料本身的缺陷、温度的变化、设计以及施工等因素的影响。本文结合我多年来的施工

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在建筑工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。混凝土产生裂缝的原因有多种,但根本原因是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度。具体可归结为温度和湿度变化、外荷载产生的变形过大和施工方法不当这3种原因。

但在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中因温度应力产生混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

一 裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因,细分可分为:水泥干缩产生的裂缝。温差变化,由热胀冷缩效应引起的裂缝。应力集中引起的裂缝。使用不当造成过载,变形过大引起的裂缝。张拉力引起的裂缝。不均匀沉降引起的裂缝。施工中,在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝。加荷过早产生的裂缝。施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝。混凝土预制构件,在脱模、运输、堆放、起吊过程中因各种原因使构件受压区处于受拉状态,都可能使构件产生裂缝。

二 温度应力的分析

在大体积混凝土中,混凝土产生裂缝的主要原因是由于温度应力的作用。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

根据温度应力的形成过程可分为以下3个阶段:

早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征.一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化.这一时期在混凝土内形成残余应力。

中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中.温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形-成的残余应力相叠加.在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

晚期:混凝土完垒冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。

根据温度应力引起的原因可分为两类:

自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。

约束应力:结构的垒部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱粱顶板混凝土和护栏混凝土。

这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。

要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。三 温度的控制和防止裂缝的措施

由于温差的作用,裂缝的产生是不可避免的。根据计算可以看出,可以采用掺加粉煤灰等有效方法,以降低混凝土硬化过程中混凝土内表的温差。因而, 在施工中采取适宜的措施, 能够避免有害裂缝的出现。

降低水泥水化热。包括: 混凝土的热量主要来自水泥水化热,因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好·精心设计混凝土配合比。采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术,减少每立方米混凝土中的水泥用量,以达到降低水化热的目的;选用适宜的骨料。施工中根据现场条件尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料;选用中粗砂,改善混凝土的和易性,并充分利用混凝土的后期强度,减少用水量。严格控制混凝土的塌落度。在现场设专人进行塌落度的测量,将混凝土的塌落度始终控制在设计范围内,一般以7~9cm为最佳,夏季施工时,在混凝土内部预埋冷却水管,通循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时,采用保温措施进行养护,如技术条件允许,可在混凝土结构中掺加10%~15%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。

降低混凝土入模温度。包括:浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温,尽量避开炎热天气浇筑。加强施工中的温度控制。改善约束条件,削减温度应力。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层,如技术条件许可,施工时宜采用刷热沥青作为滑动层,以消除嵌固作用,释放约束应力。

提高混凝土的抗拉强度。包括:控制集料含泥量。砂、石含泥量过大.不仅增加混凝土的收缩,而且降低混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量,将石子含泥量控制在1%以下.中砂含泥量控制在2%以下.减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响,改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法。加强早期养护,提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模置,在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋,以改善应力分布.防止裂缝的出现。

四 混凝土的早期养护

实践证明.混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

从温度应力观点出发,保温应达到下述要求;防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。防止老混凝土过冷.以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件.以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。

适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。

从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化.表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对干具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝 是完全可以避免的。

裂缝,尤其是非结构裂缝,例如发生于内外墙体抹灰上的龟裂、水平裂、沿柱的竖裂、不同材料间的裂缝等是建筑中经常发生的一种通病,出现这种裂缝究其原因有的是因为技术上的不成熟、材料本身的缺陷、温度的变化、设计以及施工等因素的影响。本文结合我多年来的施工经验以及相关的理论,对减少这类裂缝的技术措施做进一步的探讨,部分技术措施已用于实践中,取得了明显的效果。

一、裂缝的调查概况

通过对大量砖混结构的民用住宅、框架结构的办公楼等多种建筑的调查发现,多数建筑都存着不同形式的裂缝,这些裂缝一旦出现便很难弥补,但许多裂缝是有规律可循的。我对着些裂缝进行了总结,其调查结果如下:

1、不管是什么结构的建筑,几乎都存在抹灰开裂的现象,大部分是因为温度变化引起的,仅仅是轻重程度的不同而已。

2、抹灰表面龟裂,裂缝多而无规律,裂缝较细但面积较大,严重的引起墙面空鼓,若要返工成本较大。

3、在框架结构中,填充墙体与梁柱接触面间容易出现水平和垂直裂缝,这些裂缝几乎是不可避免的,如果不加以预防,裂缝一旦出现就很难补救。

4、墙体使用新型材料尤其是大块版型材料,例如GRC墙板、钢丝网架聚苯乙烯夹心板,不同板块之间经常出现规则的竖向裂缝。

5、在门、窗洞口出现形状为“八”字形的裂缝,裂缝沿约45度方向开裂,框架结构和砖混和结构均有发生,而砖混结构多发生于顶层两端的房间,而且裂缝一般较宽,这种裂缝不仅仅是抹灰的开裂,而且是砌体的开裂,出现后有时伴有渗漏现象,危害较大,一般是由于温度变化引起的,是较为典型的温度裂缝,较难处理和避免。

二、裂缝对建筑的影响及社会影响分析

1、对建筑物的影响分析:

通常情况下,这些裂缝不会危机到结构的安全,危害性较小,但对建筑物将产生下列影响:

(1)贯穿墙体的裂缝影响建筑的使用寿命及抗震性能,尤其砖混结构的建筑为甚。

(2)发生与外墙的裂缝,当开裂较为严重时,往往造成墙面的渗漏并且给内装饰带来污染和损伤,影响外观和使用。

(3)当裂缝尤其是温度裂缝到达一定程度时,会造成窗口变形,影响正常使用。

(4)外抹灰开裂后,不仅影响外观和使用寿命,一旦外抹灰进水,冬季冻胀致使外抹灰层脱落,将影响到周围行人的安全。

2.社会影响分析

随着国家对工程质量的越来越重视和人们质量意识的提高,特别是住房体制的改革,住宅建设资金将有个人出资,因此人们对工程的质量问题的关心程度将会越来越高。这也对工程的建设者们提出了越来越高的要求,这就要求我们必须认真对待并力求克服建筑通病的发生。由于人们对建筑结构还不太了解,所以用户对裂缝引起了较为强烈的反响,主要反映在以下几个方面:

(1)影响观感:墙体的裂缝人的观感影响很大,给人的感觉造成较大冲击,使人感到极不舒服,影响情绪,同时给工程的交工带来极大麻烦。 (2)不安全感:尽管这些裂缝一般不会危机到结构安全,但是由于多数人对结构情况不了解,而担心是否安全,造成心里上的不安全感,同时外墙抹灰层的开裂脱落也的确存在着不安全因素,因此对用户的工作很难做好。

(3)影响使用:裂缝严重时将会造成渗漏、门窗变形等,不仅影响到使用,而且也会造成一定的经济损失。

三、原因分析及技术措施

1、墙面抹灰龟裂

墙体抹灰完成后有时墙面会出现大面积细而密的呈龟状的裂纹,这种裂纹细而深度浅时危害不大,可不做处理,但开裂较深而形成裂缝时往往伴随有空鼓、脱落现象的发生,一旦出现大面积空鼓、脱落,唯一的办法是返工重做,但返工重做部分就像在墙面打了一块补丁,很难恢复原貌,易在返工面周围出现收缩裂缝,返工的效果既不经济也不美观,分析原因主要有以下几种:

(1)抹灰砂浆配比不合适,水泥用量过大致使水化热大,干缩严重从而造成龟裂。

(2)基层处理不干净或处理不当,从而导致抹灰砂浆失水过快而引发龟裂的发生。

(3)基层表面平整度达不到要求,尤其是垂直度超标,造成抹灰层厚薄不均,从而造成表面龟裂的发生,这也是引发龟裂现象较常出现的原因之一。

(4)中高级抹灰应该分层施工,有时施工时为了赶进度或为了省工图方便,从而抹灰基层、中层、面层分层不当,分层厚度不当,压不密实,从而引发龟裂。

(5)用户急于入住新楼,盲目要求加快施工速度,入住后使用不当也可引发龟裂现象。

以上是导致龟裂现象发生的主要原因,处理这种裂缝应该侧重于“防”而非“治”,即防患于未然,如处理得当,施工方法科学合理,这种裂缝是完全可以杜绝的。分析出原因之后,预防的方法便不难找出:

1、严格按配比拌制砂浆,尤其要控制水泥用量,水的用量也要控制,拌制砂浆前要进行试配,使砂浆的和易性与保水性达到最佳。搅制设备要用专用的砂浆搅拌机,杜绝使用混凝土搅拌机(滚筒式)拌制砂浆。

2、抹灰的基层要处理,方法的当。对于砖砌体来讲,一定提前1-2天用清水浇透,至表面出现水光,然后阴干,手摸时有潮湿感时再进行抹灰。加气混凝土砌块与粉煤灰砌块则不需要用水浇透,只要在砌体上适当浇水,然后阴干半天左右再进行抹灰。

3、在砌体施工时要严把砌体质量关,控制好砌体表面的平整度,尤其要控制好砌体的垂直度,这样便能有效控制抹灰的厚度,杜绝出现抹灰厚度不均匀,这样可以大大减少龟裂情况的发生。

4、抹灰应分层进行,严格控制抹灰的总厚度和分层的厚度,中级抹灰平均总厚度宜控制在20mm内,高级抹灰宜控制在25mm内,外墙抹灰宜控制在20mm内,分层应该合理,一般情况下中级抹灰分工层较合理。无论混合砂浆还是水泥砂浆,厚度以13mm为宜,面层5mm为宜,抹完底子灰后待六至七成干,表面发白,手压有坚实感,但能留下手纹时即可以进行面层抹灰。

5、用户使用不当也是出现干裂的原因之一,我单位施工的一栋办公楼,业主急于国庆入住而盲目摧工期,入住后将空调温度调至最高,结果在一周内墙面出现了较多的龟裂现象,所以在施工中我们不应该强调工期的提前,应该按照合理的工期计划有组织的进行施工,避免裂缝的发生。

第13篇:探析混凝土温度裂缝的成因及控制措施(推荐)

摘 要:温度控制在混凝土施工和养护中都是之分重要的部分。本文就混凝土温度裂缝的类型以及成因进行了分析,并对温度裂缝的控制对策进行了探讨。

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。 在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。 大体积混凝土温度裂缝的类型

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,一是骨料和水泥石粘合面上的裂缝,称为粘着裂缝;第二是水泥石自身的裂缝,称为水泥石裂缝;三是骨料本身裂缝,称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则,不贯通的,并且肉眼看不见。宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。温度,作为一种变形作用,在混凝土结构中引起的裂缝有表面裂缝和贯穿裂缝两种。这两种裂缝在不同程度上都属于有害裂缝。由于高层建筑、高耸结构物和大型设备基础大量的出现,大体积混凝土也被广泛采用,大体积混凝土结构的温度裂缝日益成为建筑工程技术人员面临的技术难题。 大体积混凝土温度裂缝的成因 1.温度变化引起变形

在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化。实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3到5天,随着混凝土龄期的增长,温度逐渐下降,而弹性模量增高,因此混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以致产生很大的拉应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时,开始出现温度裂缝。 2.变形受到约束,引起应力

当大体积混凝土浇筑在基岩或老混凝土上时,由于基岩(或老混凝土)的压缩模量(或弹性模量)较高,混凝土温度变化所产生的变形受到基岩(或老混凝土)的约束,而在新浇混凝土内部形成温度应力,在升温阶段,约束阻止新浇混凝土的温度膨胀变形,在混凝土内形成压应力。而在降温阶段,新浇混凝土收缩(降温收缩与干缩)因存在较强大的地基或基础的约束而不能自由收缩,在新浇混凝土内形成拉应力。 3.应力超过了混凝土的抗拉强度,导致裂缝的产生

混凝土早期抗拉强度是很低的。值得注意的是随着水泥标号的提高,水泥用量的不断增加,抗拉强度也会相应增加。另外,由于水化热的影响,1天龄期的小试件强度可比实际大尺寸构件中的强度低50%,也就是说导致混凝土构件的早期强度降低;而28天龄期的小试件强度则可比实际构件强度高30%;也就是说对设计而言不安全。因此这也是要限制最高温度的一个原因。

4.外界气温变化的影响大体积混凝土在施工期间,外界气温变化的影响也很大。混凝土的内部温度是浇筑温度、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和,外界气温愈高,混凝土的结构温度也愈高,如外界温度下降,会增加混凝土的降温幅度,特别是在外界气温骤降时,会增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度。温度应力是由温差引起的变形造成的,温差愈大,温度应力也愈大。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可达60℃,并且有较大的延续时间。在这种情况下研究合理的温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的过大温度应力显得更为重要。

5.混凝土的收缩变形混凝土收缩变形引起的温度应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝,因此混凝土的收缩也是引起裂缝不可忽视的因素。温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

第14篇:大体积混凝土温度裂缝浅析及控制方法

大体积混凝土温度裂缝浅析及控制方法

【摘 要】随着我国经济的发展,工程建设规模越来越大型化、复杂化,这使得工程建设中的大体积混凝土温度裂缝问题日益突出并成为具有相当普遍性的问题。文中通过分析大体积混凝土温度裂缝产生的原因 ,从中找到控制裂缝的措施及解决的方法,从而为保证建筑物和构件的安全奠定了基础。

1 大体积混凝土温度裂缝的类型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,一是骨料和水泥石粘合面上的裂缝,称为粘着裂缝;第二是水泥石自身的裂缝,称为水泥石裂缝;三是骨料本身裂缝,称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则,不贯通的,并且肉眼看不见。宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。温度,作为一种变形作用,在混凝土结构中引起的裂缝有表面裂缝和贯穿裂缝两种。这两种裂缝在不同程度上都属于有害裂缝。由于高层建筑、高耸结构物和大型设备基础大量的出现,大体积混凝土也被广泛采用,大体积混凝土结构的温度裂缝日益成为建筑工程技术人员面临的技术难题。

2 大体积混凝土温度裂缝的成因

2.1 概述

当混凝土结构产生变形时,在结构的内部、结构与结之间,都会受到约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,称之为内约束,当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍时称之为外约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是由温差和收缩产生,其约束既有外约束又有内约束。大体积钢筋混凝土结构中,由于结构截面大,体积大,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膨胀作用,由此引起的温度应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝的起因是温度变化引起的变形,当变形得不到满足时才会引起应力,而且应力与结构的刚度大小有关,只有当应力超过一定数值才引起裂缝。

2.2 温度变化引起变形在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化。实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3 到5 天,随着混凝土龄期的增长,温度逐渐下降,而弹性模量增高,因此混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以致产生很大的拉应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时,开始出现温度裂缝。

2.3 变形受到约束,引起应力当大体积混凝土浇筑在基岩或老混凝土上时,由于基岩(或老混凝土)的压缩模量(或弹性模量)较高,混凝土温度变化所产生的变形受到基岩(或老混凝土)的约束,而在新浇混凝土内部形成温度应力,在升温阶段,约束阻止新浇混凝土的温度膨胀变形,在混凝土内形成压应力。而在降温阶段,新浇混凝土收缩(降温收缩与干缩)因存在较强大的地基或基础的约束而不能自由收缩,在新浇混凝土内形成拉应力。 2.4 应力超过了混凝土的抗拉强度,导致裂缝的产生混凝土早期抗拉强度是很低的。值得注意的是随着水泥标号的提高,水泥用量的不断增加,抗拉强度也会相应增加。另外,由于水化热的影响,1 天龄期的小试件强度可比实际大尺寸构件中的强度低 50%,也就是说导致混凝土构件的早期强度降低;而28 天龄期的小试件强度则可比实际构件强度高30%;也就是说对设计而言不安全。因此这也是要限制最高温度的一个原因。

2.5 外界气温变化的影响大体积混凝土在施工期间,外界气温变化的影响也很大。混凝土的内部温度是浇筑温度、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和,外界气温愈高,混凝土的结构温度也愈高,如外界温度下降,会增加混凝土的降温幅度,特别是在外界气温骤降时,会增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度。温度应力是由温差引起的变形造成的,温差愈大,温度应力也愈大。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可达60ºC,并且有较大的延续时间。在这种情况下研究合理的温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的过大温度应力显得更为重要。

2.6 混凝土的收缩变形混凝土收缩变形引起的温度应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝,因此混凝土的收缩也是引起裂缝不可忽视的因素。

3 大体积混凝土温度裂缝控制及措施

在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。因此,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,是防止混凝土出现有害的温度裂缝的关键问题。我们将大体积混凝土温度裂缝的基本控制措施分为设计措施、施工措施和监测措施。随着材料科学的发展和施工技术的完善,现场大体积混凝土的施工积累了不少经验,如留永久性变形缝或伸缩缝、用蛇形冷却水管来降低大体积混凝土内部温度、采用液态氮降低混凝土入模温度以及使用微膨胀混凝土减缓干缩等等。总上所述,为防止裂缝、减轻温度应力,我们主要是从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

3.1 控制温度的措施

①采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

②拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

③热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;

④在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

⑤规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发急剧的温度梯度;

⑥施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保护措施;

⑦使用低热或中热水泥。水泥的主要发热成分是铝酸三钙 (C3A)和硅酸三钙 (C3S),制造时适当降低这两种成分的含量即可降低其水化热。

3.2 改善约束条件的措施

①合理地分缝分块;

②避免基础过大起伏;

③合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;

此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

根据以上述分析,大体积混凝土在三个阶段产生的温度应力均与内外部的温差有关,因此,有效的控制混凝土内外温差,就成为了有效控制温度应力的关键。 对此,《混凝土结构工程施工及验收规范》曾作了如下要求“大体积混凝上表面和内部温差应控制在设计要求的范围内,当设计无具体要求时,温差不宜超过25ºC” ,并对浇筑温度也作了“不宜超过28ºC”的规定。对于大体积混凝土的温差控制一般从三方面着手:第一是控制混凝土的绝对发热量;第二是采取有效措施降低混凝土内外温差;第三是改善周围的约束条件,改进配筋状况,减小裂缝宽度。所以,要真正实现大体积混凝土的质量控制,则应从原材料、设计、施工等各个环节抓起。

4 结束语

总之,大体积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,模板变形,基础不均匀沉降等。为了保证建筑物和构件的安全,我们一方面要从控制温度、改变约束、降低温度着手,另一方面应可能设法提高混凝土的抗裂性能。只有在施工中采取以上行之有效的措施,才能控制裂缝的出现或延伸,进而保证建筑物安全、稳定的工作。

第15篇:浅析大体积混凝土温度裂缝原因及控制措施

浅析大体积混凝土温度裂缝原因及控制措施

中图分类号:TV544+.91

文献标识码: A 文章编号:

摘要:随着我国社会经济的快速发展和城市化进程的不断加快,城市工程建设规模日趋大型化和复杂化,随之而来的混凝土温度裂缝问题逐渐成为了普遍性的问题。因此,文章结合工程实例,通过对混凝土的相关计算,针对混凝土裂缝产生的原因进行深入的分析,提出相关合理有效的控制措施。供工程技术人员参考。

关键词:大体积混凝土;温度裂缝;控制措施

Abstract: with the rapid development of economy of our country society and accelerating urbanization, the city engineering construction scale is large and complicated, with the temperature cracks of concrete problem gradually become the universal problems.Therefore, combining with engineering practice, by the related calculation of concrete, the causes of cracks in concrete thorough analysis, and put forward relevant reasonable and effective control measures.For reference of engineering technicians.

Keywords: ma concrete; Temperature crack; Control measures

城市工程建筑业的快速发展使得高层建筑等大型设备基础大量的出现。大体积混凝土广泛应用于工程的施工当中,在现代建设当中占有重要的地位。但是,温度裂缝作为混凝土结构中常见的现象,逐渐成为建筑工程技术人员面临的技术难题,直接影响到整体工程建设的质量。因此,分析温度裂缝产生的原因,寻找合理有效的控制措施,从而预防和避免裂缝的产生是十分必要的。

1工程概况

某建筑项目为大型商住楼,占地总面积为75627?O,由地下室、商业裙房、商住楼组成,。底盘平面尺寸为119.5m×81.1m,为满足建筑使用功能的要求,该工程结构没有设温度缝,采用了超长超宽大底盘多塔复杂结构方案。

2大体积混凝土温度裂缝的成因分析

在固结过程中,大体积混凝土常因温度下降引起开裂,裂缝出现过程基本上可分为3个活动期:

2.1初期裂缝

初期是指浇筑后的升温期。在此期间,由于水化热使混凝土浇筑后1~3d温度急剧上升,内热外冷引起“自约束应力”,超过混凝土抗拉强度即引起初期裂缝。

2.2中期裂缝

中期是指水化热降温期。当水化热温升达到峰值之后便逐渐下降,水化热散尽时结构物的温度接近于周围气温,在此期间结构物冷缩(另外还增加干缩)引起“外约束应力”,当超过混凝土抗拉强度便引起中期裂缝。

2.3后期裂缝

后期是指“准稳定期”。当混凝土接近周围气温之后即保持相对稳定,随季节温度和日温度而变化,如暴露在外面受到寒流袭击引起裂缝,混凝土干缩也会引起开裂,因其效果与降温引起的收缩变形相似,通常采用当量温度表示,并与温度变化共同考虑。这些称为后期裂缝。 针对不同的混凝土厚度和外界条件,早期、中期与后期裂缝产生的大小程度有所不同。对于厚度较薄的大面积混凝土,由于水化热能较快的通过混凝土上下表面很快散去,其早期和中期裂缝问题可弱化,后期裂缝为主要问题;但对于大体积混凝土,其早中期裂缝问题比较突出。

3 大体积混凝土温度裂缝控制验算分析

本工程地下室底板平面尺寸为119.5m×81.1m,面积为8877m2,混凝土总用量为12246m3。基础底板标高为-8.75m,设计混凝土强度等级为C40,抗渗等级S8。施工方式为泵送混凝土,采用52.5号普通水泥,内掺UEA,要求UEA补偿收缩混凝土的限制膨胀率ε,不低于2.5×104。混凝土线膨胀系数为1.0×10-5/℃。本工程基础底板超长超宽,且公寓楼、办公楼核心筒下基础桩筏承台及l#住宅楼桩筏承台均为大体积混凝土。为此,本文以公寓楼核心墙下桩筏基础承台大体积混凝土为例进行定量与定性分析。

3.1温度计算

3.1.1混凝土水化热最高温升值:

(1)

式(1)中:W

1、W

2、F分别为单方混凝土水泥用量、UEA用量、粉煤灰或矿粉用量(kg/m3);Q

1、Q2分别为水泥、UEA的水化热,取Q1=461kJ/kg,Q2=260kJ/kg;混凝土密度ρc=2450kg/m3,混凝土比热Cc=0.97kJ/kg?℃。将上述参数代入式(1)得:

△Tmax=86.2℃

参照不同浇筑厚度大体积混凝土龄期绝热温升曲线图,混凝土浇捣施工时,散热影响系数ξ∈取0.65,则混凝土内部实际最高温升值△T1=△ξTmax=56.0℃。

3.1.2本工程公寓楼部分底板施工期在秋季11月初,混凝土浇筑温度△Tj=24℃,环境温度取22.0℃,混凝土内部最高温度值按(2)式计算:

Tmax=Tj+△T1(2)

则混凝土内部最高温度Tmax=24+56.0=80.0(℃)

混凝土内外温差:88.0-22.0=58.0(℃)?25℃

根据《块体基础大体积混凝土施工技术规程》(YBJ224-91)的要求规定:混凝土浇筑块体的里外温差不应超过25℃。因此需采取温控措施,当混凝土内部为最高温度时混凝土表面温度应控制在不小于53℃左右,以控制早期、中期裂缝。表面温度的控制可通过材料热工系数计算,采取调整保温层的厚度来解决。

3.2.2后浇带封闭后混凝土温度收缩应力

本工程负二层地下室气温:冬天取平均10℃,夏天取平均26℃,温差△=l6℃;根据有关资料,基础底板最终收缩量取2.0×10-4,本工程施工期理论计算已完成收缩1.48×10-4。则正常使用阶段最大收缩变形值ε\'d=0.52×10-4,收缩当量温差△T\'2=5.2℃;在正常使用阶段,地下室底板因直接接触地基土,混凝土表面始终处于湿润状态,UEA能保持微膨胀状态,UEA限制膨胀率取ε\'y=6×10-5,UEA补偿当量温差△T\'1=εy/a=6.0℃,则后浇带封闭后使用阶段最大综合温差:

△T\'=△T\'1+△T\'2-△T\'3=16+5.2-6=15.2℃

将底板直线总长度L=119.5m,底板均厚H=1500,S(t)=0.28,及有关参数代人式(3),得温度应力σ\'2=0.97MPa

σ\'2为119.5m长基础底板中心位置附近最大拉应力,则公寓楼处衰减为γσ\'2,取γ=0.6,则公寓楼区域处温度收缩应力σ2=γσ\'2=0.6×0.97=0.58MPa

按照上述假定条件,本工程采用中国建研院SAP2000程序进行有限元计算复核,得后浇带封闭后该区域底板中心位置附近X向较大拉应力为0.55MPa,Y向较大拉应力为0.45MPa。此数值与上述计算σ2值很接近。

综合考虑上述两种,可估算出收缩和温差引起的公寓楼部分基础底板的最大拉应力:

σ=σ1+σ2=1.38+0.58=1.96MPa<2.39MPa,抗裂安全度K=2.39/1.96=1.21>1.15,满足抗裂要求。

从上面温度-应力双控计算结果分析,降温和收缩产生的拉应力不会引起基础混凝土贯穿裂缝。在采取合适的混凝土浇筑方法及良好的构造措施的前提下,基础底板的裂缝问题能得到较好的解决。

4大体积混凝土温度裂缝的控制措施

上述中关于定量分析中取值的研究与很多因素相关,其在施工中的参数具有一定的离散性,如大体积混凝土温度计算中,混凝土内部最高温度值、水平阻力系数及收缩影响系数等参数的取值直接影响到计算结果,这些都可能引起偏差。因此本工程的裂缝控制要求从原材料、设计、施工等方面进行综合控制。

4.1设计方面

(1)UEA补偿收缩混凝土结构自防水技术要求底板的UEA限制膨胀率不低于0.025%,本工程实测值为0.034%。

(2)设置后浇膨胀加强带,将传统后浇带做法与UEA混凝土膨胀加强带技术结合起来。本工程在纵横方向各设两道后浇带,将整个底板分成9个混凝土浇筑区间,在该条件下最大限度地削弱温度收缩应力Ea、△t。

(3)在满足强度、刚度、整体性和耐久性等结构计算的前提下,尽量降低混凝土强度

等级。可利用混凝土后期强度,以减小水泥用量,降低水化热。本工程基础底板混凝土强度等级比墙、柱降低两级。

(4)对大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算,确定大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差(不超过25℃)及降温速度(不超过1.5℃,d)的控制指标,制订温控施工的技术措施。

4.2构造方面

为提高基础底板混凝土表面抗裂性能,在表面配置双向构造钢筋。本工程大体积混凝土承台板四周侧面及大于2m厚混凝土中间均设置双向构造筋。超长结构梁侧面应加强构造腰筋。在结构突变(或断面突变)部位易产生应力集中,转角和孔洞处增设构造筋加强。

4.3材料方面

(1)选用中低水化热的水泥(本工程原设计要求采用矿渣水泥,后因材料来源供应不上而只好采用普通水泥)。

(2)粗骨料选用5mm~40mm连续级配的石子,细骨料采用中、粗砂,严格控制骨料含泥量在1.5%以下。

(3)采用双掺技术,即混凝土中掺人一定量的优质粉煤灰或矿粉以代替部分水泥并提高混凝土的和易性,同时掺人具有缓凝、减水、膨胀的混凝土外加剂,以改善泵送混凝土工作性能和可靠性。

(4)大体积混凝土的配制应优化配合比设计,本工程因条件限制,地下室底板混凝土的配合比见表1(注:JEA为UEA系列换代产品)。

表1

4.4施工措施

本工程施工浇筑方案采用连续薄层推移式浇筑,利用分层斜面充分散热。同时,层面最长时间间隔不大于初凝时间;当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时,层面应按施工缝处理。泵送混凝土摊铺厚度≤500mm,并在浇筑过程中及时清除混凝土表面泌水。

混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施进行养护。本工程500mm厚超长底板仅覆盖1层薄膜保湿和1层麻袋保温,可满足要求,但大体积混凝土的温控养护必须高度重视。公寓楼核心墙下承台2.2m厚大体积混凝土采用保温方案:表面采用覆盖2层塑料薄膜保湿、1层5cm厚泡沫塑料板和2层麻袋保温,该措施可满足温控指标要求1住宅楼、办公楼核心筒下2.5m厚桩筏基础平面尺寸较大,中心温升接近绝热温升,为降低浇筑块体在入模温度基础上的最大温升值,采用外保内降方案,除保温外,在混凝土内部还设置冷却水管。冷却水管沿长向排列,水平间距为1.0m,浇筑后1d开始通水,通水流量1.2m3/h,水管进水口设换向控制阀门,不断调换进、回水方向,水温与混凝土的温度差控制在20℃~25℃:

对筏板混凝土基础施工进行现场监测,随时关注温度场的变化,如果内部最高温度或内外温差、降温速率超过警戒值应立刻调整养护方案。

5 结束语

综上所述,大体积混凝土温度控制是一项长期严峻的工作,其关键在于降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能。因此,在混凝土施工前,应对其温度和温度应力进行计算,加强施工过程中的监控,遇到突发问题应及时做好相应的控制措施,同时提高工程技术人员的综合技能,学习和引进国内外先进的技术和经验。最大限度地减少和避免温度裂缝的产生,从而保证工程建设的整体质量。

参考文献

[1] 周明荣;高层建筑大体积混凝土温度裂缝的形成与预防[J];广西质量监督导报;2009年11期

[2] 房进胜;韩新怀;大体积混凝土结构裂缝产生的原因及措施[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年

第16篇:现浇混凝土板裂缝产生原因及整改措施

车库现浇混凝土底板裂缝原因及预防措施

致:定西陇中监理公司华城国际项目部

我项目部在10月24日地下车库T~X/8轴构造底板混凝土施工完毕后,发现在板面出现不规则细小裂缝,项目部组织现场施工人员进行现场分析,对裂缝的产生及以后的预防制定以下措施。

一、车库T~X/8轴构造底板裂缝产生原因:

1、混凝土入模时水灰比过大,混凝土浇筑后产生泌水现象。

2、沙石的含泥量不稳定,有时大有时小。

3、施工过程中有过振和漏振现象。

4、施工过程中抹面次数太少,抹面时间掌握不当。

5、在施工过程中局部钢筋被踩踏,导致钢筋保护层过大或过小而出现裂纹。

二.构造底板裂缝预防措施:

1、严格控制混凝土的水灰比;对进场的砂石料严格把关。

2、浇筑后若发现混凝土面有积水,及时清理出混凝土表面,以防发生泌水而产生裂缝。

3、在混凝土浇筑4~6小时内采用二次振捣,让塑性沉降裂缝和干缩裂缝及时得到愈合。二次振捣可以消除因塑性沉降而引起的内分层,阻断因泌水而留下的连贯通道,改善骨料界面结构,提高混凝土强度和抗渗透能力。

4、进行二次以上抹面,采用手扶抹压机,可以有效提高因泌水而消弱的混凝土表面强度,消除“被子”现象,使混凝土因水分蒸发而引起的塑性裂缝及时得到愈合

5、浇筑后对混凝土加强养护,出现负温时要采取保温措施。

6、混凝土板面成型后,用塑料薄膜覆盖,防止水分蒸发产生裂缝。

三、关于甲方及监理提出在混凝土中加抗裂外加剂问题解答:

现车库构造底板混凝土等级为C30S6,属于自防水混凝土,加入的外加剂有高效缓凝减水剂、防腐阻锈剂、膨胀剂。我项目部在实验室提出重新委托加抗裂外加剂配合比时,实验室专业人员讲,膨胀剂就具有抗裂作用,他们目前为止没有以上四种外加剂同时使用的先例,做不出以上四种外加剂同时使用时的化学变化分析结果,所以我项目部不敢私自加入抗裂剂,请甲方及监理研究决定。

针对这次构造底板混凝土裂缝的质量缺陷,项目部组织各施工人员及全体混凝土工在现场开会,再次给混凝土进行技术交底,要求今后浇注混凝土时,严格按照规范施工,混凝土塌落度不符合要求时,立即报值班施工员停止混凝土浇筑,等塌落度调整合适后再浇筑。振捣人员要认真操作,防止漏振和过振。严格掌握二次振捣和多次抹面的时间,浇筑混凝土时项目部派专人值班。要求混凝土班组向项目部书面保证,保证类似的质量问题不再出现。

甘肃中瀚建筑工程有限公司

华城国际住宅小区工程项目部

2011年10月30日

冬季施工方案

根据实际现场气温情况,为了加快施工进度,缩短工期,经甲方同意,决定提前进入施工阶段,故特采取冬季施工方案,以保证工程质量。

一、工程概况:

本楼建筑面积为为结构,按要求于2004年3月5日开始进行主体砌筑。

二、冬施准备:

由于气温早晚温差太大,如果采用在这一时间内进行施工,砖砌体砂浆会产生冻裂、吐缝而无法保证其后期强度,圈梁砼强度达不到稳定增长,为了保证不出现上述情况,特采取如下方案:

1、搅拌用水水箱,2m3左右,离地2.0m左右,下部距地0.4m处安置炭火使水温达到保证(50℃以下),购买储备煤炭。

2、买加厚塑料布3000m

2、篷布1000m2备用。

3、砂浆、砼拌合料的适用外加剂(早强剂、防冻剂等),按水泥用量的2--3%计,其使用说明书、合格证必须齐全。

4、15支温度计挂贴在操作实际施工区内。

5、围护区内设取暖炉4处,确保施工区周围温度在10左右,提高整体砌体表面温度。

6、施工用水管道采用钢管并进行保温处理。

7、根据气候情况,砌体四周周边生火保温,用废旧油桶1割2加工火炉20个,

8、当温度差别太大时,应将砌体的砌筑现场整体进行围护来保护其砌体砂浆的强度均匀稳定的增强。

三、冬期施工措施

施工规范规定,冬季临近时,当连续5天日平均气温稳定低于摄氏5度,则砌体施工进入冬期砌体施工。

冬期砌体的实质是在自然负温环境中要创造各种可能的养护条件,使砌体的强度增长稳定并得到设计要求。

1、圈梁施工方法:首先清理施工部位内的杂物并对钢筋进行整形、支模完毕后,经验收符合要求并保温措施得到要求后再进行浇灌。

根据冬施要求,砼提高一级标号进行浇灌,因此采用素浆一道--C25砼浇灌,当温差不大小5℃时(搅拌水必须加温到50℃以上并加入水泥重3%的防冻剂和2%的早强剂),当温差大于5℃时,除采用上述措施外,还应再将原材料加温,即用钢板炒热粗细骨料--浇灌完毕抹面成型后,采取保护措施防止冻裂(用加厚塑料布和稻草帘覆盖),室温保证措施后附。

2、在各结构层平面砌体施工中:首先用塑料布将整体大面积进行围护,并用篷布在四周结构平面的上空间形成封闭顶篷,以保证各层结构平面内砌体均匀温度。

3、在施工现场,制作同期砂浆试块,并进行同条件养护,用来检测后期强度是否满足设计要求。详细计划如下:

(一) 从3月5日以后开始施工的砌体均采用围护结构用以保证空间内部循环温度的办法,进行砌筑。

1、粘土砖停止提前浸水,防止热胀冷缩。

2、采用颗粒大的砂子和普硅水泥来降低水灰比,提高砌筑砂浆的标号,由M5..0变为M7.0。

3、在砌筑时,,按计划进行砂浆拌合,不留置隔夜灰,应随时做到工完场清。

4、按规范要求砌筑完毕后,应进行墙面清理,灰缝内砂浆的饱和度大于80%,并不得游丁走缝,竖向灰缝垂直误差不超过1cm,水平灰缝误差不超过5mm,砌体的垂直度小于4mm,平整度小于5mm。

5、对必须留设的接槎部位,应尽快进行补砌,避免影响砌体的整体强度。

6、在砌体施工区,分点放置温度计,派专人察看温度,以便于随时加大生火范围,提高温度,保证质量。

7、对添加的外加剂应配比合理,严格执行施工规范和材料使用标准。

(二)当连续5天日平均气温稳定低于5度时进入简冬期施工:

1、砼圈梁及构造柱搅拌用水加热,温度35~60度时,第一盘砼搅拌前,先用热水预热搅拌机2分钟。

2、浇筑现场准备及振捣时间要求。

搅拌前,浇筑工具人员到位,模板内不得有杂物,不浇水,砼运到现场后15分钟内振捣完毕,砼入模温度不低于5度。

3、防冻剂

防冻剂宜选用硝酸钙(含加气、减水组分更好)掺量按使用说明书用量为3%,由定量容器加入,不得多加或少加。

4、砼保温养护

砼表面收抹完后,立即用塑料面覆盖,上铺稻草莲,上部再覆盖加厚塑料布一层,砼不得洒水养护,保持草莲干燥。

5、在砼圈梁施工区,分点放置温度计,派专人察看温度,以便于随时加大生火范围,提高温度,保证质量。

(三)当室外最低气温低于-10度时,砼施工停止。

值班人员时刻注意加煤和火势确保以浇灌砼的温度,并且防止息火和火灾事故的发生。 (四)配合比比原施工配合比提高一个标号,坍落度控制在170㎜左右,骨料含泥量<2%,砂<3%来控制质量。

(五)梁及构造柱整体模板不拆除,其侧模板待强度增长到75%时,再进行拆除。

(六)砼的表面用塑料布架空10-20cm,进行保护,再平均温度5℃以下时,不得进行洒水养护。

(七)对砼梁、构造柱产生的表面泌水现象,引起表皮起皱,当气温回升稳定后,采取用钢丝刷凿掉表面脱落的浮皮,用1:2.5素浆满刮一遍的办法,进行处理。

(八)砌体的保温围护结构,待气温回升到正常温度或砌体强度达到75%后,拆除,开始进入第二段施工阶段。后附详细的材料及费用计划

1、42.5水泥:T*

价格=

2、钢筋:T*

价格=

3、防冻剂:T*

价格=

4、早强剂:T*

价格=

5、保温塑料布:m2*

价格=

6、覆盖草莲:块*

价格=

7、生火用油桶:*

价格=

8、生火用炭:T*

价格=

9、取暖用火炉:*

价格=

10、实施取暖、保温增加人工费用: *天班*

人*

/人=

11、其它费用:元。

综上所述,共计投入费用为:元。

第17篇:混凝土整改措施

篇一:混凝土整改方案 混凝土缺陷整改方案

经监理方对各楼号每层的现浇楼板厚度进行实体检测,从检查的结果反映存在部分现浇楼板超厚、超薄;个别部位振捣不密实,存在蜂窝现象。 对此,为确保工程质量、避免楼板产生开裂等质量问题以及弥补因此所产生的相关质量缺陷,施工方根据相关的检测结果对存在质量缺陷的部位,编制的防治及处理措施如下:

(一)混凝土标高控制不严整改措施

1、造成现浇结构现浇楼板局部超厚、超薄缺陷的原因: 根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204—2002),模板工程4.4.2中规定:“梁、板底模标高最大偏差±5mm,表面平整度最大偏差3mm,和砼工程8.3.2中规定: 现浇结构截面尺寸+8,-5mm”。但是在实际施工时,由于以下原因造成现浇结构现浇楼板局部超厚、超薄缺陷的原因: 1)、梁、板底模在安装时标高偏差超过±5mm,在模板检查时,对模板偏差的范围值过大(一般为±10mm)以上要求整改,对模板最大偏差±10mm之内未整改。 2)、模板支撑部分间距过大,板底模下沉或扣件有轻微下滑,造成板厚超厚。 3)、现浇结构砼浇筑施工中,对板面的标高控制不严,楼层砼板面标高有超规范±10mm的现象。表面平整度有超规范8mm的现象.如同时遇到负级差,就不能满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204—2002),砼工程8.3.2中现浇结构截面尺寸+8,-5mm的规定。4)、现浇结构砼浇筑施工中,操作人员对局部未用水平枋漏震、漏刨的现象,造成砼板面不平和局部标高过高或过低。

2、消除现浇结构现浇楼板局部超厚、超薄及保护层偏厚质量缺陷的防止措施:

作业前对各专业班组进行施工方案、设计施工图、操作工艺等安全技术交底,组织工人进行反复学习,做到人人心中有数,认真熟悉并掌握各专业施工图、操作工艺,来规范工人行为。 1)、梁、板模板在制作、安装严格按设计施工图和施工方案施工。严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204—2002),模板工程4.4.2中规定控制标高和截面尺寸。 2)、梁、板模板的支撑系统:立杆间距、扫地杆、剪刀撑、板底井字架等必须按施工方案搭设。 3)、施工管理人员严格按施工程序进行质量控制,对不合格的模板质量,必须进行整改,至满足施工规范为止。同时各级管理人员做好自己的本职工作,为操作班组提供优质服务,提供标准的轴线、标高基准点或线,为作业创造条件,方便班组施工。 4)、砼浇筑施工中,严格按施工方案进行施工作业,严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204—2002),8.3.2中规定控制好楼层标高和板面平整度,为了保证现浇结构板的厚度,在板砼初凝前,根据设计施工图制作各种不同板厚的检查杆来检查板厚实际厚度,如有不能满足设计及施工规范要求的,立即召集项目主要人员到现场查找原因,提出整改措施和人员,至满足设计和施工规范为至。

3、现浇楼板局部超厚质量缺陷的处理 1)、现浇楼板厚度正偏差超过8mm时,具体处理做法如下:⑴ 将现浇楼板表面的砼渣及砂浆等杂物清理干净。

⑵ 人工用手提砂轮机将现浇楼板超厚的砼打磨到设计及规范允许厚度范围,随时检测板的厚度以满足规范要求即可。

⑶ 人工将磨光的砼表面凿毛,以保证楼面面层施工时与结构板之间能有效结合。 2)、根据规范要求其现浇楼板厚度正偏差在8mm及以下时是符合规范要求,该部分将不作处理。

4、现浇楼板局部超薄质量缺陷的处理 1)、现浇板板厚负偏差在5~15mm时,具体处理如下:

⑴ 对浇板板厚负偏差在5~15mm时,按主体结构支模架方案,搭设满堂脚手架,作为板的支撑。⑵ 将楼板板面砼凿毛后充分湿透,采用人工剃打板板面保护层,根据现浇板负偏差的大小,将板面负筋校正并使其保护层厚度满足设计要求,在板面砼浇筑时,刷素水泥浆结合层一道。

⑶ 在素水泥浆结合层面上采用比原现浇板砼强度高一级的微膨胀细石砼填补,内增加16#镀锌钢丝网片。

⑷ 在完成细石混凝土修补后的第二天开始连续关水养护7天,确保新补混凝土能与原结构混凝土能有效结合和不产生开裂等。 2)、现浇板负偏差大于15mm时且超过三点时,具体处理做法如下: ⑴ 将厚度不符合要求的楼板打掉到梁边,梁板相交面的砼凿毛并将钢筋绑扎修复到位后浇水充分湿润并重新按要求支设模板。 ⑵ 在剔打混凝土楼板时必须先将未剔打部位的梁板重新进行加固支撑,剔打过程中不得损伤原钢筋;同时剔打时不得猛打猛敲,防止二次损坏。

⑶ 重新浇筑的混凝土采用比原楼板混凝土高一强度等级的微膨胀混凝土浇筑。浇筑过程中必须确保混凝土的密实度和浇筑后第二天起至少关水养护7天。同时必须保证混凝土接缝处不得发生渗水。

(二)振捣不密实整改措施

1、现象:砼局部酥松,砂浆少碎石多,碎石之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。

2、原因分析: 1)、砼配合比不合理,碎石、水泥材料计量错误,或加水量不准,造成砂浆少碎石多。 2)、砼搅拌时间短,没有搅拌均匀,砼和易性差,振捣不密实。 3)、未按操作规程浇注砼,下料不当,使碎石集中,造成砼离析。 4)、砼一次下料过多,没有分段、分层灌注,振捣不实或下料与振捣配合不好,未充分振捣又下料。 5)、模板孔隙未堵好,或模板稳定性不足,振捣砼模板移位,造成严重漏浆。

3、预防措施:

砼配料是严格控制配合比,经常检查,保证材料计量准确(可采用电子自动计量)。砼拌合均匀,颜色一致,其搅拌最短时间符合规范规定。砼自由 倾落高度不得超过2m,如超过,要采取串筒、溜槽等措施下料。砼的振捣分层捣固,浇注层的厚度不得超过振动器作用部分长度的1.25倍。捣实砼拌合物时,插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍;对细骨料砼拌合物,则不大于其作用半径的1.5倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效半径的1/2.为保证上下砼结合良好,振捣棒插入下层砼5cm,砼振捣时,必须掌握好每点的振捣时间。合适的振捣现象为:砼不再显著下沉,不再出现气泡。浇注砼时,经常观察模板,发现有模板走动,立即停止浇注,并在砼初凝前谢正修整完好。

4、治理方法:

砼有小蜂窝,可先用水冲洗干净,然后用1:2或1:1.25水泥砂浆修补,如果是大蜂窝,则先将松动的碎石和突出颗粒剔除,尽量形成喇叭口,外口大些,然后用清水冲洗干净湿润,再用高一级的细石砼捣实,加强养护。

(三)质量保证措施

修补施工时,由施工员进行旁站监督,并由项目部质检员进行复检。

在以后施工中严格按照施工技术交底要求施工,杜绝再次出现类似质量问题。

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皇家壹里项目部篇二:混凝土质量问题以及整改措施 关于混凝土观感质量问题的原因及处理方法 蜂窝 产生原因: (1)配合比计量不准,砂石级配不好; (2)搅拌不匀; (3)模板漏浆;

(4)振捣不够或漏振;

(5)一次浇捣混土太厚,分层不清,混凝土交接不清,振捣质量无法掌握; (6)自由倾落高度超过规定,混凝土离析、石子赶堆; (7)振捣器损坏,或监时断电造成漏振; (8)振捣时间不充分,气泡未排除。

处理方法:

①对小蜂窝,洗刷干净后1:2水泥砂浆抹平压实; ②较大蜂窝,凿去薄弱松散颗粒,洗净后支模,用高一强度等级的细石混凝土仔细填塞捣实; ③较深蜂窝可在其内部埋压浆管和排气管,表面抹砂浆或浇筑混凝土封闭后进行水泥压浆处理。

麻面

产生原因有:

(1)同“蜂窝”原因;

(2)模板清理不净,或拆模过早,模板粘连; (3)脱模剂涂刷不匀或漏刷;

(4)木模未浇水湿润,混凝土表面脱水,起粉;(5)浇注时间过长,模板上挂灰过多不及时清理,造成面层不密实;

(6)振捣时间不充分,气泡未排除。 处理方法:

表面需做粉刷的可不处理,表面不做粉刷的,应在麻面部位充分湿润后用水泥砂浆抹平压光。 胀模

产生原因有: (1).浇筑支模方案失误,致使模板刚度不足,承受不住砼拌合物的侧压力,产生过大变形。 (2).钢筋较密,浇筑人用撬杠强行撬开时使模板变形后, 处理方法:

首先用墨斗弹出剔凿控制线,用簪子轻轻将突出部分混凝土剔除,严禁剔漏钢筋,然后用清水冲洗干净,再用1:1水泥浆拉毛,养护3-4天毛坠用手掰不动时,为保持混凝土颜色一致,用混凝土原浆抹平,用塑料薄膜覆盖,并派专人浇水养护7-10天。 孔洞

产生原因有:

(1)同蜂窝原因;

(2)钢筋太密,混凝土骨料太粗,不易下灰,不易振捣; (3)洞口、坑底模板无排气口,混凝土内有气囊。 处理方法: 凿除孔洞周围松散混凝土,用高压水冲洗干净,立模后用高一强度等级的细石混凝土仔细浇筑捣固。

露筋产生原因有:

(1)同“蜂窝”原因;

(2)钢筋骨架加工不准,顶贴模板; (3)缺保护层垫块; (4)钢筋过密; (5)无钢筋定位措施、钢筋位移贴模。处理方法: 表面露筋可洗净后在表面抹1:2水泥砂浆,露筋较深应处理好界面后用高一级细石混凝土填塞压实。 烂根

产生原因有:

(1)模板根部缝隙堵塞不严漏浆;

(2)浇注前未下同混凝土配合比成份相同的无石子砂浆; (3)混凝土和易性差,水灰比过大石子沉底;

(4)浇注高度过高,混凝土集中一处下料,混凝土高析或石子赶堆; (5)振捣不实;

(6)模内清理不净、湿润不好。 处理方法:

首先将松散混凝土用钻具剔除干净,然后用清水冲洗干净,用高一等级细石混凝土填平振实抹平,用塑料薄膜覆盖,并派专人浇水养护7-10天。浇水养护7-10天。 缺棱掉角 产生原因有:

(1)模板设计未考虑防止拆模掉角因素;(2)木模未提前湿润,浇注后木模膨胀造成混凝土角拉裂;

(3)模板缝不严,漏浆;

(4)模板未涂刷隔离剂或涂刷不佳,造成拆模粘连; (5)拆模过早过猛,拆模方法及程序不当; (6)养护不好。 处理方法:

可将该处松散颗粒凿除,冲洗充分湿润后,视破损程度用1:2或1:2.5水泥砂浆抹补齐整,或支模用比原来高一级混凝土捣实补好,认真养护。 裂缝 产生原因有:

(1)水灰比过大,表面产生气孔,龟裂; (2)水泥用量过大,收缩裂纹;

(3)养护不好或不及时,表面脱水,干缩裂纹;

(4)坍落度太大,浇筑过高过厚,素浆上浮表面龟裂; (5)拆模过早,用力不当将混凝土撬裂; (6)混凝土表面抹压不实;

(7)钢筋保护层太薄,顺筋而裂; (8)缺箍筋、温度筋使混凝土开裂;(9)大体积混凝土无降低内外温差措施; (9)洞口拐角等应用集中处无加强钢筋。 处理方法:

对于细微的裂缝可向裂缝灌入纯水泥浆,嵌实再覆盖养护。。对于较深的或贯穿的裂缝,应用环氧树脂灌浆后表面再加刷环氧树脂胶泥封闭。篇三:混凝土整改方案 混凝土缺陷整改方案

经监理方对各楼号每层的现浇楼板厚度进行实体检测,从检查的结果反映存在部分现浇楼板超厚、超薄;个别部位振捣不密实,存在蜂窝现象。 对此,为确保工程质量、避免楼板产生开裂等质量问题以及弥补因此所产生的相关质量缺陷,施工方根据相关的检测结果对存在质量缺陷的部位,编制的防治及处理措施如下:

(一)混凝土标高控制不严整改措施

1、造成现浇结构现浇楼板局部超厚、超薄缺陷的原因: 根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204—2002),模板工程4.4.2中规定:“梁、板底模标高最大偏差±5mm,表面平整度最大偏差3mm,和砼工程8.3.2中规定: 现浇结构截面尺寸+8,-5mm”。但是在实际施工时,由于以下原因造成现浇结构现浇楼板局部超厚、超薄缺陷的原因: 1)、梁、板底模在安装时标高偏差超过±5mm,在模板检查时,对模板偏差的范围值过大(一般为±10mm)以上要求整改,对模板最大偏差±10mm之内未整改。 2)、模板支撑部分间距过大,板底模下沉或扣件有轻微下滑,造成板厚超厚。 3)、现浇结构砼浇筑施工中,对板面的标高控制不严,楼层砼板面标高有超规范±10mm的现象。表面平整度有超规范8mm的现象.如同时遇到负级差,就不能满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204—2002),砼工程8.3.2中现浇结构截面尺寸+8,-5mm的规定。4)、现浇结构砼浇筑施工中,操作人员对局部未用水平枋漏震、漏刨的现象,造成砼板面不平和局部标高过高或过低。

2、消除现浇结构现浇楼板局部超厚、超薄及保护层偏厚质量缺陷的防止措施:

作业前对各专业班组进行施工方案、设计施工图、操作工艺等安全技术交底,组织工人进行反复学习,做到人人心中有数,认真熟悉并掌握各专业施工图、操作工艺,来规范工人行为。 1)、梁、板模板在制作、安装严格按设计施工图和施工方案施工。严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204—2002),模板工程4.4.2中规定控制标高和截面尺寸。 2)、梁、板模板的支撑系统:立杆间距、扫地杆、剪刀撑、板底井字架等必须按施工方案搭设。 3)、施工管理人员严格按施工程序进行质量控制,对不合格的模板质量,必须进行整改,至满足施工规范为止。同时各级管理人员做好自己的本职工作,为操作班组提供优质服务,提供标准的轴线、标高基准点或线,为作业创造条件,方便班组施工。 4)、砼浇筑施工中,严格按施工方案进行施工作业,严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204—2002),8.3.2中规定控制好楼层标高和板面平整度,为了保证现浇结构板的厚度,在板砼初凝前,根据设计施工图制作各种不同板厚的检查杆来检查板厚实际厚度,如有不能满足设计及施工规范要求的,立即召集项目主要人员到现场查找原因,提出整改措施和人员,至满足设计和施工规范为至。

3、现浇楼板局部超厚质量缺陷的处理 1)、现浇楼板厚度正偏差超过8mm时,具体处理做法如下:⑴ 将现浇楼板表面的砼渣及砂浆等杂物清理干净。

⑵ 人工用手提砂轮机将现浇楼板超厚的砼打磨到设计及规范允许厚度范围,随时检测板的厚度以满足规范要求即可。

⑶ 人工将磨光的砼表面凿毛,以保证楼面面层施工时与结构板之间能有效结合。 2)、根据规范要求其现浇楼板厚度正偏差在8mm及以下时是符合规范要求,该部分将不作处理。

4、现浇楼板局部超薄质量缺陷的处理 1)、现浇板板厚负偏差在5~15mm时,具体处理如下:

⑴ 对浇板板厚负偏差在5~15mm时,按主体结构支模架方案,搭设满堂脚手架,作为板的支撑。⑵ 将楼板板面砼凿毛后充分湿透,采用人工剃打板板面保护层,根据现浇板负偏差的大小,将板面负筋校正并使其保护层厚度满足设计要求,在板面砼浇筑时,刷素水泥浆结合层一道。

⑶ 在素水泥浆结合层面上采用比原现浇板砼强度高一级的微膨胀细石砼填补,内增加16#镀锌钢丝网片。 ⑷ 在完成细石混凝土修补后的第二天开始连续关水养护7天,确保新补混凝土能与原结构混凝土能有效结合和不产生开裂等。 2)、现浇板负偏差大于15mm时且超过三点时,具体处理做法如下: ⑴ 将厚度不符合要求的楼板打掉到梁边,梁板相交面的砼凿毛并将钢筋绑扎修复到位后浇水充分湿润并重新按要求支设模板。 ⑵ 在剔打混凝土楼板时必须先将未剔打部位的梁板重新进行加固支撑,剔打过程中不得损伤原钢筋;同时剔打时不得猛打猛敲,防止二次损坏。

⑶ 重新浇筑的混凝土采用比原楼板混凝土高一强度等级的微膨胀混凝土浇筑。浇筑过程中必须确保混凝土的密实度和浇筑后第二天起至少关水养护7天。同时必须保证混凝土接缝处不得发生渗水。

(二)振捣不密实整改措施

1、现象:砼局部酥松,砂浆少碎石多,碎石之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。

2、原因分析: 1)、砼配合比不合理,碎石、水泥材料计量错误,或加水量不准,造成砂浆少碎石多。 2)、砼搅拌时间短,没有搅拌均匀,砼和易性差,振捣不密实。 3)、未按操作规程浇注砼,下料不当,使碎石集中,造成砼离析。 4)、砼一次下料过多,没有分段、分层灌注,振捣不实或下料与振捣配合不好,未充分振捣又下料。 5)、模板孔隙未堵好,或模板稳定性不足,振捣砼模板移位,造成严重漏浆。

3、预防措施:

砼配料是严格控制配合比,经常检查,保证材料计量准确(可采用电子自动计量)。砼拌合均匀,颜色一致,其搅拌最短时间符合规范规定。砼自由 倾落高度不得超过2m,如超过,要采取串筒、溜槽等措施下料。砼的振捣分层捣固,浇注层的厚度不得超过振动器作用部分长度的1.25倍。捣实砼拌合物时,插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍;对细骨料砼拌合物,则不大于其作用半径的1.5倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效半径的1/2.为保证上下砼结合良好,振捣棒插入下层砼5cm,砼振捣时,必须掌握好每点的振捣时间。合适的振捣现象为:砼不再显著下沉,不再出现气泡。浇注砼时,经常观察模板,发现有模板走动,立即停止浇注,并在砼初凝前谢正修整完好。

4、治理方法:

砼有小蜂窝,可先用水冲洗干净,然后用1:2或1:1.25水泥砂浆修补,如果是大蜂窝,则先将松动的碎石和突出颗粒剔除,尽量形成喇叭口,外口大些,然后用清水冲洗干净湿润,再用高一级的细石砼捣实,加强养护。

(三)质量保证措施

修补施工时,由施工员进行旁站监督,并由项目部质检员进行复检。

在以后施工中严格按照施工技术交底要求施工,杜绝再次出现类似质量问题。

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第18篇:大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的技术措施

为了有效地控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、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。 A.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制混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。

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。根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1 。

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、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

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胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度压力。

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布筋做适当调整。温度筋宜分布细密,一般用 8钢筋,双向配筋,间距15cm。这样可以增加抵抗温度应力的能力。上层钢筋的绑扎,应在浇筑完下层混凝土之后进行。 8)、设置后浇缝。当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇缝,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。 B、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覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒,运输工具如具备条件也应搭设避阳设施,以降低混凝土拌合物的入模温度。

2)、掺加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。

C、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,减低温度应力,夏季应注意避免暴晒,注意保湿,冬期应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。

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)、加强测温和温度监察与管理,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,基面温差和基底面温差均控制在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过大,以有效控制有害裂缝的出现。

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

D、改善约束条件,削减温度应力

1)、采取分曾或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置施工后浇带,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沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料,释放约束力。

第19篇:泵送混凝土施工对温度裂缝的有效控制

泵送混凝土施工对温度裂缝的有效控制

摘要:主要阐述泵送混凝土施工中温度裂缝存问题并进行原因分析,提出控制和防止温度裂缝有效措施,提高混凝土浇筑质量。

关键词:泵送混凝土温度裂缝原因分析控制措施 1.前言

建筑技术不断发展,泵送混凝土施工技术到普及和应用。泵送混凝土能改善混凝土施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配限制,胶凝材料大量使用,产生大量水化热,造成温度裂缝普遍存,一定程度上影响结构抗渗性和耐久性,应当引起足够重视。为此,现就温度裂缝产生机理及如何有效控制裂缝出现和发展,谈几点粗浅认识。 2.温度裂缝产生机理及特征

混凝土浇筑后,硬化过程中,水泥水化产生大量水化热。混凝土体积较大,大量水化热聚积混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使混凝土结构内外出现较大温差,这些温差造成内部与外部热胀冷缩程度不同,使混凝土表面产生一定拉应力。当拉应力超过混凝土抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生混凝土施工中后期。混凝土施工中当温差变化较大,是混凝土受到寒潮袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩混凝土受内部混凝土约束,将产生很大拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只混凝土表面较浅范围内产生。

温度裂缝走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝粗细变化不太明显。此种裂缝出现会引起钢筋锈蚀,混凝土碳化,降低混凝土抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。 3.影响因素和防治措施

混凝土内部温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝可能性越大。

大体积混凝土,其形成温度应力结构尺寸相关,一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,引起裂缝危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝主要原因。防止大体积混凝土出现裂缝最根本措施就是控制混凝土内部和表面温度差。 3.1混凝土原材料及配合比选用

(1)尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。大体积钢筋混凝土引起裂缝主要原因是水泥水化热大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面温差。减少温差措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。 (2)掺加掺合料大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质粉煤灰后,能代替部分水泥,粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物流动性、粘聚性和保水性,改善了可泵性。特别重要效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下温度升高。混凝土中掺加一定量具有减水、增塑、缓凝等作用外加剂,改善混凝土拌合物流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰出现时间。 3.2施工工艺流程改进

(1)改善搅拌工艺采用二次投料净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效防止水分聚集水泥砂浆和石子界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土搅拌加工工艺,传统三冷技术基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土浇筑温度。 (2)严格控制浇筑流程合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑混凝土,

终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,石子、水平钢筋下部形成空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。高温季节泵送,宜用温草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。

(3)注重浇筑完毕后养护混凝土养护主保持适当温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面热扩散,降低混凝土表层温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,止寒潮袭击。 4.温度裂缝处理方法

混凝土裂缝修补措施主要有采取以下一些方法:如表面修补法,嵌缝法,结构加固法,混凝土置换法等。

4.1表面修补法

表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响表面裂缝以及深进裂缝处理。通常处理措施是裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,防护同时防止混凝土受各种作用影响继续开裂,通常可以采用裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。 4.2嵌缝法

嵌缝法是裂缝封堵中最常用一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝目。常用塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。

4.3结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用主要有以下几种方法:加大混凝土结构截面面积,构件角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。 4.4混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土一种有效方法,此方法是先将损坏混凝土剔除,然后再置换入新混凝土或其他材料。常用置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。 5.结语

温度裂缝存是混凝土施工中不可避免普遍现象,泵送混凝土施工同样如此。,我们应该明白裂缝出现会降低建筑物抗渗能力,影响建筑物使用功能,会引起钢筋锈蚀,混凝土碳化,降低材料耐久性,影响建筑物承载能力。,我们施工中,应充分认识到裂缝出现对建筑物危害性,采取各种有效措施和合理处理方法来预防裂缝出现和发展,不断提高混凝土浇筑质量,满足建筑结构安全稳定等要求。

第20篇:泵送混凝土施工中温度裂缝的有效控制

泵送混凝土施工中温度裂缝的有效控制

【摘要】:主要阐述泵送混凝土施工中温度裂缝存在的问题并进行原因分析,提出控制和防止温度裂缝的有效措施,提高混凝土浇筑质量。

关键词:泵送混凝土 温度裂缝 原因分析 控制措施

1、前言

随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当引起足够的重视。为此,现就温度裂缝产生原因及如何有效控制裂缝的出现和发展,谈几点粗浅的认识。

2、温度裂缝产生原因及特征

(1)、温度裂缝产生的主要原因:一是由于温差较大引起的,砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使砼表面和内部温差较大,砼内部膨胀高于外部,此时砼表面将受到很大的拉应力,而砼的早期抗拉强度很低,因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大,受到外界的约束引起的,当大体积砼浇筑在约束地基(例如桩基)上时,又没有采取特殊措施降低,放松或取消约束,或根本无法消除约束,易发生深进,直至贯穿的温度裂缝。

(2)、温度裂缝形成的过程:一般(人为)分为三个时期:一是初期裂缝,就是在砼浇筑的升温期,由于水化热使砼浇筑后2-3天温度急剧上升,内热外冷引起“约束力”,超过砼抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝,就是水化热降温期,当水化热升温到达峰值后逐渐下降,水化热散尽时结构物的温度接近环境温度,此间结构物温度引起“外约束力”,超过砼抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝,当砼接近周围环境条件之后保持相对稳定,而当环境条件下剧变时,由于砼为不良导体,形成温度梯度,当温度梯度较大时,砼产生裂缝。

(3)、温度裂缝特征: 温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向

平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细。

3、影响因素和防治措施

温度裂缝的影响因素是多方面的,其中混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。

对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。

温度裂缝的产生一般是不可避免的,重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内,要进行有效的控制,就必须进行科学选材,科学配比,科学施工,以保证控制的准确性。

3.1 混凝土原材料及配合比的选用

(1) 尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。 大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

(2) 选择优化配合比

选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在砼中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低砼温升,从而可以降低砼所受的拉应力。 大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。在混凝土

中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。

3.2施工工艺流程改进

(1) 改善搅拌工艺

采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土的浇筑温度。

(2) 严格控制浇筑流程 合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。 对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。在高温季节泵送,宜用湿草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。

(3)加强混凝土的测温工作 为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值,埋没若干个测温点,采用L形布置,每个测温点埋设温管2根,1根管底埋置于混凝土的中心位置,测量混凝土中心的最高温升,另一根管底距混凝土表面100 mm,测量混凝土的表面温度,测温管均露出混凝土表面100 mm。用100的红色水银温度计测温,以方便读数。第l -- 5d每2h测温1次,第6d后每4h测温1次,测至温度稳定为止。从已有施工经验的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内,未发现异常现象。如温差超出规范规定范围,就应采取措施。

(4) 注重浇筑完毕后养护 混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。

4.温度裂缝的处理方法

混凝土裂缝的修补措施主要有采取以下一些方法:如表面修补法,嵌缝法,结构加固法,混凝土置换法等。

4.1表面修补法

表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

4.2 嵌缝法

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。

4.3 结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.4 混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

5、结束语

温度裂缝的存在是混凝土施工中不可避免的普遍现象,泵送混凝土施工同样如此。但是,我们应该明白裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。因此,我们在

施工中,应充分认识到裂缝的出现对建筑物的危害性,采取各种有效的措施和合理的处理方法来预防裂缝的出现和发展,不断提高混凝土浇筑质量,满足建筑结构安全稳定等要求。 参 考 文 献:

1、《建筑混凝土》 张承志

化学工业出版社

2005

2、《混凝土工程细节详解》 郭杏林

机械工业出版社

2007

3、《混凝土与砌体结构裂缝控制技术》 罗国强

中国建材工业出版社

2006

《混凝土温度裂缝整改措施.doc》
混凝土温度裂缝整改措施
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