時(shí)間:2023-02-28 15:33:15
導(dǎo)語:在混凝土裂縫論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
[論文摘要]混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫,這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。只有采取精心設(shè)計(jì)混凝土配合比、增配構(gòu)造筋提高抗裂性能、在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸等措施,才能杜絕危險(xiǎn)的發(fā)生。此外最關(guān)鍵的就在于采取措施控制水泥水化熱引起的溫度變化,這樣才能解決大體積混凝土裂縫的質(zhì)量問題。
一、引言
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫,對(duì)混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)展和連通,最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫,也就是混凝土工程中常說的裂縫。
二、大體積混凝土的裂縫
混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫,這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫更普遍。因而?;炷两Y(jié)構(gòu)的裂縫是建筑工程長期困擾的一個(gè)技術(shù)難題,一直未能很好地解決。根據(jù)國內(nèi)外的調(diào)查資料,工程實(shí)踐中結(jié)構(gòu)物的裂縫原因,屬于由變形變化(溫度、濕度、地基變形)引起的約占80%以上,屬于荷載引起的約占20%左右。在大體積混凝土工程施工中,由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化,從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因此,控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度,防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫(包括混凝土收縮)是其施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。我國的工程技術(shù)人員科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),以防為主,采用了溫控施工技術(shù),在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、混凝土材料的選擇、配合比設(shè)計(jì)、拌制、運(yùn)輸、澆筑、保溫養(yǎng)護(hù)及施工過程中混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力的監(jiān)測等環(huán)節(jié),采取了一系列的技術(shù)措施,成功地完成了我國許多鋼鐵企業(yè)和工業(yè)民用建筑、高層建筑的大體積混凝土工程的施工,取得豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。
三、大體積混凝土裂縫的可能原因
大體積混凝土墩臺(tái)身或基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種::一是結(jié)構(gòu)型裂縫,是由外荷載引起的,包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫,是由非受力變形變化引起的,主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。
(一)收縮裂縫?;炷恋氖湛s引起收縮裂縫。收縮的主要影響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,混凝土的收縮就越大。選用水泥品種的不同,干縮、收縮的量也不同。
混凝土逐漸散熱和硬化過程引起的收縮,會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力。如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。在大體積混凝土里,即使水灰比并不低,自身收縮量值也不大,但是它與溫度收縮疊加到一起,就要使應(yīng)力增大,所以在水工大壩施工時(shí)早就將自身收縮作為一項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測定和考慮
(二)溫差裂縫?;炷羶?nèi)外部溫差過大會(huì)產(chǎn)生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑。澆筑后,水泥因水化引起水化熱,由于混凝土體積大,聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā),混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高,而其表面則散熱較快,形成了較大的溫度差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí),混凝齡期短,抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度,則會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。
(三)安定性裂縫。安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。
四、裂縫的防治措施
(一)設(shè)計(jì)措施
1.精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。2.增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3-0.5%之間。
3.避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。
4.在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。
5.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征,合理設(shè)置后澆縫,保留時(shí)間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時(shí)的具體條件,也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。
(二)施工措施
1.嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選用低水化熱水泥,粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1-1.5%以下)。優(yōu)選混凝土各種原材料。在條件許可情況下,應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對(duì)體積的80%-83%,應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。砂除滿足骨料規(guī)范要求外,應(yīng)適當(dāng)放寬石粉或細(xì)粉含量,砂子中石粉比例一般在15%-18%之間為宜。粉煤灰只要細(xì)度與水泥顆粒相當(dāng),燒失量小,含硫量和含堿量低,需水量比小,均可摻用在混凝土中使用。高效減水劑和引氣劑復(fù)合使用對(duì)減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用,也是混凝土向高性能化發(fā)展不可或缺的重要組分。
2.細(xì)致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理摻加塑化劑和減少劑。
3.采用綜合措施,控制混凝土初始溫度。
4.根據(jù)工程特點(diǎn),充分利用混凝土后期強(qiáng)度,可以減少用水量,減少水化熱和收縮。
5.加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗,提高密實(shí)度。
6.混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。
7.采用兩次振搗技術(shù),改善混凝土強(qiáng)度,提高抗裂性。
8.根據(jù)具體工程特點(diǎn),采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。
9.對(duì)于高強(qiáng)混凝土,應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細(xì)礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。通過試驗(yàn)摻入粉煤灰,摻量15%-50%。
論文摘要:變形作用會(huì)引起工程結(jié)構(gòu)中混凝土裂縫以及其他一些問題。文章憑借在大量的施工中積累的處理裂縫的經(jīng)驗(yàn)以及堅(jiān)實(shí)的理論研究,提出了建筑工程結(jié)構(gòu)中混凝土裂縫原因及預(yù)防措施。
混凝土結(jié)構(gòu)的施工,需要在模板及其支架的支護(hù)下進(jìn)行,由于種種不良因素對(duì)這兩種不同系統(tǒng)的作用,常常誘發(fā)施工期混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故。目前,在工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中一個(gè)相當(dāng)普遍的問題是建筑裂縫,并且近年來日趨增強(qiáng),它已影響到生產(chǎn)和生活,并困擾著大批工程技術(shù)人員和管理人員,是迫切需要解決的技術(shù)難題。
混凝土工程裂縫影響工程質(zhì)量的主要因素。裂縫產(chǎn)生的原因主要是變形作用,如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等多因素,統(tǒng)稱為變形作用引起的裂縫問題。對(duì)于變形作用引起混凝土裂縫研究還很不成熟,國家缺乏相關(guān)規(guī)范及規(guī)程,它涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基基礎(chǔ)、施工技術(shù)、材料質(zhì)量、環(huán)境狀態(tài)等諸多因素,特別是泵送混凝土施工工藝的發(fā)展,使得混凝土裂縫控制的技術(shù)難度大大增加。
一、混凝土裂縫預(yù)防措施
(一)結(jié)構(gòu)方面
根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程,為避免結(jié)構(gòu)由于溫度收縮應(yīng)力引起的開裂,采取永久式伸縮的方法,根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,引起結(jié)構(gòu)裂縫的原因是綜合性的,結(jié)構(gòu)長度是影響收縮應(yīng)力綜合因素之一,而不是惟一的因素。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),混凝土裂縫分為有害的及無害的兩類。有害與無害的界限由使用功能而定。施工單位應(yīng)當(dāng)采取必要的設(shè)計(jì)及施工措施,以控制有害裂縫的產(chǎn)生。由于估計(jì)不足等因素,即使出現(xiàn)少量有害裂縫,也要通過化學(xué)灌漿處理,使其滿足設(shè)計(jì)使用要求。結(jié)構(gòu)所受到的外部作用分為外荷載,可看作是第一類荷載;具有十分重要的外部作用是變形作用,即第二類荷載為間接荷載。變形作用包括溫度、濕度、地基不均勻沉降,在該作用下,結(jié)構(gòu)的抗力取決于混凝土的抗拉性能,即抗拉強(qiáng)度和抗拉變形。
(二)施工方面
由施工單位委托攪拌站向現(xiàn)場供應(yīng)商品混凝土?xí)r,委托的技術(shù)依據(jù)只有設(shè)計(jì)院確定的強(qiáng)度等級(jí),卻忽略了工程特點(diǎn)對(duì)大體積混凝土性能的要求,這樣對(duì)控制混凝土裂縫是不利的。施工單位應(yīng)在混凝土澆筑部門對(duì)混凝澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)及坍落度控制做出技術(shù)方案,并嚴(yán)格執(zhí)行,特別是對(duì)坍落度的控制更應(yīng)得到攪拌站的同意。施工新澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)方法有:(1)潮濕養(yǎng)護(hù);(2)養(yǎng)護(hù)劑涂層;(3)自動(dòng)給水養(yǎng)護(hù);(4)保濕養(yǎng)護(hù);(5)防風(fēng);(6)實(shí)現(xiàn)信息化施工養(yǎng)護(hù);(7)盡快回填。
(三)混凝土材質(zhì)方面
泵送商品混凝土對(duì)原材料供應(yīng)有很高的技術(shù)要求。由于泵送混凝土的流動(dòng)性要求與抗裂的要求相互矛盾,所以應(yīng)當(dāng)選取在滿足泵送的坍落度下限條件下盡可能降低水灰比。目前國內(nèi)攪拌站對(duì)砂石骨料的含水控制波動(dòng)很大,影響了混凝土的水灰比。利用較精確的含水率測定儀或傳感器,測出配料過程中的含水率,進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理,自動(dòng)調(diào)整配料的水灰比,對(duì)于控制混凝土的收縮和提高抗裂是必要的。
砂石的含泥量對(duì)混凝土的抗拉強(qiáng)度與收縮影響很大。我國對(duì)含泥量的規(guī)定比較寬,但現(xiàn)在實(shí)際施工中還經(jīng)常超標(biāo)。有的攪拌站,雖然檢驗(yàn)資料是合格的,但在澆搗中發(fā)現(xiàn)有大量泥塊和雜質(zhì),這樣就會(huì)引起結(jié)構(gòu)嚴(yán)重開裂。因此在實(shí)際施工中,砂石骨料的粒徑應(yīng)盡可能大一些,以達(dá)到減少收縮的目的。
(四)環(huán)境影響
混凝土的裂縫與環(huán)境條件(施工期和施工后)有很大關(guān)系。施工過程中應(yīng)注意氣溫和濕度的變化,采取有效措施控制高溫、低溫沖擊和激烈干燥沖擊,此時(shí),應(yīng)力狀態(tài)接近彈性應(yīng)力狀態(tài),混凝土應(yīng)力松弛效應(yīng)無法發(fā)揮出來,特別注意澆筑后經(jīng)過一定時(shí)期養(yǎng)護(hù)的混凝土仍然需要保護(hù)(維護(hù)),不宜長期。注意與氣象站的密切聯(lián)系(降溫及降雨預(yù)報(bào)),不得在雨中澆筑混凝土,否則會(huì)嚴(yán)重改變水灰比。
結(jié)構(gòu)施工后驗(yàn)收投入使用,由于環(huán)境變化(如生產(chǎn)使用條件、房屋裝修改變條件),承受了新的溫度、濕度、振動(dòng)(包括相鄰振動(dòng))、化學(xué)腐蝕及荷載變化影響等,都可能引起后期開裂。
二、混凝土裂縫限制標(biāo)準(zhǔn)
混凝土裂縫是不可避免的,其微觀裂縫是本身物理力學(xué)性質(zhì)決定的,但它的有害程度是可以控制的。有害程度的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)使用條件決定的,如從結(jié)構(gòu)耐久性要求、承載力要求及正常使用要求,最嚴(yán)格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來,許多國家已根據(jù)大量試驗(yàn)與泵送混凝土的經(jīng)驗(yàn)將其放寬到0.2mm。
如果結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境正常,保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求,無侵蝕介質(zhì),那么混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm;在溫氣及土封號(hào)為0.3mm;在海水及干濕交替中為0.15mm。當(dāng)沿裂縫有害程度高時(shí),必須處理。
近年來,由于房屋產(chǎn)權(quán)體制的改變及生活水平的提高,對(duì)房屋質(zhì)量要求更加嚴(yán)格,雖然經(jīng)鑒定認(rèn)為沒有影響安全的有害裂縫,但從美觀和精神作用的要求,應(yīng)用適當(dāng)?shù)脑试S范圍;當(dāng)觀察人距離結(jié)構(gòu)20~50cm時(shí),可看清0.05mm寬度的裂縫,是最嚴(yán)格的要求;距離1~2cm時(shí)可看清0.1~0.2mm的裂縫,是一般要求;距離5~10cm時(shí)可看清0.5~1.0mm的裂縫,是必須修補(bǔ)的裂縫,有時(shí)雖然裂縫不寬,但是呈網(wǎng)狀密布,給人一種精神上的不愉快的感覺,需要修補(bǔ);對(duì)有滲水的任何寬度裂縫必須處理。上述這類裂縫經(jīng)處理后滿足正常使用要求,不應(yīng)據(jù)此降低評(píng)定等級(jí)。
三、結(jié)語
混凝土結(jié)構(gòu)的施工,絕對(duì)安全是不可能達(dá)到的,但在可接受的概率水平上可以得到保證,該水平可以通過可靠性理論的應(yīng)用得到。當(dāng)前,可靠性理論應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)施工期質(zhì)量控制的基礎(chǔ)工作,是開展與施工期荷載、抗力有關(guān)的參量統(tǒng)計(jì)參數(shù)的觀測調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析,以獲取基于全國范圍數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
[1]徐國明.混凝土結(jié)構(gòu)綁扎箍筋長度[J].建筑結(jié)構(gòu),2005,(10).
關(guān)鍵詞:大體積混凝土裂縫
建筑裂縫分析
一、裂縫簡述:
施工當(dāng)中難免遇到裂縫的問題,一般人們首先想到的是結(jié)構(gòu)問題,但也不全是這樣。有時(shí)裂縫只是建筑表面的現(xiàn)象,它并不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全。
二、裂縫的形成:
(一)墻體裂縫:
1、沉降裂縫:
由于地基的不均勻沉降,使磚砌墻體表面產(chǎn)生一些不同性質(zhì)的裂縫。由于磚混結(jié)構(gòu)一般性裂縫(除嚴(yán)重開裂外)不危及結(jié)構(gòu)安全和使用,往往容易被人們忽視,致使這類裂縫屢次發(fā)生,形成隱患。當(dāng)?shù)卣鸺捌渌奢d作用下,容易引起提前破壞,所以應(yīng)采取有效措施減少和防止裂縫的產(chǎn)生。
1)現(xiàn)象:
a、斜裂縫一般發(fā)生在縱墻的兩端,多數(shù)裂縫通過窗口的兩個(gè)對(duì)角,裂縫向沉降較大的方向傾斜,并由下向上發(fā)展。由于橫墻剛度較大(門窗洞口較少),一般不會(huì)產(chǎn)生較大的相對(duì)變形,所以很少出現(xiàn)這類裂縫。裂縫多在墻體下部,向上逐漸減少,寬度下大上小,常常在房屋建成后不久就出現(xiàn),其數(shù)量及寬度隨時(shí)間而逐漸發(fā)展。
b、窗間墻水平裂縫。一般在窗間墻的上下對(duì)角處成對(duì)出現(xiàn),沉降大的一邊裂縫在下,沉降小的一邊裂縫在上。
c、豎向裂縫發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺(tái)處,裂縫上寬下窄。當(dāng)縱墻頂層有鋼筋混凝土圈梁時(shí),頂層中央頂部豎向裂縫則較少。
2)原因分析:
a、斜裂縫主要發(fā)生在軟弱土地基上,由于地基不均勻下沉,使墻體承受較大的剪切力,當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度較差,施工質(zhì)量和材料強(qiáng)度不能滿足要求時(shí),導(dǎo)致墻體開裂。
b、窗間墻水平裂縫產(chǎn)生的原因是在沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力,而發(fā)生上下位置的水平裂縫。
c、房屋低層窗臺(tái)下豎直裂縫,是由于窗間墻承受荷載后,窗臺(tái)墻起反梁作用,特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下,窗臺(tái)墻因反向變形過大而開裂,由于凍脹作用而在窗臺(tái)處發(fā)生裂縫。
3)預(yù)防措施:
a、合理設(shè)置沉降縫。凡不同荷載(高差懸殊的房屋)、長度過大、平面形狀較為復(fù)雜,同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋,都應(yīng)從基礎(chǔ)開始分成若干部分,設(shè)置沉降縫,使其各自沉降,以減少或防止裂縫產(chǎn)生。沉降縫應(yīng)有足夠的寬度,操作中應(yīng)防止?jié)仓α簳r(shí)將斷開處澆在一起,或磚頭、砂漿等雜物落入縫內(nèi),以免房屋不能自由沉降而發(fā)生墻體拉裂現(xiàn)象。
b、加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度,提高墻體抗剪強(qiáng)度。由于上部結(jié)構(gòu)剛度較強(qiáng),可以適當(dāng)調(diào)整地基的不均勻下沉。所以應(yīng)在基礎(chǔ)頂面及各樓層門窗口上部設(shè)置圈梁,減少澆水潤濕、改善砂漿各易性、提高砂漿飽滿度和磚層間的粘結(jié)(提高灰縫的砂漿飽滿度可以大大提高墻體的抗剪強(qiáng)度)。在施工臨時(shí)時(shí)間斷處盡量留置斜槎。當(dāng)留置直槎時(shí),應(yīng)加拉接筋。
c、加強(qiáng)地基探槽工作。對(duì)于較復(fù)雜的地基,在基槽開挖后應(yīng)進(jìn)行普遍釬探,等探出的軟弱部位進(jìn)行加固處理后,方可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
d、寬大窗口下部應(yīng)考慮設(shè)混凝土梁以適應(yīng)窗臺(tái)反梁作用的變形,防止窗臺(tái)處產(chǎn)生豎直裂縫。為避免多層房屋底層窗臺(tái)下出現(xiàn)裂縫,除了加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性外,也可以采取通長配筋的方法來加強(qiáng)。窗臺(tái)部位也不宜使用過多的半磚砌筑。
4)治理方法:
對(duì)于墻體產(chǎn)生裂縫首先應(yīng)作好觀察工作,注意裂縫開展規(guī)律。對(duì)于非地震區(qū)一般性裂縫,如若干年后不再發(fā)展,則可以認(rèn)為不影響結(jié)構(gòu)安全使用,局部寬縫處,用砂漿堵抹即可。對(duì)于影響安全使用的結(jié)構(gòu)裂縫,應(yīng)進(jìn)行加固處理。對(duì)于因墻體原材料強(qiáng)度不夠而發(fā)生的裂縫,墻面可敷貼鋼筋網(wǎng)片,并配置穿墻壁拉筋加以固定,然后灌細(xì)石混凝土或分層抹水泥砂漿進(jìn)行加固。墻體裂縫的加固方法,應(yīng)結(jié)合裂縫性質(zhì)和嚴(yán)重程度,由設(shè)計(jì)部門提出。
2、溫度裂縫:
1)現(xiàn)象:
a、八字縫出現(xiàn)在頂層縱墻的兩端(一般在1-2個(gè)開間的范圍內(nèi)),嚴(yán)重時(shí)可發(fā)展至房屋1/3長度內(nèi),有時(shí)在橫墻上也可能發(fā)生。裂縫寬度一般中間大,兩端小,當(dāng)外縱墻兩端有窗時(shí),裂縫沿窗口對(duì)角方向裂開。
b、水平裂縫。一般發(fā)生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁2-3皮磚的灰縫位置。裂縫一般沿外墻頂部斷續(xù)分布,兩端較中間嚴(yán)重,在轉(zhuǎn)角處,縱、橫墻水平還不夠相交而形成包角裂縫。
2)原因分析:
a、八字裂縫一般發(fā)生在平屋頂房屋頂層縱墻面上,這種裂縫往往在夏季屋頂圈梁、挑檐混凝土澆筑后,而保溫層未施工前,由于混凝土和磚砌體兩種材料線脹系數(shù)不同,在較大溫差情況下,縱墻因不能自由縮短而在兩端產(chǎn)生八字斜裂。無保溫屋蓋的房屋,經(jīng)過冬、夏氣溫的變化也容易產(chǎn)生八字裂縫。
b、檐口下水平裂縫、包角裂縫以及在較長的多層房屋樓梯間處的豎直裂縫,產(chǎn)生的原因與上達(dá)原因相同。
3)預(yù)防措施:
a、合理安排屋面保溫層施工。由于屋面結(jié)構(gòu)施工完畢至作好保溫層,中間有一段時(shí)間間隔,因此屋面施工應(yīng)盡量避開高溫季節(jié)。屋面挑檐可采取分塊預(yù)制或留置伸縮縫,以減少混凝土伸縮對(duì)墻體的影響。
4)治理方法:
與沉降裂縫治理相同。
3、其它裂縫:
1)現(xiàn)象:
a、在較長的多層房屋樓梯間處,樓梯休息平臺(tái)與樓板鄰接部位發(fā)生的豎直裂縫。
b、大梁底部的墻體(窗間墻),產(chǎn)生局部豎直裂縫。
2)原因分析:
大梁下面墻局部豎直裂縫,主要由于未設(shè)梁墊或梁墊面積不足,磚墻局部承受荷載過大所引起的。此外,與磚和砂漿標(biāo)號(hào)偏低、施工質(zhì)量差也有關(guān)。
3)預(yù)防措施:
a、有大梁集中荷載作用于的窗間墻,應(yīng)有一定的寬度,梁下較小的窗間墻,施工中應(yīng)避免留腳手眼。
b、有些墻裂縫具有地區(qū)性特點(diǎn),應(yīng)同設(shè)計(jì)與施工部門,結(jié)合本地區(qū)氣候、環(huán)境和結(jié)構(gòu)形式、施工方法等,進(jìn)行綜合調(diào)查分析,然后采取措施,加以解決。
4)治理方法:
與沉降裂縫治理相同。
(二)混凝土裂縫:
對(duì)有些結(jié)構(gòu)按其所處條件的不同,允許存在一定寬度的裂縫。但施工中仍盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫,使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫,或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現(xiàn),以確保工程質(zhì)量。
裂縫按產(chǎn)生的原因有:由外荷載(包括施工和使用階段的靜荷載、動(dòng)荷載)引起的裂縫;由變形(包括溫度、濕度變形、不均勻沉降等)引起的裂縫;由施工操作(如制作、脫模、養(yǎng)護(hù)、堆放、運(yùn)輸、吊裝等)引起的裂縫。
按裂縫的方向、形狀有:水平裂縫,垂直裂縫,橫向裂縫,縱向裂縫,斜向裂縫以及放射狀裂縫等。按裂縫深度有:貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。
1、塑性裂縫:
1)現(xiàn)象:
裂縫在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn),形狀很不規(guī)則且長短不一,互不連貫,類似干燥的泥漿面。大多在混凝土澆筑初期(一般在澆筑后4小時(shí)左右),當(dāng)混凝土本身與外界氣溫相差懸殊,或本身溫度長時(shí)間過高(40℃以上),而氣候很干燥的情況下出現(xiàn)。塑性裂縫又稱龜裂,屬于干縮裂縫,出現(xiàn)普遍。
2)原因分析:
a、混凝土澆筑后,表面沒有及時(shí)覆蓋,受風(fēng)吹日曬,表面游離水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生急劇的體積收縮,而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度很低,不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。
b、使用收縮率較大的水泥,水泥用量過多,或使用過量的粉砂。
c、混凝土水灰比過大,模板過于干燥。
3)預(yù)防措施:
a、配制混凝土?xí)r,應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量,選擇級(jí)配良好的石子,減小空隙率和砂率;同時(shí),要振搗密實(shí),以減少收縮量,提高混凝土抗裂度。
b、澆筑混凝土前,將基層和模板澆水濕潤。
c、混凝土澆筑后,對(duì)表面應(yīng)及時(shí)用潮濕材料覆蓋,認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。
d、在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的天氣施工,混凝土澆筑后,應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù),使其保持濕潤;大面積混凝土宜澆完一段,養(yǎng)護(hù)一段。此外,要加強(qiáng)表面的抹壓和養(yǎng)護(hù)工作。
e、混凝土養(yǎng)護(hù)可采用表面噴氯偏乳液養(yǎng)護(hù)劑,或覆蓋濕草袋、塑料布等方法;當(dāng)表面發(fā)現(xiàn)微細(xì)裂縫時(shí),應(yīng)及時(shí)抹壓,再覆蓋養(yǎng)護(hù)。
f、設(shè)擋風(fēng)設(shè)施。
4)治理方法:
a、此類裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響不大,但傳統(tǒng)使鋼筋銹蝕,可在表面抹一層薄砂漿進(jìn)行處理。對(duì)于預(yù)制構(gòu)件,可在裂縫表面涂環(huán)氧膠泥或粘貼環(huán)氧玻璃布進(jìn)行封閉處理。
2、干縮裂縫:
1)現(xiàn)象:
裂縫為表面性,寬度較細(xì)。其走向縱橫交錯(cuò),沒有規(guī)律。較薄的梁、板類構(gòu)件(或桁架桿件),多沿短向分布;整體性結(jié)構(gòu)多發(fā)生在結(jié)構(gòu)變截面處;平面裂縫多延伸到變截面部位或塊體邊緣,大體積混凝土在平面部位較為多見,但側(cè)面也常出現(xiàn),并隨濕度和溫度變化而逐漸發(fā)展。
2)原因分析:
a、混凝土成型后,養(yǎng)護(hù)不當(dāng),受到風(fēng)吹日曬,表面水分散失快,體積收縮大,而內(nèi)部濕度變化很小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,出現(xiàn)拉應(yīng)力,引起混凝土表面開裂,或者構(gòu)件水分蒸發(fā),產(chǎn)生體積收縮受到地基或墊層的約束,而出現(xiàn)干縮裂縫。
b、混凝土構(gòu)件長期露天堆放,表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化。
c、采用含泥量大的粉砂配制混凝土。
d、混凝土經(jīng)過度振搗,表面形成水泥含量較多的砂漿層。
e、后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件露天生產(chǎn)后長久為張拉等。
3)預(yù)防措施:
a、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過大;嚴(yán)格控制砂石含泥量,避免使用過量粉砂;混凝土應(yīng)振搗密實(shí),并注意對(duì)板面進(jìn)行抹壓,可在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行二次抹壓,以提高混凝土抗拉強(qiáng)度,減少收縮量。
b、加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。長期露天堆放的預(yù)制構(gòu)件,可覆蓋草簾、草袋,避免曝曬,并定期適當(dāng)灑水,保持濕潤。薄壁構(gòu)件則應(yīng)在陰涼地方堆放并覆蓋,避免發(fā)生過大濕度變化。
3、干縮裂縫:
1)現(xiàn)象:
表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性;梁板式或長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;大面積結(jié)構(gòu)裂縫??v橫交錯(cuò)。深進(jìn)的和貫穿的溫度裂縫,一般與短邊方向平行或接近于平行,裂縫沿全長分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,一般在0.5mm以下。裂縫寬度沿全長沒有太大的變化。溫度裂縫多發(fā)生在施工期間,縫寬受溫度變化影響較明顯,冬季較寬,夏季較細(xì)。沿?cái)嗝娓叨?,裂縫大多呈上寬下窗狀,但個(gè)別也有下寬上窄情況,遇上下邊緣區(qū)配筋較多的結(jié)構(gòu),在時(shí)也出現(xiàn)中間寬兩端窄的梭形裂縫。
2)原因分析:
a、表面溫度裂縫,多由于溫度較大?;炷两Y(jié)構(gòu),特別是大體積混凝土基礎(chǔ)澆筑后,在硬化期間放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,使混凝土表面和內(nèi)部溫差很大。當(dāng)溫度產(chǎn)生非均勻的降溫時(shí)(如施工中注意不夠,過早拆除模板;冬季施工,過早除掉保溫層,或受到寒潮襲擊),將導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮,此時(shí)表面胺到內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力(內(nèi)部降溫慢,受自約束而產(chǎn)生壓應(yīng)力),而混凝土早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量很低,因而出現(xiàn)裂縫(這種裂縫又稱為內(nèi)約束裂縫)。但這種溫差僅在表面處較大,離開表面就很快減弱。因此,裂縫只在接近表面較淺的范圍出現(xiàn),表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。
b、深進(jìn)的和貫穿的濁裂縫多由于結(jié)構(gòu)降溫差較大,受到外界的約束而引起的。當(dāng)大體積混凝土基礎(chǔ)、墻體澆灌在堅(jiān)硬地基(特別是巖石地基)或厚大的老混凝土墊層上時(shí),沒有采取隔離層等放松約束的措施,如果混凝土澆灌時(shí)溫度很高,加上水泥水化熱的混凝土冷卻收縮,全部或部分地受到地基、混凝土墊層或其他外部結(jié)構(gòu)的約束,將傳統(tǒng)在混凝土澆筑后2-3個(gè)月或更長時(shí)間出現(xiàn),裂縫較深,有時(shí)是貫穿性的,將破壞結(jié)構(gòu)的整體性?;A(chǔ)工程長期不回填,受風(fēng)吹日曬或寒潮襲擊作用;框架結(jié)構(gòu)的梁、墻板、基礎(chǔ)梁,由于與剛度較大的柱、基礎(chǔ)連接,或預(yù)制構(gòu)件澆筑在臺(tái)座伸縮縫處,因溫度變形受到約束,降溫時(shí)也常出現(xiàn)這類裂縫。采用蒸氣養(yǎng)護(hù)的預(yù)制構(gòu)件,混凝土降溫制度控制不嚴(yán),降溫過速,或養(yǎng)生窯坑急劇揭蓋,使混凝土表面劇烈降溫,而受到肋部或胎模的約束,常導(dǎo)致構(gòu)件表面或肋部出現(xiàn)裂縫。
3)預(yù)防措施:
a、盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土;或混凝土中摻適量粉煤灰;或利用混凝土的后期強(qiáng)度,降低水泥用量,以減少水化熱量。
b、選用良好級(jí)配的骨料,并嚴(yán)格控制砂、石子含泥量,降低水灰比,加強(qiáng)振搗,以提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。
c、在混凝土中摻加緩凝劑,減緩澆筑速度,以利于散熱,或摻木鈣、減水劑,以改善和易性,減少水泥用量。
d、避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土;必須在熱天澆筑時(shí),可采用冰水或深井涼水拌制混凝土,或設(shè)置簡易遮陽裝置,并對(duì)骨料進(jìn)行噴水預(yù)冷卻,以降低混凝土攪拌和澆筑的溫度。
e、分層澆筑混凝土,每層厚度不大于30厘米,以加快熱量散發(fā),并使溫度分布均勻,同時(shí)也便于振搗密實(shí)。
f、大體積混凝土適當(dāng)預(yù)留一些孔道,采取通冷水或冷氣降溫。
g、大型設(shè)備基礎(chǔ)采取分塊分層間隔澆筑(間隔時(shí)間5~7天)分塊厚度1~1.5m,以利水化熱散發(fā)和減少約束作用;或每隔20~30m留一條0.5~1.0m寬的臨時(shí)間斷縫,40天后再用干硬性細(xì)石混凝土澆筑,以減少溫度收縮應(yīng)力。
h、澆筑混凝土后,表面應(yīng)及時(shí)用草袋、鋸末、砂等覆蓋,并灑水養(yǎng)生。深搞基礎(chǔ)可采取灌水養(yǎng)護(hù)(或在混凝土表面四周砌一皮磚進(jìn)行灌水養(yǎng)護(hù))。夏季應(yīng)適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間,使之緩慢降溫。在寒冷季節(jié),混凝土表面應(yīng)采取保溫措施,以防寒潮襲擊。拆模時(shí),塊體中部和表面溫差不宜大于20℃,以防止急劇冷卻造成表面裂縫?;A(chǔ)混凝土拆模后要及時(shí)回填。
i、在巖石地基或較厚大的混凝土墊層上澆筑大體積混凝土?xí)r,可在巖石地基或混凝土墊層上澆瀝青膠并撒鋪5mm厚或鋪二層瀝青油氈紙,以消除或減少約束作用。
j、蒸汽養(yǎng)護(hù)構(gòu)件時(shí),控制升溫速度不大于25℃/小時(shí),降溫速度不大于20℃/小時(shí),并緩慢揭蓋,及時(shí)脫模,避免引起過大的溫度應(yīng)力。
4)治理方法:
a、溫度裂縫對(duì)鋼筋銹蝕、碳化、抗凍融(有抗凍要求的結(jié)構(gòu))、抗疲勞(對(duì)受動(dòng)荷載構(gòu)件)等方面有影響,故應(yīng)采取措施治理。可以采用涂兩遍環(huán)氧膠泥或貼環(huán)氧玻璃布,以及抹、噴水泥砂漿等方法進(jìn)行表面封閉處理,對(duì)有防水、抗?jié)B要求的結(jié)構(gòu),縫寬大于0.1mm的深進(jìn)或貫穿性裂縫,應(yīng)根據(jù)裂縫可灌程度,采用灌水泥漿或化學(xué)漿液(環(huán)氧、甲凝或丙凝漿液)方法進(jìn)行裂縫修補(bǔ),或者灌漿與表面封閉同進(jìn)采用。寬度不大于0.1mm的裂縫,由于后期水泥生成氫氧化鈣、硫酸鋁鈣等類物質(zhì),能使裂縫自行愈合,可不處理或只進(jìn)行表面處理即可。
4、不均勻沉陷裂縫:
1)現(xiàn)象:
不均勻沉陷裂縫多屬貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關(guān),有的在上部,有的在下部,一般與地面垂直或呈30°~45°角方向發(fā)展。較大的不均勻沉陷裂縫,往往上下或左右有一定的差距,裂縫寬度受溫度變化影響較小,因荷載大小而異,且與不均勻沉降值成比例。
2)原因分析:
a、結(jié)構(gòu)、構(gòu)件下面的地基未經(jīng)夯實(shí)和必要的加固處理,混凝土澆筑后,地基因沒水引起不均勻沉降。
b、平臥生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件(如屋架、梁等),由于側(cè)向剛度較差,在弦、腹桿件或梁的側(cè)面常出現(xiàn)裂縫。
c、模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng),以及過早拆模,也常導(dǎo)致不均勻沉陷裂縫出現(xiàn)。
3)預(yù)防措施:
a、對(duì)松軟土、填土地基應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。
b、避免直接在松軟土或填土上制作預(yù)制構(gòu)件,或經(jīng)壓夯實(shí)處理后作預(yù)制場地。
c、模板應(yīng)支撐牢固,保證有足夠強(qiáng)度和剛度,并使地基受力均勻。拆模時(shí)間不能達(dá)早,應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行。
d、構(gòu)件制作場地周圍應(yīng)作好排水措施,并注意防止水管漏水或養(yǎng)護(hù)水浸泡地基。
橋梁工程中裂縫種類歸納起來可分為三種:一是由外荷載引起的直接應(yīng)力裂縫,即外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫;二是由外荷載引起的次應(yīng)力裂縫,即是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫;三是變形應(yīng)力引起的裂縫,這主要是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等引起結(jié)構(gòu)變形,變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)此應(yīng)力超過混凝土極限強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。這些裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的,主要有設(shè)計(jì)原因、施工原因、材料性質(zhì)的原因,此外,外部環(huán)境等因素的影響也會(huì)產(chǎn)生裂縫。
1.1設(shè)計(jì)方面原因。
主要是設(shè)計(jì)疏漏,計(jì)算假設(shè)受力與實(shí)際受力不相符、計(jì)算模型不合理、外部荷載考慮不周全等等。
1.2施工方面原因。
不按設(shè)計(jì)圖紙施工,使結(jié)構(gòu)受力模型與設(shè)計(jì)不相符;施工中混凝土振搗不密實(shí)、初期養(yǎng)生不夠、拆除支架順序不正確;不加限制地堆放施工機(jī)具、材料,超過計(jì)算荷載;不根據(jù)預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)合理起吊、運(yùn)輸、安裝;施工蠻干、不合理使用,亂開孔、亂埋預(yù)埋件、亂開槽、亂支牛腿,受車輛、船舶的撞擊等都會(huì)產(chǎn)生裂縫。
1.3材料性質(zhì)原因。
水泥的反常凝固、反常膨脹、離析與泛漿以及水泥的水化熱不按規(guī)范施工;混凝土在硬化初期的體積變化和后期的干縮,若養(yǎng)生不充分;混凝土骨料的配合比、密度、空隙率、彈性模量等不合適,所有以上原因也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
1.4外部環(huán)境原因。
溫度與濕度的變化、混凝土構(gòu)件內(nèi)外溫差、內(nèi)部鋼筋的銹蝕、受鹽類的化學(xué)腐蝕,車輪的磨損、地震荷載、地基變形及沉降等外部環(huán)境影響也會(huì)產(chǎn)生裂縫。
2.橋梁工程裂縫的預(yù)防
裂縫是混凝土本身具有的一種材料特性,讓它完全不發(fā)生是不可能的。長、大、薄、高強(qiáng)的混凝土構(gòu)件是最易產(chǎn)生裂縫的混凝土構(gòu)件,而橋梁工程許多結(jié)構(gòu)具備其中一個(gè)或多個(gè)特點(diǎn),如50mT梁預(yù)制具有“長、大、薄、高強(qiáng)”四個(gè)特點(diǎn);連續(xù)剛構(gòu)具有“大、薄、高強(qiáng)”三個(gè)特點(diǎn);橋面鋪裝具備“大、薄、高強(qiáng)”的特點(diǎn);承臺(tái)具備“大”的特點(diǎn);防撞護(hù)欄具備“長、薄”的特點(diǎn);空心薄壁墩具備“薄、高強(qiáng)”的特點(diǎn)等。預(yù)防混凝土裂縫是在掌握一定基礎(chǔ)資料的前提下,通過科學(xué)預(yù)測及計(jì)算,優(yōu)化設(shè)計(jì)施工方案,合理地組織施工,才能避免混凝土構(gòu)件中出現(xiàn)裂縫。
2.1橋梁工程裂縫的預(yù)防。
2.1.1優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.1.1.1改善配筋。
(1)薄壁結(jié)構(gòu)配筋中增設(shè)防裂筋,一般用小直徑鋼筋(φ8~φ14),小間距布置(@10~@15cm),明顯地提高混凝土抗裂性。
(2)大體積混凝土配筋中增設(shè)溫度筋,分層布置,一般用小直徑、小間距布置,提高混凝土抵抗溫度應(yīng)力所引起的混凝土變形。
(3)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處、錨固斷面、構(gòu)件形狀突變處、預(yù)留孔道處、受力鋼筋截?cái)嗵幍热菀壮霈F(xiàn)裂縫的部位增設(shè)抗裂筋,較大孔洞有條件時(shí)可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。改善應(yīng)力集中,防止裂縫的出現(xiàn)。
2.1.1.2增加應(yīng)力釋放途徑,減少內(nèi)外約束。
(1)設(shè)立應(yīng)力釋放縫:在斷面小的結(jié)構(gòu)中(如防撞護(hù)欄)按受力特點(diǎn)規(guī)則地增設(shè)應(yīng)力釋放縫。在采取分層或分塊澆筑大體積混凝土中,合理設(shè)置水平或垂直施工縫。
(2)設(shè)置后澆縫:當(dāng)大體積混凝土平面尺寸過大時(shí),可以適當(dāng)設(shè)置后澆縫,以減小外應(yīng)力和溫度應(yīng)力;同時(shí)增加混凝土散熱面積,降低混凝土的內(nèi)部溫度。
(3)設(shè)置滑動(dòng)層及緩沖層:對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ)與巖石地基,或基礎(chǔ)與厚大的混凝土墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層,如采用平面澆瀝青膠鋪砂、或刷熱瀝青、或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設(shè)置緩沖層,如鋪設(shè)30~50mm厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,釋放約束應(yīng)力。
(4)在大體積混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管,預(yù)制T梁及連續(xù)剛構(gòu)中以預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道為冷卻水管,通入冷卻水,強(qiáng)制降低混凝土水化熱溫度。
(5)易發(fā)生裂縫的重要結(jié)構(gòu)部位混凝土設(shè)計(jì)時(shí)外摻定量的纖維材料,提高混凝土的抗拉能力,避免裂縫產(chǎn)生。2.1.1.3結(jié)構(gòu)方面。
(1)地質(zhì)勘察精度可靠、試驗(yàn)資料準(zhǔn)確,防止因基礎(chǔ)技術(shù)資料與實(shí)際有誤造成不勻均沉降而產(chǎn)生裂縫。
(2)同一聯(lián)橋梁中,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型盡量一致,防止因混合使用不同基礎(chǔ)類型或同時(shí)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)但基底標(biāo)高差異大時(shí)而引起地基不均勻沉降從而產(chǎn)生裂縫。
(3)避免結(jié)構(gòu)突變(或斷面突變),當(dāng)不能回避時(shí),應(yīng)做局部處理,如轉(zhuǎn)角處做圓角,突變處做成漸變過渡。防止因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫。
2.1.2確定最佳配合比。
2.1.2.1選用優(yōu)質(zhì)原材料。
(1)水泥:選用水化熱較低、收縮量較小、干縮值較小、高標(biāo)號(hào)、早期強(qiáng)度較高的、含堿量較低的、初凝時(shí)間較長的水泥,以減少水化熱量總量,減小溫差變化幅度,減少水泥水化時(shí)收縮量,增強(qiáng)水泥膠和物的早期強(qiáng)度,從而避免因溫差、干縮等原因產(chǎn)生裂縫。
(2)粗細(xì)集料:選用吸水率較小、收縮性較低、級(jí)配良好的骨料,控制骨料中云母、含泥量、有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)和硫化物的含量,以減少骨料的收縮,增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度。
2.1.2.2確定最佳配合比。
(1)水灰比:一般來說用水量越大,水灰比越高,混凝土干縮越大。水灰比一般控制在0.5以下。
(2)外摻礦物粉:為減小混凝土中水泥含量,減少水化熱及收縮,一般采取外摻粉煤灰等礦物粉,替代混凝土中部分水泥含量,礦物粉摻配比例宜占膠凝總量的1/4。
(3)外加劑:摻加高效減水、增塑、緩凝劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量,改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性,降低水化熱,減少水化熱總量,減少混凝土干縮,推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。
2.1.3定量預(yù)測。
計(jì)算大體積混凝土溫度、應(yīng)力、平均整澆長度(伸縮縫間距),確定混凝土內(nèi)外最大溫差、最大應(yīng)力、最長伸縮縫間距,當(dāng)其超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí),需在施工方案中采取降溫、延長溫度變化時(shí)間,或增加應(yīng)力釋放途徑,或增加伸縮縫來避免產(chǎn)生裂縫。計(jì)算支架及模板的剛度及撓度,防止因支架及模板的下沉而引起混凝土在未形成強(qiáng)度前不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫。
2.1.4合理施工。
在混凝土結(jié)構(gòu)立模、澆筑、預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,必須合理組織施工,防止因施工原因產(chǎn)生裂縫。
2.1.4.1混凝土立模與支架。
模板與支架必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。支架設(shè)置在具有足夠強(qiáng)度的地基上,防止因不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫。在支架拆除時(shí),施工順序正確,避免由于產(chǎn)生瞬時(shí)動(dòng)荷載而導(dǎo)致的對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊作用而產(chǎn)生的裂縫。
2.1.4.2混凝土澆筑。
(1)混凝土施工時(shí),必須嚴(yán)格按照規(guī)范施工,盡量克服由于材料性質(zhì)所產(chǎn)生的裂縫。
(2)混凝土攪拌與運(yùn)輸時(shí),要合理確定施工時(shí)間的長短,防止混凝土水灰比加大,避免混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加,防止水分蒸發(fā)過多,引起混凝土塌落度過低,使混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
(3)混凝土振搗時(shí),防止過振、漏振及振搗不密實(shí),嚴(yán)禁出現(xiàn)混凝土中粗細(xì)骨料不均勻、硬化后沉落過大及成型后出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕等現(xiàn)象,避免混凝土抵抗裂縫的抗拉強(qiáng)度降低、塑性收縮及成為荷載裂縫的起點(diǎn)。
(4)混凝土分層或分段澆筑時(shí),接頭部位處理好,防止在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。澆筑時(shí)分層適度,使混凝土中水化熱合理散發(fā)。
(5)混凝土初期養(yǎng)護(hù)時(shí)不得急劇干燥或早期受凍,防止混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫、局部剝落,或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。
(6)在長、高較大而寬度較?。ㄒ话阈∮?0cm)、配筋較多、預(yù)留孔道較多的結(jié)構(gòu)(如50mT梁腹板、懸臂澆筑連續(xù)剛構(gòu)腹板等)混凝土澆筑振搗時(shí),采用多種方法澆筑,可避免振搗控制不力及蜂窩、麻面、空洞的產(chǎn)生。2.1.4.3預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、堆放、吊裝。
預(yù)制構(gòu)件堆放時(shí),支承墊木在一條垂直線上,懸臂不能過長,運(yùn)輸過程中防止劇烈顛撞,吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置恰當(dāng),在剛度較小的方向設(shè)置可靠的加固措施等,均可避免應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生。
2.1.5實(shí)時(shí)監(jiān)控。
2.1.5.1支架及模板變形監(jiān)控。
對(duì)于重要結(jié)構(gòu)部位,如懸臂施工剛構(gòu)0#塊支架、掛藍(lán)、連續(xù)箱梁滿堂支架等施工前要進(jìn)行等荷載預(yù)壓,實(shí)際測得變形值,施工時(shí)據(jù)實(shí)測變形值預(yù)設(shè)預(yù)拱度。
澆筑混凝土過程中,專人負(fù)責(zé)檢查支架及模板穩(wěn)定性,準(zhǔn)備必需的工具、材料,在發(fā)現(xiàn)變形時(shí),在混凝土處于流態(tài)時(shí)及時(shí)支護(hù)。
2.1.5.2混凝土配合比監(jiān)控。
實(shí)測粗細(xì)骨料含水量,計(jì)算出施工配合比。攪拌過程中,水量通過時(shí)間來控制,粗細(xì)骨料及水泥、外摻礦粉通過電子計(jì)量來控制,外加劑通過量杯保證按施工配合比攪拌混凝土,嚴(yán)禁隨意更改水灰比。
2.1.5.3溫度監(jiān)控。
(1)控制混凝土入模溫度低于30℃,實(shí)時(shí)監(jiān)控構(gòu)件中混凝土終凝前內(nèi)外溫度,尤其是澆筑后1天~3天內(nèi)水化熱高峰時(shí)。
(2)實(shí)測循環(huán)冷卻降溫管進(jìn)出口水溫,據(jù)內(nèi)外溫差值確定冷卻水流量、冷卻水溫度,保證混凝土內(nèi)外溫差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
3.裂縫處理
對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫,需要根據(jù)實(shí)際情況采取不同的方法進(jìn)行處理。一般來說,混凝土裂縫的處理方法通常主要有:表面修補(bǔ)法,灌漿、嵌逢封堵法,結(jié)構(gòu)加固法等。
3.1表面修補(bǔ)法。
表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
3.2灌漿、嵌逢封堵法。
灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ),它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。
嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.3結(jié)構(gòu)加固法。
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
3.4混凝土置換法。
混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
4.結(jié)語
總之,要減少橋梁裂縫,首先應(yīng)從設(shè)計(jì)入手,然后抓好施工中的每一道工序的質(zhì)量,并對(duì)混凝土材料及外部環(huán)境多做調(diào)查、研究與實(shí)驗(yàn),把裂縫的危害降低到最低程度。
【摘要】本文闡述了橋梁工程中混凝土裂縫產(chǎn)生的種類及原因,提出了預(yù)防措施及處理方法。
【關(guān)鍵詞】橋梁;混凝土;裂縫;原因分析;預(yù)防措施;處理方法
【Abstract】Inthisarticle,cracksinconcretebridgeconstructiontypesandcausesandrecommendingpreventivemeasuresandtreatment.
【Keywords】Bridge;Concrete;Crack;Reasonanalysis;Preventivemeasures;Treatment
參考文獻(xiàn)
[1]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京:中國建筑工業(yè),1997
關(guān)鍵詞:橋梁施工混凝土裂縫原因措施
引言
隨著我國橋梁技術(shù)的突飛猛進(jìn),大體積混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也越來越廣泛。混凝土是應(yīng)用最廣泛最重要的工程材料之一,具有取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),可以預(yù)計(jì)隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的迅猛發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域還會(huì)進(jìn)一步拓寬。在應(yīng)用混凝土材料進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)、公路、橋梁及隧道等工程建設(shè)中,人們也發(fā)現(xiàn),混凝土開裂是最常見的一種病害,并且已成為影響工程結(jié)構(gòu)使用壽命的重要影響因素之一。在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的各種各樣的裂縫,形成的原因也是千差萬別,因此其危害性也會(huì)有顯著的差異。
一、橋梁施工中混凝土裂縫概述
一般來講,橋梁施工中混凝土裂縫可分為溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、沉降引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、施工材料質(zhì)量引起的裂縫及施工裂縫等。①溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì),當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí).混凝土將發(fā)生變形,一旦變形受阻,則會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力.當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中。溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。②收縮引起的裂縫收縮裂縫是混凝土因收縮而發(fā)生的體積變化,它主要包括塑性收縮裂縫和干縮裂縫。塑性收縮裂縫主要發(fā)生在初凝開始,進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之前.此時(shí)水泥水化反應(yīng)劇烈,會(huì)出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮。收縮時(shí),表層受到深層混凝土以及模板、鋼筋的制約,使由軟變硬中的塑態(tài)混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力,從而形成微裂縫。而干縮裂縫則多發(fā)生在混凝土硬化前后.此時(shí)混凝土表層水分散發(fā)快,內(nèi)部散發(fā)慢,因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束.致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土受到的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。③沉降引起的裂縫由于基礎(chǔ)產(chǎn)生豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力。當(dāng)其超過混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度時(shí),結(jié)構(gòu)開裂。④鋼筋銹蝕引起的裂由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足,混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表而,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介人.鋼筋中鐵離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞。鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約24倍,從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,使得鋼筋有效斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱。結(jié)構(gòu)承載力下降,并將誘發(fā)其他形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。⑤凍脹引起的裂縫混凝土構(gòu)件是非勻質(zhì)密實(shí)構(gòu)件,其內(nèi)部存在各種空隙,當(dāng)處于吸水飽和狀態(tài)的混凝土溫度低于0℃時(shí),內(nèi)部水分凍結(jié),體積膨脹9%,使混凝土因膨脹而產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。冬季施工時(shí),對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施,也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。溫度低于0℃和混凝土吸水飽和,是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。另外,當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng),骨料中含泥土等雜質(zhì)過多;混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí);養(yǎng)護(hù)不足使混凝土早期受凍等,均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。
二、裂縫控制措施分析
2.1加強(qiáng)溫度控制,改善混凝土裂縫充分改良骨料的配置,適當(dāng)增加添加劑,盡可能采用干硬性混凝土進(jìn)行橋梁施工,這樣可有效降低混凝土中的水泥成分。在混凝土的拌和過程中,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑺疄⒃谒槭?,達(dá)到冷卻碎石的目的,從而降低了混凝土澆注時(shí)的溫度。尤其在夏天的施工中,必須減少混凝土的澆注厚度,利用澆注層的面積,充分散熱。適當(dāng)條件下,可在混凝土內(nèi)部敷設(shè)降溫水管,達(dá)到全面降溫混凝土的目的。對(duì)于施工工序的安排,必須時(shí)間合理。對(duì)于混凝土暴露面積,要適宜。對(duì)混凝土來說,其性能的好壞常常異常重要,選擇高性能的混凝土,增加抗裂效果,避免表面干縮程度大的混凝土應(yīng)用于橋梁施工中。塑性沉降裂縫在施工中常常見到,所以在施工中必須加強(qiáng)基礎(chǔ)處理,合理對(duì)支架進(jìn)行布置。就支架來說,必須用面積法測定表面受力,采取預(yù)壓措施,來減低非彈性形變的產(chǎn)生。在混凝土中添加減水劑,這樣的話能避免泌水,增加了混凝土保護(hù)層厚度,在橋梁施工中,有必要采取二次抹面。對(duì)于塑性收縮裂縫而言,其主要的防治方法是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),然后降低混凝土中水分增發(fā)的速度。此方法具體是用麻袋以及海綿等物質(zhì)覆蓋混凝土結(jié)構(gòu)的表面,對(duì)混凝土進(jìn)行澆水濕治。溫度裂縫的防治措施,主要是加強(qiáng)注意施工中混凝土澆注時(shí)間以及速度,在澆注過程中控制溫度。在夏季而言,混凝土骨料必須進(jìn)行灑水,而在冬季施工中,混凝土表面采取保溫措施。
2.2施工控制嚴(yán)格控制混凝土施工配合比,根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量,要求監(jiān)理嚴(yán)格監(jiān)督控制。把好質(zhì)量關(guān),選擇級(jí)配良好的石子,控制砂的粒徑及含量,適當(dāng)減少空隙率以減少混凝土收縮量,從而加強(qiáng)混凝土抗裂強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)實(shí)踐證明,混凝土養(yǎng)護(hù)工作,是整個(gè)施工過程中非常重要環(huán)節(jié),忽視對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù),既會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度,又易使其在硬化過程中失水得不到及時(shí)補(bǔ)償而產(chǎn)生裂縫。更重要的是在高溫下施工,應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù),一來可減少溫度產(chǎn)生的裂縫,二來可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力,有效控制裂縫。
2.3裂縫修補(bǔ)
2.3.1表面修補(bǔ)裂縫的修補(bǔ)方法通常是表面修補(bǔ),其優(yōu)勢(shì)十分明顯,常常處理表面裂縫以及深度裂縫,而且對(duì)于混凝土的結(jié)構(gòu)承載力影響很小。表面修補(bǔ)法,作為裂縫修補(bǔ)的常用技術(shù),一般來講,其做法就是表面涂漿,即在混凝土裂縫的表面涂抹水泥漿,有些橋梁工程中采用環(huán)氧膠泥進(jìn)行表面涂抹,并為了滿足防腐需要,在裂縫涂漿后,采取刷漆措施。有些時(shí)候,表面修補(bǔ)完成后,往往由于應(yīng)力的存在,使得混凝土裂縫繼續(xù)開裂,此時(shí)可在裂縫的表面粘附玻璃纖維布,確保裂縫修補(bǔ)完整。
2.3.2灌漿法當(dāng)裂縫對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重影響的時(shí)候,或者橋梁對(duì)防滲有著一定的要求時(shí),表面修補(bǔ)已不能滿足相關(guān)要求,必須采用灌漿法進(jìn)行處理。所謂灌漿法,通常而言,是采用真空壓力設(shè)備將漿質(zhì)料壓入裂縫中,漿質(zhì)料隨著時(shí)間的推移,會(huì)達(dá)到硬化,硬化后的漿質(zhì)料與混凝土形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的整體,避免的裂縫的存在,并具備一定的密封性能。漿質(zhì)材料通常有很多種,在工程中一般采用水泥漿或者環(huán)氧聚合物,對(duì)于裂縫比較嚴(yán)重的,可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作為漿質(zhì)料。
2.3.3嵌縫法嵌縫法是裂縫修補(bǔ)方法中非常有效的方法。所謂嵌縫法,即在混凝土的裂縫處開槽,在開好的槽內(nèi)填充止水材料,這樣既可對(duì)裂縫進(jìn)行封堵,有利于裂縫外觀的平整。
2.3.4結(jié)構(gòu)加固法在很多橋梁工程中,有些裂縫的產(chǎn)生,會(huì)嚴(yán)重改變混凝土結(jié)構(gòu)性能,對(duì)橋梁壽命以及使用性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。此時(shí)對(duì)于橋梁混凝土裂縫,必須采取結(jié)構(gòu)加固法來進(jìn)行混凝土加固。結(jié)構(gòu)加固法一般包括增加混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、預(yù)應(yīng)力加固、支點(diǎn)加固以及混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。:
三、結(jié)語
在橋梁施工中,混凝土裂縫是常見的問題,然而,裂縫的產(chǎn)生對(duì)橋梁壽命的影響是巨大的。必須在施工中,全面分析裂縫產(chǎn)生機(jī)理,控制施工溫度,對(duì)于產(chǎn)生的裂縫必須采取積極有效的措施,這樣才能確保橋梁質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]韓素芳,耿維恕.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南(第二版).[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
(1)混凝土混合過程中水泥水化釋放熱量產(chǎn)生的裂縫。混凝土是由砂、石、水泥以及外加劑等混合相應(yīng)的水進(jìn)行硬化而形成的。水泥是混凝土混合過程中的重要材料,水泥遇水會(huì)水化產(chǎn)生大量的熱量,這些熱量充斥在混凝土的內(nèi)部,造成混凝土內(nèi)外溫度不一致乃至內(nèi)部不同地方的溫度也不一致從而形成溫度差。在溫差很大的情況下,混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生不同程度的膨脹,進(jìn)而導(dǎo)致變形,產(chǎn)生混凝土裂縫。這種混凝土裂縫是混凝土混合過程中必然會(huì)出現(xiàn)的,并且裂縫的走向、深淺以及位置等也不可控,難以提前進(jìn)行控制和預(yù)防,只能夠通過減少水泥水化反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量來進(jìn)行減少裂縫。
(2)混凝土硬化過程中產(chǎn)生的塑性裂縫。塑性裂縫一般在新澆筑的混凝土中產(chǎn)生,在混凝土硬化的過程中,由于天氣原因(包括高溫、大風(fēng)等)造成混凝土表面快速大量失水后收縮,這種收縮程度超過了新凝混凝土本身的強(qiáng)度,所以形成了裂縫。塑性裂縫一般在混凝土終凝前于混凝土表面產(chǎn)生,裂縫在20cm到300cm之間,跨度較大,寬度通常在1到5mm之間。塑性裂縫受天氣的影響較為嚴(yán)重,所以我們控制塑性裂縫一般通過控制混凝土凝結(jié)的速度和環(huán)境來控制塑性裂縫的產(chǎn)生。
(3)混凝土凝合過程中產(chǎn)生的沉降收縮裂縫。沉降收縮裂縫是混凝土攪拌融合的過程中氣泡產(chǎn)生上升,卻由于受到鋼筋等阻礙難以排出,進(jìn)而集聚在混凝土之中造成承重不均勻的現(xiàn)象而產(chǎn)生裂縫。同時(shí),混凝土底部支撐模板間距過大或者不穩(wěn)定也會(huì)使混凝土承重不均勻,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。沉降收縮裂縫一般在混凝土硬化之前產(chǎn)生,呈豎向走向,一般與地面垂直或者與地面呈30—45度角,裂縫寬度也較小,一般都在0.5mm以下。
2混凝土施工裂縫防止措施
混凝土施工裂縫是混凝土施工過程中的常見現(xiàn)象,一些細(xì)小的裂縫對(duì)建筑物本身的承重能力、使用壽命等的影響較為細(xì)微,所以我們?cè)诖瞬蛔鲇懻?。而有些混凝土施工裂縫過大,不僅影響建筑物的美觀,還嚴(yán)重地影響了建筑物的承重能力和使用壽命,所以,我們需要重點(diǎn)對(duì)此種裂縫進(jìn)行防止,以免造成嚴(yán)重的危害。
(1)對(duì)水泥水化產(chǎn)生的熱量進(jìn)行防止。水泥水化過程中產(chǎn)生的熱量是混凝土內(nèi)部裂縫產(chǎn)生的重要原因,我們可以從幾個(gè)方面來對(duì)水泥水化過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行防止。
1)用30%的粉煤灰替代水泥。水泥水化過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,而與其成分類似的粉煤灰由于在燃燒的過程中已經(jīng)消耗了大量的熱量,所以在混凝土凝合的過程中不會(huì)再產(chǎn)生大量的熱量,因此我們可以運(yùn)用30%左右的粉煤灰來代替水泥,以減少水泥水化過程中產(chǎn)生的放熱現(xiàn)象,從而避免混凝土凝合過程中由于內(nèi)外部溫差過大產(chǎn)生的裂縫。
2)采用添加劑來減少水的用量。我們不僅可以通過減少水泥的用量來達(dá)到控制溫度、防止裂縫的目的,我們還可以通過采用添加劑來減少水的用量以達(dá)到控制溫度的目的。隨著當(dāng)前科技的發(fā)展,很多減水劑也隨著需要而產(chǎn)生,這些減水劑能夠有效的減輕混凝土凝合過程中水的用量,從而到達(dá)減輕水泥水化反應(yīng)放熱,防止裂縫的目的。在實(shí)際的建筑施工過程中,我們可以通過采用優(yōu)質(zhì)的減水劑以達(dá)到高效節(jié)水的目的,從而減輕水泥水化放熱,控制由于溫度差而產(chǎn)生的裂縫。
3)對(duì)混凝土進(jìn)行溫度和濕度的養(yǎng)護(hù)。對(duì)混凝土進(jìn)行溫度和濕度的養(yǎng)護(hù)能夠防治混凝土由于溫差過大、水分蒸發(fā)不均勻而產(chǎn)生的裂縫。通過在混凝土硬化的過程中通過噴水等對(duì)混凝土進(jìn)行保溫和保濕養(yǎng)護(hù),并且控制混凝土硬化的時(shí)間,避免混凝土硬化過快,能夠很好地防止混凝土裂縫。
(2)對(duì)混凝土施工過程中的塑性裂縫進(jìn)行控制。
1)控制混凝土硬化過程中的自然環(huán)境。首先,避免在高溫的天氣環(huán)境下進(jìn)行混凝土凝合,以避免混凝土表面水分流失過快產(chǎn)生裂縫。如果一定要在高溫的天氣環(huán)境下進(jìn)行混凝土凝合,要采取的一定的方式對(duì)混凝土表面進(jìn)行降溫,避免混凝土表面和內(nèi)部的溫差過大。其次,避免在強(qiáng)風(fēng)的環(huán)境下進(jìn)行混凝土凝合。強(qiáng)風(fēng)的環(huán)境也會(huì)造成混凝土表面水分流失過快進(jìn)而產(chǎn)生產(chǎn)生裂縫,所以我們應(yīng)該在混凝土凝合的過程中進(jìn)行防風(fēng)處理,以控制水分過快帶來的塑性裂縫現(xiàn)象。
2)控制混凝土凝合時(shí)間,避免因?yàn)槟Y(jié)過快帶來的塑性裂縫。通過添加緩凝劑等來延緩混凝土的凝合時(shí)間,防治混凝土凝結(jié)過快。
(3)對(duì)混凝土施工過程中的沉降收縮裂縫進(jìn)行防止的措施
1)選用合適的時(shí)長來進(jìn)行混凝土攪拌。根據(jù)要求的混凝土性狀、攪拌混凝的環(huán)境以及混凝土各材料的性能來決定混凝土的攪拌時(shí)長,一般在1-3分鐘之間,具體情況具體分析。攪拌時(shí)間不可過長或者過短,過長或者過短都會(huì)影響混凝土的和易性與強(qiáng)度。
2)選用適宜的下料速度來澆筑混凝土。在混凝土澆筑的過程中,要根據(jù)實(shí)際攪拌的情況進(jìn)行下料,一般選擇在前料攪拌均勻之后,如果下料過快,前料沒有攪拌均勻,就會(huì)造成原料堆積,原料搗拌不充分等,進(jìn)而產(chǎn)生沉降裂縫。
3)將混凝土充分振搗以排出混凝土中多余的水分和氣泡??梢酝ㄟ^多次振搗的方式來將混凝土振搗密實(shí)。首先,對(duì)混凝土進(jìn)行30s以內(nèi)的振搗,具體振搗時(shí)間根據(jù)混凝土原材料的性狀等進(jìn)行確定。其次,對(duì)特殊位置如梁、柱等進(jìn)行分層澆筑,在混凝土澆筑的一個(gè)小時(shí)之后對(duì)其進(jìn)行復(fù)振,以達(dá)到排除混凝土中水和空氣的最終目的,減少沉降產(chǎn)生的裂縫。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:商品混凝土配合比配筋率養(yǎng)護(hù)時(shí)間
一、商品混凝土現(xiàn)澆板裂縫出現(xiàn)的主要問題
(1)原材料的選用與檢驗(yàn)環(huán)節(jié)失控;(2)混凝土配合比設(shè)計(jì)中試配的次數(shù)不夠,未經(jīng)過收獲試驗(yàn)進(jìn)行論證;(3)混凝土生產(chǎn)運(yùn)輸和泵送過程發(fā)生中斷且時(shí)間較長,質(zhì)量失控;(4)鋼筋配置的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不能滿足商品混凝土的抗裂要求;(5)現(xiàn)澆板中管線設(shè)置部位不合理出現(xiàn)的問題;(6)混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)及拆模施工過程中出現(xiàn)的問題。
二、相應(yīng)的對(duì)策
1.嚴(yán)把原材料的質(zhì)量與檢驗(yàn)關(guān)
(1)水泥:必須具有出廠質(zhì)量說明書(合格證),并對(duì)其品種、級(jí)別、包裝、出廠日期進(jìn)行檢查,現(xiàn)場采樣經(jīng)試驗(yàn)合格后方可使用;亦采用水化熱較低、早期強(qiáng)度低、含堿量低、抗裂性能好的礦渣硅酸鹽水泥;同一構(gòu)件,同一施工部位亦采用同一廠家、同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)的水泥。
(2)粗細(xì)骨料:粗骨料進(jìn)場后,應(yīng)按批檢驗(yàn)其顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量、壓碎指標(biāo)及針片狀顆粒含量,必要時(shí)還應(yīng)檢驗(yàn)其他指標(biāo);粗骨料最大粒徑不宜超過板厚的1/3,且不得超過40mm。
(3)鋼筋進(jìn)場后,進(jìn)行外觀檢查并檢查合格證,按照見證取樣規(guī)定進(jìn)行送樣,檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。
(4)拌制水:宜采用飲用水,水質(zhì)應(yīng)符合JGJ63混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,未經(jīng)檢驗(yàn)不得使用。
(5)外加劑:必須具有出廠質(zhì)量證明書,并按批驗(yàn)收合格后分類存放,不得混放和混入雜物,選用時(shí)應(yīng)根據(jù)混凝土性能要求及施工條件,結(jié)合混凝土原材料性能、配合比以及對(duì)水泥的適應(yīng)性能等因素通過試驗(yàn)確定其摻量;在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,可加入水泥用量的2.5%緩凝減水劑,減少水泥用量,降低水灰比、減少水化熱,從而減少混凝土的自收縮。
2.優(yōu)化混凝土配合比
(1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行多次試配,并進(jìn)行收縮試驗(yàn),通過對(duì)比確定最終配合比;配合比中水灰比不宜大于0.6,水泥用量不宜小于300kg。(2)采用引氣型外加劑,其混凝土含氣量不宜大于4%,以免降低混凝土強(qiáng)度。(3)當(dāng)發(fā)現(xiàn)原材料質(zhì)量有較大變化時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行試配,調(diào)整配合比;根據(jù)具體的施工條件,確定適宜的坍落度,病派人現(xiàn)場檢測,符合要求后方可使用,并建立監(jiān)控資料。
3.嚴(yán)把混凝土生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)
(1)上料人員要嚴(yán)格按照混凝土配合比進(jìn)行原材料的計(jì)量,確保計(jì)量的準(zhǔn)確性;攪拌混凝土?xí)r,按照投料順序進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)間根據(jù)攪拌工藝及攪拌設(shè)備確定,拌合要均勻,以保證混凝土有良好的和易性。(2)混凝土在運(yùn)輸和泵送過程中,嚴(yán)禁往運(yùn)輸車筒體和泵機(jī)料斗內(nèi)任意加水;混凝土運(yùn)至現(xiàn)場時(shí),如拌合物出現(xiàn)離析或分層現(xiàn)象,應(yīng)使攪拌筒高速旋轉(zhuǎn),進(jìn)行二次攪拌;混凝土泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如必須中斷,中斷時(shí)間不得超過混凝土從攪拌至澆筑完畢允許的延續(xù)時(shí)間,且不得超過混凝土的初凝時(shí)間;如停泵超過15min,應(yīng)每隔4~5min開泵一次,每次使泵正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)兩個(gè)沖程,防止輸送管內(nèi)混凝土拌合物離析或堵塞。
4.增大配筋率,以增加結(jié)構(gòu)抗裂性
(1)當(dāng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不能滿足商品混凝土抗裂要求時(shí),可按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)增大配筋率,用以增加結(jié)構(gòu)抗裂性;在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi),鋼筋間距易取為150mm~200mm,病應(yīng)在板的未配筋骨表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1%;溫度收縮鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置,也可另行布置構(gòu)造鋼筋網(wǎng),并與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接或錨固。(2)優(yōu)先選用延性較好的鋼筋,若選用I級(jí)鋼,張拉率不得大于6%;加強(qiáng)鋼筋成品保護(hù),澆筑人員不得直接踩在鋼筋網(wǎng)片上,要設(shè)置架空板使?jié)仓藛T與鋼筋網(wǎng)片隔離,設(shè)置馬登將鋼筋墊起,保證鋼筋無彎曲、位移變形。
5.混凝土板中線管設(shè)置部位的處理
現(xiàn)澆板線管必須傾斜軸線方向設(shè)置,特別要避開橫向布置;每隔1m設(shè)置40mm小馬登,保證線管與鋼筋可靠隔離;線管上部距上表面10mm處設(shè)置間距200mm的寬鉛絲網(wǎng)片,加強(qiáng)現(xiàn)澆板混凝土薄弱部位的抗裂性。
6.加強(qiáng)混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)過程中的監(jiān)控
(1)針對(duì)商品混凝土現(xiàn)澆板伸縮較大的特點(diǎn),澆筑混凝土?xí)r每隔30m左右設(shè)置后澆帶。(2)混凝土澆筑中,下落高度不超過1.5m,混凝土不得成堆,及時(shí)出料、及時(shí)成活,以免產(chǎn)生離析現(xiàn)象,使得現(xiàn)澆板配料不均;嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行施工,選擇熟練的混凝土振搗工人,掌握好振搗時(shí)間,以保證混凝土振搗均勻、密實(shí),避免漏振、欠振,并做好混凝土施工記錄。(3)混凝土澆筑成型后,應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料薄膜,避免水分蒸發(fā);澆筑1h~2h后對(duì)混凝土二次振搗,以消除收縮裂紋及表面泌水,2h~3h后進(jìn)行二次壓面,并適時(shí)用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4)混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d,對(duì)有抗?jié)B要求的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d;留置混凝土同條件試塊,并設(shè)專人檢測混凝土強(qiáng)度增長情況,在其強(qiáng)度未達(dá)到1.2Mpa時(shí),不得在其上踩踏或安裝模板及支架。(5)嚴(yán)格按照GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中的強(qiáng)度要求確定模板拆除時(shí)間,拆模時(shí)要輕拿輕放,不得對(duì)樓層形成沖擊荷載,拆除的模板和支架要分散堆放并及時(shí)清運(yùn)。超級(jí)秘書網(wǎng)
三、效果驗(yàn)證
1.采取以上對(duì)策進(jìn)行商品混凝土的施工,取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益以及質(zhì)量效果,受到了建設(shè)單位、監(jiān)理單位的一致好評(píng),為創(chuàng)優(yōu)工程奠定了基礎(chǔ)。
2.通過在日照市水木清華小區(qū)中的運(yùn)用,針對(duì)商品混凝土收縮性較大的特點(diǎn)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料控制到施工過程中的控制等各個(gè)環(huán)節(jié)入手,減少和預(yù)控了商品混凝土的收縮,增強(qiáng)其抗裂性。
3.消除了商品混凝土現(xiàn)澆板裂縫,基本解決了由此引氣的鋼筋銹蝕、地面滲漏等質(zhì)量問題,提高了結(jié)構(gòu)安全性、耐久性及使用功能,未今后在施工中出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題提供了解決問題的方法與途徑。
關(guān)鍵詞:屋面裂縫事故處理
1工程概況
某幼兒園1995年8月開工,于1996年12月竣工交付使用,建筑面積1643m2,為一幢3層框架及部分磚混結(jié)構(gòu)建筑。鋼筋混凝土梁式樁基,三層局部樓面及屋面為井字梁結(jié)構(gòu)。于1999年3月發(fā)現(xiàn)①~⑤軸、A~D軸間井字梁兩側(cè)屋面板底以下部位出現(xiàn)多道肉眼可見的垂直裂縫。在清除表面粉刷層后發(fā)現(xiàn)裂縫沿構(gòu)件截面高度呈上寬下窄狀,寬度約0.5~1mm,多為表面裂縫,基本未貫穿梁底,且大都分布在跨中區(qū)域,在LB梁上的分布多于LA1及LA2梁,同時(shí)井字梁的周邊梁與其下砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了明顯的錯(cuò)位.
2裂縫原因分析
(1)該樓共設(shè)8個(gè)沉降觀測點(diǎn)。根據(jù)基礎(chǔ)沉降觀測結(jié)果,由于為樁基礎(chǔ),沉降量均較小,最大沉降量10.4mm,最小沉降量9.3mm,最大差異沉降僅1.1mm,故可排除基礎(chǔ)沉降量過大引起梁體裂縫的可能。
(2)對(duì)梁體進(jìn)行回彈測得混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C20,符合原設(shè)計(jì)要求,故可排除梁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足引起梁體開裂的可能。
(3)該井字梁結(jié)構(gòu)系夏季施工,原定屋面做法為剛性防水層上用1∶10水泥珍珠巖找坡,再做架空層隔熱,而后考慮鋁白色SBS具有反光、防漏的雙重作用,而改用鋁白色塑膜面SBS防水卷材替代架空層。通過實(shí)地檢查發(fā)現(xiàn),該防水材料已老化變質(zhì),其上鋁白色也已退盡。寧波地區(qū)冬季最低室外溫度在-5℃左右,室內(nèi)溫度可達(dá)到10℃,夏季室外溫度可達(dá)到38℃左右,在陽光直射處則可達(dá)到45℃以上,室內(nèi)溫度為30℃左右。該井字梁層面上雖做有珍珠巖找坡層,但厚度較薄,且其上SBS已失去原有的反光作用,故該層面保溫性較差,梁體的室內(nèi)外溫差無論冬夏季至少在10℃以上。
3設(shè)計(jì)計(jì)算的復(fù)核
現(xiàn)以LB梁為例進(jìn)行裂縫寬度復(fù)核。該構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)應(yīng)為三級(jí),最大裂縫允許寬度為0.3mm。復(fù)核工作分兩部分進(jìn)行。
(1)按受彎構(gòu)件驗(yàn)算梁體裂縫寬度,其最不利情況應(yīng)是荷載效應(yīng)與溫度效應(yīng)產(chǎn)生的彎矩疊加。因該梁是夏季施工的,冬季則產(chǎn)生收縮變形,梁頂與梁底的溫差使梁頂收縮大于梁底,因此,冬季溫度效應(yīng)產(chǎn)生的跨中彎矩與荷載效應(yīng)產(chǎn)生的跨中彎矩是同號(hào)的,即冬季二者的影響是疊加的。
經(jīng)計(jì)算得屋面綜合荷載q=7.58kN/m2,區(qū)格的長a和寬b分別為3.4m和3m,則荷載效應(yīng)產(chǎn)生的彎矩
Ml=0.34qa2b=0.34×7.58×3.42×3=4kN·m
而由構(gòu)件上下表面溫差產(chǎn)生的溫度彎矩Mt:
Mt=EIαΔt/h=Ebh2αΔt/12=2.55×104×250×700×700×10^-5×10/12=26000000N·mm=26kN·m
其中E為C20混凝土彈性模量取2.55×104N/mm2;α為C20混凝土線膨脹系數(shù),取1×10^-5,I為構(gòu)件截面慣性矩,矩形時(shí)為bh^3/12,(b為構(gòu)件寬250mm,h為構(gòu)件高度700mm);Δt為構(gòu)件上、下表面溫差,取為10℃。
因而M=Ml+Mt=89.4+26=115.4kN·m
按《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ10-89)》受彎構(gòu)件公式算得最大裂縫寬度Wmax=0.215mm<0.3mm。
(2)按受拉構(gòu)件驗(yàn)算梁體裂縫寬度。由于該梁為夏季施工,冬季則產(chǎn)生收縮變形,但受支座的約束,在混凝土內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。如夏季施工時(shí)的溫度為35℃,冬季按0℃計(jì)算,則冬夏溫差將達(dá)35℃左右。如近似按軸心受拉構(gòu)件驗(yàn)算,則可算得最大裂縫寬度Wmax=0.82mm>0.3mm。
由計(jì)算過程中得知,溫度變形產(chǎn)生的伸縮應(yīng)力很大(本例為781kN),雖然計(jì)算中已考慮了鋼筋混凝土構(gòu)件同磚混結(jié)構(gòu)的協(xié)同變形因素,但由于兩者的線膨脹系數(shù)不同,磚混部分還是對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生了較大的約束。
(3)很明顯,本工程屋面井字梁側(cè)面出現(xiàn)裂縫的主要原因是由于冬夏季溫差引起的混凝土收縮變形以及冬季室內(nèi)外溫差所產(chǎn)生內(nèi)力效應(yīng)的影響疊加于荷載效應(yīng)的綜合作用結(jié)果。因該梁是在夏季施工的,而且保溫隔熱措施較差,在冬季的低溫下,沿梁長方向產(chǎn)生收縮。當(dāng)收縮變形受到支座的約束時(shí),在梁體內(nèi)產(chǎn)生了拉應(yīng)力。由于混凝土的抗拉強(qiáng)度較低,當(dāng)拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生裂縫。此外,設(shè)計(jì)中沒有按構(gòu)件由于溫度收縮變形引起的拉應(yīng)力進(jìn)行抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算,抗拉筋明顯不足,也是導(dǎo)致井字梁構(gòu)件裂縫的主要原因之一。由于LA1、LA2梁配筋大于LB梁,故裂縫在LB梁上分布較廣。
4處理措施
該工程從竣工到發(fā)現(xiàn)裂縫已經(jīng)過兩年多時(shí)間,此后又經(jīng)過近三個(gè)月的現(xiàn)場裂縫發(fā)展的觀測,證實(shí)裂縫的開展已處于穩(wěn)定狀態(tài)。引起構(gòu)件裂縫的主要因素——混凝土收縮變形由于各種井字梁及其支承系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變形已趨穩(wěn)定,同時(shí)按溫度效應(yīng)與荷載效應(yīng)組合驗(yàn)算構(gòu)件抗彎強(qiáng)度證明梁截面承載力能夠滿足使用要求,故工程上僅按溫度裂縫的因素對(duì)構(gòu)件作了如下處理。
(1)改善屋面保溫性能??紤]到原有屋面防水材料SBS已老化變質(zhì),為防止屋面滲漏,揭去重做。同時(shí)重新在屋面上鋪設(shè)了架空層,以降低梁體的冬夏季溫差與室內(nèi)外溫差。
(2)鑒于構(gòu)件裂縫寬度較小,故采用表面處理法施工。具體方法為:鑿去裂縫兩側(cè)各寬5cm范圍內(nèi)的粉刷層,對(duì)裂縫處用水沖洗,然后刷摻有107膠的水泥漿,最后用1∶2水泥砂漿抹平鑿出的凹槽。對(duì)井字梁邊梁與支承墻體間的錯(cuò)位處,先貼上寬300mm的鉛絲網(wǎng),再用水泥砂漿進(jìn)行重新粉刷。同時(shí)在構(gòu)件修補(bǔ)后經(jīng)過一年左右的跟蹤觀測,沒有發(fā)現(xiàn)新裂縫產(chǎn)生,因此可以認(rèn)定以上分析結(jié)果以及裂縫處理方法是正確的。
5結(jié)束語
對(duì)于象井字梁構(gòu)件這類體量較大,相互之間約束又較多的混凝土構(gòu)件,為防止產(chǎn)生溫度裂縫可采取如下一些措施:
(1)選擇適宜的季節(jié)澆注混凝土。因?yàn)榛炷恋目估瓘?qiáng)度較低,為防止其收縮變形使梁體內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力,應(yīng)盡量選擇溫度低的季節(jié)澆注。必須在熱天澆筑時(shí),可采用冰水或深井水拌制,或設(shè)置簡易的遮陽裝置,并對(duì)骨料進(jìn)行噴水預(yù)冷卻,以降低混凝土的攪拌和澆筑溫度。
(2)選用水化熱小和收縮小的水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥),選用級(jí)配良好的骨料,并嚴(yán)格控制砂、石子的含熱量,盡量降低水灰比,合理使用減水劑,加強(qiáng)振搗,以減少水化熱,提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。
(3)做好保溫隔熱工作,盡量減少構(gòu)件的冬夏季溫差和室內(nèi)外溫差。
1、交通工程施工混凝土裂縫類型和原因分析
交通工程涉及到的內(nèi)容比較,其中比較突出的就是道路橋梁工程的施工,在交通工程施工中,由于受到諸多因素的影響,就存在著施工裂縫質(zhì)量問題,裂縫類型也比較多樣,筆者就對(duì)這些裂縫類型以及產(chǎn)生的原因進(jìn)行簡要分析。
1.1 荷載裂縫類型及產(chǎn)生的原因
交通工程施工混凝土裂縫類型中,荷載裂縫是比較重要類型,在道路橋梁施工中承受比較大的動(dòng)靜荷載,如果超過了道路橋梁自身的承受能力就會(huì)產(chǎn)生裂縫[1]。在荷載變化下也會(huì)引起次生應(yīng)力產(chǎn)生次生裂縫。這些裂縫不會(huì)對(duì)道路橋梁工程的安全產(chǎn)生直接未接,但受壓區(qū)的混凝土?xí)霈F(xiàn)起皮以及短裂縫,如果不能及時(shí)性對(duì)其采取措施進(jìn)行防治,就會(huì)對(duì)道路橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全帶來威脅。
1.2 收縮裂縫類型及產(chǎn)生的原因
混凝土裂縫類型中收縮裂縫是較為常見的,結(jié)合不同原因也有著不同類型,有塑性收縮以及干縮和自生收縮等類型。發(fā)生比較多的就是塑性收縮,在混凝土的養(yǎng)護(hù)中發(fā)生頻繁。主要就是混凝土水化反應(yīng)比較劇烈,骨料自重情況下出現(xiàn)吸塵,造成混凝土失水收縮,在這一過程中就會(huì)沿著鋼筋方向產(chǎn)生裂縫。在鋼筋混凝土構(gòu)件當(dāng)中鋼筋對(duì)混凝土收縮產(chǎn)生約束作用,這會(huì)進(jìn)一步加劇裂縫產(chǎn)生。
1.3 沉降裂縫類型及產(chǎn)生的原因
由于在施工中對(duì)道路橋梁施工要求比較高,在其承載能力的要求上就有著嚴(yán)格要求,在工程的基礎(chǔ)對(duì)其承重要求不能得以有效滿足的時(shí)候,就比較容易出現(xiàn)地基的沉降,這一不均勻的沉降就會(huì)造成混凝土構(gòu)件產(chǎn)生附加力。在這一應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度就會(huì)造成結(jié)構(gòu)開裂,對(duì)道路橋梁的使用安全性造成很大威脅。
1.4 溫度裂縫類型及產(chǎn)生的原因
交通工程施工過程中,混凝土裂縫類型中溫度裂縫也是重要裂縫類型。這一類型的裂縫產(chǎn)生主要是混凝土的熱脹冷縮造成[2]。在混凝土的內(nèi)外溫差比較大的情況下,混凝土體積就會(huì)產(chǎn)生變化,混凝土變形會(huì)受到約束,在內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,溫度的加劇變化在產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土自身的抗拉強(qiáng)度時(shí)候,就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。結(jié)合混凝土施工角度,造成這一裂縫的主要因素就是水化熱散失比較慢,對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作沒有做到位,從而就出現(xiàn)了這一類型的裂縫。
2、交通工程施工混凝土裂縫防治技術(shù)應(yīng)用
為保障交通工程施工混凝土質(zhì)量,對(duì)裂縫防治技術(shù)的應(yīng)用就比較重要,筆者就交通工程施工混凝土裂縫防治技術(shù)應(yīng)用提出了幾點(diǎn)方法,如下所述:
2.1 加強(qiáng)混凝土施工原材料的質(zhì)量控制
保障混凝土施工質(zhì)量,在原材料的質(zhì)量控制上就要充分重視,要在滿足強(qiáng)度以及抗裂要求基礎(chǔ)上,對(duì)水灰比要盡量小,減少水化反應(yīng)的熱量釋放,這樣就能減少裂縫質(zhì)量問題出現(xiàn)。在對(duì)集料級(jí)配的選擇方面也要充分重視,選擇集料級(jí)配不能得以優(yōu)化,就會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度,會(huì)造成混凝土收縮加大[3]。對(duì)粗細(xì)骨料的質(zhì)量要加強(qiáng)控制,最大化減少骨料中出現(xiàn)雜質(zhì)。對(duì)水泥的型號(hào)選擇以及質(zhì)量的控制要充分重視,選擇水化熱小的水泥材料。
2.2 充分重視混凝土施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用
避免混凝土裂縫出現(xiàn),就要在混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用方面加強(qiáng)重視,對(duì)混凝土澆筑方面要注重優(yōu)化,嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度,在高溫季節(jié)的施工中,就要采用符合要求的低溫地下水進(jìn)行拌和,并對(duì)碎石實(shí)施降溫處理,避免陽光暴曬[4]?;炷翝仓耙獙?shí)施坍落試驗(yàn),保障符合設(shè)計(jì)要求,在進(jìn)行澆筑的時(shí)候可采用斜向分層以及薄層循環(huán)和二次振搗等工藝實(shí)施,混凝土澆筑每個(gè)分層進(jìn)行布設(shè)兩道振動(dòng)棒,首個(gè)可布置在混凝土入模處,對(duì)混凝土的振搗密實(shí)度要能保證,再個(gè)進(jìn)行布設(shè)在斜向分層斜坡,對(duì)兩層混凝土整體質(zhì)量要能保證。
2.3 科學(xué)對(duì)混凝土施工養(yǎng)護(hù)工作實(shí)施
避免出現(xiàn)混凝土裂縫,就要在混凝土養(yǎng)護(hù)工作方面能科學(xué)化實(shí)施。在立模施工混凝土方面,拆模也是比較重要的環(huán)節(jié),要充分重視時(shí)間的有效控制,拆模的時(shí)候晝夜平均氣溫要注意觀察,混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)是避免裂縫出現(xiàn)的重要環(huán)節(jié),對(duì)于交通領(lǐng)域混凝土裂縫質(zhì)量控制,就要能遵循施工規(guī)范的一般要求,對(duì)養(yǎng)護(hù)時(shí)間以及溫度和養(yǎng)護(hù)的濕度等進(jìn)行充分重視,在路面紋理制作后半小時(shí)就要實(shí)施灑水養(yǎng)護(hù)方式,最大化減少干縮裂縫的出現(xiàn)。