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分析无梁楼盖裂缝走向原因与处理论文

篇1:分析无梁楼盖裂缝走向原因与处理论文

分析无梁楼盖裂缝走向原因与处理论文

摘要:随着社会经济的发展,人们的生活水平与生活质量也有了显著的提高,建筑工程虽然在不断增多,但仍然无法满足人们的需求,越来越多的大面积地下室被利用起来,对于裂缝的处理首先要分析其开裂的原因,既不能忽视隐患的存在,也不能对裂缝产生恐惧感,采取科学的态度进行认真的分析和处理,具有重大的经济效益和现实地社会价值。因此,我们将会对无梁楼盖(地下室顶板)裂缝走向进行分析与处理。

关键词:地下室顶板;裂缝的分析与处理;设计

由于使用了现浇地下室底板,房屋的整体性、适用性、耐久性和结构安全性都得到了充分的保证。然后,地下室底板裂缝的问题也时常出现,无梁楼盖结构相对框架梁板结构,减少了结构构件占用的空间,充分利用了净空。无梁楼盖结构在满足建筑功能要求的同时,还能大大降低层高,减少开挖成本,节约建设的费用,因而被现阶段的大型地下室项目广泛采用。

1、关于无梁楼盖(地下室顶板)裂缝的原因分析

1.1地下室顶板(无梁楼盖)结构裂缝产生位置及相关限制

为住户的使用面积做了很好的拓展空间。但是由于地下室顶板属超长、超宽混凝土结构,由此所表露出的裂缝现象就会格外引人注意,而无梁楼盖(地下室顶板)的质量是否过关,将会直接影响建筑物的使用长久性。由于混凝土的抗拉强度远低于其抗压强度,此拉应力大于混凝土的极限杭拉强度时,就会在构件内部出现裂缝。

(1)活荷载为均布荷载且不大于恒荷载的3倍,不考虑活荷载的不利组合。

(2)每个方向至少应有三个连续跨。

(3)任一区格内的长边与短边之比应不大于2。

(4)同一方向上的最大跨度与最小跨度之比应不大于1.2,且两端跨不大于相邻的内跨。

1.2裂缝产生影响较大的因数

一般地下室顶的地面可作为花园、绿地或道路,按照消防要求,这些道路要能承受消防车荷载,由于无梁楼盖结构的等效计算方法在有关书籍上并没有介绍,所以在实际的设计过程出现很多的处理方式。车轮压力扩散以后的最外应力边线之间的距离都大于计算板宽,等效后的活荷载比较保守,因此按等效活荷载可行。提高混凝土的极限拉伸限度。在制作混凝土的过程中,选择良好的粗骨料,严格控制混凝土中的水泥含量,更好地加强砼的振捣,从而能够更好地提高砼的抗拉强度和密实度,以便减小收缩变形情况,从而保证砼的施工质量。另外,在混凝土预制的过程中,要加强砼的早期养护,提高砼早期的弹性模量和抗拉强度。在混凝土浇筑的时候,要采用防水隔热材料覆盖裸露表面,从而减少内外的温差,防止温度应力的出现。在混凝土底板保养过程中,保湿的作用是使尚在混凝土强度发展阶段,保湿能够防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝,另外加强保湿作用也可使水泥的水化热顺利进行,提高混凝土的极限拉伸强度,从而能够更好地防止地下室底板开裂。

1.3裂缝位置的受力分析

无梁楼盖是由楼板、柱和柱帽组成的板柱结构体系,楼面荷载直接由板传给柱及柱下基础。柱上板带可以近似认为是超宽梁。其受力机理为:部分楼面荷载通过柱上板带直接传递给柱,其余部分荷载对柱上板带产生扭矩进行传递,柱上板带视为扭臂,柱上板带又将这些扭矩及弯矩传递给柱,由柱承受竖向荷载及弯矩,最终由柱传递给基础。混凝上采用泵送,要求坍落度大,板的表面积与其体积之比较大,也都是板易开裂的因素。当然已浇筑的其他竖向构件也同样会对顶板的收缩产生侧向约束,只是地下室连续墙的刚度大,浇筑时间早,约束力强。所以说,为了防止底板的开裂,在混凝土中应该掺加适量的膨胀剂,水泥和膨胀剂结合之后机会产生是混凝土产生膨胀,就可以抵抗收缩应力的作用。另外,在混凝土中惨入一定的膨胀剂能够较少水泥的使用数量,降低水化热的现象。这样一来,通过惨加膨胀剂就能够防止混凝土收缩变形而造成的底板裂缝,保证地下室底板的整体寿命。

2、地下室裂缝的处理

2.1优化结构布置

影响结构持久承载力,修补处所用材料及颜料配比与原地面施工时相同。但从裂缝控制分析,车道纵向长度为117m,未设置伸缩缝,纵向分布钢筋配筋率只有φ[email protected],不足以抵抗因混凝土收缩和温度变化较大而产生的拉应力。楼板及墙体的温度变化趋于一致,不会因此再引起附加的.应力同时,由于地下室板有人防要求,承载力较富余,故对裂缝不必做补强处理。凝土板底采用碳纤维布双向补强加固。碳纤维布加固结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。楼板混凝土在浇筑振捣过程中会产生大量泌水,应采取措施及时排除多余水分,并将表面搓毛和抹压,以利减少混凝土早期裂缝,提高混凝土表面强度。

2.2加强容易出现裂缝地方钢筋的布置

裂缝产生的主要原因是温度和应力综合作用,不是结构性裂缝,对安全构造功能不会重大有影响,以后产生的裂缝不是很重要。无论是按单向板设计还是按双向板设计,是单跨还是多跨连续板设计;无论是板端支承在砖墙上还是支承在过梁或剪力墙内,受力状态考虑都是局限于楼板平面的应力变化(按弯矩配置抵抗正、负弯矩的受力钢筋)、板平面的受剪变形。由于有限元的计算原理所致,对于楼板的有限元划分长度不一样可能会对计算结果产生一定的影响。在实际使用过程中发现软件在柱上板带配筋时未能考虑柱帽的作用,导致局部应力、配筋突变,不符合基本的力学规律。

2.3施工措施来减小裂缝的产生

为减小施工过程中裂缝产生,混凝土板底采用碳纤维布双向补强加固。混凝土失去模板的约束后,由于表面淋水,再有横向受力钢筋的约束,只能沿纵向发展,膨胀剂补偿混凝土的收缩就完全失去了作用,其次淋水养护使板上表面温度急剧降低,加大了温度应力。楼板混凝土浇注完后,为防止水分过快蒸发,形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝,混凝土表面应及时覆盖和浇水养护,尤其在炎热的夏季和大风天气应经常保持混凝土表面湿润。既不能忽视隐患的存在,也不能对裂缝产生恐惧感,采取科学的态度进行认真的分析和处理,具有重大的经济效益和现实地社会价值。也可以采取加强结构构件的刚度或增设除按通常承载力计算所需要结构构件配筋量外的构造配筋。

3、结语

我们不难看出前期加强施工管理,合理组织施工,对施工工程中一些工序质量的严格控制,可以减少今后使用过程中出现一些本可以避免的隐患。裂缝的处理可采取压力灌注改性环氧树脂,对于该类型裂缝的处理可采取压力灌注改性环氧树脂,确保有裂缝部位均填实,达到封闭裂缝和防水作用,只要措施采取得当并严格执行,裂缝控制就能取得较好的效果。

篇2:交通桥横梁裂缝原因分析及处理

交通桥横梁裂缝原因分析及处理

裂缝产生的原因是多方面,并不是由单一原因造成的,它的'多因性也经常困扰着工程技术人员,要想控制或减少裂缝的产生,有必要了解其产生的机理,在施工中加以控制.

作 者:陈广新  作者单位:喀什地区水利水电勘测设计院,新疆喀什,844000 刊 名:城市建设与商业网点 英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年,卷(期): “”(14) 分类号:U4 关键词:交通桥横梁   裂缝   原因  

篇3:浅谈混凝土裂缝预防与处理论文

浅谈混凝土裂缝预防与处理论文

【论文关键词】:混凝土裂缝;预防措施;处理修补

【论文摘要】:在建筑工程施工中混凝土裂缝的产生是一项质量通病,因此对混凝土裂缝的事先预防,以及产生后的修补处理是建筑生产过程中较为普遍的现象,应有足够的重视。

在建筑工程施工中,混凝土裂缝的产生是一个普遍存在的问题,而裂缝的解决也是一个较为棘手的问题。混凝土裂缝产生的原因是多方面的,有变形引起的:如收缩、膨胀、沉降等原因引起的裂缝;有外部荷载引起的:混凝土养护不当;外添加剂问题等引起的裂缝。

混凝土裂缝的.产生若不加以预防采取措施解决,它的进一步发展延伸会导致内部钢筋等产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、抗渗性能、耐久使用年限,甚至会影响人民的生命及财产安全。在工程中完全消除裂缝是不可能的,规范中也有明确规定对有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽、深度的裂缝。但作为施工过程中应尽量采取有效的预防和技术保障措施来有效的控制裂缝的产生,尽量少产生或尽量减少裂缝宽度、深度,尤其要避免出现在关键部位或有害裂缝。

混凝土中常见的裂缝主要有以下这些:①干缩裂缝;②塑性收缩裂缝;③沉降裂缝;④温度裂缝;⑤化学反应引起的裂缝。

1. 干缩裂缝的产生原因及主要预防措施

一般出现在混凝土浇筑完毕养护后的一周左右,这种裂缝的产生是由于混凝土表面水分蒸发过快而内部变化较小产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩裂缝的产生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性质和用量以及外添加剂等因素有关。因此为了防止干缩裂缝的产生可采取以下预防措施:①选用收缩量较小的水泥,如采用中低热水泥和粉煤灰水泥;②控制水灰比,掺适量减水剂;③施工中控制配合比,用水量不得超过配合比中的用水量;④注重混凝土的养护;⑤设置合理的收缩缝。

2. 塑性收缩裂缝的产生原因及主要预防措施

塑性收缩裂缝是由于混凝土表面失水过快引起的,一般在干热、大风天气容易产生;影响的因素主要有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速及相对湿度等。

预防措施主要有:①选用干缩性小、早期强度高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;②严格控制水灰比,添加高效减水剂,减少水泥用量和用水量;③浇筑混凝土前浇水湿润基层和模板;④及时养护,避免高温或大风导致水分的过量过速蒸发。

3. 沉降裂缝的产生原因及主要预防措施

沉降裂缝是由于基层的不均匀沉降或模板支撑间距过大或模板本身刚度不足等原因所致。预防的主要措施有:①基土要分层夯实和加固;②保证模板的足够刚度,支撑间距要按计算模板方案操作;③防止基底被水浸泡;④注意拆模时间及顺序;⑤在冻土上搭设要采取一定的预防措施。

4. 温度裂缝的产生原因及主要预防措施

温度裂缝都产生在大体积混凝土表面或温差较大的地区。由于混凝土体积大,大量水化热积聚在内部不易散发,导致混凝土内部温度急剧上升,而外部散热较快,从而产生内外的较大温差,使得内外热胀冷缩程度不同,使得混凝土表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉极限强度时就产生裂缝。主要预防措施有:①选用低中热水泥;②减少水泥用量;③降低水灰比;④改善骨料级配,掺加外添加剂减少水泥用量降低水化热;⑤改善混凝土搅拌工艺,降低混凝土浇筑温度;⑥掺加一定的减水、增塑、缓凝等外加剂,改善混凝土的流动性、保水性、降低水化热;⑦高温季节注意控制混凝土温升,降低浇筑时温度;⑧大体积混凝土合理安排施工工序、分层分块浇 筑,利于及时散热,减小约束;或在大体积混凝土内部设置冷却管道,减小内外温差;加强温度监控及时采取冷却措施;⑨预留温度缝;⑩容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋或纤维材料减少裂缝产生的机率。

5. 化学反应引起的裂缝及主要预防措施

混凝土搅拌后碱性骨料产生的一些碱性离子与某些活性骨料产生化学反应,吸水体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这些裂缝一般出现在结构使用期间,一旦发生很难补救。主要预防措施有:①选用低碱水泥、外加剂或碱活性小的骨料;②添加外加剂降低碱骨料反应。

混凝土振捣不良或钢筋保护层不足,使得外界物质容易侵蚀钢筋,使得体积增大,导致沿钢筋方向的混凝土开裂。主要预防措施有:①保证钢筋保护层厚度;②保证混凝土良好级配,振捣密实;③对钢筋事先采取防锈蚀措施。

以上是混凝土结构产生裂缝的一些具体原因及针对性事先控制裂缝产生的一些预防措施。但是在生产施工过程中并不是预防了就能绝对避免,只是减少发生的概率而已,因此裂缝的后期处理弥补就必不可少。

(1)表面修补

这是一种简单的修补方法,针对混凝土表面开裂不影响结构稳定及承载力的情况。通常处理只在表面涂抹水泥浆、环氧胶泥等,同时为了防止进一步开裂可在裂缝表面粘贴玻纤网布等。

(2)结构加固

当裂缝影响结构安全时,采取加大截面积,外包型钢、粘贴增强纤维网布、喷射混凝土补强加固等措施保证结构安全。

(3)灌浆法

主要适用对混凝土结构有影响且有抗渗要求的裂缝,用压力设备将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入裂缝,使它硬化后和混凝土形成整体。

(4)嵌缝法

此法是沿裂缝凿槽,后嵌填止水材料。

(5)混凝土置换法

对于损坏严重的混凝土,先将其剔除,后置换入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂浆、改性聚合物混凝土等置换。

(6)电化学防腐法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐作用。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是比较常用的方法,这些方法受环境影响小,可以长期防腐。

(7)自身愈合法

在混凝土中掺入某些特殊成分,如含粘结剂的液芯纤维或胶囊,在混凝土内部形成仿生自愈的效果,当产生裂缝时分泌出液芯纤维使裂缝自身重新愈合。

混凝土裂缝的产生是一种较为普遍的现象,它的出现影响建筑物的抗渗性能、使用功能或是结构的安全;因此在实际的生产中对混凝土裂缝的产生原因分析以及采取相应的预防和后期处理对保证建筑物的安全和使用十分重要。

分析无梁楼盖裂缝走向原因与处理论文

篇4:地下室混凝土裂缝控制的分析与处理论文

地下混凝土裂缝是一个普遍存在的质量问题,影响建筑物的使用功能,影响结构的合理使用年限,同时也是一个综合性难题,需要通过设计、施工、优选材料等环节全面控制,才能有效防范裂缝的产生。

1、地下室混凝土裂缝成因分析

1.1结构设计方面的因素

约束是产生结构变形裂缝的必要条件。根据约束应力的来源,约束可分外约束和内约束。地下室结构一般为全现浇结构,所受约束复杂,易形成较大的约束应力。墙板结构的几何特性和构造钢筋配置状况等,是地下室外墙内约束产生的主要因素。地下室底板会对外墙板形成较强的外约束。当应力超过一定范围造成裂缝后,若结构设计刚度过低,结构变形难以在一定范围内自由伸展,则会加速裂缝发展。

1.2材料性能的因素

地下室结构使用的混凝土,水灰比高、砂率大、骨料粒径小,其收缩较大。同时地下室中大体积混凝土构件较多,易产生较大的温度应力,造成温度裂缝。此外,外加剂、掺合料的种类、数量、时机不当都会降低结构抗裂性。

1.3施工方面的因素

首先,施工不当。如施工现场擅自加水,改变混凝土配合比,造成泌水,引起干缩裂缝。如果供料不及时,导致浇筑停歇时间超过终凝时间,或者主要结构部位模扳支撑不牢及拆模过早,使混凝土强度增长不足时负荷或变形过大,都会造成裂缝。其次,振捣不当。浇筑过程中欠振漏振会造成混凝土表面麻面内部不密实、露筋、蜂窝;过振会造成混凝土分层离析、表面浮浆,引起混凝土不均匀沉降收缩而致开裂。施工中常发现施工人员没有及时进行二次振捣和多次抹压,导致窄细的、浅表性裂缝不断发展,最终造成贯穿性裂缝。最后,养护不当。不正确的现场养护方式是引起混凝土收缩开裂的重要原因,常见情况有:

(1)浇筑后,混凝土起始养护不及时,表面水分蒸发较快,进而发生收缩开裂。

(2)养护的时间过短。部分施工单位为缩短工期压缩养护时间,造成干缩裂缝。

2、混凝土裂缝的控制措施

2.1设计方面

(1)设计中的“抗与放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗与放”的关系。混凝土结构在硬化和使用过程中必然会产生一定量的收缩、变形,从而导致结构的变形。如果结构完全处于自由变形无约束状态下,则内应力为零,也就不可能产生裂缝。若结构处于约束状态下,首先要求是应有足够的变形余地,如果结构满足此要求,则不产生约束应力。如不满足此要求,则必然会产生约束应力,当约束应力超过混凝土的抗拉强度时,导致混凝土开裂。因此,对于处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,必须采取有力措施,用“抗”的办法来防止混凝土裂缝的`产生。在结构设计中,设计人员应灵活地运用“抗与放”相结合的办法,在结构选择方面和材料选择方面采取综合措施,采用“抗与放”结合、或有主次之分的设计原则。

(2)设计中应尽量避免结构断面突变,避免因尺寸效应而带来的应力集中。如因结构或造型方面等原因无法避免,应充分考虑采用加强措施,避免结构因此而产生裂缝。

(3)在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而直接或间接造成的。我们知道,普通混凝土在干燥环境下永远呈收缩趋势,要解决由于收缩而产生的裂缝,利用膨胀剂的膨胀性能来补偿混凝土的收缩无疑是从根本上解决了因收缩而产生的混凝土裂缝问题。

(4)重视构造钢筋的配置。在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,严禁对构造钢筋的随意抽撤,特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择,以避免此类裂缝的产生。

2.2材料选择和混凝土配合比设计

(1)根据结构选择合适的混凝土等级及水泥品种、等级,应尽量避免采用早强高的水泥。

(2)选用级配优良的砂、石原材料,含泥量要小。

(3)优化配合比设计,为降低水化热,应适当提高粉煤灰掺加量,可以明显地降低水泥用量、降低水灰比。谨慎使用掺有微膨胀剂的外加剂。

2.3现场施工操作方面

(1)浇捣工作:浇捣时,振捣棒要求快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡,对减少混凝土裂缝有利。

(2)混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对混凝土的早期养护工作尤为重要。新浇混凝土强度极低,必须采取一定的养护制度,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩裂缝。

(3)混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。利用浇水保温措施,覆盖塑料薄膜、麻袋等进行隔绝养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

(4)避开暴雨和高温季节施工:混凝土在雨季施工中坍落度偏大,影响混凝土质量。因此,我们将尽量避免混凝土浇捣在雨天进行,如无法避免,则采取混凝土开盘前根据砂石含水率,调整配合比,适当减少加水量,合理使用外加剂等一系列措施,确保工程质量。夏季高温天气浇筑混凝土,混凝土温度高,凝结快,这样就容易产生接茬不良和振捣不及时出现混凝土内部不密实,所以施工间隔时间尽可能缩短。白天浇筑的混凝土,由于夜间温度降低和混凝土产生热量形成混凝土内外温差,易于产生裂缝。因此,避开白天温度大于35度施工,尽量选择夜间施工,而且混凝土冷却时的容积变化大,大体积混凝土更易出现裂缝。

2.4混凝土养护措施

对于养护,可采取的措施是表面淋水,覆盖如塑料薄膜等材料,防止水分蒸发。但刚浇筑完毕的混凝土应等水化热峰值回落时再洒水,避免混凝土表面温度骤然降低,导致早期收缩裂缝。潮湿养护至少持续两周以上。保温养护主要目的是提供适宜混凝土硬化反应的温度条件。养护时可在结构表面或四周模板外覆盖保温材料如锯末、草袋或草垫、塑料薄膜等材料进行养护。保温养护的时机要把握好,如果气温较低,混凝土浇筑后就应立刻进行,而气温较高的情况下如在夏季,则最好在混凝土温度开始下降后进行。

综上所述,地下室混凝土裂缝是一个普遍存在的质量问题,影响建筑物的使用功能,影响结构的合理使用年限,同时也是一个综合性难题,需要通过设计、施工、优选材料等环节全面控制,才能有效防范裂缝的产生。

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制“抗与放”的设计原则[M].北京:国建筑工业出版社,.

[2]赵敏娟,蒲明贤.谈混凝土裂缝原因及防治[J].山西建筑,,34(30).

篇5:钢筋混凝土水池裂缝的分析与处理

钢筋混凝土水池裂缝的分析与处理

基于在实际工程设计中温差的大小对钢筋混凝土水池池壁内应力的影响是个容易被忽视的问题,运用理论和试验相结合的`方法,通过对钢筋混凝土水池在施工完成后产生裂缝的工程实例进行较为系统的计算、分析,讨论了此温度应力的影响效应.并在池壁裂缝的修补及设计中提出了增设环箍加固→裂缝修补→最终加固三个程序的处理方法,最后提出了在施工中应注意的事项.

作 者:刘声远 孙颖 齐向阳 LIU Sheng-yuan SUN Ying QI Xiang-yang  作者单位:刘声远,LIU Sheng-yuan(辽宁科技大学,建筑与艺术学院,辽宁,鞍山,114051)

孙颖,SUN Ying(辽宁省铁法煤业集团小明矿,辽宁,调兵山,112700)

齐向阳,QI Xiang-yang(中国石油,辽阳石化公司研究院,辽宁,辽阳,114011)

刊 名:辽宁工程技术大学学报(自然科学版)  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF LIAONING TECHNICAL UNIVERSITY 年,卷(期):2007 26(2) 分类号:O347 关键词:温差   钢筋混凝土   裂缝   温度应力  

篇6:大体积混凝土裂缝原因分析及控制措施论文

大体积混凝土是指混凝土结构实体最小尺寸超过1米的大体量混凝土或者预测因混凝土水化热会出现有害裂缝的混凝土。在新形势下,高层建筑、超高层建筑、大型桥梁等层出不穷,混凝土构件的体量也日渐变大,大体积混凝土结构应运而生,面积较大、体积较厚,极易出现裂缝问题,大幅度降低了工程质量,必须综合分析大体积混凝土裂缝的成因,通过不同途径采取有效的预防措施,避免大体积混凝土裂缝频繁出现。

1.大体积混凝土裂缝的成因

1.1收缩裂缝

混凝土收缩是指混凝土拌合物硬化过后体积逐渐减小的现象,是自发的,和水泥特性紧密相连。混凝土收缩受到外部约束的时候,比如,钢筋、模板,混凝土内部会产生拉应力,一旦超过混凝土抗拉强度,混凝土便会出现裂缝问题。由于收缩的原因各不相同,混凝土收缩类型收缩并不单一,即温度收缩、塑性收缩、自收缩、干燥裂缝。以“自收缩”为例,c-s-H凝胶是泥水化反应的核心产物,其体积不超过水泥、水二者之和,也就是说,固相体积增加的同时,水泥浆体却在不断减小,这便是自收缩,2/3的硅酸盐水泥浆体全都水化之后,理论上体积会减缩7%-9%。

1.2温度裂缝

在混凝土凝固过程中,水泥水化会释放大量的水化热,从而使混凝土内部的温度随之上升。大体积混凝土结构在内外环境温差的作用下,结构内温度会随时间增长而降低,直至达到多年平均气温水平。混凝土的温度变化过程分为温升、冷却降温、稳定三个阶段。大体积混凝土的温度变化会引起温度变形,受到约束产生温度应力,当拉应力超过抗拉强度时产生裂缝。

1.3环境条件

环境温度和湿度的变化会在混凝土内部形成变化不均匀的温度场和湿度场,促使内部微裂缝的发展,进而形成表面的宏观裂缝。大体积混凝土工程施工时,如果遇到连续的低温天气,混凝土浇筑后就会因为内外温差过大而产生混凝土裂缝。连续阴雨天气下,过多的雨水会渗入混凝土内部,影响混凝土的凝固,造成微小裂缝的扩展。混凝土浇筑之后及时完善的养护可以减小收缩变形。

1.4施工裂缝

施工中所产生的裂缝原因较多,主要是由于人工操作的原因,施工工艺的选择,施工裂缝产生的原因众多,而其裂缝的分布是随机的,一般主要是由于浇筑与模板粘合的不充份,或是进行浇筑时较快,其浇筑的程序缺少正确的方式等,以上这些原因都会导致混凝土产生裂缝,对水利工程的质量产生影响。

2.控制措施

2.1优选混凝土各种原材料

2.1.1水泥的选择

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的.矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥,并尽量降低混凝土中的水泥用量,以降低混凝土的温升,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。

2.1.2骨料的选择

在选择粗骨料时,可根据施工条件,尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量,也可以相应减少水泥用量,还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。在选择细骨料时,采用平均粒径较大的中粗砂,从而降低混凝土的干缩,减少水化热量,对混凝土的裂缝控制有重要作用。

2.1.3掺加外加料和外加剂

掺加适量粉煤灰,可减少水泥用量,从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于30%。掺加适量的减水剂,它可有效地增加混凝土的流动性,且能提高水泥水化率,增强混凝土的强度,从而可降低水化热,同时可明显延缓水化热释放速度。

2.2坚持科学的施工工艺

(1)根据工程的具体情况,通过计算温度应力来确定混凝土浇筑方式。可以选取夜间进行浇筑工作,从而减小温差应力,减少裂缝的产生。浇筑时据混凝土泵送产生的坡度,在混凝土卸点和坡角处布置振捣点,确保混凝土振实。因混凝土的流动性很大,泵送混凝土浇筑完毕之后,为消除混凝土表面裂缝,要在混凝土初凝之后、终凝之前进行二次振捣,提高混凝土防水性能。充分的振捣可以有效减少结构性裂缝。(2)在整个施工过程中要做好对温度的测量、控制工作。采用先进的测温装置做好温度记录,可以全面、准确的掌握大体积混凝土内部的实r温度变化,技术人员可以利用测量结果制定、实施相应的温控措施。(3)重视大体积混凝土的养护工作。在工程项目建设中,施工企业必须做好混凝土养护工作,可以用塑胶袋包裹混凝土表面,也可以采用麻袋、棉毡等材料,可以起到较好的保湿作用,混凝土养护比较及时,浇筑结束后必须及时养护,确保在混凝土硬化早期养护到位。

3.结语

总而言之,在工程项目建设中,施工企业必须意识到大体积混凝土裂缝的重要性,要根据其成因,根据施工现场水文、地质等情况,采取适宜的裂缝预防措施,科学施工。以此,提高工程整体性能与质量,将所产生的裂缝危害降到最低,减少因其裂缝的产生对水利工程的质量与寿命产生影响。使其更好地投入到运行中,具有较好的“经济、社会、生态”效益。

篇7:分析混凝土裂缝成因与控制论文

分析混凝土裂缝成因与控制论文

摘 要: 分析了建筑混凝土施工裂缝产生的原因,并从工程施工和设计等方面提出相应的预防措施,对相关工程技术人员有一定的借鉴作用。 关键词: 工程施工;裂缝成因;控制措施 一、裂缝的成因裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂

摘 要:分析了建筑混凝土施工裂缝产生的原因,并从工程施工和设计等方面提出相应的预防措施,对相关工程技术人员有一定的借鉴作用。

关键词:工程施工;裂缝成因;控制措施

一、裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

(一)设计原因

1.设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

2.设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

3.设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

5.设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

(二)材料原因

1.粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。

2.骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。

3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。

4.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

5.水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

(三)混凝土配合比设计原因

1.设计中水泥等级或品种选用不当。

2.配合比中水灰比(水胶比)过大。

3.单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。

4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。

5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

(四)施工及现场养护原因

1.现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。

2.高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。

3.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。

4.大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。

5.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。

6.现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。

(五)使用原因(外界因素)

1.构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。

2.使用荷载超负。

3.野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。

4.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。

5.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

二、裂缝的控制措施

(一)设计方面

1.设计中的‘抗’与‘放’。

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。

2.设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。

3.积极采用补偿收缩混凝土技术:在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。

4.重视对构造钢筋的认识:在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的`配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

5.对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

(二)材料选择和混凝土配合比设计方面

1.根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

2.选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

3.积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

4.正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

5.配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。

(三)现场施工操作方面

1.浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

2.混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14―28天。

3.混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

4.避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

5.对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。

6.夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模、低温养护。

综上所述,对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。 随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入,材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。

篇8:某桥梁裂缝的原因分析与治理

某桥梁裂缝的原因分析与治理

随着交通量的'增大和超载车辆的增多,桥梁出现裂缝等痛害会越采越普遍.文章通过对某混凝土桥梁裂缝产生的原因进行分析、总结,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法,及时发现和处理病害隐患.

作 者:李海泉  作者单位:西南交通大学,四川成都,610031 刊 名:四川建筑 英文刊名:SICHUAN ARCHITECTURE 年,卷(期): 29(3) 分类号:U445.7+1 关键词:桥梁   裂缝   原因   处理  

篇9:预应力T梁施加应力前产生裂缝分析与处理论文

关键词:混凝土;裂缝;原材料;质量控制;施工工艺

一、前言

近几年来随着国民经济的迅速发展,交通建设突飞猛进,特别是高等级公路的建设,达到了前所未有的程度,各种公路、桥梁的数量和质量随之增加和提高。在桥梁建设中特别是预应力T梁得到了广泛的使用。本文作者依据自己在公路桥梁建设中施工及监理经验对预应力混凝土施加应力前产生裂缝的质量控制要点进行简单的阐述。

二、施加应力前裂缝产生的原因

(一)结构设计因素

设计图T梁构造钢筋配筋率偏小,且分布间距偏大。

(二)施工原材料

1、水泥用量偏大,混凝土在硬化过程中水化热热量大,从而使混凝土的温度收缩应力增大;2、砂和碎石灰粉含量较大,灰粉在混凝土硬化凝结时吸收水分,引起混凝土凝缩。

(三)模板及制梁台座

台座混凝土强度等级低,使用几次后局部表面不光滑,从而摩阻力增大当摩阻力超过混凝土本身承受的拉力时,这个应力集中点就会产生裂缝。

(四)施工工艺

1、混凝土在拌和过程中有不均匀现象,存在水灰比过大的问题,水灰比过大是混凝土干缩量增大,易产生干缩裂缝。2、砼浇注过程中出现过振现象,致使混凝土表面粗细骨料离析,靠近模板表面的混凝土为细骨料。3、混凝土养生不到位,由于梁体侧面不易吸附水分,气温过高加快了梁体水分的蒸发,致使表面产生干缩裂缝。

三、裂缝的处理

收缩裂缝一旦产生,就会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露于容易损伤环境的表面增加,使混凝土早期老化,裂缝的产生使混凝土渗水性增大,严重降低混凝土强度,从而影响其耐久性,缩短使用寿命,所以必须进行处理。

(一)恒压灌注法

采用多点同时低压加压灌注,加压时间一般控制在10-20分钟,由于采用了低压多点的灌注方法,避免了胶液从v形裂缝表层串浆,加强了胶液向混凝土深层移动,并能保证胶液有足够的浸润时间。因此,恒压灌注法是一种灌注效果能够保证密封处理效果的灌注方法,也是国外现行的最先进的混凝土灌注方法。

(二)裂缝表面贴碳纤维

第一步表面处理,用角磨机、凿子、砂纸沿裂缝方向两侧各大于50cm范围内除去表面油污,浮浆等杂物,表面清理干净并有一定粗糙度。

第二步涂刷底层灌注胶,要求涂刷均匀。

第三步粘贴碳纤维,将碳纤维粘贴在处理好的裂缝表面。

第四步美化处理,在碳纤维表面用白水泥或其他材料修面,使之与梁体颜色尽量一致,以保持梁体外表的美观度。

处理结果验证:处理结束后6~8天进行张拉,在张拉过程中未出现异常现象。产生裂缝的T梁应进行做静载试验,在整个静荷载试验过程中,未发现受检T梁出现新的受力裂缝,原有裂缝经灌胶处理并粘贴了炭纤维后,试验过程中也未发现再开裂现象,最后从试验数据结果看出是否正常。

四、裂缝的预防

(一)结构设计

必须满足规范要求的最小配筋率,且构造钢筋尽量采用小截面小间距分布的.形式,以避免混凝土局部收缩所引起的应力集中。 (二)原材料

在满足设计强度和施工进度的情况下尽量减少水泥用量、采用低水化热水泥,对砂、碎石、施工用水的含泥量、碎石中的灰粉量都应严格控制在规范要求以内。

(三)混凝土施工过程控制

1、每盘混凝土的拌和时间应控制在2~3分钟左右,搅拌时间不宜过长也不能过短,过短搅拌不均匀,过长会破坏材料结构;混凝土浇注过程中多做几次坍落度实验,严格控制施工水灰比。2、混凝土浇注:浇注过程中采用插入式振捣器为主,高频附着式振动器为辅,附着式振动器应采用间歇式振动,每次开启的时间大约为20秒左右,以避免浇注过程出现过振现象,以使混凝土产生离析。插入式振捣器的振捣间距应不大于插入式振捣器的振捣半径1.5倍,以避免浇注过程出现漏振现象。3、混凝土养生:当施工气温大超过30℃,梁体水分的蒸发非常快,且梁体侧面不易吸附水分,如果梁体表面的水分被蒸发,梁体表面的混凝土要进行水泥的水化和硬化反应,就会吸取梁体内部的水分,从而加快混凝土的干缩。要使梁体有足够的水分进行水泥的水化和硬化反应,就必须即时对预应力构件进行洒水养生。夏季施工时,若混凝土在浇注完毕,拆模以前气温超过30℃时,在浇注完毕12小时后可在模板外层进行洒水降温。以避免由于内部温度过高,体积膨胀过大,在冷却后体积收缩过大而产生收缩裂缝。养生时间要保持到施加预应力之后。

(四)模板设计及台座制作

侧模在满足几何尺寸的前提下,尽量减少直角连接,减少应力集中点,模板表面打磨光滑,减小摩阻力。梁台座表面尽量光滑,摩阻力小。制梁台座表面可铺设表面光滑的材料,如水磨石、钢板、胶合板等。

五、结束语

预应力T梁由于混泥土标号高、水泥用量大、模板接缝多,加之骨架钢筋密集等因素,浇筑后容易产生裂缝、麻面蜂窝、跑浆、烂边等现象,严重影响梁体外观质量,甚至影响梁体的使用寿命。然而,只要我们加强对原材料的质量控制,并在施工过程中对各项施工工艺进行认真监控,仔细检查。这些缺陷是可以减少甚至避免的。由于作者本人经验水平有限,在此提出了一些肤浅的见解,还望各位同行多多指正。

参考文献

[1]交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—,北京:人民交通出版社,2000

[2]交通部《公路工程集料试验规程》JTGE42—,北京:人民交通出版社,2005.3

篇10:混凝土裂缝的原因与防治措施论文

1混凝土裂缝简述

清华大学谭维祖提出过自20世纪初起,人们就已经认识到大体积水工混凝土会因为水泥水花时的放热散发缓慢而产生明显的温升,并在随后的的降温过程中由于体积的收缩受约束而出现开裂。北京建筑工程研究院傅沛共高级工程师说混凝土是由水泥、参合聊、外加剂与水配置的胶结材浆体,又是弹性模量较高的而抗拉强度,导致混凝土发生裂缝,混凝土在浇筑成型后,混凝土骨料堆体积对浆体收缩作用,是内部开始就产生微裂缝,在环境温度、适度、荷载等因素作用下,这些裂缝就发展为肉眼可见的宏观裂缝。混凝土裂缝同时具有不确定性和无规律性,裂缝的长度、宽度、深度、分布位置、数量(密度)都不一样。钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(缝宽小于0.5mm),一般对结构无大的影响,允许其存在。尽管有些结构允许存在一定数量和大小的裂缝,但是要避免出现有害裂缝,以确保工程质量,使建筑物具有良好的耐久性和结构稳定性。

2混凝土裂缝的原因分析

混凝土开裂的原因多种多样,通常是混凝土体积变化时受到约束或者由于荷载作用时混凝土内产生的过大的拉应力引起的。下面就材料和施工期间易发生的变形裂缝分别予以讨论。

2.1塑性沉降裂缝

在新拌的混凝土中,骨科颗粒悬浮在一定稠度的胶结材浆体中,由于普通混凝土的浆体密度低于骨料,因而骨料在浆体中有下降趋势。

而浆体中水泥颗粒密度又大雨粉煤灰并远大于水,从而使浆体的粉煤灰与水向上漂移而产生沉降、离析与泌水现象。骨料下沉和水分上升不仅会在水平钢筋底部和粗骨料底部积聚水分。干燥后形成空隙,还会使混凝土接近表面的部分由于粉煤灰组分多而将低强度。当下沉的固体颗粒遇到水平钢筋或受到侧面模板的摩擦阻力时,就会与周围的混凝土形成沉降差,在混凝土顶部表面形成塑形沉降裂缝。

2.2塑性收缩裂缝

裂缝在结构表面出现,形状很不规则,长短宽窄不一,互不连通,呈龟裂状,深度一般不超过50mm,类似干燥的泥浆面,出现很普遍。产生原因是由于混凝土浇筑后3-4h左右表面没有及时覆盖,风吹日晒,在塑性状态时表面水分蒸发过快,以及混凝土本身的水化热高等原因,造成混凝土体积产生急剧收缩,而此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中的水分蒸发和吸收的速度越快,塑性收缩裂缝就越容易产生。此外混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。

2.3温差胀缩裂缝

混凝土浇筑后,水泥的水化热使混凝土内部温度升高,一般每100kg水泥可使混凝土温度升高10度左右,加上混凝土的入模温度,在2-3d内,混凝土内部温度可达到50-80度。此时,即温度每升高或降低10度,混凝土产生0.01%的线膨胀或收缩。经验表明,在无风天气,混凝土表面温度与环境气温之差大雨25度,即出现肉眼可见的温度收缩裂缝,这就是大体积混凝土表面需要及时覆盖保湿养护的原因。

2.4水化收缩及自生干缩裂缝

水泥在水化反应过程中,水化产物的绝对体积同水化前的水泥与水的体积之和相比有所减少的现象是水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量为1%-2%。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩,初凝后则在已形成的.水泥石骨架内生成孔隙。在水泥继续水化的过程中不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少,湿度降低,在外部养护水供应不充分的情况下,混凝土内部产生自干燥现象。由自干燥作用导致毛孔内产生负压,引起混凝土内自干燥收缩。由于常态混凝土的水胶比较高,混凝土内有较充分的水分,在养护好的条件下很少出现缺水干燥现象,因而很少发生自身干燥收缩,对伊水胶比小于0.35的混凝土。

初凝后水化收缩与自生干缩率可达到0.01%-0.03%,因此水胶比低的混凝土,应在初凝时水泥石结构未达到很密实的情况下及时养护。

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