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产生与预防范文
来源:开心麻花
作者:开心麻花
2025-09-18
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产生与预防范文(精选12篇)

产生与预防 第1篇

1 裂缝的分类和成因

1.1 干缩裂缝

混凝土在硬化过程中, 仅有25%左右的参加水化作用, 而其余水分渐渐蒸发, 或随孔隙泌出, 使混凝土产生干缩变形。如果干缩产生的拉应力超过混凝土硬化初期的抗拉强度时, 就会出现裂缝。水分蒸发受环境、季节、气温、空气湿度及风速度等因素的影响。

1.2 温差裂缝

温差变形主要发生在升温与降温阶段。水泥水化过程将释放水化热使混凝土内部温度升高, 而表面温度因受环境影响偏低, 造成混凝土内外温差增大, 混凝土内部膨胀造成开裂。因为混凝土的膨胀和收缩都会受到骨料的约束, 产生内应力, 当内应力超过混凝土骨料与胶凝材料之间的界面结合力时, 便产生裂缝。

1.3 冻融裂缝

冻融裂缝主要发生在冬季混凝土, 由于混凝土的前期养护工作不到位, 混凝土中的自由水结冰, 体积膨胀约9%后产生冰胀应力而致使混凝土开裂。

1.4 沉陷裂缝

由于地基松软、模板支撑不牢、混凝土泌水不均匀而造成混凝土不均匀沉降, 致使混凝土产生裂缝, 并随着沉降的进一步发展, 裂缝会继续扩大。

1.5 化学反应裂缝

主要由于水泥安定性不良而产生不均匀的体积膨胀, 产生裂缝;由于骨料中所含的碱如Na2O、K2O与胶凝材料中的活性物质如Si O2发生碱骨料反应, 从而引起混凝土体积膨胀而产生裂缝;某些水工混凝土由于长期受到氯离子的浸蚀引起钢筋锈蚀, 也会造成混凝土开裂。

1.6 其它裂缝

由于施工的不规范也容易引起混凝土开裂, 如施工时因拆模过早, 混凝土强度未达到设计强度而提前承载, 使得构件过载而出现裂缝;施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝, 混凝土浇筑时振捣不均匀、混凝土结构设计不当等均会造成混凝土开裂。

2 裂缝的预防措施

2.1 混凝土材料

混凝土的质量在很大程度上决定于所选材料的质量, 控制混凝土的质量要从源头把关, 就胶凝材料而言, 如大体积混凝土应选用铝酸三钙含量低的水泥, 并适当的增加矿物外掺料的掺量, 推迟水化热峰值的出现;选用泥含量较低, 细度合适的砂, 因为选用泥含量高或细度太低的砂会增加混凝土的用水量, 混凝土中未水化的自由水也相应的增加, 从而增加了水泥石的薄弱结构, 容易造成混凝土的开裂;合理选择粗骨料的粒径, 混凝土结构是胶凝材料水化物与骨料的粘结组成的, 混凝土强度是由界面凹凸造成的机械啮合、摩擦力和化学结合力等共同作用体现的。混凝土强度也取决于骨料的粒径、矿物成分以及力学性能等。如石子粒径增大, 可减少混凝土的收缩, 但是随着粒径的增加, 混凝土中过渡界面也相对增加, 大大降低了混凝土抗拉强度, 容易产生裂缝, 因此应采用粒径适宜的, 级配良好的石子。

选择合适的砂率、适当的矿物外掺料, 提高混凝土的和易性, 避免造成混凝土离析泌水而使混凝土的干缩加大。

2.2 混凝土的浇筑

浇筑混凝土之前要检查浇筑部位的地基是否平实, 模板支撑是否牢固;清理模板, 防止有害物质进入混凝土中;保证钢筋保护层的厚度、在钢筋表层应使用阻锈剂避免钢筋锈蚀而产生裂缝。

浇筑混凝土时, 振捣要规范, 采用快插慢拔的方法, 因为在振捣过程中, 很大一部分泥质及其有害杂质也随水带出, 减小了混凝土内部的薄弱环节, 有效的提高了混凝土的抗裂性能, 但是如振捣或插入不当, 漏振、过振或振捣棒抽撤过快, 都会影响混凝土的密实性和均匀性, 导致裂缝的产生。在混凝土浇筑时落差超过2米必须使用串筒, 防止因落差过大使混凝土严重离析, 造成混凝土表面浮浆过多, 产生表面龟裂现象。在混凝土浇筑完毕以后, 立即进行抹面, 并在混凝土初凝之前进行二次抹面压实, 使混凝土进一步密实, 并使混凝土表面产生的裂缝愈合, 二次抹面是消除早期裂缝有效的措施。

浇筑应避开高温和低温, 干燥的天气, 尤其对于大体积混凝土, 由于混凝土水化热大, 导致混凝土内外温差较大, 表面失水严重, 造成混凝土开裂。

2.3 混凝土养护

混凝土的养护好坏直接影响混凝土的质量, 要保证混凝土表面要保持湿润状态, 不断补充蒸发的水分, 就是在混凝土的表面没有失水前就进行养护, 如果在混凝土失水后才开始养护, 混凝土表面因失水会产生一些早期缺陷, 如果表面继续失水, 早期缺陷将进一步扩大, 发展成为裂缝, 因此要保证混凝土在整个规定的养护期间都不失水, 保证混凝土养护充分, 养护越充分混凝土表面的裂缝就越少, 但是在冬季混凝土浇筑后不能在表面浇水养护, 采用覆盖保温或其他加热措施, 保证混凝土龄期不受冻, 并延长养护和拆模时间。

3 结语

选择好材料对控制混凝土的开裂至关重要, 合理的施工方法、规范的养护措施是预防混凝土裂缝的重要措施。

摘要:混凝土裂缝是施工中的一个通病, 裂缝将不同程度地降低混凝土工程整体性和耐久性, 严重者可能引发质量事故的发生。本文浅析混凝土早期裂缝的成因, 提出了一些预防裂缝的措施。

产生与预防 第2篇

近年来,医药费用过快增长,刚刚解决“看病难”的问题,又出现了“看不起病”的问题。“看病贵”已成为全社会普遍反映的热点问题。

医药费包括医疗服务费和药费两大部分,通常将两者合二为一,统称为医药费。医院通过药品经销商购入药品,又通过医生处方将药品运用到患者身上。在药品的采购使用上医院及医生享有主动权,加之药品生产经营单位为了争夺医院这个市场,进行不正当竞争,在医药行业中出现购销方面的不正之风。这种不正之风的存在,助长了药品虚高价格的形成,造成了不良社会影响。

一、医药购销中不正之风的表现

1、高价药、大处方等不合理用药加重了病人的负担。在现行医药不分管理体制中,受经济利益驱动,在同类药品中,医生往往使用价格较高的药品,以获取更大的经济利益。并在品种和数量方面存在扩大的倾向,一张门诊处方少则近百,多则几百甚至上千元,形成了“大处方”现象。

2、折扣、让利等行为合法存在,形成了药品虚高价格。医院药品销售价格是在进价基础上加一定批零差率,进价越高,销售价格就越高,批零差价也就越大。由于医院掌握药品使用权,药品生产与经营单位为了争夺市场,便竞相以折扣、让利等形式向医院推销高价药品,让利折扣部分便进入营销成本,从而形成了药品虚高价格。据了解,一些药品零售价高的惊人,是出厂价的几倍甚至是十几倍。

3、开单提成或处方费等非法营销手段腐蚀了“白衣天使”。随着药品生产科技的不断发展,用于临床的药品品种数量繁多。同一种药品多家企业生产,同一种药品经商业化包装后,变成了名称不同的多种药品。这就是现在常说的“一药多名”现象。经营单位为了控制医生的处方权,促使多开其供货药品,以开单提成或处方费等形式,给医务人员好处。在这种非法营销手段的驱使下,一些价格低、疗效稳定的药品失去了市场。

4、以行医为名,行卖药之实,无证行医屡禁不止。由于药品流通中的虚高价格,药品的批零差率实际远比国家规定高得多,推销、贩卖药品可获得高额利润,这样,社会上不但产生了许多药贩子,而且出现了许多以行医为名、行卖药之实的非法诊所。他们从药贩子手中低价购进药品,以稍低于医院药价销售给患者,从中牟利。非法行医、无证行医存在以及屡禁不止,最根本的原因是有暴利可图,这些场所往往是假冒伪劣药品的栖息地。

二、医药购销不正之风产生的原因

医药购销中不正之风形成的原因极为复杂,从不同角度进行分析会得出不同的答案。既有主管部门的监督管理力度不够的问题,也有市场经济体制的冲击,既有职业道德建设不足的问题,也有现行人事分配制度弊端。尽管医药购销中不正之风产生原因多种多样,但其根源是医药行业特别是医疗卫生管理体制不能适应市场经济体制所致。主要有以下几个方面:

1、医疗机构补偿机制不健全,导致了“以药养医”。为了体现我国社会主义卫生事业的公益性和福利性,长期以来,医疗服务项目收费标准由政府定价,医疗机构低于成本价收费,不足部分由政府或企业补助。与之相反,药品生产经营实行市场经济的运作模式,由市场供求关系调节。由于政府或企业对公立医疗机构投入减少,医疗服务收费标准代,医疗机构在医疗服务方面存在亏损运行,在这种情况下,医院不得不靠多卖药来弥补亏损,积累发展资金。这样,就产生了不规范用药行为,出现了“以药养医”的局面,从而滋生了不正之风。

2、医疗机构管理制度不健全,无证行医屡禁不止。改革开放以来,我国医疗机构由过去国有、集体办医过渡到全社会办医,但医疗机构管理制度没有改变,对所有医疗机构都实行同样的管理制度。如允许经营药品,执行一个收费标准,享受免税待遇等等。对医疗机构的管理仅靠卫生行政部门用规划、审批等行政手段进行,不能利用价格、税收等其它经济手段加以规范和管理。在经济利益的驱动下出现乱办医现象,无证行医,非法行医屡禁不止,对群众身体健康和用药安全构成威胁。

3、医疗机构医药不分的核算制度助长了医药购销中不正之风形成。医疗机构是提供医疗服务的专业机构,医务人员为患者提供疾病诊断、治疗、护理等技术性服务,收取规定的劳服费。药品是医院经销的一种特殊商品,它本身不体现医务人员的劳务价值。医疗机构的服务水平及经济效益应该体现在医疗服务上,而不能体现在销售上。现行医药不分的核算制度体现不出医务人员的劳动价值,药品收入就成为医院主要的经济收入,促使医疗机构成为药品经营单位,为医药购销中不正之风的形成提供了条件。

4、医疗机构运行机制存在弊端。医疗机构虽属卫生事业单位,为了适应市场经济体制的要求,激发卫生事业活力,近年来,政府积极推进医疗机构的成本核算与增收节支工作。医疗机构内部实行以经济收入为核心的考核奖惩办法,医疗机构的这种运行机制又在客观上促使高价药、大处方等不规范用药行为发生。

三、医药购销中不正之风的预防对策

医药购销中不正之风的发生,从一个侧面反映出现行医药卫生管理体制和运行机制不能适应医药卫生事业发展的要求。必须进行改革,只有建立适应卫生事业发展内在要求的管理体制和运行机制,才能从根本上防止医药购销活动中不正之风的发生。

1、实行医疗机构分类管理。将医疗机构分为营利性和非营利性两类。对承担基本医疗服务的非营利性医疗机构,政府给予补助,执行国家规定的收费标准,享受减免税费待遇。对营利性医疗机构实行自主经营,照章纳税的管理方式,医疗服务收费标准由市场调节,优质优价,对医疗服务收入、药品收入等依法征税。通过实施分类管理,综合运用价格、税收等手段,切断医疗机构与药品购销直接利益关系,纠正以行医为名、行卖药之实的违规行为,净化医疗服务市场。

2、实行医药分开核算分别管理。将医疗机构收入分为医疗服务收入和药品收入,对医疗服务和药品分开核算、分别管理。要在逐步规范财政补助方式和调整医疗服务价格的基础上,把医院门诊药房改为药品零售企业,独立核算,照章纳税。当前可先对医院药品收入实行收支两条线管理,药品收支结余全部上缴主管部门,纳入财政专户管理,合理返还,主要用于弥补医疗成本以及社区卫生服务、预防保健等其他卫生事业。实行医药分开核算、分别管理可以有效地解决当前存在的以药养医问题,切断医疗机构和药品营销之间的直接经济利益联系,杜绝医药购销中不正之风的发生。

3、规范医疗机构购药行为,实行药品集中招标采购。医药购销中不正之风主要产生于医疗机构不规范购药行为,因此,提高药品采购透明度,规范购药行为是降低药品虚高价格,杜绝假劣药品流入医疗机构,切实减轻患者和社会不合理医药费用负担的关键环节。当前要积极推行药品集中招标采购工作,按照《中华人民共和国招投标法》规定,遵循公开、公正、公平等竞争原则,进行药品集中招标采购。药品集中招标采购的行为主体是医疗机构,政府卫生、价格、经贸、药品监督等主管部门要加强对药品采购工作的管理和监督,积极引导医疗机构建立适合当地实际、廉洁高效的招标采购组织管理形式。

4、加强医德医风建设,推进人事分配制度改革。坚持纠建并举的方针,在不断强化医德医风教育的同时,建章立制,建立有效的监督约束机制,坚决取缔开单提成、处方费等回扣行为,禁止大处方、高价药等不规范用药行为。积极推进医疗机构人事分配制度改革,强化岗位管理实行聘用制,实行岗位工资,明确权利义务。改革医疗机构以经济收入论分配的做法,建立科学合理的考评和内部分配办法,真正体现医疗服务劳务价值。

四、在近年来治贿的工作中,我们初步获得了以下几点体会:

1、有效的思想政治工作是抓好治理商业贿赂工作的基础。要宣传上级的政策规定,组织领导干部、管理人员和医务人员深入学习和领会相关的法律法规和政策,在加强学习的基础上,要做开展政策攻心,和他们讲党性、讲纪律、讲政策、讲法律,要打消侥幸心理,消除不正确的看法,消除模糊观念,划清是与非、对与错、合法与违法的界限,增强做好自查自纠工作的自觉性和主动性。

2、构建长效机制是抓好治理商业贿赂工作的关键。构建长效机制,既要抓当前,又要抓长远。从当前来看,我们要探索并完善药品集中招标采购、医生处方制度、规范管理交易中的折扣、医德医风考核档案制度及建立巡查工作制度、行贿企业黑名单制度等长效机制。从长远来看,就是要深化医药卫生领域三项改革、加大政府对医疗卫生事业的投入,才能从根本上杜绝商业贿赂行为。

3、领导的重视是抓好治理商业贿赂工作的保证。治理医药购销领域的商业贿赂,涉及面广,政策性强,工作难度大。单位的领导一定要有要大局意识和责任意识,按照党风廉政建设责任制的要求,高度重视并抓好治理商业贿赂工作。要按照“谁主管、谁负责”的原则,认真组织本系统深化自查自纠工作,加快防治商业贿赂长效机制建设,积极配合执纪执法机关严肃查办商业贿赂案件,要侦破几件有典型代表的案件,首先起到真正的震慑作用。让人们改变习惯,不再敬畏“潜规则”,而是相信法律。治理商业贿赂,仅靠宣传是远远不够的,也就是说,不仅要让人们通过媒体知道有人因商业贿赂受到处罚,更要让群众通过执法执纪机关查办案件,看到身边的人因搞商业贿赂受到处罚。只有这样,人们才会改变观念,树立信心。

浅谈混凝土裂缝的产生与预防 第3篇

关键词:混凝土;裂缝;温度应力;预防措施

混凝土的裂缝较为普遍,尽管在施工中采取了各种措施,但在工程施工中其仍然存在。混凝土温度应力的变化是其中一个原因。在大体积混凝土中温度应力及温度控制具有重要意义。在施工、运转过程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。现将施工中混凝土裂缝的成因和处理措施介绍如下。

1混凝土产生裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因,主要有温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理、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较慢,但表面湿度可能变化较大或剧烈。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变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,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,混凝土只是承受压应力;在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则需依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或只出现很小的拉应力。但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。有时温度应力可超过其他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。

2混凝土温度应力分析

根据温度应力的形成过程可分为以下3个阶段:一是早期。自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30 d。这个阶段水泥放出大量的水化热、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。二是中期。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,这个时期温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化引起的,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。三是晚期。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2种的残余应力相叠加。根据温度应力引起的原因可分为2类,一类是自生应力。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。例如,桥梁墩身结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。另一类是约束应力。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。如箱梁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。

3预防措施

3.1减轻温度应力

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方面着手。一是控制温度。措施如下: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;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;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;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;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。二是改善约束条件。措施如下:合理地分缝、分块;避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,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。

3.2适时拆模,注重防护

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,与水化热应力叠加,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,如泡沫海绵等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。

3.3使用外加剂

为保证混凝土工程质量,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。例如使用减水防裂剂,其主要作用:一是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。这个表面张力理论早在20世纪60年代就已被国际上所确认。二是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%。三是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。四是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度,减少碳化收缩。五是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固而带来的塑性收缩增加。六是掺外加剂混凝土和易性好,表面易磨平,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,在工程实践中应多进行这方面的试验,比单纯地靠改善外部条件,会更加简捷、经济。

3.4混凝土的早期养护

混凝土早期养护的主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到如下效果:一是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;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。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。二是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,混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。新浇注混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或妨碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利的影响。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该时期的养护。

参考文献

[1]李东升.混凝土冬季施工[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

产生与预防 第4篇

一、积累课堂教学经验, 预防事故发生

在课堂上, 教学伤害事故可以分为三类, 即“教学硬件”造成的教学事故、“教学组织”造成的教学事故、“教学管理”造成的教学事故。对于上述事故, 学校和体育教师要负主要责任。对此, 体育教师一定要谨慎, 既要保护好学生, 同时也要保护好自己。结合一线教学的经验, 笔者将部分问题进行了总结 (见表1) 。

二、掌握救助方法, 减少伤害事故

产生与预防 第5篇

随着建筑业的发展,现浇钢筋混凝土楼板非常普遍,但在实际施工中又出现了一个质量通病问题——那就是裂缝问题。我现就对现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的危害、楼板开裂的原因、预防及处理措施与大家交流。

一、现浇钢筋混凝土楼板裂缝的危害

混凝土是多组分复合材料,在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形。由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成骨料与水泥粘结面或水泥本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝,我们一般称微裂。这种微细裂缝的分布是不规则的,互不连贯,但在荷载作用下或进一步产生温度变化,养护不到位失水干缩的情况下,裂缝开始扩展,并逐渐互相连通,从而出现较大的肉眼可见裂缝,成为宏观裂缝,严重的形成楼板上下贯通缝,这就成为有害裂缝。这样的裂缝将对结构的承载力,防火性、抗渗性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性能产生严重的危害。根据2010版《混凝土结构设计规范》3.5.2条规定的环境类别,按表3.4.5的规定选用不同的裂缝控制等级及最大裂缝宽度0.30(0.40)mm。

一)影响结构承载力和使用安全性

对于受弯构件的楼板,尽管受弯区允许有宽度在一定范

围内的裂缝存在,但是裂缝对结构承载力的影响是不可忽视的,尤其是一些使用者在装修时又给地面增加了很多设计者没有考虑的荷载时。

(二)影响结构的防水性

楼板产生裂缝,除了影响结构安全性外,对使用者所带来的最直接的问题是渗漏水的危害,尤其是在没有做防水的房间表现突出。

(三)严重影响结构的耐久性和使用寿命

化学侵蚀、冻融循环、碳化、钢筋锈蚀、碱集料反应等,都会对混凝土结构体产生破坏作用。这些破坏作用的发生或进行的快慢,除了受混凝土自身材料性质的影响外,裂缝就是一个重要的影响因素。一般从结构拆模到装修完成,要经过2—3个月的时间,有的大型工程还要跨年施工。这时空气中的CO2、SO2气体及雨水等就会顺着裂缝进入混凝土内部,促成钢筋锈蚀的加快;碱集料反应及碳化速度的加快进行;从而引起耐久性的下降和缩短建筑物的使用寿命。

二、现浇楼板裂缝产生的原因

现浇混凝土楼板裂缝产生的原因是多方面的,概括起来主要有以下几点:

(一)材料选用方面的因素

1.水泥品种。水泥的选择是关系到收缩问题的关键。不同品种水泥的收缩值取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细

度等。而且,随着高强混凝土的应用,水泥的标号等级要求也就相应提高,水泥用量也就会增加,产生的水化热就越高,混凝土的收缩变形也越大。

2.外加剂应用不当也会引起的裂缝。由于施工工期的需要,一般都会使用化学外加剂的,但外加剂应用不当会直接引起混凝土多种质量问题,并且外加剂的使用也会增大混凝土收缩的变化率,如掺减水剂用于改变混凝土和易性。高效减水剂的减水作用随时间延长而降低,这是坍落度损失的主要原因,由于高效减水剂吸附在水泥颗粒表面或早期水化物上,它或是被水化物包围,或是与水化物反应而被消耗掉,变得不能发挥分散能力,水泥颗粒间斥力减小,造成水泥颗粒凝聚,使混凝土坍落度减小,造成混凝土拌和物坍落度损失过大或短期内完全丧失流动性,这类问题在混凝土生产行业中会经常遇到,程度轻的会引起混凝土施工困难,混凝土表面会出现收缩裂缝。

3.混凝土配合比。在原料一定的条件下,水灰比对混凝土收缩有很大的影响。混凝土收缩主要取决于单位用水量和水泥用量,而用水量的影响比水泥用量大;在用水量一定内条件下,混凝土收缩随水泥用量的增大而加大,反之增大的幅度较小;在水灰比一定条件下,混凝土收缩率随水灰比的增加而明显增大;在水灰比相同条件下,混凝土干缩随砂率增大而加大,但增大的幅度较小。影响砼的收缩而产生裂缝

原因包括单位用水量、单位水泥用量、水灰比、砂率等控制参数。

(二)施工方面的因素

1.配筋、楼板厚度、施工工艺不合标准。部分施工单位在施工中,为了节省施工的材料成本和节省人工费,在施工过程中往往是没能按照设计要求及有关规范进行施工,钢筋安放位臵不正确、钢筋间距偏大、楼板浇筑时厚度控制不符合设计要求、浇筑震捣不密实等原因也容易导致楼板产生裂缝。

2.施工时模板的处理。模板施工因素对产生的影响主要是由于以下几方面产生的:(1)由于楼板模板支撑刚度不够,梁板支撑刚度差异或模板挠度过大,造成模板支撑下沉变形过大;(2)如果模板支撑的稳定性不够,在施工期间过度震动使支撑刚度变异部位出现多次瞬间相对位移,这样也会引起楼板的裂缝;(3)拆模过早,在混凝土没有完全硬化的时候就进行拆模板,混凝土硬化前过早承载或受到振动,很容易产生裂缝。

3.钢筋保护层偏大。施工浇注混凝土时为铺设架板,施工人员在钢筋上踩踏,致使板面负筋下沉混凝土保护层厚度偏大,引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配臵时,裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部,沿板边缘近似成直线发展。

4.保护措施不到位。混凝土浇注后,没有按规定的要求进行养护,导致楼板收缩开裂。(1)养护不及时,使混凝土养护初期过早脱水,使混凝土出现干缩。(2)混凝土养护初期受冻。(3)楼板施工完成后,混凝土终凝初期,施工机具和材料集中,或过早进人下道工序施工,造成较大施工荷载和震动,使其产生裂缝。

(三)气温、空气等环境因素导致楼板裂缝

现在楼板在周围气温、空气等环境因素的影响下,也会产生裂缝的。(1)空气的相对湿度越低,混凝土收缩越大。(2)空气温度升高,混凝土的收缩随之增大。(3)长期风吹、日晒也会使混凝土收缩增大。

(四)工期方面的因素

建设工程工期不合理,造成施工单位盲目追赶工程进度,楼板砼强度未达到时,施工材料及机械等荷载提前放到楼板上,造成楼板开裂。

(五)施工条件不具备

建设方很多施工场地三通一平条件达不到施工要求,如施工用水供水量不能满足施工需要,在砼浇筑前的模板湿润和浇筑后的砼养护工作不能及时到位,造成楼板裂缝。

三、对现浇楼板裂缝的控制措施

(一)设计方面的控制措施

设计者在民用建筑工程中不要一味追求使用高强度等级

混凝土。C20级能满足要求,就不要使用C30级。

(二)施工方面的控制措施

1.严格控制混凝土配合比,严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,严格控制砂石含泥量。尽量不用细砂配制高标号混凝土。

2.浇筑混凝土前将基层和模板浇水湿透,但不得有明水存在。

3.在混凝土初凝期注意抹压的时间和方法,抹面应在表面泌水完全排除掉时进行,抹面时应用力抹压,以闭合已产生的微裂纹和泌水孔;设计好大面积混凝土浇筑时的路线,避免干扰已初凝的混凝土。

4.模板要进行强度计算,特别是开间比较大的客厅、房间等放材料及施工机械的位臵必须支撑牢固,按规定时间拆模。

5.提倡使用平板振捣器,因为振捣棒振捣想不碰钢筋是不可能的。

6.加强养护工作,及时对混凝土加以覆盖或喷涂混凝土养护剂,防止水分蒸发;不要只重视进度而忽视质量,在混凝土强度达到7.2N/mm2前,不得上去踩踏或进行施工。

7.提倡使用商品混凝土浇筑楼板,在同一个工程的同一层楼面上,用商品混凝土的比现场拌制的裂缝要少得多,而且宽度也小很多。

四、现浇混凝土楼板开裂的处理:

先来看看裂缝的分类:裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝。受力裂缝是由地基不均匀沉降、混凝土强度、板厚等因素引起的;非受力裂缝是由温度、混凝土的收缩、施工等因素引起的,它出现的时间有早有晚,早期的干缩裂缝在浇筑完成约2~4个小时就会出现,部分温度裂缝在竣工验收后三个月至半年内才出现。其中施工因素主要有板负筋保护层偏大(钢筋严重踩塌)、板底混凝土保护层不足。

各类裂缝的处理方法:

(一)对混凝土中水泥安定性不合格或者水泥不同品种混用发生化学反应而导致的破坏性裂缝,须进行彻底处理,即将混凝土打掉重新浇筑。

(二)对受力产生的裂缝,可根据裂缝出现的原因,有针对性地采取加固补强措施。

如果对已影响到结构安全的楼板裂缝,除了沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净,将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外,还要用粘扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。当用碳纤维布加固时,对单条裂缝,除了沿缝粘贴外还要在垂直于缝方向间距布宽粘贴;对相互交叉的多条缝要井字形粘贴,间距同布宽。(布宽300mm左右为宜)

(三)对由温度、混凝土的收缩、施工等因素引起的非受力裂缝处理如下:

1、对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧树脂液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。

2、对其它一般裂缝(宽度在0.05mm~0.2mm之间)的处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护,封闭以恢复观感即可。(仅限于缝的数量少且非通长、贯通的缝)

3、对当裂缝(宽度大于0.2mm)较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。(仅限于缝的数量少且非通长、贯通的缝)

4、对当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。或在板面用环氧树脂液灌缝封闭(作一层防水也行),在板底用碳纤维布粘贴成井字形,间距同布宽。

5、对通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.2mm的处理方法也为:除了沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净,将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外,还要用粘扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。当用碳纤维布加固时,对单条裂缝,除了沿缝粘贴外还要在垂直于缝方向间距布宽粘贴;对相互交叉的多条缝要井字形粘贴,间距同布宽。(布宽300mm左右为宜)

五、结语

微裂缝在混凝土构件中是不可避免的,施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。全面保证混凝土现浇楼板的质量,关键在于混凝土形成过程中的一系列阶段的控制,从原材料、配合比、混凝土的开盘鉴定、混凝土的拌制和运输,入模振捣、施工缝及后浇带的处理、养护等,每一个环节都会影响混凝土的质量。因此,施工单位要提高认识,加强管理,编制科学的施工方案,并严格执行。控制好工序的质量。

监理工程师也要对混凝土施工实行旁站监理,加强对施工工艺及措施的监督,必须达到规范及验收标准的要求,以确保工程的质量。

产生与预防 第6篇

【关键词】桥面;裂缝;分析;预防

桥面砼裂缝是桥梁施工中的一个通病,裂缝将不同程度地降低桥面整体性和耐久性,影响桥梁的使用寿命,严重者可能导致质量事故的发生。因而必须高度重视、严加控制。在此对桥面水泥砼早期裂缝的原因加以浅析,并提出一些防范措施:

1.砼材料及半成品

水泥砼是以水泥为胶凝材料,与水和骨料按适当比例配合拌制成拌和物经硬化后得到的人造石材。[1]水泥水化所需结合水,一般占水泥重量的25%左右,但拌制砼时,为获得必要的流动性,水灰比通常在0.35~0.8之间,这样就有了多余的水分。砼干缩主要由这些多余水分蒸发造成,水灰比越大,水泥砼中毛细孔隙越多,干缩率也越大。同样,水泥安定性不良,砂石级配差,砂过细,产生干缩性裂缝;砂石含泥量过大,使混凝土强度急剧降低,减弱抗渗性,干燥时产生裂缝;混凝土配合比不良,砂率过大;不适当的掺用氯盐;水泥的水化热;混凝土沉陷、干缩等等,都会导致裂缝的产生。

2.砼裂缝的产生

2.1 温差裂缝

温差变形有二种情况:升温与降温。水化过程将释放水化热使砼内部温度升高,而表面温度因受环境影响偏低,造成内部膨胀而外部收缩。砼的膨胀和收缩都会受到骨料的约束,产生强制应力,当此应力超过当时的砼抗拉強度时,便产生裂缝。[2]

2.2 泌水裂缝

新浇筑砼,不可避免地产生不同程度的集料与水分离现象,造成表面泌水,最终形成表面裂缝,严重时表面脱皮。泌水裂缝的产生主要与单位用水量有关。

2.3 干缩裂缝

砼在硬化过程中,仅有一部分水分参加水化作用,而其余水分逐渐蒸发,使砼产生干缩变形。如果干缩产生的拉应力超过砼硬化初期的抗拉强度时,就会出现裂缝。水分蒸发受环境、季节、气温、空气湿度及风速度等因素的影响,对于新鲜砼当其表面水的蒸发速度接近0.5kg/m2·h时,便应采取措施预防干缩裂缝。

2.4 冻融裂缝

冻融裂缝主要是因桥面砼面层薄,养生工作很难到位,砼中的水分结冰后因冰胀力而产生裂缝。

2.5 其它裂缝

桥面砼浇筑过程中,还有几种易于避免但较为常见的裂缝。在砼浇筑过程中,因钢筋网走样造成保护层厚度过大或过小而产生的裂缝;下层结构不均匀沉降产生的应力破坏;砼张拉后的预应力破坏,这种破坏往往表现为规则的通缝。

3.裂缝的预防

3.1 砼材料

材料的质量决定产品的质量。在实际应用中,应根据工程的不同要求,选用合适的水泥、骨料品种。

就水泥矿物成分而言,桥面砼水泥应选用铝酸三钙含量低,铁铝酸四钙含量高的水泥。就品种而言,水泥忌用矿渣水泥而首推硅酸盐道路水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。采用普通水泥的,可在水泥用量不变的情况下,掺入粉煤灰或减水剂。

水泥与骨料的粘结强度是由界面凹凸造成的机械啮合、摩擦力和化学结合力等共同组合而成的。骨料对砼强度的影响取决于骨料的表面特征、矿物成分、力学性能等。石子粒径增大,可减少砼的收缩,但会因薄弱面的增加而使砼的抗剪性降低,故石子粒径宜适中,并采用连续级配的碎石。砂子宜采用细度模数较大的内河中粗砂。

3.2砼浇筑

砼在振捣过程中,内部原有的粘着力和摩擦力减小,骨料在重力作用下下沉紧密排列,水泥浆填充空隙,水、汽泡被排出,表面产生泌水现象。对泌出水分,不宜直接引走,而用吸水材料吸干,以防带走水泥。现在的砼真空脱水工艺也是解决泌水裂缝的较好方法。

在振捣完成后,很大一部分泥质及其有害杂质也随水析出,浮在表面,这种高含泥量砂浆强度差、干缩性大,易在上下两层砼间形成薄弱的夹层,使砼表面龟裂甚至脱皮。在实际操作过程中,桥面砼浇筑面层时宜高出设计5mm左右,在振捣密实后,把高出部分表面砂浆用刮刀予以刮除抹面。

砼初凝前,往往会出现表面裂缝,主要是温差裂缝,这时应进行及时收浆二次抹面,使砼进一步密实,并使砼表面产生裂缝愈合。这是消除早期裂缝有效的措施。

砼浇筑应避开高温和低温。按规范要求,在气温低于5℃或高于35℃时是不允许浇筑砼的。

3.3 砼养护

砼浇筑后应在一定时间内保持适当的温湿条件,促进砼的凝结硬化。冬季主要是保温防冻,其他季节主要是使新浇砼表面保持湿润,防止水分蒸发过快,使表层混凝土因缺水而停止水化硬结,出现片状、粉状剥落,并产生干缩裂缝,影响结构的整体性、耐久性和表面强度。[3]桥面砼应在浇筑后立即用活动棚罩遮盖或膜式养护剂喷洒,避免水分蒸发过快。传统覆盖物多用湿草帘类,但存在桥面污染和密实性差的弊病。因此目前多采用针刺土工布洒水覆盖并用塑料薄膜保湿的办法进行养生,少数地方采用砼养护剂养生效果也比较理想。桥面砼洒水养护时间不宜小于7d,粉煤灰水泥应再延长7d。

3.4 接头接缝处理

砼接头、接缝引起桥面砼裂缝的原因,首先是下层接头、接缝砼硬化造成桥面砼的裂缝,主要由下层砼干缩和水汽蒸发所致,因此桥面砼的浇筑应在下层砼强度达到70%且养护期不能少于7d后才可进行。

砼表面质量是砼内在质量的反映,预防砼裂缝其实是和提高砼强度联系在一起的。砼裂缝的存在,使裂缝尖端出现应力集中,致使裂缝在较小应力作用下不断扩大、延伸,并相互连接起来,破坏应力因此大幅度下降。理论上砼微细的裂隙是不可避免的,对于肉眼可见的表面裂缝,如果裂缝宽度、深度在许可范围内,也是正常的。桥面砼面积大、厚度薄,比较容易产生裂缝,在此所谈的桥面砼裂缝的预防仅仅是个案,大部分防裂措施也适用于其它砼浇筑。■

【参考文献】

[1]王应鼎.建筑材料.北京:水利电力出版社,1985:30.

[2]范沈抚,李金玉译.混凝土建筑物修补.北京:水利水电出版社,1992:6.

浅析砼裂缝的产生原因与预防措施 第7篇

1 裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因, 主要是温度和湿度的变化, 混凝土的脆性和不均匀性, 以及结构不合理, 原材料不合格 (如碱骨料反应) , 模板变形, 基础不均匀沉降等。具体分析如下:

1.1 温度变化引起的裂缝

1.1.1 根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段

(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。

(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。

(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。

1.1.2 根据温度应力引起的原因可分为两类

(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。例如, 桥梁墩身, 结构尺寸相对较大, 混凝土冷却时表面温度低, 内部温度高, 在表面出现拉应力, 在中间出现压应力。

(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。如箱梁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。

1.1.3 引起温度变化主要因素

(1) 水化热。出现在施工过程中, 大体积混凝土 (厚度超过2.0米) 浇筑之后由于水泥水化放热, 致使内部温度很高, 内外温差太大, 致使表面出现裂缝。

(2) 骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降, 但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。

(3) 年温差。一年中四季温度不断变化, 但变化相对缓慢, 对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移, 一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调, 只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝, 例如拱桥、刚架桥等。

1.2 收缩引起的裂缝

在实际工程中, 混凝土因收缩所引起的裂缝是常见的。在混凝土收缩种类中, 塑性收缩和缩水收缩 (干缩) 是发生混凝土体积变形的主要原因, 另外还有自生收缩和炭化收缩。

1.2.1 塑性收缩

发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右, 此时水泥水化反应激烈, 分子链逐渐形成, 出现泌水和水分急剧蒸发, 混凝土失水收缩, 同时骨料因自重下沉, 因此时混凝土尚未硬化, 称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大, 可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡, 便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处, 因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。

1.2.2 缩水收缩 (干缩)

混凝土结硬以后, 随着表层水分逐步蒸发, 湿度逐步降低, 混凝土体积减小, 称为缩水收缩 (干缩) 。因混凝土表层水分损失快, 内部损失慢, 因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩, 表面收缩变形受到内部混凝土的约束, 致使表面混凝土承受拉力, 当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时, 便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件 (超过3%) , 钢筋对混凝土收缩的约束比较明显, 混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

1.2.3 自生收缩

自生收缩是混凝土在硬化过程中, 水泥与水发生水化反应, 这种收缩与外界湿度无关, 且可以是正的 (即收缩, 如普通硅酸盐水泥混凝土) , 也可以是负的 (即膨胀, 如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土) 。

1.3 地基基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移, 使结构中产生附加应力, 超出混凝土结构的抗拉能力, 导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有:

(1) 地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况就设计、施工, 这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如丘陵区或山岭区桥梁, 勘察时钻孔间距太远, 而地基岩面起伏又大, 勘察报告不能充分反映实际地质情况。

(2) 地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁, 河沟处的地质与山坡处变化较大, 河沟中甚至存在软弱地基, 地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。

(3) 结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下, 各部分基础荷载差异太大时, 有可能引起不均匀沉降, 例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大, 中部的沉降就要比两边大, 箱涵可能开裂。

(4) 结构基础类型差别大。同一联桥梁中, 混合使用不同基础如扩大基础和桩基础, 或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时, 或同时采用扩大基础但基底标高差异大时, 也可能引起地基不均匀沉降。

(5) 分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时, 如分期修建的高速公路左右半幅桥梁, 新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结, 均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。

(6) 地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀;一旦温度回升, 冻土融化, 地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。

2 防止裂缝的措施

2.1 施工中应根据实际情况, 尽量选择水化热低的水泥品种, 限制水泥单位用量, 减少骨料入模温度, 降低内外温差, 并缓慢降温, 必要时可采用循环冷却系统进行内部散热, 或采用薄层连续浇筑以加快散热。

2.2 为减小混凝土塑性收缩, 施工时应控制水灰比, 避免过长时间的搅拌, 下料不宜太快, 振捣要密实, 竖向变截面处宜分层浇筑。

2.3 对于温度和收缩引起的裂缝, 增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性, 尤其是薄壁结构 (壁厚20~60cm) 。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋 (Φ8~Φ14) 、小间距布置 (10~15cm) , 全截面构造配筋率不宜低于0.3%, 一般可采用0.3%~0.5%。

2.4 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。

2.5 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热。

2.6 在混凝土中埋设水管, 通入冷水降温。

2.7 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。

2.8 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。

2.9 加强早期养护: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

农机具维修中焊接变形的产生与预防 第8篇

焊接变形通常有七种主要形式, 有纵向收缩变形、横向收缩变形、挠曲变形、角变形、波浪变形、错边变形、螺旋变形等。它们往往不单独出现, 而是同时出现, 相互影响。预防和减少焊接变形可以从设计、工艺和焊接后的矫正三个方面来解决问题。设计和工艺方面考虑周到, 可以减少工序, 减少生产周期, 减少矫正的步骤和工作量, 降低维修成本。

1 在设计措施方面

1.1 合理选择焊缝的尺寸和形式

在保证焊接结构的承载能力的情况下应该尽量采用较小的焊缝尺寸, 比如在拖拉机的薄板壳体焊补中, 采用接触电焊来代替熔化焊, 对于受力较大的丁字接头和十字接头, 在保证相同强度的条件下, 采用开坡口的焊缝可以比一般的角焊缝减少焊接金属, 对减少焊接变形有利。

1.2 尽量减少不必要的焊缝

在焊接薄板结构时常常采用筋板来提高结构的刚性和稳定性, 但大量使用筋板, 有时可能会增加装配焊接的工作量, 焊接变形也因而增大。采用压型结构来提高结构的刚性和稳定性, 可以大大减少焊接量, 从而减少焊接变形, 比如在货舱的隔舱壁、拖拉机车厢等均大量使用这种形式。

1.3 焊缝尽可能对称焊接

焊缝尽可能与截面中性轴或者接近中性轴对称, 可以使轴类、梁、柱类结构的焊接挠曲变形相互抵消, 尽可能地减少焊接变形, 满足焊接修理后农机具的正常装配和使用中的传动要求。

2 焊接过程中的工艺措施方面

2.1 反变形法

焊接前事先估计好结构变形的大小和方向, 在装配焊接的时候给予一个相反方向的变形, 使其与焊接后形成的焊接变形相抵消, 使焊后的构件符合要求, 这在焊接生产中是最常用的方法。主要有以下几种方式:下料反变形 (焊接前装配定位) , 即对接接头焊接前, 将焊接坡口处垫高;塑形反变形, 即薄壳结构焊接时, 为防止焊后塌陷, 焊前将焊接区周围的壳壁向外顶出, 然后焊接;弹塑形反变形, 即在焊接轴、梁、柱类等细长的焊接构件时, 为防止挠曲变形, 焊接时采用外力将构件紧压在具有足够刚度的夹具或平台上, 使其产生反变形, 然后焊接。

2.2 刚性固定法

这种方法主要用来预防角变形和波浪变形。普遍采用焊接夹具定位和紧固, 装夹的刚度越大, 变形越小。在薄板的焊接时, 在焊缝两侧用夹具固定, 且固定的位置应尽量接近焊缝, 压力大小尽量均匀。薄板面积较大时, 可以采用压铁, 分别放在焊缝两侧。比如焊接法兰盘时, 采用刚性方法, 可以有效地减少法兰盘的角变形, 使法兰盘面保持平直, 固定的方法可以采用直接点固, 或紧压在平台上, 或者使法兰盘背靠背地固定起来。

2.3 合理选择焊接方法和工艺参数

选用线能量较低的焊接方法, 可以有效地防止焊接变形。不同的焊接方法将产生不同的温度场, 线能量不同, 形成的热变形也不相同。一般来说自动焊比手工焊加热集中, 受热区窄, 变形较小;CO2气体保护焊焊丝细, 电流密度大, 加热集中, 变形小, 比手工焊更适合于农机具焊接。焊接工艺参数 (比如焊接电流、电弧电压、焊接速度等) 的合理选择也是减少焊接变形的关键, 焊接变形随焊接电流和电弧电压增大而增大, 随焊接速度增快而减小, 其中电弧电压的作用明显。因此, 低电压、高速大电流密度的自动焊变形较小。

焊接时还应充分考虑不同材料的导热系数、比热和膨胀系数等, 不同材料的导热系数、比热和膨胀系数产生的热变形不同, 焊接变形也不同, 焊补农机具时应充分阅读产品说明, 弄清施焊部位的材质, 以便正确地选择焊修方法, 合理选材, 尽可能地减少焊接变形。

另外, 焊接时采用直接水冷方法, 或外加铜块来限制和缩小焊接热场的分布均可以减少焊接变形, 但是对于淬硬性较大的金属材料此类方法应该慎重使用。

2.4 选择合理的装配焊接顺序

把结构件适当地分成几个部分, 分别加以装配焊接, 然后将这些焊好的部件拼焊成一个整体, 可以使那些不对称的焊缝或者焊接时收缩力大的焊缝能自由收缩, 从而控制结构的焊接变形。在装焊比较复杂的结构时, 把它分成几个简单的部分, 分别装焊, 然后再进行总装焊接。这样可以大大减少焊接变形, 同时扩大作用面积, 方便焊接, 也可缩短焊接时间, 提高生产效率。

3 矫正焊接变形的方法

农机具的修补焊接过程中, 虽然在结构设计和工艺上采取多种措施来控制施焊过程中所产生的焊接变形, 但由于焊接过程的特点和修补焊接工艺的复杂性, 还或多或少产生焊接变形, 为此必须矫正超过设计要求的焊接变形。矫正工艺一般只限于矫正焊接构件的局部变形, 如角变形、弯曲变形和波浪变形等, 对于焊接结构的整体变形如纵向和横向收缩 (总尺寸缩短) , 只能通过下料或装配时预放余量来补偿。矫正的方法主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。

3.1 机械矫正法

机械矫正法是在室温条件下, 对焊接施加外力, 使构件压缩塑性变形区的金属伸展减少或消除焊缝区的塑性变形, 达到矫正变形的目的。除了采用压力机以外, 还可以采用锤击法来延展焊缝及其周围压缩塑形变形区域的金属, 此方法操作简单, 经常用来矫正不太厚的板结构间的焊接。焊接薄板的焊缝规则时 (例如直焊缝或圆周焊缝) , 采用碾压法来消除焊接变形效率高, 质量好, 具有很大的优越性。如摩托车车架焊完后可以在矫正整形胎上矫正整形, 以保证车头管中心线与车架中心平面的垂直度。此外各部件焊完后也应整形, 以避免产生综合效应。

3.2 火焰矫正法

该方法一般不需专门的设备, 采用一般的气焊焊炬, 方法简单, 比较机动, 在生产中应用较多。火焰矫正的效果好坏, 关键在加热部位和加热范围的选择, 所以火焰矫正也是一门较难操作的工作, 方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此, 火焰矫正要有丰富的实践经验。

大体积混凝土裂缝的产生原因与预防 第9篇

我国《普通混凝土配合比设计规范》中规定:混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m的部位所用的混凝土即为大体积混凝土。目前, 我们对机械荷载引起的混凝土开裂问题研究得较为透彻, 但对温度荷载引起的裂缝的研究尚不充分。本文将针对此问题进行分析, 探讨裂缝出现的原因及控制措施。大体积混凝土是指, 其结构尺寸已经大到必须采取措施, 妥善处理温度的变化, 正确合理地减少或消除变形引起的应力, 且必须把裂缝开展控制到最小程度的现浇混凝土。

1 大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土结构通常具有以下特点:断面尺寸较大, 由于水泥的水化热使混凝土内部温度急剧上升以及在以后的温度降低过程中, 在一定的约束条件下会产生很大的拉应力, 而大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量钢筋或者不配钢筋。因此, 拉应力要由混凝土本身来承担。

裂缝的形成过程来看, 大体积混凝土开裂主要是混凝土本身的抗拉强度和混凝土承受的拉应力之间矛盾运动的结果。一旦混凝土承受的拉应力超过了混凝土本身的抗拉强度就会出现裂缝, 因而为了有效控制大体积混凝土开裂, 一方面要尽可能提高混凝土本身的抗拉强度, 另一方面要尽可能降低混凝土承受的拉应力。混凝土本身的抗拉强度主要取决于混凝土的设计强度等级和组成材料, 在确定混凝土设计强度的情况下, 关键在于优化混凝土配合比和优选原材料。

1.1 水泥水化热的影响

水泥水化过程中放出大量的热, 且主要集中在浇筑后的7d, 一般每克水泥可以放出500J左右的热量, 如果以水泥用量400kg/m3-600kg/m3来计算, 每m3混凝土将放出175000kJ-275000kJ的热量, 从而使混凝土内部升高 (可达70℃左右, 甚至更高) 。因为混凝土内部和表面的散热条件不同, 因此混凝土中心温度很高, 这样就会形成温度梯度, 使混凝土内部产生压应力, 尤其对于大体积混凝土来讲, 这种现象更加严重。表面产生拉应力, 当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝现象。

1.2 混凝土的收缩现象

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。受到外部约束时 (支承条件、钢筋等) , 将在混凝土中产生拉应力, 使得混凝土开裂。会引起混凝土裂缝主要因素有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形, 在硬化初期主要是水泥在水化凝固结硬过程中产生的体积变化, 后期主要导致混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形现象。

1.3 外界气温、湿度变化的影响

大体积混凝土结构在施工期间, 外界气温的变化对大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的温度升高和结构的散热温度等各种温度叠加组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系, 外界气温愈高, 混凝土的浇筑温度也就愈高;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, 极容易引发混凝土的开裂。另外外界的温度对混凝土的裂缝也有很大的影响, 外界的温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 大体积混凝土裂缝的控制

2.1 大体积混凝土中水泥的品种及用量

从实践经验证明大体积混凝土产生裂缝的主要因素就是水泥水化过程中释放了大量的热量。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) 、硅酸二钙 (C2S) 和铁铝酸四钙 (C1AF) 。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。另外, 水泥越细发热速率越快, 但是不影响最终释放热量。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、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等水化速度较慢、水化热较低、凝结时间较长的水泥品种。

2.2 掺加外加料和外加剂

理论研究在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后, 可以增加混凝土的密实度, 提高抗渗能力, 降低最终收缩值, 改善混凝土的工作性, 减少水泥用量。因此要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, 利用粉煤灰作混凝土的掺和料是最有效的方法之一。可以从以下几个方面来选择外加剂。

①减水缓凝剂, 并应保证一定的坍落度。

这样可以延缓水化热的峰值期, 改善混凝土的和易性, 降低水灰比以达到减少水化热的目的。

②UFA膨胀剂, 它可以等量替换水泥, 使混凝土产生适度的膨胀。

一方面保证混凝土的密实度, 另一方面使混凝土内部生产压力, 以抵消混凝土凝结过程中产生的部分拉应力。

2.3 优化大体积混凝土的设计

虽然大体积混凝土不布置钢筋或者布筋较少, 我们实际施工中还是可以在裂缝易发生部位 (如孔洞周围以及转角等处) 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。设计时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。

2.4 大体积混凝土的骨料控制

在骨料的选择上应该选取粒径大、强度高、级配好的骨料。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, 减小混凝土裂缝的开展。

2.5 大体积混凝土的施工

混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑及养生, 其中浇注是保护大体积混凝土避免发生温度裂缝的关键环节。控制手段主要是控制混凝土的内外温差△T:

T=T1+T2-T3

式中:T1为起始浇筑温度;T2为水泥水化温升:T3为天然或人工冷却后构造物的稳定温度。

在温度较高的情况下进行施工, 我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖, 以减少阳光对其的辐射, 同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在混凝土的内部通入循环冷却水, 采用循环法养护, 以便加快混凝土内部的热量散发。在搅拌过程中向混凝土添加冰水, 以上这些措施都可以有效的降低混凝土的入模温度。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护, 这样不但可以降低混凝土内外温差, 还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝, 并且还可以使水泥顺利水化, 防止表面产生裂缝, 防止产生温度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温度与表面温度变化值, 可以在混凝土内埋设一定量的测温点, 一旦内外温差超过允许值25℃, 可以更好地了解混凝土的温度变化情况, 能够及时采取措施。

如果是在冬季进行施工, 因为要防止早期混凝土被破坏, 所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。但另一方面, 正是由于天气寒冷, 混凝土表面温度一定较低, 往往超过允许温差, 达不到防止混凝土裂缝产生的要求。所以, 混凝土浇筑温度在冬季施工时一般以5℃~10℃为宜, 在浇筑混凝土以前还应该对基础与新混凝土接触的部位预热, 另外还要注意运输中的保温、浇筑过程中减少热量的损失以及保温养护。

2.6 大体积混凝土的裂缝检查与处理

对于混凝土裂缝, 应以预防为主, 为此需要精心设计、施工, 但是由于目前采用的防止裂缝的安全系数较小, 而实际情况又复杂多变, 所以实际工程中还是难免出现一些裂缝。大体积混凝土的裂缝分为三种:表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。对于表面裂缝因为其对结构应力、耐久性和安全基本没有影响, 增加限裂钢筋, 在处理较深的裂缝时, 一般是在混凝土已充分冷却后, 在裂缝上铺设1~2层的钢筋网后再继续浇筑新混凝土。一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝后修整的措施。用风镐、风钻或人工将裂缝凿除, 直至看不见裂缝为止, 凿槽断面为梯形, 然后在上面浇筑混凝土。对比较严重的裂缝可以采取水泥灌浆和化学灌浆的方法。水泥灌浆适用于裂宽度在0.5mm以上时, 对于裂缝宽度小于0.5mm时应采取化学灌浆, 化学灌浆一般使用环氧树脂胶液 (具体配合比依据现场实际和工作需要确定) 。

3 结束语

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

摘要:本文通过新地至麻黄沟第五合同段K1170+336海南互通海公32公里分离立交桥大体积混凝土的施工实例, 分析了桥梁结构大体积混凝土裂缝产生的原因, 并提出了预防裂缝产生的主要技术措施, 为今后大体积混凝土结构的施工提供了一定的借鉴作用。

关键词:大体积混凝土,裂缝,控制

参考文献

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[2]王国鼎, 等.桥梁检测与加固[M].人民交通出版社, 2003年10月.

[3]赵方冉.土木建筑工程材料[M].中国建材工业出版社, 2003年1月.

产生与预防 第10篇

中国石油庆阳石化公司三联合运行部10万ta-1聚丙烯装置采用国产化双环管工艺技术,向BASELL公司购买专利许可,于2010年11月5日投料试车并一次开车成功,设计生产能力12.5th-1,可生产出37种牌号的聚丙烯均聚物。双环管聚丙烯工艺生产过程包括原料精制、催化剂制备、预聚合及液相本体反应系统、聚合物脱气及单体回收、聚合物汽蒸干燥、挤压造粒、掺混、包装码垛工序。开工初期聚丙烯产生细粉多,给装置的平稳生产带来不利。

2 原因分析

2.1 催化剂

2.1.1 粒径分布不均匀

催化剂自身的粒径分布状况对PP产品的粒径分布有较大影响,聚合物粒子的形成可以看作是催化剂粒子的复制和放大过程,因而它的颗粒形态并没有大的改变。当催化剂粒形不规整、大小分布不均匀、机械强度低时,产生细粉较多,也就是说催化剂本身的细粉较多,其产品的细粉就多。催化剂颗粒分布均匀有利于提高环管密度,提高催化剂产率,细粉明显减少。

2.1.2 破碎细粉

一般情况下,催化剂破碎产生细粉主要有研磨和崩碎,PP催化剂因用白油和凡士林脂,在配置罐中配置成膏状物,不存在高速线性流化碰撞、磨损而破碎产生细粉的情况。但PP催化剂存在热崩碎而产生大量细粉的现象,当聚合反应速度太快致使催化剂颗粒内部的反应热来不及传递至颗粒表面,造成内部丙烯气化使颗粒破碎,而“破碎”则会造成催化剂颗粒的解体,使聚合物的颗粒形态性能完全丧失,得到的聚合物成为粉末。

正常情况下,一粒催化剂可以成长成一粒聚合物不会发生“破碎”,主催化剂、活化剂TEAL和给电子体Donor先在催化剂预接触罐中充分络合,在催化剂表面形成活性中心,而在催化剂内部的活性基团因为难以与助催化剂接触,还不能马上形成活性中心。随着聚合的进行,催化剂进入预聚合反应器中,丙烯在催化剂的催化作用下进行反应,生成的PP包裹在催化剂颗粒外面而使其增长,催化剂颗粒增长到一定大小后进入环管反应器,与丙烯继续反应,PP分子链不断增长,数量不断增加的聚合物压迫催化剂孔道,发生破裂或破碎,催化剂内部的一些三价钛离子,会随着催化剂的破裂而出现在新的表面上,形成新的活性中心继续反应,催化剂不断破裂成次级粒子。由于高分子链的缠结,次级粒子一般不会分出母体,次级粒子不断增大,最终生成1.0mm左右的颗粒。

催化剂是否发生颗粒“破碎”形成细粉,主要和催化剂的聚合活性有关,尤其是聚合初活性。初活性很高而激烈,则催化剂颗粒在聚合中就会发生“破碎”,活性越高“破碎”越严重。所以,以Mg Cl2为载体的四氯化钛催化剂,不能直接进入温度为70℃的环管反应器,因为在70℃时反应常数很大,大量的催化剂颗粒在粒子成长过程中由于温度的突然上升和剧烈反应而发生破碎,即热崩,破坏催化剂的结构,产生大量的细粉。

为了防止大量聚合物细粉的形成,PP工艺设计中,在均聚反应之前先将催化剂组分同少量丙烯预先进行聚合反应,即在催化剂颗粒的表面先形成一层聚合物,这样可以防止在聚合过程中因催化剂颗粒的迅速膨胀而导致“破碎”产生细粉。

所以,预聚合反应可以控制聚合反应速度,防止催化剂“崩塌”现象的发生。如果小环管温度控制不好,催化剂的预聚合量过大,在预聚合时就破碎严重,产生大量细小的催化剂活性中心。催化剂的预聚合量过小,包裹不够,造成在主反应器中活性过高,破碎严重,也产生大量细粉。

2.1.3 制备因素影响

白油、凡士林脂按照体积比7∶3混合将催化剂分散于油、脂的混合物中,使之形成均匀的催化剂淤浆。加入脂的目的是为了防止配置好的催化剂在低温储存时发生沉降分层,保证催化剂膏的均匀性。在油、脂罐中设有氮气插底管进行鼓泡,制备罐中设有氮封,防止水、空气与催化剂接触发生分解反应。PP催化剂制备过程中,如吊装、拆卸催化剂桶时有空气进入,或催化剂桶向制备罐下料时速度过快,或催化剂制备时搅拌时间不够、恒温时间不够、向催化剂计量筒充剂时注射器返混次数不够等都会造成催化剂不均匀,发生沉降和浓度不均匀现象,在预聚合和聚合阶段,反应强度大小不均,造成大量细粉的产生。

2.1.4 催化剂存放及运输

PP催化剂是存放在氮气密封的铁桶包装内,严密隔绝空气并注意储存温度,以免变质。催化剂的机械强度主要表现为催化剂耐压强度和催化剂耐磨强度,机械强度差的催化剂,在运输中特别是上下车船、装填运转过程中容易破损,所以,固体颗粒状催化剂在储运中要避免冲撞,以防颗粒破损。

2.2 工艺操作

2.2.1 汽蒸系统

汽蒸器配有低速搅拌器防止架桥,并辅助形成柱塞流,使汽蒸器内的粉料充分与蒸汽接触。当聚合物向下通过汽蒸器时,开始与蒸汽逆流接触,汽蒸器蒸汽流太大或料位控制过低时,从汽蒸器里出来的蒸汽将过多的细粉带入旋风分离器,造成旋风分离器堵塞,细粉从排出气洗涤塔大量跑出。

2.2.2 干燥系统

由于流化床干燥器只有19m3,干燥器风机的干燥氮气质量流量计设计为8th-1,气流线速高、沉降空间小,超过临界线速时,细粉很容易被吹进干燥器洗涤塔,使旋风器及换热器堵塞,甚至整个塔被粉料充满,被迫停车。经过设计摸索,流量在4~5th-1,干燥器料位控制在40%时,可避免细粉被带出。

2.2.3 生产波动

当粉料输送系统出现故障停机或干燥器干燥系统风机停机时,处理不及时很容易造成干燥器、汽蒸器乃至循环气袋式过滤器、闪蒸罐满罐,粉料和细粉大量被带出,进入干燥器洗涤塔、汽蒸器洗涤塔及高低压丙烯回收系统。在首次开工初期的一段时间内经常发生此类现象。由于PP装置处理量大,在风机未来得及重新启动时,干燥器和汽蒸器已满罐,当干燥器满罐时背压高造成干燥器风机启机反复失败,产生系统恶性循环。最有效的办法是当干燥器、汽蒸器料位控制不住时,及时在过滤器处切排放,保证干燥器、汽蒸器、过滤器、闪蒸罐正常的料位,为顺利重新启机做好准备。

2.2.4 反应器出口没加或少加失活剂

环管反应器出口没有加入失活剂Atmer163或加入量小,尤其是在开停工和操作波动时易造成活性后移,在闪蒸管线流动过程中及在后路中继续反应,产生大量的细粉。丙烯原料中的有毒物质含量超标也易造成大量细粉产生。

3 结语

混凝土裂缝的产生及预防 第11篇

【摘 要】混凝土的裂缝问题是一个工程实际普遍存在的问题,一旦出现裂缝又难于解决。本文针对混凝土工程中常见的一些裂缝进行了探讨分析,并针对各类裂缝问题提出了相应的预防、处理措施。

【关键词】混凝土;裂缝;预防;处理

混凝土是由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝。由于这些混凝土建筑和构件中裂缝的存在和扩展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人身的安全。混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;还有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。

1.混凝土工程中常见裂缝及预防

1.1干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀,影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂,影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要与混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、材料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂;三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量;四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护;五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

1.2塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一、互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为: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。

主要预防措施:一是先用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量;三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透;四是及时覆盖塑料薄膜或潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护;五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

1.3沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固;二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀;三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡;四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序;五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

1.4温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350~550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在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,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等;二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下;三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下;四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热;五是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;六是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;七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度;八是大体积混凝土的温度应力与尺寸相关,混凝土结构越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束;九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差;十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施;十一是预留温度收缩缝;十二是减小约束,浇筑混凝土前在基岩和老混凝土上铺设5mm左右砂垫层或使用沥青等材料涂刷;十三是加强混凝土养护,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;十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

1.5化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。

主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料;二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂;三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。

2.结论

产生与预防 第12篇

关键词:混凝土桥梁,裂缝,控制措施

1 混凝土桥梁设计原则

混凝土桥梁具体的设计过程是按承载能力和正常使用两种极限状态来进行的。按承载能力极限状态是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力, 其设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值要小于结构抗力的设计值。有关规范规定:在一般正常大气条件下, 钢筋混凝土受弯构件在荷载组合Ⅰ的作用下, 计算得到的最大裂缝宽度不应超过0.2mm;在荷载组合Ⅱ和Ⅲ作用下, 不应超过0.25mm;处于严重暴露情况 (有侵蚀性气体或海洋大气) 下的钢筋混凝土构件, 容许裂缝宽度不应超过0.1mm。

2 裂缝产生的原因

2.1 荷载产生的裂缝

2.1.1 弯曲裂缝。

在混凝土梁上施加弯矩时, 将产生弯曲裂缝。对受弯构件和压弯构件来说, 弯曲裂缝首先出现在弯矩最大截面的混凝土受拉区。梁板结构的正弯矩裂缝一般位于跨中, 从底边开始向上发展, 负弯矩裂缝位于连续或悬臂梁板的支座附近, 自上向下发展。随着荷载的增大, 裂缝宽度增大, 长度延伸, 缝数增多, 裂缝区域逐渐向两侧发展。2.1.2剪切裂缝。剪切裂缝也称斜裂缝。首先发生在剪应力最大的部位。对受弯构件和压弯构件, 往往发生于支座附近, 由下部开始, 沿着与轴线成25O~50O左右的角度裂开。随着荷载增大, 裂缝长度将不断增长并向受压区发展, 裂缝数不断增多并分叉, 裂缝区也逐渐向跨中方向扩大。2.1.3断开裂缝。钢筋混凝土构件受拉时, 进入整个截面的裂缝称为断开裂缝。受拉构件在荷载作用下产生的裂缝均沿正截面开裂, 裂缝问距有一定规律。受拉构件在内力较小时, 混凝土和钢筋均匀承受拉力, 随着内力增大, 混凝土内拉应力达到其受拉极限, 产生裂缝并退出工作, 但裂缝宽度小于规定限值, 全部拉力由钢筋承担, 这是允许出现裂缝的构件的工作状态。荷载继续增大, 钢筋应力达到屈服极限, 钢筋伸长率较大, 裂缝很宽, 超过设计规范允许宽度的许多倍, 这时多为使用所不允许的或构件将接近破坏的状态。2.1.4扭曲裂缝。混凝土构件受扭转与弯曲同时作用而产生的裂缝称为扭曲裂缝。该裂缝一般呈45O倾斜方向。钢筋混凝土构件在扭曲作用下, 产生的裂缝一般有许多条, 裂缝出现后混凝土保护层剥落, 扭曲产生的扭矩改由钢筋承担, 直至钢筋滑动时构件完全破坏。2.1.5局部应力引起的裂缝。局部应力引起的裂缝主要表现在墩台支座受到较大局部压力、构件突然受到冲击荷载、位于构件角隅处等。2.1.6在施工阶段, 不要不加限制地堆放施工机具、材料;在不了解预制结构受力特点情况下, 不要随意翻身、起吊、运输、安装;要严格按设计图纸施工, 不得擅自更改结构施工顺序;另外还要对结构做施工机具振动等条件下的疲劳强度验算等。

2.2 施工工艺质量引发的裂缝

若施工工艺不合理、施工质量低劣, 容易产生各种裂缝, 特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异, 比较常见的有:

2.2.1 混凝土振捣过快, 混凝土流动性较低, 在硬化前因混凝土沉实不足, 硬化后沉实过大, 容易浇筑数小时后发生裂缝, 即塑性收缩裂缝。

2.2.2混凝土搅拌运输时间过长, 使水分蒸发过多, 引起混凝土塌落度过低, 使得混凝土出现不规则的收缩裂缝。混凝土保护层过厚或上层钢筋被踩压变位, 使承受负弯矩的受力钢筋保护层加厚, 导致构件的有效高度减少, 形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。2.2.3用泵送混凝土施工时, 为了保证混凝土的流动性, 增加水和水泥用量, 或因其他原因加大了水灰比, 导致混凝土结硬化时收缩量的增加, 使得混凝土出现不规则裂缝。混凝土分层或分段浇筑时, 接头部位处理不当, 易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。2.2.4施工模板刚度不足, 在浇筑混凝土时, 由于侧向压力的作用, 使得模板变形, 产生与模板变形一致的裂缝。施工时拆模过早, 混凝土强度不足, 使构件在自重或施工荷载作用下, 产生裂缝。2.2.5施工前对支架压实不足, 或支架刚度不足, 浇筑混凝土后支架不均匀下沉, 导致混凝土出现裂缝。以上问题在施工中只要加以注意, 就可以避免裂缝的发生。

2.3 自然环境的影响产生的裂缝

自然环境的影响主要是温差引起了混凝土的温度梯度呈非线性分布, 而混凝土构件的位移又受到约束, 导致局部应力过大, 从而出现了裂缝。一般失火、太阳曝晒、骤然降温以及冬季施工均可能导致此类裂缝的发生。预防措施是在设计时重视温度应力, 一些大跨径的桥梁, 温度应力往往是可以超过活载应力的, 另外就是杜绝冬季施工, 因为此时施工混凝土在初凝时受冻, 成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。

3 减少施工裂缝的预防措施

3.1 结构性裂缝防止措施

在条件许可的情况下, 设计单位应尽量少用或不用非预应力结构。预应力结构锚垫板、螺旋筋的埋设必须符合设计图纸要求。在此基础上, 锚垫板后应增设4根Φ12以上的纵向撑筋, 纵向撑筋前段顶牢锚垫板, 后端与钢筋骨架相连, 锚垫板后布筋较密, 砼振捣必须密实。张拉时, 砼必须达到设计或规范规定的张拉强度, 且砼试块要做到同体养护。钢筋砼现浇连续箱梁支架拆除时首先要弄清其设计受力体系, 并从一开始进行详细的落架程序设计。下面以五跨普通砼现浇连续箱梁为例来进行说明。如图1所示落架, 人员多则采取几个工作同步落架, 顺序为A-B。若人员少, 则可按Al-A2A3A4A5Bl-B2B3B4顺序落架。其中A部分落架时应由单跨跨中向两端同步对称落架, 横桥向落架顺序为先翼板支架后中梁支架;B部分落架应由1/5L处向墩位处两侧同步对称落架。

3.2 非结构性裂缝防止措施

防止塑性沉降裂缝的措施有基础处理、支架搭设进行科学设计、严格施工, 对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;砼中加减水剂减少砼泌水, 确保砼保护层厚度、砼施工时进行二次抹面。防止塑性收缩裂缝的措施有加强早期砼养护以降低砼中水份蒸发速率, 方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等浇水湿治养护。防止温差裂缝的措施有合理安排砼浇注顺序及浇筑速度, 在砼浇注的过程中消除部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温, 冬季施工时砼表面应覆盖保温。防止干缩裂缝的措施有设计部门布设足够的控制裂缝的分布筋, 施工配合比设计时减小水灰比, 尽量增加骨料用量、增大骨料粒径, 施工完成后加强砼的湿治养护。防止龟裂的措施有配合比设计时水泥用量不宜过多, 振捣要密实而不过振, 砼表面泌水及浮浆要及时清除并注意及时养护。

4 结论

只要选择合格的材料, 并改进现浇混凝土的施工工艺, 根据混凝土主要技术指标及现场条件, 选择合适的水泥和集料, 并严格控制水灰比, 就可以有效地控制由于施工材料质量而引发的裂缝。

参考文献

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