浅谈混凝土裂缝的控制范文第1篇
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
浅谈混凝土裂缝的控制范文第2篇
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).
浅谈混凝土裂缝的控制范文第3篇
1 混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝的分类方法较多, 笔者认为主要分为荷载裂缝和变形裂缝两种。荷载裂缝是指混凝土结构由于承受各种荷载后产生的裂缝。变形裂缝是指因环境温度、湿度变化或混凝土结构内部温、湿度或水分变化使其变形而产生的裂缝, 包括塑性裂缝、温度裂缝、干燥收缩裂缝、自收缩裂缝和碳化收缩裂缝等。另外还有碱骨料反应裂缝、钢筋锈蚀裂缝等。
2 混凝土裂缝产生的原因及特征
2.1 塑性收缩裂缝:
(1) 多发生在竖向尺寸较大的混凝土上表面或侧面。 (2) 出现时间:混凝土浇筑后终凝前, 约在浇筑后4h~15h。 (3) 裂缝走向:混凝土表面裂缝为不规则裂缝, 无固定方向, 但对长形混凝土结构, 其上表面也会产生垂直于长方向的横向裂缝, 沉降收缩裂缝多发生在钢筋及预埋件旁或靠近模板处。
2.2 温度裂缝
(1) 出现部位:存在温差的地方, 如大体积混凝土表面, 有些混凝土墙也会出现温度裂缝, 无固定部位。 (2) 出现时间:一般出现在内部升至最高温度后, 温度开始下降时, 约在混凝土浇筑后2d~7d。 (3) 裂缝走向:无固定走向。
2.3 干燥收缩裂缝
(1) 出现部位:存在湿度差的地方, 深度约为10mm~15mm。 (2) 出现时间:从混凝土硬化到数年的较长时间内。 (3) 裂缝走向:多为长条形混凝土结构的垂直方向, 裂缝相互平行, 间隔距离比较均匀, 也有斜裂缝或不规则的干缩裂缝。
2.4 荷载裂缝
(1) 出现部位:多出现在混凝土结构尺寸变化处, 荷载不同的两结构连接处以不同结构类型的两结构连续处。 (2) 出现时间:加荷后较长时间, 其中因地基沉降而引起的裂缝可持续数年。 (3) 裂缝走向一般沿荷载方向。
3 裂缝的危害
混凝土结构出现裂缝后使人产生不安全感。裂缝宽度超过规定值, 其深度和长度又足够大时, 将使钢筋保护层破坏, 导致钢筋锈蚀, 钢筋锈蚀后的体积膨胀又进一步使混凝土裂缝扩大, 如此恶性循环的结果将使混凝土结构逐渐破坏, 丧失承载能力同时, 裂缝的出现降低了混凝土的密实性和耐久性。
4 裂缝控制措施
4.1 设计方面的措施
设计时除应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定, 还应根据具体情况:地震裂度等级、建筑物规模、地基基础情况当地气候条件、使用功能的需要等因素, 全面慎重考虑对混凝土结构采取有效的设计措施, 控制混凝土收缩、温度变化、地基基础不均匀沉陷等原因产生的裂缝。对较长的建筑结构在设计时可采取分割措施如设沉降缝、防震缝、伸缩缝, 以减少混凝土收缩、温度变化或地基不均匀沉降产生的结构构件内部拉应力。
4.2 有关混凝土材料和配合比方面的措施
(1) 原材料方面的措施。
(1) 水泥:对大体积混凝土而言宜选用中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥, 采用低热水泥要考虑对早期折模的影响, 对水泥的矿物成分和细度都应有要求。 (2) 骨料:混凝土骨料应符合有关标准 (行业标准和国标) , 应优先选用洁净、级配良好的中砂和级配良好、空隙率较小的粗骨料。骨料宜堆放在棚内, 防止太阳直晒或雨雪淋湿, 以免影响混凝土拌合物温度和水胶比。 (3) 矿物掺合料:为改善混凝土性能, 应在其中掺入矿物掺合料, 所用矿物掺合料应符合有关标准。 (4) 外加剂:外加剂已是混凝土中必要的组成部分, 不同种类外加剂, 各有不同的作用。减水剂作用一是提高混凝土质量, 二是节约水泥减少混凝土发热量。引气剂作用是提高混凝土抗冻耐久性和抗裂能力。
(2) 配合比方面的措施。
在满足施工要求的条件下, 尽量采用较小的混凝土坍落度。 (3) 用水量:应在满足混凝土施工和易性要求条件下, 采用较小的用水量。 (4) 水泥用量:在满足混凝土强度要求条件下不宜采用高的水泥用量。 (5) 水胶比应采用较小的水胶比, 不宜采用大的水胶比。 (6) 砂率:在满足工作性要求的条件下用引气剂和引气减水剂。 (9) 控制混凝土中氯化物总含量。
4.3 有关施工方面的措施
(1) 钢筋混凝土为防止有害裂缝产生应妥善制订施工组织设计、相关的技术方案和质量控制措施, 并应进行技术交底, 切实贯彻执行。 (2) 模板的安装及拆除;模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载, 以及上层结构施工时产生的荷载。 (3) 混凝土的制备、运输和浇筑。 (1) 制订好关于混凝土制备的技术操作规程和质量控制措施。 (2) 混凝土运输时, 应保持拌合物的均匀性, 运送容器应不漏浆, 并应具有防晒、防雨雪、防寒和温度倒贯措施。运送至浇筑地点的混凝土的坍落度应满足设计要求。严禁向运到浇筑地点的混凝土中任意加水。应制定出不同气温的运输到浇筑入模时间、并使运送频率能保证混凝土施工的连续性。 (3) 混凝土的浇筑;对浇筑现场应进行监控, 对运抵现场的混凝土坍落度不能满足施工要求时, 应及时查找原因。浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等移动和变形。浇筑的混凝土应填充到模板的各角落, 不得漏振和过振。分层浇筑时应在下一层混凝土初凝前将上一层浇筑完毕, 在浇筑上层混凝土时, 须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体、如遇高温、太阳暴晒、大风、浇筑后应立即用塑料膜覆盖。 (4) 混凝土的养护;混凝土的表面保护和养护是防止产生裂缝的重要和有效的措施, 必须充分重视, 并制定方案派专人负责。并按有关规范要求充分保证养护时间。
5 结语
目前施工的水工混凝土从构筑物的结构形式、结构材料、设计理念和施工工艺都针对裂缝都有了全面的认识, 我们只要采取精心设计、精心施工、精心选材, 采取有效的控制混凝土裂缝预防措施, 裂缝会不断地好转, 产品也会达到顾客满意的程度。
摘要：水工混凝土设计上按照规范和常规每隔一定距离必须设置变形缝, 藉以释放变形效应引起的能量, 以达到避免裂缝的目的。施工中尽管采取了各种必要的防范措施, 但裂缝也时常出现。本文在结合以往水工混凝土施工的基础上, 剖析了水工混凝土裂缝的类型、成因、特征、危害及其评判标准, 进而提出了一些预防控制措施。
关键词：裂缝,分类,原因,特征,危害,控制措施
参考文献
[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.
[2] 王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海:上海科技出版社, 1987.
[3] 水工混凝土施工规范DL/T51442001[S].北京:中国电力出版社, 2001.
浅谈混凝土裂缝的控制范文第4篇
1.1 季节性的温差因素
裂缝病害经常是由于混凝土内部和外部所受到的温差不同所造成的, 在很多地区, 尤其是温差比较大的地区, 水利工程建设过程中的混凝土很容易受到不同的温差影响, 热胀冷缩, 对于混凝土施工结构的质量影响非常大。
1.2 水利施工过程中的水冲刷因素
水利建筑中的混凝土和正常的市政道路建设混凝土有一个不同之处, 就是水利施工项目中的混凝土结构很有可能会长期受到雨水或者河流冲刷的影响, 有可能由于混凝土的过度湿润而脆化, 该因素可能使混凝土内部的结构变得非常不稳定, 从而加速了混凝土的施工裂缝产生。
2 水利施工工程中混凝土裂缝的主要危害
2.1 混凝土结构裂缝破坏整体水利建筑结构稳定性
水利施工中混凝土裂缝的最主要危害, 也是最严重的危害之一, 是会对于水利建筑工程的承重部分造成很严重的影响, 整体的混凝土结构如果受力不均匀, 就必然会产生变形, 日积月累, 就会加速水泥建筑结构的开裂, 甚至造成整体的坍塌, 给水利建设运行带来了非常严重的不稳定混凝土的裂缝, 一旦产生之后, 由于其裂缝二次受力, 其在破坏性力量的拉动下迅速扩展开来, 对于整个的建筑结构会造成非常大的危害。
2.2 水泥混凝土结构的“骨质疏松”
在实践中, 由于工程施工过程中的故障排查和监理工作产生的作用, 混凝土的大裂缝和迅速扩散地方产生的几率不大, 但是很多细小的混凝土裂缝却容易被人们所忽略, 细微的裂缝在产生之后, 逐渐地加剧了对于建筑整体的损害。在水利建设过程中, 由于混凝土裂缝会让杂质和雨水长期的渗入, 混凝土的碱度会逐渐的降低, 因此, 当水和空气同时渗入到混凝土, 使混凝土内部的钢筋可能会被缓慢锈蚀。
3 如何更好地做好水利施工中的混凝土裂缝控制和改良工作
3.1 严格把控施工工程中的混凝土原材料质量
把控原材料质量, 包括材料的储存温度, 储藏方法, 储存时间, 是做好水利施工过程中混凝土裂缝控制的基础, 也是控制质量的基础, 由于水泥是混凝土混合主要材料, 而水泥具有早期强度较高、抗裂性强度较差的特性, 因此, 在水泥水化的过程中一定要注意水泥会释放出一定的热量, 对于这些热量如果控制不当, 将温度控制在混凝土内部之后, 混凝土内部的温度逐渐升高, 温差就会增大, 这样会产生内部的混凝土裂缝。因此, 要选用优质的水泥, 针对水利工程混凝土的强度要求等级, 应该选择系统较差的水泥作为原材料, 从而提高混凝土的抗裂性能, 还要注重在混凝土搅拌过程中可能掺杂的辅料, 辅料级配和粒径的要求也相对逐渐较高, 以保证综合质量。
3.2 提高整个工程的施工质量
施工工程质量这一环节是整个混凝土设施形成的关键环节和主体, 在确保混凝土的原材料质量、辅料质量、混凝土的配合比都严格按照设计要求和标准执行之后, 就应该着重着手对施工距离、施工问题和施工质量进行把关, 保证施工过程和施工质量。
3.3 监理和监测部门的重要性
水利施工过程中都不可能缺少激励和监控部门, 监控人员和经理部门所负责的水利施工项目的工程量大, 涉及的范围非常广泛, 管理人员在施工时必须要严格的把控有可能出现的各个环节问题, 杜绝安全隐患, 尤其需要消除由于施工质量不佳和不过关就可能带来的水利工程的安全隐患问题。
结束语
水利建设施工过程中的混凝土裂缝问题, 在控制室要注意对于整个水利工程的安全进行有效的把握。大型的水利工程建设过程中一个非常不起眼的小小裂缝就可能带来巨大的安全隐患, 从而关系到整个水利施工混凝土设备的寿命和安全。在处理施工过程中, 明确混凝土裂缝的危害, 了解并不多见的病害类型, 解决一切有可能产生混凝土裂缝病害的原因, 极力追寻加强研究积极减少裂缝存在的基础意识, 是所有水工程建设者必须引起关注并且长期坚持的重要工作内容。
摘要：事实上, 在现代水利工程施工过程中, 混凝土施工过程必然是一个不能忽略的建筑施工要点, 甚至在很多施工人员心目中, 认为水利施工过程中的混凝土施工建设, 是整个水利施工工程的核心部分。工程中的混凝土施工建设的裂缝控制, 是很多水利工程大坝建设的重点防御工作, 混凝土的施工裂缝不仅仅影响了整个混凝土工程的美观程度, 而且对于水利工程的整体质量也带来了极大的危险, 因此, 有关部门必须要引起高度的重视。
关键词：水利,施工,混凝土,裂缝,控制,浅议
参考文献
[1] 李景春.水利施工中的混凝土裂缝控制措施探讨[J].水利技术监督, 2016, (02) :43-44+67.
浅谈混凝土裂缝的控制范文第5篇
混凝土浇筑后, 在硬化过程中, 水泥水化产生大量的水化热。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, 使得混凝土结构内外出现较大的温差, 这些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。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的中后期。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, 冬宽夏窄。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。大体积混凝土结构中, 除有表面裂缝外, 还存在贯通裂缝, 贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度, 混凝土逐渐降温, 这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形, 受到地基和其它结构便捷条件的约束时引起的拉应力, 超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个界面的裂缝。这两种裂缝均属于有害裂缝。因此, 掌握温度应力的变化规律及温度控制对于进行大体积混凝土施工极为重要。
2 温度应力形成原因
2.1 温度应力的形成过程
第一阶段, 自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束, 一般约30天。这个阶段有两个特征, 一是水泥放出大量水化热, 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。
第二阶段, 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, 在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
第三阶段, 混凝土完全冷却以后的服役时期。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 引起温度应力的因素
对于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。因为大体积混凝土结构尺寸相对较大, 混凝土冷却时表面温度低, 内部温度高, 在表面出现拉应力, 在中间过程出现压应力, 这种应力成为自身应力。
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, 此时的应力称为约束应力。
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。温度应力的分布及大小是比较复杂的, 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弛, 所以分析计算温度应力时, 还必须考虑徐变的影响。
3 温度裂缝施工控制措施
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、改善约束条件等方面全面考虑, 结合实际采取相应措施。
3.1 降低水泥水化热和变形
(1) 选用低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。 (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。 (4) 在混凝土内部预埋冷却水管, 能入循环冷却水, 强制降低混凝土水化热温度。 (5) 允许设置后浇缝时, 合理地设置后浇缝。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。
3.2 降低混凝土温度差
选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土, 尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土, 可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷, 或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒, 以降低混凝土拌合物的入模温度。
3.3 加强施工中的温度控制
(1) 在混凝土浇筑之后, 做好混凝土的保温保湿养护, 缓缓降温, 充分发挥徐变特性, 减低温度应力, 夏季应注意避免曝晒, 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) 加强测温和温度监测与管理, 采取信息化控制, 随时控制混凝土内的温度变化, 内外温差控制在25度以内, 基面温差和基底面温差均控制在20度以内, 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。
3.4 提高混凝土的极限拉伸强度
(1) 选择良好级配的粗骨料, 严格控制其含泥量, 加强混凝土的振捣, 提高混凝土密实度和抗拉强度, 减小收缩变形, 保证施工质量。 (2) 采取二次投料法, 二次振捣法, 浇筑后及时排除表面积水, 加强早期养护, 提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。
3.5 外加剂的使用
使用外加剂也是控制温度裂缝的重要措施之一, 许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能, 外加剂的正确合理使用, 比单纯地靠改善外部条件, 可能会更加简捷、经济。
(1) 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%。 (2) 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。 (3) 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。提高水泥浆与骨料的黏结力, 提高的混凝土抗裂性能。 (4) 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。减水防裂剂可有效地提高混凝土抗拉强度, 大幅提高混凝土的抗裂性能。 (5) 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。
4 结语
大体积混凝土温度裂缝问题是可以通过规范施工得到控制的, 在施工过程中, 必须严把质量关, 各个环节严格按照相关的要求进行操作, 同时在施工实践中要善于总结经验, 不断更新施工工艺, 不断提高施工技术水平, 结合多种预防处理措施, 不断提高混凝土浇筑质量, 满足建筑结构安全稳定等要求。
摘要：大体积混凝土施工的工艺要求很高, 在施工过程中, 如何控制大体积混凝土的温度裂缝就是施工工艺的关键点, 也是大体积混凝土施工的难点。本文就大体积混凝土温度裂缝产生的原因及机理进行分析, 并提出施工过程中的技术控制措施。
关键词：大体积混凝土,温度裂缝,施工,控制
参考文献
[1] 鼓圣浩.建筑工程质量通病防治手册 (第3版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
浅谈混凝土裂缝的控制范文第6篇
建筑工程施工中, 混凝土不可避免的会产生一定裂缝。若混凝土的裂缝较小, 并符合规范规定的最小裂缝宽度, 可以不做处理。但如果裂缝较大, 并影响到主体结构的使用时, 必须采取有效措施对混凝土裂缝进行完善和修补。混凝土裂缝的存在会造成建筑物产生渗水现象, 并且在裂缝顶端形成应力集中现象, 在外荷载作用下使得裂缝不断扩大。同时, 外部的水分、空气、微生物进入混凝土内部, 与混凝土以及钢筋发生一系列的物理化学反应, 引起混凝土强度降低及钢筋锈蚀, 削弱钢筋混凝土刚度及强度, 降低钢筋混凝土的结构承载力。综上可知:混凝土裂缝对结构的耐久性和安全性造成不良影响, 甚至会造成整个建筑物本身失去使用功能。
2 混凝土裂缝的成因
2.1 温度变化
混凝土凝结硬化过程中, 内外存在一定温差, 其内部温度较高, 外部温度较低, 内部发生膨胀, 外部发生收缩, 混凝土内部受到压应力作用, 外部受到拉应力作用, 使的混凝土内外部出现压力差。当混凝土自身极限抗拉强度小于内外温差所产生的抗拉强度时, 混凝土内部便出现裂缝。温度裂缝多发生在昼夜温差和季节性温差较大的地区以及大体积混凝土建筑工程中。
2.2 混凝土原材料及配合比
组成混凝土的原材料主要有水泥、砂子、石子、水、外加剂、掺合料, 控制好原材料的品质是控制混凝土裂缝产生的源头。水泥水化过程伴随着放热现象, 造成混凝土内部集聚了大量的水化热, 内外温差会造成混凝土产生温度裂纹。砂子和石子的品质决定了水泥与之胶结强度, 当砂子和石子内部含泥量较多或有害杂质含量较多时, 不仅会影响水泥与砂子的胶结, 进一步会影响砂浆与石子之间的胶结, 造成混凝土内部形成初始裂缝。另外, 混凝土配合比也是引起混凝土产生裂缝的主要原因, 水泥水化仅需要的水量是水泥质量的24%左右, 但实际工程中为了满足混凝土具有较好的工作性能, 往往加入40~70%的水分。多余的水分蒸发后在混凝土内部形成微小气孔, 一部分没来得及蒸发的水分残留在混凝土内部, 在混凝土内形成较大的水囊, 最后形成较大气泡。这种气孔或气泡的存在减少了混凝土破坏时的有效面积, 外荷载作用下, 其周围容易出现裂缝。
2.3 混凝土收缩
混凝土的收缩引起体积发生变化, 体积变化使混凝土产生裂缝, 其中塑性收缩裂缝和干燥收缩裂缝对混凝土影响最大。塑性收缩发生在混凝土凝结硬化初期, 其主要原因是凝结硬化初期混凝土自身强度较低, 外界高温和大风环境导致混凝土表面失水过快, 从而引起整体收缩不均匀, 造成混凝土出现裂缝, 这种塑性收缩的龟裂缝出现在混凝土表面, 龟裂缝形貌特征是中间裂缝较宽, 两端比较细长。干燥收缩发生在混凝土凝结硬化之后, 这种裂缝的出现与混凝土原材料和配合比有很大关系。水泥终凝后, 随着水泥体积的不断收缩, 多余的水分从混凝土内部渗漏到混凝土外部, 混凝土内部形成微小连通孔隙, 水分向外流出的过程中产生一定压力, 导致混凝土体积收缩。水泥的收缩值一般是混凝土的2~3倍, 水泥和混凝土两者之间不能形成变形协调, 导致混凝土表面产生干缩裂缝。干缩裂缝宽度较塑性收缩裂缝小很多, 其走向纵横交错, 没有规律。干缩裂缝多发生在大体积混凝土表面, 裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘。
2.4 施工工艺
混凝土裂缝出现在混凝土施工的各个重要环节中, 浇筑、运输、建模等每个环节操作不够规范都会引起混凝土产生裂缝, 尤其是细、长、薄结构更容易产生裂缝。施工工艺不合理产生的裂缝大致有以下几种情况:a.当混凝土保护层过厚时, 降低了钢筋混凝土的有效高度, 从而导致下部混凝土出现裂缝。b.拌合时间过长会降低混凝土的施工质量, 导致混凝土出现裂缝。c.由于振捣不均匀、不严实造成混凝土产生裂缝。d.养护环境比较差, 没有使混凝土充分处于一个潮湿环境中也会引起混凝土产生裂缝。同时, 人为因素也是造成混凝土裂缝产生的重要因素之一, 例如, 施工人员没能按照规范进行标准化操作或设计人员没能对建筑环境及结构进行综合考虑。
3 混凝土裂缝的控制
3.1 科学选择混凝土原材料及配合比
原材料的优劣是控制混凝土裂缝的根本环节。a.水泥:水泥是混凝土各材料中的胶凝成分, 水泥的品质关系着混凝土质量的优劣。在选择水泥时, 尽量选择低水化热水泥, 如矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥。若工程要求必须选择普通硅酸盐水泥时, 应在水泥中加入掺合料粉煤灰, 粉煤灰的加入不仅可以减低水泥水化热, 还可以增加混凝土的工作性能和后期强度。b.骨料:尽量选用级配良好, 且含泥量和有害物质含量较低的骨料。c.水:混凝土拌合一般采用的是自来水, 受污染的劣质水会影响混凝土的品质。当拌合用水来自盐碱地区时, 需要测试水中离子含量是否满足混凝土拌合物用水要求。d.外加剂:混凝土拌合物需要适当的加入一些外加剂, 外加剂掺量虽小但对混凝土质量控制起着重要作用。
保证混凝土各材料用量比例的合理性直接影响着混凝土裂缝的产生和大小, 其中水泥用量和水灰比对混凝土裂缝影响最大。水灰比对混凝土裂缝影响最为明显, 在满足混凝土强度和工作性能的条件下, 尽量选择小水灰比的配合比。目前, 降低混凝土水灰比的有效措施是在混凝土中加入减水剂, 减水剂的加入不仅可以降低水灰比, 而且可以满足混凝土的工作性能, 一般水灰比要控制在0.6以下。另外, 水泥用量较多时, 混凝土内部收缩较大。因此, 在满足混凝土最小水泥用量、和易性、强度和耐久性的基础上尽量降低单方水泥用量, 一般水泥用量应控制在450Kg/m3以下。
3.2 加强温度控制
温度控制主要是控制混凝土浇筑时间和速度, 混凝土浇筑中拌合物的温度应该保持在28℃以下, 若白天气温过高时, 应该选择夜晚浇筑。当浇筑现场温度大于35℃时, 应该停止工作。在浇筑大体积混凝土时, 可采用分层浇筑或在混凝土内部敷设冷水管, 从而降低混凝土内外温差, 防止温度裂缝产生。
3.3 加大混凝土浇筑、养护控制
混凝土浇筑与养护的好坏直接影响着混凝土裂缝的产生与否, 因此需要科学规范的浇筑养护。并要合理把握振捣时间, 既能将混凝土内部振捣密实, 又能降低混凝土泌水。同时, 在浇筑过程中根据混凝土表面凝结硬化情况选择合理的浇筑顺序, 保证混凝土浇筑的连续性和整体性。浇筑完成后需要相关工作人员加强混凝土养护, 控制混凝土养护温湿度, 从而避免温度裂缝和干缩裂缝的产生。
结语:混凝土是现代建筑工程中最主要的建筑材料, 其优越的性能被广泛应用于不同领域。但混凝土裂缝仍然是影响混凝土工程质量的主要因素之一, 寻找混凝土裂缝的产生原因并采用科学有效的手段加强裂缝控制, 从根本上提升混凝土工程质量, 方能保证混凝土建筑物的安全性和耐久性。
摘要：建筑工程施工中, 往往会出现很多工程质量问题, 其中混凝土裂缝是一种较为常见的工程质量问题。混凝土裂缝的产生不仅影响建筑物的美观, 而且会影响建筑结构的安全性与耐久性。所以, 建筑施工中应该未雨绸缪, 提前做好混凝土裂缝的控制。本文阐述了建筑施工中混凝土裂缝的危害、成因, 并探讨了混凝土裂缝的控制, 以期为建筑工程施工提供必要的参考和借鉴。
关键词：混凝土,裂缝,成因,控制
参考文献
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