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1、泵送混凝土施工中溫度裂縫的原因及控制措施 中國混凝土網(wǎng) 2007-7-6 網(wǎng)絡(luò)硬盤 我要建站 博客 常用搜索 摘要:主要闡述泵送混凝土施工中溫度裂縫存在的原因,提出應(yīng)完善工程設(shè)計(jì),并對使用的水泥、砂石料等加強(qiáng)檢驗(yàn),保證原材料的質(zhì)量,加強(qiáng)施工過程控制,從而提高泵送混凝土的施工質(zhì)量。關(guān)鍵詞:泵送混凝土,溫度裂縫,控制措施中圖分類號: tu755. 7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,泵送混凝土在工程施工中得到普及,廣泛使用于現(xiàn)澆梁、板、柱、墻等各種現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件中。但是,泵送混凝土因骨料級配的限制,膠凝材料的大量使用,以及具有的高坍落度、高流動性、高水泥用量的原因,在水
2、泥硬化中易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象,并產(chǎn)生大量的水化熱,造成溫度裂縫普遍存在,在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。為此,現(xiàn)對溫度裂縫產(chǎn)生的原因及如何有效控制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展進(jìn)行探討。1 泵送混凝土施工中溫度裂縫產(chǎn)生的原因泵送混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥因水化而產(chǎn)生大量的水化熱,聚積在混凝土內(nèi)部不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差,這些溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導(dǎo)致混凝土
3、表面溫度急劇下降而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。同時(shí),商品混凝土具有較大的收縮性,在共同應(yīng)力的作用下,將會產(chǎn)生大量的溫度收縮裂縫,雖然這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生,但是如不加控制,將很快發(fā)展,形成貫穿裂縫,會引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等,嚴(yán)重的將形成質(zhì)量病害,影響建筑的結(jié)構(gòu)安全和合理的使用壽命。2 影響因素和控制措施對使用泵送混凝土的工程,應(yīng)充分考慮溫度裂縫問題,在工程設(shè)計(jì)中,應(yīng)對易產(chǎn)生溫度裂縫的部位采取構(gòu)造加強(qiáng)措施。施工中應(yīng)從拌制混凝土使用的水泥、砂石料、摻合料、水灰比等方面進(jìn)行重點(diǎn)控制,并在
4、施工中加強(qiáng)過程控制,以保證鋼筋混凝土工程質(zhì)量。主要應(yīng)做好以下幾方面的工作。2. 1 完善工程設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)角度看,現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范側(cè)重于按強(qiáng)度考慮,未充分按溫差和泵送混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮,配筋量因而達(dá)不到要求。在工程設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮,對易產(chǎn)生溫度裂縫的房屋四周陽角、現(xiàn)澆板的中部、地下室及屋面板等配筋薄弱處,應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的構(gòu)造鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)。如負(fù)筋不采用分離式切斷,改為沿房間全長配置,并且適當(dāng)加密加粗。對于超過45 m 的現(xiàn)澆梁板宜設(shè)置伸縮縫或后澆帶。對不宜設(shè)置伸縮縫的建筑,可在混凝土中摻加一定量的混凝土微膨脹劑,以減少溫度變化導(dǎo)致的收縮裂縫,如ue
5、a微膨脹劑系列產(chǎn)品等。如在該市某棟綜合樓施工中,施工方在圖紙會審中提出,在溫度裂縫常產(chǎn)生的部位應(yīng)進(jìn)行構(gòu)造配筋,并增設(shè)一處后澆帶。設(shè)計(jì)部門采納后,進(jìn)行相應(yīng)變更,施工中基本未發(fā)現(xiàn)溫度產(chǎn)生的病害裂縫,效果顯著。2. 2 泵送混凝土原材料及配合比的選用1) 盡量選用低熱或中熱水泥,合理確定水泥用量。引起大體積鋼筋混凝土裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚,使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫,產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí),也可選用礦渣硅酸鹽水泥。同時(shí),可充分利用混凝土后期強(qiáng)度,以減少水泥用量;或改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減
6、少水泥用量,降低水化熱。所使用的水泥應(yīng)符合gb 17521999 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。2) 摻加優(yōu)質(zhì)摻合料。在泵送混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的高性能混凝土外加劑,可改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。泵送混凝土中摻入一定數(shù)量高效優(yōu)質(zhì)的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性,從而改善了可泵性。特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高。泵送混凝土使用的各種摻合料應(yīng)符合gb 8076 混凝土外加劑及gb 50119混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)
7、范的相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,優(yōu)先選用高效粉煤灰、高品質(zhì)的外加劑,以保證混凝土的各種性能符合要求。3) 嚴(yán)格控制水灰比。泵送混凝土為了保證具有相應(yīng)的泵送性,要求有較大的流動性。在澆搗完畢后,現(xiàn)澆板面易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象,易產(chǎn)生混凝土表面溫度裂縫。在使用泵送混凝土?xí)r,宜選用低坍落度混凝土,即在保證混凝土的泵送性的前提下,越小越好,以減少混凝土表面的溫度裂縫的產(chǎn)生。4) 選用高質(zhì)量的砂石料。水洗砂的質(zhì)量應(yīng)符合j gj 52292 普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),宜選用中砂或粗砂,含泥量應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行抽查,含泥量不得大于3 % ,泥塊含量不得大于1 % ,以保證砂的質(zhì)量。石子的質(zhì)量應(yīng)符合j gj 532
8、92 普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),選用級配合理的材料,嚴(yán)格控制含泥量不得大于1 % ,泥塊不得大于0. 5 % ,以保證石子的質(zhì)量。5) 合理確定泵送混凝土的配合比。泵送混凝土的配合比決定了混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性、和易性、坍落度、水泥用量、水化熱大小、初凝和終凝時(shí)間以及混凝土收縮率等性能指標(biāo)。在施工中根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同部位、不同特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求,結(jié)合氣候條件及施工現(xiàn)場的生產(chǎn)管理狀況,提出相應(yīng)的技術(shù)參數(shù),由相關(guān)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試配,確定詳細(xì)合理的泵送混凝土配合比。在滿足混凝土泵送的前提下,優(yōu)先選用5 mm40 mm 石子級配,采用低坍落度,以減少混凝土溫度和收縮產(chǎn)生的裂縫。2. 3 加
9、強(qiáng)施工過程控制措施1) 加強(qiáng)對鋼筋工程質(zhì)量的管理。在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范施工,加強(qiáng)對鋼筋工程的質(zhì)量管理,確保鋼筋工程施工質(zhì)量。應(yīng)合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時(shí)間,并在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應(yīng)搭設(shè)(或鋪設(shè)) 臨時(shí)的簡易通道,以供必要的施工人員通行,減少對鋼筋的踏踩損壞。2) 加強(qiáng)對樓面上層鋼筋網(wǎng)的保護(hù)。樓面板的上層鋼筋一般較細(xì)較軟,同時(shí)離樓層模板的高度較大,無法受到模板的依托保護(hù);受到人員踩踏后就立即彎曲、變形、下墜;在施工中對樓面上層鋼筋必須設(shè)置鋼筋小撐馬,并安排足夠數(shù)量的鋼筋工,在混凝土澆筑前及澆筑中及時(shí)進(jìn)行整修,以保證上部鋼筋的位置正確。3) 施工現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)格檢查泵送混
10、凝土的坍落度,檢查隨車出料單,以保證混凝土熟料的半成品質(zhì)量,不符合要求的混凝土不得使用。4) 嚴(yán)格控制澆筑流程。合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。對已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動,可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。二次振動完成后,仔細(xì)進(jìn)行板面找平,排除板面多余的水分。若發(fā)現(xiàn)局部有漏振及過振情況時(shí),及時(shí)返工進(jìn)行處理。5) 注重澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)?;炷琉B(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。混凝土澆筑后,及時(shí)用濕潤的草簾、麻片等覆蓋
11、,并注意灑水養(yǎng)護(hù),延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在高溫季節(jié)泵送時(shí),宜及時(shí)用濕草袋覆蓋混凝土,尤其在中午陽光直射時(shí),宜加強(qiáng)覆蓋養(yǎng)護(hù),以避免表面快速硬化后,產(chǎn)生混凝土表面溫度和收縮裂縫。在寒冷季節(jié),混凝土表面應(yīng)設(shè)草簾覆蓋保溫措施,以防止寒潮襲擊。3 結(jié)語溫度裂縫的存在是泵送混凝土施工中不可避免的普遍現(xiàn)象,應(yīng)充分認(rèn)識到裂縫的出現(xiàn)對建筑物的危害性。在工程設(shè)計(jì)中采取構(gòu)造加強(qiáng)措施,并在施工中采取有效的措施和合理的施工過程控制方法,來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,以保證泵送混凝土澆筑質(zhì)量,滿足建筑結(jié)構(gòu)的安全、耐久性等要求。參考文獻(xiàn):混凝土施工中裂縫控制的監(jiān)理對策 中國混凝土網(wǎng) 2005-2-24
12、 網(wǎng)絡(luò)硬盤 我要建站 博客 常用搜索 隨著混凝土應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步,泵送混凝土以其配合比穩(wěn)定、施工機(jī)械化程度高、澆注過程中對鋼筋骨架影響小等優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際工程中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。某學(xué)院綜合樓工程,建筑物總長110 m,建筑面積12 000 m。,從獨(dú)立柱基礎(chǔ)到上部結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。該工程2000年7月中旬開工,2001年8月底交工,總?cè)諝v工期400天,要求主體結(jié)構(gòu)在2000年底前完成。由于工期短、現(xiàn)澆混凝土工程量大,因此在施工中引進(jìn)了2臺玎3t60a型混凝土輸送泵,采用泵送混凝土進(jìn)行主體澆筑。1 泵送混凝土特點(diǎn)及產(chǎn)生裂縫的原
13、因 泵送混凝土屬于大流態(tài)混凝土,它與過去現(xiàn)場拌制的塑性混凝土相比,有坍落度大、砂率大、水泥用量多三個顯著特點(diǎn),因此泵送混凝土出現(xiàn)裂縫的概率也較普通現(xiàn)澆混凝土多。混凝土主要是靠水泥水化后與砂、石子組成的水硬性人造料,水泥是混凝土增強(qiáng)的主要膠結(jié)材料。水泥的化學(xué)收縮與水泥的品種、標(biāo)號、細(xì)度、用量有關(guān)。隨著水泥標(biāo)號提高、細(xì)度增大、用量增多,混凝土的收縮值隨之增加?;炷涟韬衔镌诮?jīng)歷化學(xué)收縮、塑性收縮、碳化收縮及干燥收縮后,總收縮率約為004o06所以,混凝土自生體收縮是其固有的物理特性,也是泵送混凝土出現(xiàn)裂縫的根本原因所在。
14、60; 混凝土質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志是混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此,在混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)各道工序中的任何缺陷和疏漏都可能是裂縫產(chǎn)生的直接和間接原因。模板構(gòu)造不當(dāng)、漏漿、支撐剛度不夠、過早拆模以及鋼筋保護(hù)層過大或過小、澆筑時(shí)鋼筋移位、極端氣候下施工等,都可能引起混凝土結(jié)構(gòu)開裂。2 監(jiān)理對策 由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因涉及眾多因素并貫穿于設(shè)計(jì)、施工的全過程,因而在監(jiān)理過程中應(yīng)采取全面的監(jiān)控措施。同時(shí),由于混凝土結(jié)構(gòu)的開裂不可避免地造成結(jié)構(gòu)缺陷,影響結(jié)構(gòu)的安全度和使用功能。因此,在
15、泵送混凝土施工前和施工中加強(qiáng)監(jiān)控措施,把裂縫消滅在最終產(chǎn)品形成以前尤為重要。21事前控制 (1)做好圖紙會審工作。對經(jīng)??赡艹霈F(xiàn)開裂的部位,如超長結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)變形集中處、受溫度影響很大的屋面等,應(yīng)與設(shè)計(jì)單位充分交換意見,采取必要的處理措施,如設(shè)置后澆帶、摻外加劑、調(diào)整鋼筋等,以確保其不開裂。 (2)審核施工方案的合理性,對不合理的施工方案實(shí)施否決權(quán)。制定的施工方案應(yīng)符合施工單位的施工技術(shù)水平。梁、板采用泵送混凝土澆筑,柱和樓梯混凝土的澆筑不適于大流態(tài)泵送混凝土,采用正常塑性混凝土吊車運(yùn)輸,既保證了
16、施工質(zhì)量,又節(jié)約了資金。 (3)配合實(shí)驗(yàn)室做好配合比設(shè)計(jì)。泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),除滿足用戶提出的強(qiáng)度、耐久性要求外,還要考慮泵送距離、環(huán)境溫度等具體施工條件。實(shí)驗(yàn)室人員到現(xiàn)場指導(dǎo)試配,科學(xué)設(shè)計(jì)配合比,確定適宜的坍落度,適當(dāng)?shù)纳奥?、水灰比、水泥用量,選用適宜摻合料??傊诒WC強(qiáng)度的前提下,不宜過多增加水泥用量;在保證泵送和澆筑的前提下,坍落度不宜過大。22事中控制 (1)加強(qiáng)原材料控制。建立原材料進(jìn)場登記、檢驗(yàn)制度,未經(jīng)檢驗(yàn)合格的不許用于工程。水泥優(yōu)先選用中低熱的礦渣硅酸鹽
17、水泥;粗骨料必須是連續(xù)級配,其最大粒徑應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)鋼筋間距和混凝土泵送管徑要求,粒徑增大,可以減少用水量、水泥用量,從而可以減少混凝土自身收縮;細(xì)骨料級配合理,采用中砂比用細(xì)砂可降低用水量,從而降低混凝土的收縮值;粗細(xì)骨料的含泥量必須控制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi),含泥量增大對混凝土抗裂十分有害;摻和料可以改善混凝土的工作性,提高可泵性,降低水化熱,增加密實(shí)度,提高混凝土強(qiáng)度和耐久性,減少混凝土收縮。 (2)施工操作要規(guī)范。嚴(yán)格按施工規(guī)范組織施工,禁止野蠻施工。因主體混凝土施工在夏季,為減少溫差和混凝土水化熱的影響,泵送混凝土施工大都在夜間進(jìn)行,監(jiān)理工程師晝夜跟
18、班作業(yè),混凝土澆筑質(zhì)量得到良好控制。采用二次抹壓技術(shù),混凝土入模振搗,初凝前在混凝土表面進(jìn)行二次抹壓,消除混凝土干縮、沉降和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫,增加混凝土內(nèi)部的密實(shí)度。但是二次抹壓的時(shí)間必須掌握恰當(dāng),過早抹壓沒有效果;過晚抹壓混凝土已進(jìn)入初凝狀態(tài),失去了塑性,消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。 (3)嚴(yán)格進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收?;炷聊0逡龅綐?gòu)造合理,不漏水、漏漿;鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變都要考慮其對結(jié)構(gòu)抗裂性能的影響;鋼筋定位要準(zhǔn)確,保護(hù)層厚度和鋼筋間距要符合規(guī)范要求。尤其混凝土夜間澆筑必須督促鋼筋工旁站看筋,確保鋼筋位置準(zhǔn)確,避免因混凝土澆
19、筑中鋼筋移位引起混凝土結(jié)構(gòu)開裂。 (4)定期檢查,控制好工程進(jìn)度。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作,保證足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間?;炷帘砻娼?jīng)過二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,終凝后蓄水養(yǎng)護(hù),有利于混凝土強(qiáng)度增長和應(yīng)力松弛,避免產(chǎn)生貫穿裂縫。合理掌握拆模時(shí)間,必須達(dá)到強(qiáng)度要求,早期受振、拆模過早或施工超載都可能產(chǎn)生裂紋。定期核查材料和混凝土配合比,發(fā)現(xiàn)問題隨時(shí)解決,不留隱患。23事后控制 (1)工程驗(yàn)收處理。驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫,仔細(xì)分析原因,如影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用,應(yīng)及時(shí)處理并做好記錄。
20、60; (2)保修階段跟蹤。對處理后的裂縫進(jìn)行跟蹤檢查,以確保處理效果的可靠性。3 結(jié) 束 語 雖然泵送混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象較為普遍,但實(shí)踐證明,通過合理的監(jiān)理控制手段可以克服裂縫的產(chǎn)生。通過對工程混凝土施工全過程的監(jiān)控,主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)良,裂縫問題得到良好的控制,工程竣工后沒有出現(xiàn)超過規(guī)范要求的裂縫,該工程已推薦為省優(yōu)質(zhì)樣板工程。泵送混凝土施工裂縫的成因和防治 中國混凝土網(wǎng) 2005-2-24 網(wǎng)絡(luò)硬盤 我要建站 博客 常用搜索 摘要:泵送混凝土
21、不僅應(yīng)能改善混凝土的施工性能,對薄壁密筋結(jié)構(gòu)少振搗或不振搗施工,而且應(yīng)能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性。但是某些工程表明,泵送混凝土強(qiáng)度不足、凝結(jié)異常時(shí)有發(fā)生,特別是裂縫普遍存在,在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,值得引起足夠的重視,本文重點(diǎn)分析其產(chǎn)生原因,找出防止裂縫的措施。1泵送混凝土的特點(diǎn)1.1原材料和配合比1.1.1水泥用量較多強(qiáng)度等級c20c60范圍為350550kg/m3。1.1.2超細(xì)摻合料時(shí)有添加為改善混凝土性能,節(jié)約水泥和降低造價(jià),混凝土中摻加粉煤灰、礦渣、沸石粉等摻合料。1.1.3砂率偏高、砂用量多為保證混凝土的流動性、粘聚性和保水性 ,以便于運(yùn)輸、泵送和澆
22、筑,泵送混凝土的砂率要比普通流動性混凝土增大砂率6%以上,約為3845%。1.1.4石子最大粒徑為滿足泵送和抗壓強(qiáng)度要求,與管道直徑比12.5(卵石)、13(碎石)14、15。1.1.5水灰比宜為0.40.6水灰比小于0.4時(shí),混凝土的泵送阻力急劇增大;大于0.6時(shí),混凝土則易泌水、分層、離析,也影響泵送。1.1.6泵送劑多為高效減水劑復(fù)合以緩凝劑、引氣劑等,對混凝土拌合物流動性和硬化混凝土的性能有影響,因而對裂縫也有影響。1.2工藝a混凝土拌制在攪拌站(樓)進(jìn)行,原材料計(jì)量準(zhǔn)確,攪拌均勻,但也偶有失控情況。b多數(shù)攪拌站未設(shè)細(xì)摻合料、粉狀泵送劑、粉狀膨脹劑稱量和料侖,采用人工或容積法,使計(jì)量與
23、分散存在問題,影響混凝土的均勻性。c當(dāng)混凝土拌合物過乾、過稀,運(yùn)輸時(shí)間過長、停留時(shí)間過長且未進(jìn)行攪拌均勻前入泵時(shí),混凝土拌合物乾稀不勻。d每個運(yùn)輸車中混凝土的坍落度相差過大,加入泵車內(nèi)輸送時(shí),會澆筑的混凝土均勻性變壞。e混凝土澆筑后振搗不足、振搗過度,特別是面積系數(shù)很大的板材,采用振搗棒密實(shí)不均勻。f大體積混凝土施工,當(dāng)技術(shù)措施不當(dāng)或不完善時(shí),易產(chǎn)生溫度裂縫。g混凝土大面積板材,在澆筑后防風(fēng)、防曬、養(yǎng)護(hù)不足時(shí),易產(chǎn)生干縮裂縫。h混凝土拌合物過乾、人工、無稱量的加入高效減水劑或水時(shí),混凝土質(zhì)量不易保證。2有關(guān)裂縫的一些概念2.1混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定其產(chǎn)生裂縫混凝土是粗集料、細(xì)集料、水泥石、水和氣體
24、所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)。混凝土混合料在不同溫濕度條件下凝結(jié)硬化,并同時(shí)產(chǎn)生體積變形。水泥石的干燥和冷卻收縮大,集料的干燥和冷卻收縮小,同時(shí)水泥石和集料之間相互粘結(jié)而約束,由于變形產(chǎn)生微裂縫。2.2混凝土裂縫的種類2.2.1按裂縫產(chǎn)生原因分類a由外荷載(靜、動荷載)直接應(yīng)力引起的裂縫和次應(yīng)力引起的裂縫。b由變形變化引起的裂縫:包括結(jié)構(gòu)因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫。其特征是結(jié)構(gòu)要求變形,當(dāng)受到約束和限制時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,應(yīng)力超過一定數(shù)值后產(chǎn)生裂縫,裂縫出現(xiàn)后變形得到滿足,內(nèi)應(yīng)力松弛。這種裂縫寬度大、內(nèi)應(yīng)力小,對荷載的 影響小,但對耐久性損害大。據(jù)國內(nèi)外調(diào)查資料表明,工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)
25、生屬于變形變化(溫濕度、收縮與膨脹、不均勻沉降)引起的裂縫約占80%;屬于荷載引起的裂縫約占20%。2.2.2按裂縫所處狀態(tài)分裂縫可分為運(yùn)動、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合和愈合等狀態(tài)。對于處于運(yùn)動和不穩(wěn)定擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)的裂縫,應(yīng)考慮加固和補(bǔ)救措施。而對于穩(wěn)定、閉合、愈合 的裂縫則可持久的應(yīng)用。例如有些防水結(jié)構(gòu),在0.1mpa水壓下,出現(xiàn)0.10.2mm裂縫時(shí),可能開始時(shí)有輕微滲漏,但經(jīng)過一段時(shí)間后,裂縫處水化的水泥析出ca(oh)2,逐漸彌合了裂縫,并與大氣中co2作用,形成caco3結(jié)晶,封閉和自愈合裂縫,防止了滲漏的產(chǎn)生。這種裂縫是穩(wěn)定的,不會影響工程結(jié)構(gòu)的使用和耐久性。2.2.3按裂縫形狀分裂縫按形狀可
26、分為表面的、深入的、貫穿的、斷續(xù)的、縱向的、橫向的、斜向的、對角線的、上寬下窄、上窄下寬、外寬內(nèi)窄的、囊核形的等等。2.3裂縫寬度2.3.1平均裂縫寬度在整條裂縫上,其寬度是不均勻的,有的位置寬,有的位置窄。平均裂縫寬度是指裂縫長度10%15%范圍較寬區(qū)段平均裂縫寬度和裂縫長度10%15%范圍較窄區(qū)段平均裂縫寬度的平均 值即最大與最小平均裂縫的平均值。2.3.2最大裂縫寬度a無侵蝕介質(zhì)、無抗?jié)B要求,結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)下,最大裂縫寬度不得大于0.3mm。b有輕微侵蝕、無抗?jié)B要求時(shí),最大裂縫寬度不得大于0.2mm。c有最重侵蝕和抗?jié)B要求時(shí),不得大于0.1mm。d混凝土有自防水要求時(shí),不得大于0.1m
27、m。上述標(biāo)準(zhǔn)是從耐久強(qiáng)度考慮的,為設(shè)計(jì)中和裂縫檢測中的控制范圍。但在工程實(shí)踐中,有些結(jié)構(gòu)存在數(shù)毫米寬的裂縫仍然正在使用,而且多年后也沒有破壞危險(xiǎn)。如土木建筑中的各種大型、特種結(jié)構(gòu)和設(shè)備基礎(chǔ),一般均存在裂縫,完全沒有裂縫是不可能的,科技工作者的主要任務(wù)是根據(jù)裂縫的部位、所處環(huán)境、配筋情況和結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行具體分析、判斷和處理。一些專家和學(xué)者根據(jù)對結(jié)構(gòu)物裂縫處理的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為規(guī)范中限制的裂縫寬度應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件加以放寬,如像大量的表面裂縫,如果經(jīng)過周密的研究分析確定是由變形作用引起的,其寬度可不受限制,只須作表面封閉處理即可。3變形裂縫產(chǎn)生的原因和特征3.1溫度裂縫3.1.1產(chǎn)生的原因和特征水泥水
28、化過程中產(chǎn)生大量的熱量,每克水泥放出502j的熱量,如果以水泥用量350550kg/m3來計(jì)算,每m3混凝土將放出1750027500kj的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升高, 在澆筑溫度的基礎(chǔ)上,通常升高35左右。如果按著我國施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定澆筑溫度為28 則可使混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到65左右。但是,如果沒有降溫措施或澆筑溫度過高,混凝土內(nèi)部溫度高達(dá)8090的情況也時(shí)有發(fā)生,例如xx大廈在澆筑筏板反梁基礎(chǔ)的大體積混凝土的內(nèi)部溫度,經(jīng)實(shí)際測定高達(dá)95。水泥水化熱在13天可放出熱量的50%,由于熱量的傳遞、積存,混凝土內(nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的35天,因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同,所以混凝土
29、中心溫度低,形成溫度梯度,造成溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力和溫差成正比,溫度越大,溫度應(yīng)力也越大。當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)外約束應(yīng)力( 包括混凝土抗拉強(qiáng)度)時(shí),就會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點(diǎn)是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的35天,初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì),隨著時(shí)間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大,甚至達(dá)到貫穿的情況。3.1.2影響因素和防治措施混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)?;炷猎胶瘢嘤昧吭酱?,水化熱越高的水泥,其內(nèi)部溫度越高,形成溫度應(yīng)力越大,產(chǎn)生裂縫的可能性越大。對于大體積混凝土,其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),在一定尺寸范圍內(nèi),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力也越大,因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越
30、大,這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。3.1.2.1混凝土原材料和配合比的選用a水泥品種選擇和水泥用量控制大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚,使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫,產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí),也可選用礦渣硅酸鹽水泥。再有,可充分利用混凝土后期強(qiáng)度,以減少水泥用量。根據(jù)大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明,每m3混凝土的水泥用量增減10kg,其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升高或降低1。因此,為更好的控制水化熱所造成的溫度
31、升高、減少溫度應(yīng)力,可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載的情況,對工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行復(fù)核與驗(yàn)算,并取得設(shè)計(jì)單位的同意后,可用56天或90天抗壓強(qiáng)度代替28天抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。由于過去土木建筑物層數(shù)不多、跨度不大,且多為現(xiàn)場攪拌,施工工期短,混凝土標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)齡期定為28天,但對于具有大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)的高層建筑,大多數(shù)的施工期限很長,少則12年,多則45年,28天不可能向混凝土結(jié)構(gòu),特別是向大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)施加設(shè)計(jì)荷載,因此將試驗(yàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的齡期推遲到56天或90天是合理的,正是基于這點(diǎn),國內(nèi)外許多專家均提出這樣建議。如果充分利用混凝土的后期強(qiáng)度,則可使每m3混凝土的水泥用量減少407
32、0kg左右,則混凝土溫度相應(yīng)降低47。最后,為減少水泥水化熱和降低內(nèi)外溫差的辦法是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。如果強(qiáng)度允許,可采用摻加粉煤灰來調(diào)整。b摻加摻合料國內(nèi)外大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明,混凝土中摻入一定數(shù)量優(yōu)質(zhì)的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng),起到潤滑作用,可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性,并且能夠補(bǔ)充泵送混凝土中粒徑在0.315mm以下的細(xì)集料達(dá)到占15%的要求,從而改善了可泵性。同時(shí),依照大體積混凝土所具有的強(qiáng)度特點(diǎn),初期處于較高溫度條件下,強(qiáng)度增長較快、較高,但是后期強(qiáng)度增長緩慢。摻加粉煤灰后,其中的活性a
33、l2o3、sio2與水泥水化析出的cao作用,形成新的水化產(chǎn)物,填充孔隙、增加密實(shí)度,從而改善了混凝土的后期強(qiáng)度。但是應(yīng)當(dāng)值得注意的是,摻加粉煤灰混凝土的早期抗拉強(qiáng)度和極限變形略有降低。因此,對早期抗裂要求較高的混凝土,粉煤灰摻量不宜太多,宜在1015%以內(nèi)。特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高。摻加粉煤灰的水泥混凝土的溫度和水化熱,在128d齡期內(nèi),大致為:摻入粉煤灰的百分?jǐn)?shù)就是溫度和水化熱降低的百分?jǐn)?shù),即摻加20%粉煤灰的水泥混凝土,其溫升和水化熱約為未摻粉煤灰的水泥混凝土的80%,可見摻加粉煤灰對降低混凝土的水化熱和溫升的效果是非
34、常顯著的。目前許多商品混凝土廠家,由于認(rèn)識、技術(shù)、設(shè)備(料倉)等原因,尚未有效、充分地利用粉煤灰。c摻加外加劑摻加具有減水、增塑、緩凝、引氣的泵送劑,可以改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性。由于其減水作用和分散作用,在降低用水量和提高強(qiáng)度的同時(shí),還可以降低水化熱,推遲放熱峰出現(xiàn)的時(shí)間,因而減少溫度裂縫。例如,在泵送混凝土中,摻入占水泥重量0.25%的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑,不僅能使混凝土的泵送性能改善,而且可以減少拌合水和水泥用量,從而降低水化熱,延遲了水化熱釋放速度 ,推遲放熱峰。因此,不但減少了溫度應(yīng)力,而且使初凝和終凝時(shí)間延緩38h,降低了大體積混凝土施工中出現(xiàn)冷縫的可能性。d選用質(zhì)量
35、優(yōu)良的粗細(xì)集料粗集料根據(jù)結(jié)構(gòu)最小斷面尺寸和泵送管道內(nèi)徑,選擇合理的最大粒徑,盡可能選用較大的粒徑。例如540mm粒徑可比525mm粒徑的碎石或卵石混凝土可減少用水量68kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,因而減少泌水、收縮和水化熱。要優(yōu)先選用天然連續(xù)級配的粗集料、使混凝土具有較好的可泵性,減少用水量、水泥用量,進(jìn)而減少水化熱。細(xì)集料以采用級配良好的中砂為宜。實(shí)踐證明,采用細(xì)度模數(shù)2.8的中砂比采用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂,可減少用水量2025kg/m3,可降低水泥用量2835kg/m3,因而降低了水泥水化熱、混凝土溫升和收縮。泵送混凝土也宜選用合理砂率,其砂率值較低流動性混凝土適當(dāng)提高是必要的
36、。但是砂率過大,不僅會影響混凝土的工作度和強(qiáng)度,而且能增大收縮和裂縫。3.1.2.2泵送混凝土施工工藝改進(jìn)a控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度為了降低混凝土的總溫升,減少大體積工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差,控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度也是一個重要措施。對于出機(jī)溫度和澆筑溫度的控制,世界各國都非常重視,并有較明確的規(guī)定:我國水工混凝土施工規(guī)范(sdj207-82)中規(guī)定:高溫季節(jié)施工時(shí),混凝土最高澆筑溫度,不得超過28。為求得統(tǒng)一,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(gb50204-92)也規(guī)定了這個溫度值。日本規(guī)范規(guī)定,暑期混凝土的攪拌溫度為30以下,澆筑時(shí)的混凝土溫度應(yīng)低于35;對于大體積混凝土的溫度,規(guī)定拌制
37、時(shí)為25以下,澆筑時(shí)要在30以下。前蘇聯(lián)規(guī)范規(guī)定,暑期施工時(shí),當(dāng)澆筑表面系數(shù)大于3的結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r,混凝土拌合物從攪拌站運(yùn)出時(shí)的溫度應(yīng)當(dāng)不超過3035,而對于表面系數(shù)小于3的大體積結(jié)構(gòu),混凝土拌合物溫度應(yīng)盡可能降低,且不超過20。美國規(guī)范規(guī)定,在炎熱的氣候條件下,澆筑溫度不得超過32。德國規(guī)范規(guī)定,在炎熱氣候時(shí),新拌混凝土溫度,在卸車時(shí)不得超過30。為了降低混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度。最有效的方法是降低原料溫度,混凝土中石子比熱較小,但每m3混凝土中石子所占重量最大,所以最有效的辦法是降低石子溫度。在氣溫較高時(shí),為了防止太陽直接照射,可以在砂石堆場搭設(shè)簡易遮陽棚,必要時(shí)可向集料噴淋霧狀水,或者在
38、使用前用冷水沖洗集料。國外也有的攪拌混凝土?xí)r加冰塊冷卻。除此之外,攪拌運(yùn)輸車罐體、泵送管道保溫、冷卻也是必要的措施。b改進(jìn)工藝攪拌工藝采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝,可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上,使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大,從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥5%,并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。振動工藝對已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動,可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。養(yǎng)護(hù)工藝為了嚴(yán)格控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差,確?;炷临|(zhì)量,減少裂縫,養(yǎng)護(hù)是一個十分重要和關(guān)鍵的工序,必須切實(shí)做
39、好?;炷琉B(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。由于散熱時(shí)間延長,混凝土強(qiáng)度和松弛作用得到充分發(fā)揮, 使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,防止了貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時(shí)間不 長的混凝土,仍然處于凝結(jié)、硬化過程,水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。同時(shí)在潮濕條件下,可使水泥的水化充分、完全,從而提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。3.2沉陷(塑性)收縮裂縫3.2.1產(chǎn)生的原因和特征在泵送混凝土現(xiàn)澆的各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,特別是板、墻等表面系數(shù)大的結(jié)構(gòu)之中,經(jīng)常出現(xiàn)一種早期裂縫。這種裂縫為斷續(xù)的水平裂縫,裂
40、縫中部較寬、兩端較窄、呈梭狀。裂縫經(jīng)常發(fā)生在板結(jié)構(gòu)的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處、結(jié)構(gòu)變截面的地方。這種裂縫產(chǎn)生的原因主要是混動性過大和流動性不足以及不均勻,在凝結(jié)硬化前沒有沉實(shí)或者沉實(shí)不夠,當(dāng)混凝土沉陷時(shí)受到鋼筋、模板抑制以及模板移動、基礎(chǔ)沉陷所致。裂縫在混凝土澆筑后13小時(shí)出現(xiàn),裂縫的深度通常達(dá)到鋼筋上表面。3.2.2影響因素和防止措施a要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,在滿足泵送和澆筑要求時(shí),宜盡可能減少坍落度;b摻加適量、質(zhì)量良好的泵送劑和摻合料,可改善工作性和減少沉陷;c混凝土攪拌時(shí)間要適當(dāng),時(shí)間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而
41、增大沉陷;d混凝土澆筑時(shí),下料不宜太快,防止堆積或振搗不充分;e混凝土應(yīng)振搗密實(shí),時(shí)間以1015秒/次為宜,在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑11.5小時(shí)后,混凝土尚未凝結(jié)之前,對混凝土進(jìn)行兩次振搗,表面要壓實(shí)抹光;f在炎熱的夏季和大風(fēng)天氣,為防止水分激烈蒸發(fā),形成內(nèi)外硬化不均和異常收縮引起裂縫,應(yīng)采取措施緩凝和復(fù)蓋。3.3干縮裂縫3.3.1產(chǎn)生的原因和特征干燥收縮的主要原因是水分在硬化后較長時(shí)間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的?;炷恋母稍锸湛s由于集料的干燥收縮很小,因此主要是由于水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有毛細(xì)管張力學(xué)說、表面吸附學(xué)說和夾層水學(xué)說等,不論哪種學(xué)說,都
42、是水分蒸發(fā)引起的?;炷恋乃终舭l(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、由表及里,逐漸發(fā)展的。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢,產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個月以上,有時(shí)甚至一年半載,而且裂縫發(fā)生在表層很淺的位置,裂縫細(xì)微,有時(shí)呈平行線狀或網(wǎng)狀,常常不被人們注視。但是應(yīng)當(dāng)特別注意,由于碳化和鋼筋銹蝕的作用,干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p害薄壁結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,也會使大體積混 凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴(yán)重的裂縫,影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。3.3.2影響因素和防止措施3.3.2.1水泥品種一般來說,水泥的需水量越大,混凝土的干燥收縮越大,不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為:礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤
43、灰水泥。所以,從減少收縮的角度出發(fā),宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。3.3.2.2水泥用量混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大,但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時(shí),還是盡可能降低水泥用量,因?yàn)楸盟突炷恋乃嘤昧科?,c20c60混凝土的水泥用量一般約為350600kg/m3。3.3.2.3用水量混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大,在同一水泥用量條件下,混凝土的干燥收縮和用水量成正比、為直線關(guān)系;當(dāng)水泥用量較高的條件下,混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說,水灰比越大,干燥收縮越大。沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大,而
44、且水分蒸發(fā)過快、過多造成的。因此嚴(yán)格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此,在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下,對于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。特別值得注意的是,施工混凝土的坍落度(即用水量)絕對不允許大于配合比設(shè)計(jì)給定的坍落度(即用水量)。為了降低用水量,摻加適當(dāng)數(shù)量、減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。3.3.2.4砂率混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大,但增加的數(shù)值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但不是籠統(tǒng)的和無限的,也應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi),可以通過理論計(jì)算和工程實(shí)踐確定。3.3.2.5摻合料礦渣、硅藻土、煤矸石、火山
45、灰、赤頁巖等粉狀摻合料,摻加到混凝土中,一般都會增大混凝土的干燥收縮值。但是質(zhì)量良好、含有大量球形顆粒的一級粉煤灰,由于內(nèi)比表面積小、需水量少,故能降低混凝土干燥收縮值。3.3.2.6化學(xué)外加劑摻加減水劑、泵送劑,特別是同時(shí)摻加粉煤灰的雙摻技術(shù)不會增大干燥收縮,但是對于某些減水劑、泵送劑,尤其是具有引氣作用時(shí),有增大混凝土干燥收縮的趨勢。因此在選用外加劑時(shí),必須選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。3.3.2.7膨脹劑在地下室和防水工程中,混凝土中加摻加膨脹劑,摻加適量的膨脹劑可以起到收縮補(bǔ)償作用,有利于防止裂縫。但是使用混凝土膨脹劑,一定要嚴(yán)格控制摻量和保證混凝土有足夠強(qiáng)度,否則會使混凝土腫脹和開
46、裂。3.3.2.8養(yǎng)護(hù)時(shí)間和方法混凝土澆筑面受到風(fēng)吹日曬,表面干燥過快,產(chǎn)生較大的收縮,受到內(nèi)部混凝土的約束,在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。如果混凝土終凝之前進(jìn)行早期保溫、保溫養(yǎng)護(hù),對減少干燥收縮有一定作用。綜上所述,泵送商品混凝土,特別是在高強(qiáng)度、大流動性條件下,由于水泥用量多,單位用水量大,砂率高和摻化學(xué)外加劑,使混凝土干燥收縮,產(chǎn)生裂縫的潛在危險(xiǎn)大,對此必須引起足夠重視。為此要按施工要求選擇較低的坍落度,在滿足流動性和泵送性的條件下,使單位用水量降低到170kg/m3以下,在滿足強(qiáng)度條件下,盡可能降低水泥用量。同時(shí),應(yīng)選用對混凝土干燥收縮影響小的泵送劑。必要時(shí)摻加適量膨脹劑。在施工中采用二次振
47、搗,加強(qiáng)抹面和濕養(yǎng)護(hù)也是必不可少的技術(shù)措施。泵送混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題的探討 中國混凝土網(wǎng) 2005-2-24 網(wǎng)絡(luò)硬盤 我要建站 博客 常用搜索 裂縫原因分析:11混凝土配合比 (1)水泥用量增大:c20c60泵送混凝土的水泥用量通常采用為350550 kgm,為便于管道泵送混凝土,相同強(qiáng)度等級的泵送混凝土的水泥單方用量,比普通混凝土多1015,水泥用量的增多,使混凝土的收縮量也相應(yīng)增大。 (2)水灰比加大:泵送混凝土的水灰比常采用0406小于04則泵送阻力增大,眾所周知,水是影響
48、混凝土收縮的最主要原因。混凝土中用水量越大,坍落度越大,則干縮越大。水灰比為06的混凝土收縮值比04的收縮值增加約40,因此嚴(yán)格控制水灰比是十分重要的。 (3)粗骨料粒徑減?。簽闈M足管道順暢地輸送混凝土粗骨料的粒徑不宜超過管道內(nèi)徑的l4,粗骨料粒徑減小,在配合比不變的情況下,其用水量或水泥用量相應(yīng)增加,從而使混凝土的收縮相應(yīng)增大。例如,粒徑525film碎石或卵石的混凝土比2540 film粒徑的粗骨料,水泥用量增加15 kgm0,用水量增加6-8 kgm。 (4)砂率增大:為保證泵送混凝土的流動性、粘取聚性和保水性,便于泵送
49、和澆筑,常采用的砂率為3845,比普通混凝土增大6以上,砂率的加大,混凝土中粗骨料用量相對減少,而粗骨料在混凝土中是抵抗收縮的主要材料。因此,在配合比相同的情況下,隨著砂率的加大,混凝土的收縮率也隨之增大。 (5)摻'hjll劑和摻合料:泵送混凝土中摻有減水、塑化、引氣、緩凝作用的泵送劑,不僅可改善混凝土拌合物的工作性能,由于水灰比的降低,對提高泵送混凝土的強(qiáng)度,減少混凝土的收縮、裂縫都有積極作用。 粉煤灰、磨細(xì)礦渣等混凝土摻合料的加入,能改善泵送混凝土的和易性,降低泌水、離析,改善可泵性;同時(shí),在相同坍
50、落度情況下,混凝土用水泥降低,從而提高混凝土的抗拉強(qiáng)度和密實(shí)度,減少收縮裂縫。12環(huán)境方面 施工時(shí)的氣象條件也是影響混凝土裂縫(主要是板面裂縫)的主要因素,在氣候干燥和大風(fēng)季節(jié),混凝土澆灌后不覆蓋立即開裂。據(jù)介紹,風(fēng)速為16 ms時(shí),混凝土中水分蒸發(fā)速度為原風(fēng)速時(shí)的4倍,相對濕度10時(shí),蒸發(fā)速度為相對濕度為90的9倍以上,如果將風(fēng)速作用和濕度影響疊加,則可推算出此時(shí)混凝土干燥速度是通常條件下的10倍之多。因此,表面較大的樓板就極易產(chǎn)生裂逢,這種開裂一般對樓板剛度及承載力降低影響很小。13施工方面&
51、#160; (1)混凝土振搗時(shí)間過長,石子下沉,表面就會出現(xiàn)一層浮漿層,因而降低了樓板表面粗骨料含量,加大了收縮,導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。 (2)混凝土振搗后,未及時(shí)搓毛和抹壓,使沉縮裂紋得不到及時(shí)愈合就硬化了。 (3)混凝土澆筑后,表面不及時(shí)覆蓋澆水養(yǎng)護(hù),表面水份迅速蒸發(fā),會產(chǎn)生干縮裂紋。 (4)厚大體積基礎(chǔ)底板不按熱工計(jì)算采用溫控措施,會使混凝土內(nèi)外溫差升高且>25,因而產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力而開裂。
52、 (5)混凝土梁板工程模板支承不牢,剛度不足,會使混凝土梁板變形導(dǎo)致裂縫。 (6)樓板上部架立筋保護(hù)層過小,一旦混凝土產(chǎn)生沉降塑性收縮,板面極易沿鋼筋方向產(chǎn)生裂紋。 (7)梁板結(jié)構(gòu)支撐過早拆除或過早上荷載,會因混凝土強(qiáng)度不足,使梁板產(chǎn)生裂紋。2防治裂紋技術(shù)措施21混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的控制 (1)砂:采用細(xì)度模數(shù)大的細(xì)骨料,嚴(yán)格控制含泥量290。 (2)石子:采用級配良好卵石,并控制含泥量2
53、。 (3)水泥:采用礦渣水泥或低熱水泥。 (4)減少水泥用量,經(jīng)計(jì)算,每減少10 kg水泥用量,水化熱下降l,可采用摻加粉煤灰等措施,取代部分水泥。 (5)嚴(yán)格控制水灰比,盡可能減少用水量。22施工質(zhì)量控制 (1)布料:混凝土布料應(yīng)均勻,防止一處集中堆料,造成混凝土過振。 (2)振搗:混凝土振搗時(shí)振動棒移動間距宜為400 mm左右,每次振搗時(shí)間一般以1020
54、s為宜,振搗時(shí)間過長,粗骨料下沉,混凝土表面砂漿層過厚,表面易產(chǎn)生裂紋?;炷翝补嗪髄2 h,有條件的現(xiàn)場可對其進(jìn)行二次復(fù)振,復(fù)振可提高強(qiáng)度515,同時(shí)復(fù)振時(shí)混凝土液化可愈合混凝土早期裂紋。 (3)抹壓:除復(fù)振外,還應(yīng)在表面水基本收干前后,適時(shí)用木抹子磨毛搓生兩遍,拍打、愈合裂紋。 (4)養(yǎng)護(hù):混凝土表面經(jīng)過二次抹壓初凝后,輕微灑水潤濕,混凝土終凝后澆水養(yǎng)護(hù),每天分幾次澆水保持水浸潤混凝土表面7 d,必要時(shí)覆蓋塑料薄膜或濕草簾、濕麻袋,對混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù),確?;炷翉?qiáng)度正常增長。
55、60; (5)幼齡混凝土保護(hù):目前各工程都處在快節(jié)奏、短工期的施工條件下,三五天一層樓,因此往往樓板施工完幾小時(shí)就上荷載,個別缺乏素質(zhì)的施工隊(duì)伍,將模具、腳手架、鋼筋過早集中堆放在樓板上,造成樓板開裂,因此提高施工隊(duì)伍的素質(zhì)也是保證混凝土質(zhì)量的重要措施之一。 (6)拆模:現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模板及支撐過早拆除,容易造成梁板結(jié)構(gòu)開裂,因此拆模前應(yīng)根據(jù)不同齡期混凝土自然養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度,嚴(yán)格按照規(guī)范要求拆模。3結(jié)束語 商品混凝土結(jié)構(gòu)裂紋的控制
56、是涉及原材料質(zhì)量、配合比,混凝土生產(chǎn)質(zhì)量、氣象(風(fēng)力、氣溫、空氣濕度)、施工、設(shè)計(jì)諸多因素的課題,需各單位、各部門共同努力。精心配合才能奏效。(二)泵送混凝土: 1、泵送工藝: (1)泵送混凝土前,先把儲料斗內(nèi)清水從管道泵出,達(dá)到濕潤和清潔管道的目的,然后向料斗內(nèi)加入與混凝土配比相同的水泥砂漿(或1:2水泥砂漿),潤滑管道后即可開始泵送混凝土。 (2)開始泵送時(shí),泵送速度宜放慢,油壓變化應(yīng)在
57、允許范圍內(nèi),待泵送順利時(shí),才用正常速度進(jìn)行泵送。 (3)泵送期間,料斗內(nèi)的混凝土量應(yīng)保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之間為宜。避免吸入效率低,容易吸入空氣而造成塞管,太多則反抽時(shí)會溢出并加大攪拌軸負(fù)荷。 (4)混凝土泵送宜連續(xù)作業(yè),當(dāng)混凝土供應(yīng)不及時(shí),需降低泵送速度,泵送暫時(shí)中斷時(shí),攪拌不應(yīng)停止。當(dāng)葉片被卡死時(shí),需反轉(zhuǎn)排隊(duì),再正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)一定時(shí)間,待正轉(zhuǎn)順利后方可繼續(xù)泵送。 (5)泵送中途若停歇時(shí)間超過2
58、0min、管道又較長時(shí),應(yīng)每隔5min開泵一次,泵送小量混凝土,管道較短時(shí),可采用每隔5min正反轉(zhuǎn)23行程,使管內(nèi)混凝土蠕動,防止泌水離析,長時(shí)間停泵(超過45min)氣溫高、混凝土坍落度小時(shí)可能造成塞管,宜將混凝土從泵和輸送管中清除。 (6)泵送先遠(yuǎn)后近,在澆筑中逐漸拆管。 (7)在高溫季節(jié)泵送,宜用溫草袋覆蓋管道進(jìn)行降溫,以降低入模溫度。 (8)泵送管道的水平換算距離總和應(yīng)小于設(shè)備的最大泵送距離。
59、 2、泵送結(jié)束清理工作: (1)泵送將結(jié)束時(shí),應(yīng)估算混凝土管道內(nèi)和料斗內(nèi)儲存的混凝土量及澆搗現(xiàn)場所欠混凝土量(150mm徑管每100有1.75m3),以便決定拌制混凝土量。 (2)泵送完畢清理管道時(shí),采用空氣壓縮機(jī)推動清洗球。先安好專用清洗水,再啟動空壓機(jī),漸進(jìn)加壓。清洗過程中,應(yīng)隨時(shí)敲擊輸送管,了解混凝土是否接近排空。當(dāng)輸送管內(nèi)尚有10m左右混凝土?xí)r,應(yīng)將壓縮機(jī)緩慢減壓,防止出現(xiàn)大噴爆和傷人。
60、; (3)泵送完畢,應(yīng)立即清洗混凝土泵、布料器和管道,管道拆卸后按不同規(guī)格分類堆放。 (三)砼的澆筑: 1、砼澆筑前的準(zhǔn)備: (1)組織施工班組進(jìn)行技術(shù)交底,班組必須熟悉圖紙,明確施工部位的各種技術(shù)因素要求(砼強(qiáng)度等級、抗?jié)B等級、初凝時(shí)間等)。 (2)組織班組對鋼筋、模板進(jìn)行交接檢,如果不具備砼施工條件則不能進(jìn)
61、行砼施工。 (3)組織施工設(shè)備、工具用品等,確保良好。 (4)澆筑前應(yīng)對模板澆水濕潤,墻、柱模板的清掃口應(yīng)在清除雜物及積水后再封閉。 2、混凝土澆筑的一般要求: (1)混凝土自吊斗口下落的自由傾落高度不得超過2m,如超過2m時(shí)必須采取措施。應(yīng)采用串筒、導(dǎo)管、溜槽或在模板側(cè)面開門子洞(生口)。
62、160; (2)澆筑混凝土?xí)r應(yīng)分段分層進(jìn)行,每層澆筑高度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、鋼筋疏密決定。一般分層高度為插入式振動器作用部分長度的1.25倍,最大不超過500mm。平板振動器的分層厚度為200mm。 (3)開動振動棒,振搗手握住振搗棒上端的軟軸膠管,快速插入砼內(nèi)部,振搗時(shí),振動棒上下略為抽動,振搗時(shí)間為2030秒,但以砼面不再出現(xiàn)氣泡、不再顯著下沉、表面泛漿和表面形成水平面為準(zhǔn)。使用插入式振動器應(yīng)做到快插慢拔,插點(diǎn)要均勻排列,逐點(diǎn)移動,按順序進(jìn)行,不得遺漏,做到均勻振實(shí)。移動間距不大于振動棒作用半徑的1.
63、5倍(一般為300400mm),靠近模板距離不應(yīng)小于200mm。振搗上一層時(shí)應(yīng)插入下層混凝土面50100mm,以消除兩層間的接縫。平板振動器的移動間距應(yīng)能保證振動器的平板覆蓋已振實(shí)部分邊緣。 (4)澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。如必須間歇,其間歇時(shí)間應(yīng)盡量縮短,并應(yīng)在前層混凝土初凝之前,將次層混凝土澆筑完畢。間歇的最長時(shí)間應(yīng)按所有水泥品種及混凝土初凝條件確定,一般超過2小時(shí)應(yīng)按施工縫處理。 (5)澆筑混凝土?xí)r應(yīng)派專人經(jīng)常觀察模板鋼筋、預(yù)留孔洞、預(yù)埋件、插筋等有無位移變形或堵塞情況,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即澆灌并應(yīng)在已澆筑的混凝土初凝前修整完畢。 (6)澆筑完畢后,檢查鋼筋表面是否被砼污染,并及時(shí)擦洗干凈。 3、墻混凝土澆筑: (1)墻澆筑前,或新燒混凝土與下層混凝土結(jié)合處,應(yīng)在底面上均勻澆筑50mm厚與混凝土配比相同的水泥砂漿。砂漿應(yīng)用鐵鏟入模,不應(yīng)用料斗直接倒入模內(nèi)。
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