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1、對民用建筑現(xiàn)澆混凝土樓板開裂原因及預(yù)防措施的淺析摘要:為提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性及抗震性能,近年來在民用建筑中普遍設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板、樓蓋。但從應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)很多問題,尤其裂縫問題(新建工程)表現(xiàn)的更為突出,基本已經(jīng)成為一個(gè)較普遍的質(zhì)量問題。現(xiàn)就現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施進(jìn)行一些分析。 關(guān)鍵詞:民用建筑 現(xiàn)澆混凝土樓板 開裂原因 預(yù)防措施 為提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性及抗震性能,近年來在民用建筑中普遍設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板、樓蓋。但從應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)很多問題,尤其裂縫問題(新建工程)表現(xiàn)的更為突出,基本已經(jīng)成為一個(gè)較普遍的質(zhì)量問題?,F(xiàn)就現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施進(jìn)行一些分析。一、現(xiàn)澆樓
2、板裂縫的形態(tài)特征及性質(zhì)從處理過的工程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫位置、形態(tài)特征大致有以下幾種:1)裂縫在現(xiàn)澆板角部,并與現(xiàn)澆板邊緣約成45,斜向發(fā)展;2)在現(xiàn)澆板的跨中,近似直線型發(fā)展;3)在現(xiàn)澆板的邊緣,近似直線發(fā)展;4)不規(guī)則裂縫;采用回彈法、鉆芯修正法對現(xiàn)澆板的檢測結(jié)果反應(yīng):一般現(xiàn)澆板的混凝土強(qiáng)度推定值均達(dá)到樓板設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,鋼筋的配置基本上滿足設(shè)計(jì)要求。因此該裂縫不是結(jié)構(gòu)應(yīng)力裂縫,而是溫度的收縮應(yīng)力裂縫,此裂縫對結(jié)構(gòu)承載力是沒有影響,但是對結(jié)構(gòu)的耐久性和使用功能是有影響的。因此必須對裂縫進(jìn)行封閉處理。二、現(xiàn)澆混凝土樓板開裂原因混凝土收縮裂縫產(chǎn)生的機(jī)理是:混凝土在結(jié)硬過程中,體積會(huì)發(fā)生變化
3、,水泥石會(huì)產(chǎn)生水化熱,由于構(gòu)件內(nèi)部和表面升溫和降溫速度不同,混凝土的收縮變形就不同,混凝土的收縮變形受到外界的約束時(shí),就會(huì)產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力,當(dāng)收縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。引起現(xiàn)澆混凝土樓板收縮開裂的原因大概有以下幾點(diǎn):1材料方面1)混凝土配合比、水灰比由于混凝土配合比不當(dāng),造成混凝土分層離析,特別是梁板結(jié)構(gòu)的板,由于混凝土的離析,上部出現(xiàn)富水泥漿層,收縮大,引起樓板面的不規(guī)則裂縫。目前采用的商品混凝土,為了保證商品混凝土的流動(dòng)性能,坍落度較大,因此水灰比也較大。而混凝土中參與水化反應(yīng)的水量僅為游離水的2025,而大部分水是為了保證混凝土和易性的要求,這些游離水在蒸發(fā)后
4、會(huì)在混凝土中產(chǎn)生大量毛細(xì)孔增加了混凝土的收縮。2)水泥品種等級,水泥用量隨著高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用,水泥的等級要求就高,水泥用量也就越大,水化熱就越高,混凝土的收縮變形也越大。3)粉狀摻合料大、品質(zhì)不良引起的裂縫粉劑摻合料的使用,如摻加粉煤灰、礦渣等,也會(huì)增加混凝土的收縮。粉狀材料的用量越大,收縮也越大。4)粗骨料用量減少和粒徑減小為了保證混凝土的可泵性,工程中一般選用較小粒徑的粗骨料,或減少粗骨料的用量。粗骨料的用量的減少和粗骨料粒徑的減小,會(huì)使混凝土的體積穩(wěn)定性下降,不穩(wěn)定性變大,從而增大了混凝土收縮。5)外加劑應(yīng)用不當(dāng)引起的裂縫目前混凝土中外加劑起著不可替代的作用,但外加劑應(yīng)用不當(dāng)會(huì)直接引起混
5、凝土種種質(zhì)量問題,并且外加劑的使用也會(huì)增大混凝土的收縮。、外加劑與水泥的適應(yīng)性不好外加劑與水泥的適應(yīng)性不好,將導(dǎo)致水泥假凝、泌水等,增加混凝土收縮,從而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。、早強(qiáng)劑的使用由于施工工期的需要,混凝土中往往摻加早強(qiáng)劑,早強(qiáng)劑的使用會(huì)顯著增加混凝土的收縮值,引起混凝土構(gòu)件開裂。、緩凝劑的使用高效減水劑的使用需要克服的關(guān)鍵問題是坍落度損失問題,為解決坍落度的損失,高效減水劑往往復(fù)配緩凝劑,由于用于復(fù)配緩凝劑的品種繁多,部分緩凝劑會(huì)增加混凝土的收縮值,導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。2設(shè)計(jì)方面1)建筑平面收縮裂縫往往出現(xiàn)在收縮應(yīng)力集中的薄弱截面上,在建筑設(shè)計(jì)中,一般只注重建筑功能而忽視建筑結(jié)
6、構(gòu)問題。如建筑平面不規(guī)則,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)又沒有采取加強(qiáng)措施,在凹凸角處容易產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力集中,從而造成板開裂。2)樓板配筋板配筋間距偏大,特別是板面抵抗負(fù)彎矩的鋼筋未通長設(shè)置,致使在靠近板邊緣處沿負(fù)彎矩筋端部出現(xiàn)裂縫。而在房屋角部的板角處,雙向板由于收縮是雙向的,由于沒有配置足夠的構(gòu)造鋼筋,因此產(chǎn)生450斜裂縫。3)樓板厚度鋼筋混凝土構(gòu)件的受力是由鋼筋與混凝土共同承擔(dān)的,現(xiàn)澆混凝土樓板過薄,板的剛度勢必降低,受拉鋼筋和受壓混凝土應(yīng)力增大,板因此開裂。4)樓板中暗埋PVC管由于樓板較薄,因此在埋有PVC管線處樓板截面削弱很大,而樓板跨中部位一般只有一層下部鋼筋,容易出現(xiàn)順著PVC管線走向的
7、裂縫,如我們發(fā)現(xiàn)板中部的通長裂縫經(jīng)常從燈頭處穿過。3施工原因1)混凝土強(qiáng)度的影響混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,同時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度降低,從而引起樓板開裂。如某住宅樓樓板,設(shè)計(jì)要求混凝土強(qiáng)度等級為C25,而實(shí)測混凝土強(qiáng)度僅達(dá)到16.7MPa,強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。2)配筋和樓板厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求施工中,由于鋼筋配置不符合要求、鋼筋間距偏大和樓板厚度不符合設(shè)計(jì)要求,均會(huì)導(dǎo)致樓板開裂。嚴(yán)重時(shí),由于施工中擅自減小配筋量,則會(huì)引起構(gòu)件的安全問題。3)鋼筋保護(hù)層偏大施工澆注混凝土?xí)r為鋪設(shè)架板,施工人員在鋼筋上踩踏,致使上層鋼筋的保護(hù)層厚度偏大,引起板面開裂。特別是負(fù)彎矩鋼筋沒有通長配置時(shí),裂縫往往會(huì)出現(xiàn)在負(fù)
8、彎矩鋼筋的端部,沿板邊緣近似成直線發(fā)展。4)未采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施混凝土澆注后,沒有按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù),導(dǎo)致板收縮開裂。三、預(yù)防現(xiàn)澆混凝土樓板開裂的措施 混凝土收縮開裂是與材料性能有關(guān)的固有特性。要想完全阻止裂縫的開展是不可能的,只能從設(shè)計(jì)、施工以及材料等方面加以改進(jìn),采取“防和放”的手段防止和釋放收縮變形產(chǎn)生的應(yīng)力集中,以減小和細(xì)化裂縫。1設(shè)計(jì)方面設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)構(gòu)造上采取適當(dāng)?shù)拇胧岣邩?gòu)件抵抗收縮應(yīng)力的能力。 1)適當(dāng)加大板的厚度;2)在同樣配筋率的情況下盡量減小鋼筋的直徑和間距;3)采用雙層雙向配筋或在板面無負(fù)筋處配置雙向鋼筋網(wǎng);4)在板角部位配置與對角線平行的角部加強(qiáng)鋼筋;5)采用預(yù)應(yīng)力鋼
9、筋混凝土板;2施工方面施工人員應(yīng)充分認(rèn)識到材料變化對混凝土收縮的影響,采取有效措施減少收縮。1)嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān),切忌偷工減料;2)注意鋼筋綁扎質(zhì)量,并采取措施保證鋼筋的保護(hù)層厚度,澆注混凝土?xí)r嚴(yán)禁施工人員在鋼筋網(wǎng)上踩踏;3)應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土配合比,適當(dāng)控制水灰比及摻加料的使用;4)盡量采用含泥量較少的中砂,以減少混凝土收縮裂縫發(fā)生的可能性; 5)切實(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施。綜上所述,現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施應(yīng)是多方面的,只要從設(shè)計(jì)、材料和現(xiàn)場施工管理等方面,做到嚴(yán)格控制和規(guī)范施工,就一定能夠把現(xiàn)澆板的宏觀裂縫寬度控制在規(guī)范以內(nèi)。 分析水泥砼裂縫成因與處理摘要:水泥砼產(chǎn)生裂縫是目前工程建設(shè)中
10、普遍存在的質(zhì)量通病,在當(dāng)前施工中如何克服水泥砼裂縫是一件非常重要的事,本文將對水泥砼裂縫的成因進(jìn)行分析,并提出預(yù)防措施和處理方法。 關(guān)鍵詞:水泥砼 裂縫 原因 分析 處理 水泥砼是建筑工程中使用最廣泛、用量最多的一種混合材料,它具有許多優(yōu)點(diǎn),但也存有一些弱點(diǎn),如均勻性差、離散性大,容易產(chǎn)生裂縫,尤其以裂縫為突出。它是長期困擾著我們工程技術(shù)人員的頭痛問題。 一、水泥砼裂縫的分類水泥砼裂縫是混凝土的一種常見病和多發(fā)病。病情絕大多數(shù)發(fā)生于施工階段,其原因復(fù)雜多變,為了分析其成因,試作如下大致分類:從裂縫外觀可分成微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類。 微觀裂縫是指肉眼看不到的、水泥砼內(nèi)部固有的一種裂縫,它是不連
11、貫的。寬度一般在0.05mm以下,但是要比肉眼可見的即宏觀裂縫多得多。這種水泥砼本身固有的微觀裂縫,在荷載不超過設(shè)計(jì)規(guī)定的條件下,一般視為無害。用實(shí)體顯微鏡觀察、X射線或超聲波探測儀等物理檢驗(yàn)手段都可鑒定出這種裂縫。另外一種最直接的方法就是用滲水觀察,一定壓力的水可以從水泥砼內(nèi)部的裂縫中滲透出來。 宏觀裂縫寬度在0.05mm以上,并且認(rèn)為寬度小于0.20.3mm的裂縫是無害的,但這里必須有個(gè)前提,即裂縫不再擴(kuò)展,為最終寬度。 宏觀裂縫可分為以下幾種: 收縮裂縫:在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起水泥砼收縮而產(chǎn)生的裂縫。多為規(guī)則的條狀,很少交叉。常發(fā)生在結(jié)構(gòu)變截面處,往往與受力鋼筋平行。
12、收縮裂縫多發(fā)生在大體積水泥砼中,梁、板、柱等小塊體構(gòu)件,特別是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件極少產(chǎn)生收縮裂縫。水泥砼收縮裂縫危害較大,尤其是暴露在大氣中的構(gòu)筑物,影響更大。如不加以防止,可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。 超載裂縫:水泥砼構(gòu)件超荷載使用時(shí),造成變形、失穩(wěn)或因疲勞等原因產(chǎn)生裂縫。一般均發(fā)生在構(gòu)件受彎矩最大的部位,成條狀,但分布不象收縮裂縫那樣均勻,擴(kuò)展方向也相反,一般沿受力鋼筋垂直方向或斜向發(fā)展。產(chǎn)生超載裂縫的原因,往往是施工階段在構(gòu)件上不適當(dāng)?shù)厥┘邮┕ず奢d或者是上部建筑過早施工。另外,溫度應(yīng)力影響也是原因之一。 沉降裂縫:因地基差異沉降或構(gòu)件接合不良、剪應(yīng)力超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度而產(chǎn)生的一種水泥砼裂縫,多見于填土地基、樁
13、基沉降不均勻的各種基礎(chǔ)與墻體。這種裂縫一般與地面垂直,或成3040角方向發(fā)展,寬度因荷載大小而異,與成降值成比例。沉降裂縫危害極大,并且極難處理。因此必須在設(shè)計(jì)上采取有效措施,施工、使用中也要加強(qiáng)觀測、監(jiān)視。 龜裂裂縫:施工階段因配料、攪拌、澆筑、養(yǎng)護(hù)等各環(huán)節(jié)的操作不當(dāng)均能產(chǎn)生,其中以養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)為關(guān)鍵。裂縫成龜殼狀或散射狀,無規(guī)律,長度、寬度也不一致。 疏松裂縫:水泥砼澆筑時(shí)因下料不均,致使水泥砼材料離析,或因漏振、過振而產(chǎn)生的疏松狀態(tài)裂縫。如果它延續(xù)到水泥砼表面,當(dāng)然容易發(fā)現(xiàn),如果只產(chǎn)生在水泥砼內(nèi)部,則不能直接表現(xiàn)出來。這種疏松帶長度不等,視下料或振搗情況而異。二、裂縫的成因 水泥砼裂縫成因很
14、多,但可以主要?dú)w納為以下幾點(diǎn): 水泥砼的收縮。收縮是水泥砼的一個(gè)主要特性,對水泥砼的性能有很大影響。由于收縮而產(chǎn)生的微觀裂縫一旦發(fā)展,則有可能引起結(jié)構(gòu)物的開裂、變形甚至破壞。 溫度應(yīng)力。水泥砼內(nèi)的水泥在水化反應(yīng)中散出大量熱量,使水泥砼升溫,并與外部氣溫形成一定的溫差,從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。其大小與溫差有關(guān),并直接影響到水泥砼的開裂及裂縫寬度。 配筋不足。從實(shí)踐中觀察到,配筋間距大,配筋率小的水泥砼結(jié)構(gòu)開裂多,無筋水泥砼比有筋水泥砼開裂多。 水泥砼材料及配合比。配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響水泥砼的抗拉強(qiáng)度,是造成水泥砼開裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過大,水灰比大,含砂率不適當(dāng),骨料種類不佳,選用
15、外加劑不當(dāng)?shù)龋@幾個(gè)因素是互相關(guān)聯(lián)的。有關(guān)試驗(yàn)資料顯示:用水量不變時(shí),水泥用量每增加10%,混凝土收縮增加5%;水泥用量不變時(shí),用水量每增加10%,混凝土強(qiáng)度降低20%,混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低10%。 養(yǎng)護(hù)條件。養(yǎng)護(hù)是使水泥砼正常硬化的重要手段。養(yǎng)護(hù)條件對裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下,水泥砼硬化正常,不會(huì)開裂,但只適用于試塊或是工廠的預(yù)制件生產(chǎn), 現(xiàn)場施工中不可能擁有這種條件。但是必須注意到,現(xiàn)場水泥砼養(yǎng)護(hù)越接近標(biāo)準(zhǔn)條件,水泥砼開裂可能性就越小。 施工質(zhì)量。水泥砼澆筑施工中,振搗不均勻,或是漏振、過振等情況,會(huì)造成水泥砼離析、密實(shí)度差、降低結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。水泥砼內(nèi)部氣泡不能完全
16、排除時(shí),裂縫在鋼筋表面 泡則降低了水泥砼與鋼筋的粘結(jié)力。鋼筋若受到過多振動(dòng),則水泥漿在鋼筋周圍密集,也將大大降低粘結(jié)力。這些因素都會(huì)造成水泥砼較大的收縮,致使水泥砼微觀裂縫迅速擴(kuò)展,形成宏觀裂縫。三、水泥砼裂縫預(yù)防措施根據(jù)水泥砼裂縫成因,采取適當(dāng)措施進(jìn)行預(yù)防要比事后補(bǔ)救有效的多。也就是說采取以防為主的方法,歸納起來,可以從以下幾個(gè)方面著手: 設(shè)計(jì)方面。在設(shè)計(jì)上要注意到那些容易開裂的部位,如深基與淺基、高低跨處等,應(yīng)考慮到由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而引起的薄弱環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)中加以解決。在構(gòu)件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下,鋼筋直徑越細(xì)、間距越小則對預(yù)防開裂越有利。 施工方案方面。良好的
17、施工方案與預(yù)防、控制裂縫有很大的關(guān)系。施工方案主要應(yīng)確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割,最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外,分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意,一般來說,因盡量留在變截面處,或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位而設(shè)在水泥砼的受壓區(qū),確定澆筑時(shí)間的原則應(yīng)盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工,則應(yīng)采取材料降溫措施來控制水泥砼入模溫度。 施工質(zhì)量方面。由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在95%以上。如果在施工階段控制住了裂縫,則在使用階段開裂的可能性就很小了。因此,施工階段是裂縫預(yù)防
18、的主要階段,在施工階段要注意以下幾個(gè)問題:首先水泥砼要有合適的配合比,選擇合適的配合比,不僅要滿足強(qiáng)度要求、施工要求,還要從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。適當(dāng)?shù)剡x擇好水灰比,在滿足強(qiáng)度要求的原則下,盡可能減少水泥用量。其次鋼筋的成型和模板安裝位置要準(zhǔn)確、牢固,以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除,以免影響粘結(jié)力。第三是澆筑、振搗操作合理,特別是振搗操作技術(shù),往往不被人們重視。過分地振搗對水泥砼均勻性有害,振搗不足也不能保證水泥砼應(yīng)有的密實(shí)度,要恰到好處。 養(yǎng)護(hù)方面。養(yǎng)護(hù)的目的是使水泥砼正常硬化,強(qiáng)度增長,不受或少受外界影響。技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)法使水泥砼溫度級慢慢下降到接近外界氣溫,縮小降溫過程中的
19、溫差。以便減小溫度應(yīng)力,阻力裂縫的產(chǎn)生。 常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法是噴水,對一般水泥砼結(jié)構(gòu),減小表面收縮,防止龜裂是可行的。大體積水泥砼由于塊體內(nèi)外溫度不一致,強(qiáng)度增長不同,常常是在強(qiáng)度增長慢的表面開裂,其養(yǎng)護(hù)就不能只滿足于用常規(guī)方法。具體說,盡量晚拆模,拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填,避開外界氣候的影響,養(yǎng)護(hù)期應(yīng)以水泥砼強(qiáng)度增長最快的階段為準(zhǔn),即7至28天,最好能長些。四、水泥砼裂縫常見修補(bǔ)方法 壓力注漿法修補(bǔ)裂縫。a.機(jī)械動(dòng)力法:利用壓送設(shè)備(壓力0.20.4Mpa)將補(bǔ)縫漿液注入水泥砼裂隙,達(dá)到閉塞的目的,該方法屬傳統(tǒng)方法,效果很好。b.低壓注漿法:利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫,不用電力,十分方便效果
20、也很理想。 開槽填補(bǔ)法修補(bǔ)裂縫沿水泥砼裂縫開鑿成槽,用聚合物水泥砂漿將其填補(bǔ)封閉的方法稱為開槽填補(bǔ)修補(bǔ)法。適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫,如墩臺或路面水泥砼的裂縫。 涂膜封閉法修補(bǔ)裂縫在水泥砼表面涂刷防水涂膜以封閉微細(xì)裂縫的修補(bǔ)方法稱涂膜封閉法,適用于寬度小于0.2mm的微細(xì)裂縫的修補(bǔ)。水工混凝土的常見病害及預(yù)防對策摘要:水利工程是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)工程,但水工混凝土卻經(jīng)常受到裂縫、凍脹、沖磨、空蝕、堿骨料反應(yīng)、碳化、溶蝕和侵蝕等病害的威脅,嚴(yán)重影響其耐久性。文章對水工混凝土的常見病害進(jìn)行了評價(jià)和分析研究,提出了相應(yīng)的預(yù)防對策,可供水工混凝土工程的建設(shè)和管理時(shí)參考。 關(guān)鍵詞:水工混凝
21、土 病害 預(yù)防對策 1、引言 水利工程是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)工程,目前我國正在大規(guī)模、高速度地進(jìn)行水利開發(fā),工程建設(shè)耗費(fèi)了大量資源,水工混凝土的耐久性也直接關(guān)系到工程的使用壽命、加固費(fèi)用、效益發(fā)揮和運(yùn)行安全,但是水工混凝土卻經(jīng)常受到裂縫、凍脹、沖磨、空蝕、堿骨料反應(yīng)、碳化、溶蝕和侵蝕等病害的威脅,由于工程耐久性不足,增加了建筑物使用過程中的修理與加固費(fèi)用,影響或限制了結(jié)構(gòu)的正常使用功能并縮短結(jié)構(gòu)的使用年限,影響效益和安全,不僅造成經(jīng)濟(jì)損失,而且嚴(yán)重浪費(fèi)資源,引發(fā)社會(huì)問題。因此有必要對水工混凝土的常見病害進(jìn)行分析和研究,并反饋到設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理等方面來進(jìn)行預(yù)防和控制,在工程建設(shè)管理的整個(gè)過程中,全方位、
22、多渠道地提高水工混凝土的質(zhì)量和耐久性,延長工程使用壽命,確保國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在水利建設(shè)開發(fā)過程中的有效施行。2、常見病害分析水工混凝土是水利工程建設(shè)中很重要的材料,使用種類繁多,也需要在各種各樣復(fù)雜的環(huán)境條件下發(fā)揮作用和確保工程正常運(yùn)行。根據(jù)水工混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)和所處工作環(huán)境的不同,常見病害主要有裂縫、凍脹、沖磨空蝕、堿骨料反應(yīng)、碳化、溶蝕和侵蝕七大類,其中前三類屬于物理性病害,后四類屬于化學(xué)性病害。由于工程自身因素和工作條件的差異,這幾類病害對混凝土的危害程度也互不相同。(1)裂縫裂縫是混凝土建筑物最常見的病害之一。裂縫是材料的不連續(xù)現(xiàn)象,屬于物理性病害,是水工混凝土耐久性的首要影
23、響因素。裂縫的出現(xiàn),多數(shù)在施工期就存在,有的雖然在施工期以后,也多在運(yùn)行初期510年以內(nèi),不是由于運(yùn)行期長工程老化問題,而是早期的問題。裂縫的存在直接導(dǎo)致混凝土抗拉性能的降低,裂縫也會(huì)引導(dǎo)有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部,造成鋼筋銹蝕,甚至混凝土結(jié)構(gòu)破壞。對于水庫蓄水發(fā)電和灌溉來說,擋水混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫會(huì)直接引起滲漏,如果滲漏量達(dá)到一定程度,就直接危及工程的蓄水能力;對于混凝土重力壩來說,如果裂縫達(dá)到一定貫穿深度和寬度,會(huì)引起壩體揚(yáng)壓力的急劇增長,削弱壩體的抗滑能力,對結(jié)構(gòu)抗震非常不利,甚至?xí)φ麄€(gè)壩體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全造成威脅。水工混凝土常見病害類型及影響框圖(2)凍脹一般認(rèn)為,在溫度正負(fù)交替過程中,混
24、凝土微孔中的水成為結(jié)冰或過冷的水,體積膨脹產(chǎn)生凍脹壓力,過冷的水遷移產(chǎn)生滲透壓力,當(dāng)兩者的附加作用力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就遭受破壞。所以說凍脹破壞是一種物理性破壞,在我國的北方地區(qū),水工混凝土受到這種破壞的情況比較嚴(yán)重。受凍融作用的影響,混凝土?xí)兊盟炙?、鼓包、開裂,甚至層狀剝落,使建筑物失去作用,進(jìn)而對建筑物整體穩(wěn)定造成影響。(3)沖磨和空蝕沖磨主要是水流中的泥沙作用,我國河流多泥沙,和高速水流一起運(yùn)動(dòng)時(shí)磨蝕直接接觸或臨近的混凝土。空蝕是水工泄水建筑物工作中的水流的一種特有現(xiàn)象,混凝土局部受到不規(guī)則的擠壓變形而產(chǎn)生破壞。所以沖磨和空蝕都屬于物理性病害。一般地,沖磨和空蝕是交替而又相
25、互促進(jìn)的,造成混凝土表面粗骨料裸露,混凝土表面凸凹不平,產(chǎn)生坑洞,進(jìn)而造成鋼筋外露和鋼筋銹蝕。(4)堿骨料反應(yīng)骨料中含有的氧化硅等物質(zhì)容易和水泥或混凝土中的堿(Na2O、K2O)起反應(yīng),即堿骨料反應(yīng),顯然這是一種化學(xué)病害。該反應(yīng)生成吸水膨脹的凝膠,使混凝土產(chǎn)生開裂。(5)碳化混凝土的碳化(中性化)是空氣中的二氧化碳?xì)怏w不斷地透過混凝土中未完全充水的粗毛細(xì)孔,擴(kuò)散到混凝土內(nèi)部充水的毛細(xì)孔中,與其中的空隙液所溶解的氫氧化鈣進(jìn)行中和反應(yīng),生成碳酸鹽或其他物質(zhì),使混凝土孔溶液的PH值小于10,鋼筋的鈍化膜被破壞,鋼筋發(fā)生銹蝕。鋼筋生銹后體積膨脹,引起混凝土開裂,與鋼筋的粘結(jié)力降低,混凝土保護(hù)層脫落,鋼
26、筋斷面面積發(fā)生損缺,嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。(6)溶蝕混凝土溶蝕是一種化學(xué)性病害?;炷林械腃aO被水溶解變成Ca(OH)2,然后遇到空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3沉淀物,標(biāo)志著混凝土已經(jīng)病變,將因此損失掉膠凝性而逐漸失去強(qiáng)度,抗?jié)B能力也不斷降低。當(dāng)CaO被溶出約33%時(shí),混凝土將變得酥松而失去強(qiáng)度。(7)侵蝕侵蝕主要是環(huán)境水質(zhì)對水工混凝土的危害,這也是一種化學(xué)病害,雖然不是特別普遍,但有些工程卻受害很深。比如,環(huán)境水中的SO42-離子與混凝土中的Ca(OH)2反應(yīng)生成CaSO4時(shí),產(chǎn)生第一次體積膨脹,CaSO4又與混凝土中的C3A反應(yīng)生成硫鋁酸鈣,產(chǎn)生第二次體積膨脹,巨大的膨脹應(yīng)力導(dǎo)致混凝
27、土脹裂、變酥,甚至變成粉末狀。另一個(gè)就是氯鹽的滲入,當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處于含有氯鹽的海水、巖土或空氣環(huán)境中時(shí),氯離子也會(huì)從混凝土表面逐漸擴(kuò)散到鋼筋表面并使鋼筋脫鈍而銹蝕。在上述所列病害類型中,以混凝土裂縫為首要病害,同時(shí)各類病害對混凝土的影響程度不同,同種病害在不同的混凝土建筑物上造成的破壞也各種各樣,另外還存在地域差異,就全國范圍來說,各地的混凝土病害特征也是復(fù)雜多樣。并且各種病害還會(huì)交叉感染,比如說,裂縫的存在會(huì)引起滲漏溶蝕、環(huán)境水侵蝕、凍脹破壞的擴(kuò)展、混凝土碳化和鋼筋銹蝕等。3、預(yù)防對策隨著運(yùn)行期的增長,水工混凝土的老化是客觀現(xiàn)象,及時(shí)的維護(hù)和修補(bǔ)也是必要的,但是很多相關(guān)混凝土的病害卻不是一般
28、的老化問題,更多地與設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理有密切關(guān)系,因此要減少或預(yù)防混凝土病害,就要從這幾個(gè)方面采取預(yù)防措施。(1)工程設(shè)計(jì) 水工混凝土建筑物的設(shè)計(jì)要從按強(qiáng)度設(shè)計(jì)的模式中解脫出來,更多地考慮建筑物長期使用過程中由于環(huán)境作用引起結(jié)構(gòu)材料性能劣化、腐蝕對結(jié)構(gòu)安全性與適用性的影響,盡可能延長工程壽命,避免資源浪費(fèi)。 水工混凝土建筑物的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,嚴(yán)格考慮建筑物正常使用過程中構(gòu)件的預(yù)定檢測和維護(hù),并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)為此項(xiàng)工作提供可能性和工作面。 水工混凝土遭受病害是不可避免的,只是程度輕重可以控制。所以混凝土構(gòu)件在考慮了環(huán)境的侵蝕性和材料性能的老化過程后,要仍然可以保證結(jié)構(gòu)應(yīng)有的安
29、全性和穩(wěn)定性。 同一建筑物中的不同構(gòu)件所處的工作環(huán)境可能存在差異,其遭受病害的可能性和程度也會(huì)不一樣,因此其耐久性就不同,所以對于局部可能遭受病害嚴(yán)重同時(shí)可以更換的構(gòu)件可以設(shè)計(jì)成拆裝和可更換型的,從而延長建筑物使用壽命。 在建筑物的構(gòu)造設(shè)計(jì)中,也可以有很多措施,比如,對混凝土表面進(jìn)行粉刷或涂膜延緩碳化或減少水質(zhì)侵蝕,在有效范圍內(nèi)增大混凝土鋼筋保護(hù)層,對混凝土裂縫最大寬度的允許值進(jìn)行認(rèn)真論證和嚴(yán)格限定,設(shè)置合理的伸縮縫、沉降縫和施工縫,讓結(jié)構(gòu)可以自由變形,避免裂縫和不均勻沉降等。另外還可以設(shè)置有效的防滲、排水、抗沖刷和抗磨蝕措施等。(2)工程原材料合理選擇水泥品種和標(biāo)號,盡可能選用水化熱小的水泥
30、,適量摻加粉煤灰或礦渣等摻和料。嚴(yán)格對混凝土拌和用水進(jìn)行檢驗(yàn),避免氯離子含量超標(biāo)。 盡可能采用較小的水灰比,減少混凝土的孔隙率。采用雜質(zhì)少、粒徑適中、級配好、堅(jiān)固性好的砂石骨料。合理使用和摻加減水劑和引氣劑等外加劑。(3)施工工藝建筑物的施工要符合工程設(shè)計(jì)和國家現(xiàn)行的施工規(guī)范、質(zhì)量評定與驗(yàn)收規(guī)范的要求。嚴(yán)格執(zhí)行工程施工監(jiān)理和竣工驗(yàn)收制度,并進(jìn)行耐久性專項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)。大體積混凝土要事先制定完備的溫控措施計(jì)劃,并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行。改進(jìn)施工機(jī)械,改善施工操作方法,確保混凝土均勻密實(shí)?;炷翝仓^程中嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層不受影響和破壞?;炷僚R空面要從模板和澆筑過程中的振搗等方面進(jìn)行控制,避免蜂窩、麻面的
31、出現(xiàn),對于已經(jīng)造成的混凝土缺陷,要及時(shí)科學(xué)地進(jìn)行修補(bǔ)和處理。加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),要從養(yǎng)護(hù)方法、時(shí)間和材料等方面下工夫。(4)運(yùn)行管理 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)預(yù)定的工況進(jìn)行運(yùn)行,不應(yīng)有超出設(shè)計(jì)范圍的工況,對于設(shè)計(jì)預(yù)定的但是不常用的工況運(yùn)行期間要加強(qiáng)監(jiān)測和控制。 建立嚴(yán)格的運(yùn)行管理規(guī)章制度并在運(yùn)行中嚴(yán)格執(zhí)行。 設(shè)計(jì)人員要向建設(shè)單位或運(yùn)行單位的相關(guān)人員提出建筑物使用過程中日常維護(hù)措施、設(shè)計(jì)預(yù)定的定期維修、部件更換、監(jiān)測要求和定期安全鑒定計(jì)劃的內(nèi)容,做好運(yùn)行安全技術(shù)交底。 對于建筑物的特殊部位要經(jīng)常性檢測,特別是處于嚴(yán)重腐蝕性環(huán)境作用下的構(gòu)件和部位。 定期進(jìn)行安全鑒定。 對于檢測和安全鑒定中發(fā)現(xiàn)的問題,要及時(shí)進(jìn)行科
32、學(xué)規(guī)范的處理。4、結(jié)語由于病害的影響,很多水工混凝土建筑物的耐久性受到威脅和挑戰(zhàn),很多以前建成的混凝土建筑物也不同程度地遭受了破壞,因此很有必要對這些病害進(jìn)行分析和研究論證,探討可行的有效的處理措施和預(yù)控方案,并且在工程建設(shè)過程中做好宣傳教育和引導(dǎo),混凝土的耐久性問題不是設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理單位任何一家的問題,而是大家面臨的共同問題,我們一定要高度重視,認(rèn)真對待,各參建及運(yùn)行管理單位要齊心協(xié)力,全方位、多渠道地聯(lián)合控制,確?;炷临|(zhì)量,減少病害隱患及威脅,提高水工混凝土耐久。參考文獻(xiàn)1刑林生,聶廣明.我國水電站混凝土建筑物耐久性分析.水力發(fā)電,2003(2)2柏寶忠,王以仁.影響水工建筑物耐久
33、性的主要因素及預(yù)防對策.水利水電技術(shù),2004(10)3譚學(xué)龍.淺談混凝土的碳化及其預(yù)防措施.水利水電技術(shù),2003(4)4張寶生,葛 勇.建筑材料學(xué). 中國建材工業(yè)出版社,1994年 試論混凝土裂縫的控制摘要:混凝土裂縫是建筑工程中較為普遍存在的問題,筆者根據(jù)施工實(shí)際情況,就其形成原因與控制談一些看法。 關(guān)鍵詞:混凝土裂縫 控制 混凝土裂縫是建筑工程中較為普遍存在的問題,筆者根據(jù)施工實(shí)際情況,就其形成原因與控制談一些看法。一、裂縫產(chǎn)生的形式和種類(一)設(shè)計(jì)原因1、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中斷面突變,導(dǎo)致應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。2、設(shè)計(jì)中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件的裂縫(偏心、應(yīng)力過大等)。3、設(shè)計(jì)中構(gòu)
34、造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)。4、設(shè)計(jì)中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。(二)材料原因1、粗細(xì)集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。2、混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng),嚴(yán)重增加混凝土收縮。3、水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大,粉煤灰及礬土水泥收縮值較小,快硬水泥收縮大。4、水泥等級及混凝土強(qiáng)度等級原因:水泥等級越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對混凝土開裂影響很大?;炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級越高,混凝土脆性越大,越易開裂。(三)混凝土配合比原因1、設(shè)計(jì)中水泥等級或品種選用不當(dāng)。2
35、、配合比中水灰比(水膠比)過大。3、單方水泥用量越大、用水量越高,表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大,收縮越大。4、配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差,導(dǎo)致混凝土離淅、泌水、保水性不良,增加收縮值。5、配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。(四)施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因1、現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r,振搗或插入不當(dāng),漏振、過振或振搗棒抽撤過快,均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。2、對大體積混凝土工程,缺少兩次抹面,易產(chǎn)生表面收縮裂縫。3、大體積混凝土澆注,對水化計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位,引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大,混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。4、現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施不到
36、位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。二、裂縫的控制措施(一)設(shè)計(jì)方面1、在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),沒有足夠的變形余地時(shí),為防止裂縫所采取的有力措施;而所謂“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。2、設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。3、積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。常見混凝土裂縫中,相當(dāng)部分是由于混凝土收縮而造成的。要解決此問題,可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮。實(shí)踐證明,效果很好。4、重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意
37、構(gòu)造鋼筋直徑和數(shù)量的選擇。(二)選材和配合比設(shè)計(jì)方面1、根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。2、選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。3、積極采用摻合料和混凝土外加劑。4、正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對膨脹劑應(yīng)充分考慮不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。5、配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場,依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度,針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。(三)施工操作方面1、澆搗工作:澆搗時(shí),振搗
38、捧要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。2、混凝土養(yǎng)護(hù):混凝土裂縫防治工作中,新澆混凝土早期養(yǎng)護(hù)尤為重要,可保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。3、混凝土的降溫和保溫工作:對于厚大體積混凝土,施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。4、避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。5、夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度,采用低溫入模、
39、低溫養(yǎng)護(hù),必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。分析建筑工程中現(xiàn)澆鋼筋混凝土板出現(xiàn)裂縫問題摘要:目前,建筑工程中現(xiàn)澆鋼筋混凝土板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象相當(dāng)普遍,原因較多,可以從施工和設(shè)計(jì)二個(gè)方面進(jìn)行分析。 關(guān)鍵詞:裂縫 鋼筋混凝土板 建筑工程 目前,建筑工程中現(xiàn)澆鋼筋混凝土板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象相當(dāng)普遍,原因較多,可以從施工和設(shè)計(jì)二個(gè)方面進(jìn)行分析。1、施工方面導(dǎo)致現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫的主要原因(1)板中正負(fù)受力鋼筋之間有效高度不夠,使受力鋼筋的抗拉強(qiáng)度不能有效發(fā)揮,反而加重了板上層混凝土的受壓應(yīng)力。該原因產(chǎn)生的裂縫往往是穿透性的,主要出現(xiàn)在板邊及板中受力比較集中的位置,這類裂縫嚴(yán)重者將影響結(jié)構(gòu)的使用安全,
40、應(yīng)采取穩(wěn)妥的補(bǔ)救措施。(2)施工單位為趕進(jìn)度,在現(xiàn)澆混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)即拆模,或板上施工堆載過重,也導(dǎo)致板開裂,出現(xiàn)穿透性裂縫。(3)板中預(yù)埋電線導(dǎo)管目前大都采用PVC管。由于PVC管直徑較大、彈性較大,在澆搗混凝土?xí)r,PVC管受到混凝土的重壓而下沉,使支撐在底部的板下層受力筋隨著下沉,板底鋼筋保護(hù)層厚度變薄,一定時(shí)間后,板下層出現(xiàn)裂縫,這類裂縫對使用有一定影響,但一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全。(4)澆搗混凝土前,板底鋼筋無保護(hù)層墊塊或保護(hù)層墊塊分布太稀,也易使板出現(xiàn)裂縫、裂縫性質(zhì)同(3)條。(5)板件厚度不夠也是引起板裂縫的原因之一。鋼筋混凝土構(gòu)件的受力是由鋼筋與混凝土共同承擔(dān)的,板件過薄,板剛
41、度勢必減弱,板中受拉鋼筋和受壓混凝土應(yīng)力增大以致出現(xiàn)“超載”現(xiàn)象,板因此開裂,此類裂縫往往是穿透性的。(6)混凝土實(shí)際強(qiáng)度等級低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級,導(dǎo)致混凝土受壓強(qiáng)度不夠而開裂。2、設(shè)計(jì)方面引起現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫的主要原因(1)由于結(jié)構(gòu)計(jì)算的疏忽,設(shè)計(jì)板件偏薄,配筋偏少,該原因產(chǎn)生的板縫影響到結(jié)構(gòu)安全。(2)設(shè)計(jì)中未充分估足裝修荷載、使用荷載(即設(shè)計(jì)活荷載偏?。灾略O(shè)計(jì)受力小于實(shí)際受力,板因此開裂。(3)屋面板的溫度應(yīng)力不可忽視,尤其是無可靠保溫隔熱層的屋面板受溫度影響較大,若設(shè)計(jì)中未加以考慮,板往往開裂。3、預(yù)防現(xiàn)澆板開裂的措施為避免現(xiàn)澆鋼筋混凝土板開裂,主要應(yīng)從以下方面進(jìn)行預(yù)防:(1)認(rèn)真審查工
42、程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙,復(fù)核板厚、鋼筋。屋面板的配筋設(shè)計(jì)考慮溫度應(yīng)力的影響應(yīng)適當(dāng)放大。(2)加強(qiáng)鋼筋工程的隱蔽驗(yàn)收,注意檢查鋼筋的直徑、間距、上下層鋼筋之間的有效高度、鋼筋的錨固長度、下層鋼筋的保護(hù)層墊板厚度及分布等是否符合設(shè)計(jì)要求。(3)澆搗混凝土?xí)r,必須安排專門的護(hù)筋人員,以免上層負(fù)筋被踩壓下沉。(4)在板中預(yù)埋電線套管時(shí)下方多設(shè)些墊塊。(5)嚴(yán)禁在現(xiàn)澆混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前拆模,板上施工堆載應(yīng)均勻分布,且避免過重。(6)確保板件厚度及混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4、現(xiàn)澆板裂縫的主要處理方法現(xiàn)澆混凝土板開裂問題,應(yīng)重在預(yù)防,補(bǔ)救乃是不得已之下策。下面介紹幾種主要的裂縫處理方法:(1)對于板上層裂縫,
43、可用環(huán)氧樹脂修補(bǔ)方法。具體操作步驟是:將縫表面鑿出一個(gè)上寬23cm,深34cm的V型槽,用水沖刷干凈,再用環(huán)氧樹脂摻丙酮(稀釋)、乙二胺(增加強(qiáng)度)、苯二甲基二丁脂(增加韌性),并與砂漿混合進(jìn)行填補(bǔ)。各成分所占比例按有關(guān)技術(shù)資料確定。(2)對板上層裂縫還可以用高壓噴漿的方法修補(bǔ)。噴漿前應(yīng)用高壓水將縫沖刷干凈。(3)對于板上層裂縫較多的板,可用在板上表層覆蓋鋼絲網(wǎng)細(xì)石混凝土的方法修補(bǔ)。做法是:先將板上表面鑿開,沖洗干凈,然后布上一層b4150的鋼絲網(wǎng),再澆上一層厚45cm的細(xì)石混凝土(混凝土強(qiáng)度比板高),該覆蓋層應(yīng)錨固在四邊支座上。(4)板下層裂縫,一般不影響結(jié)構(gòu)安全,用環(huán)氧樹脂修補(bǔ)法較適合。泵
44、送混凝土施工裂縫的成因和防治摘要:泵送混凝土不僅應(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。 關(guān)鍵詞:泵送 混凝土 施工裂縫 成因 防治 泵送混凝土不僅應(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
45、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(dòng)性、粘聚性和保水性 ,以便于運(yùn)輸、泵送和澆筑,泵送混凝土的砂率要比普通流動(dòng)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
46、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(dòng)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(gè)運(yùn)輸車中混凝土的坍落度相差過大,加入泵車
47、內(nèi)輸送時(shí),會(huì)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、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)?;炷粱旌狭显诓煌瑴貪穸葪l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
48、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(dòng)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)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(dòng)、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合和愈合等狀態(tài)
49、。對于處于運(yùn)動(dòng)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(huì)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
50、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0.1mm。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
51、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)
52、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)
53、時(shí),就會(huì)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?,水泥用量越大,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
54、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
55、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4070kg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(dòng)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Al2O3、SiO2與水泥水化析出的
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