建筑施工论文范文混凝土裂缝控制技术的探讨
所属栏目:建筑施工论文
发布时间:2013-10-19 14:29:42 更新时间:2013-10-19 14:51:41
摘要:钢筋混凝土结构作为建筑的主体结构,其质量问题直接关系到建筑的质量,然而由于各种原因,混凝土经常会出现裂缝现象,影响建筑外观与使用。本文介绍了建筑施工中混凝土裂缝的种类,混凝土裂缝的成因,并针对裂缝问题提出了混凝土裂缝预防技术和修补措施。
关键词:建筑施工,混凝土裂缝,控制
一、混凝土裂缝的分类
(一)按裂缝的成因划分
根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。
1、结构性裂缝
由各种外荷载引起的裂缝,也称荷载裂缝。它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。
2、非结构性裂缝
由各种变形变化引起的裂缝。它包括温差,干缩湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝。这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝在工程中占了绝大多数,约为80%,其中以收缩裂缝为主导。
(二)按裂缝产生的时间划分
1、施工期间出现的裂缝。包括塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝、自身收缩裂缝、温度裂缝、施工操作不当出现的裂缝、早期冻胀作用引起的裂缝以及一些不规则裂缝。
2、使用期间出现的裂缝。包括钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝、盐碱类介质及酸性侵蚀气液引起的裂缝、冻融循环造成的裂缝、碱骨料反应引起的裂缝以及循环动荷载作用下损伤累积引起的裂缝等。
二、建筑施工中混凝土裂缝的成因
(一)混凝土的配比不当
这主要体现在实际工作中在高强砼的水灰比的取值上没有严格控制在0.24~0.38之间,而在普通砼的水灰比而言,也没有控制在最大到0.6。相反,在水泥水化后,多余的水分就残留在混凝土中,形成水泡或蒸发后形成气孔,减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面。根据力学分析,在荷载作用下,可能在孔隙周围产生应力集中使混凝土表面出现裂缝。?
(二)缩水及水化热增加
自从70年代末(1978~1979)我国混凝土施工工艺产生了巨大的进步-泵送商品混凝土工艺。从过去的干硬性,低动性,现场搅拌混凝土转向集中搅拌,转向大流动性泵送浇筑,水泥用量增加,水灰比增加,砂率增加,骨料粒径减少,用水量增加等导致收缩及水化热增加。从而造成混凝土出现内外温差,由于混凝土是热的不良导体,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,在混凝土的凝结初期,这种温差易在混凝土的表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉极限强度时,混凝土的表面就会产生裂缝(温度裂缝)。
(三)施工技术问题
1、现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。
2、高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。
3、对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。
4、大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。
(四)混凝土养护不当。
1、过早养护会影响混凝土的胶结能力。
2、过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季,因昼夜温差大,养护不当最易产生温差裂缝。
3、后期养护不够,使混凝土碳化加剧,造成碳化收缩。
4、混凝土养护初期受冻产生裂缝。
5、混凝土终凝初期,施工机具和材料集中,或过早进行下道工序施工,造成较大施工荷载和震动,使其产生裂
三、混凝土裂缝控制技术
(一)混凝土的科学配制1、建筑混凝土施工配合比的换算混凝土施工配合比的换算实际上是实验室的配合比的施工配合比之间的换算,必需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工及达到工程要求的强度等性能。改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入不同类型的外加剂,改善混凝土性能的科学配制,优化混凝土的配合比,在施工中效果明显。科学配制混凝土,早期强度明显提高,加快模板周转,加快施工速度,其技术、经济综合效益十分显著。2、建筑混凝土施工配合比的调整在实际的施工中,从混凝土的和易性角度进行分析,为了更好的达到相关规范的要求,我们应当在水灰比保持不变的情况下,对混凝土的含水率和用水量进行适当的调整。如此一来,确保混凝土的配合比,既能满足工程技术性能,又能满足施工工艺的要求。3、混凝土配合比需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工及达到工程要求的强度等性能。按通常的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能是困难的,为改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入不同类型的外加剂,改善混凝土性能的科学配制,优化混凝土的配合比,在施工中效果明显。
(二)施工工艺
1、降低拌合水、粗骨料的温度,将浇筑时间安排在低温季节或夜间,降低浇筑温度。
2、在混凝土浇筑前,加强模板及支撑刚度,模板用水均匀湿透,避免模板干燥吸水,必要时可采用钢模板。
3、在高温季节施工时,应缩短混凝土运输时间,加快混凝土入仓覆盖速度,缩短混凝土暴晒时间,并对混凝土运输工具实施隔热遮阳,减少混凝土温度回升。
4、采用高频振捣器振捣,加强捣固,提高密实度。
5、浇筑完毕,表面刮抹应限制到最低程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护,及时覆盖、洒水、必要时初凝前进行二次捣固或终凝前表面进行二次抹压。
6、合理安排施工程序,不盲目赶工。杜绝过早上人、上荷载和过早拆模,避免楼板混凝土终凝初期,出现较大的施工荷载和震动。在浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。
(三)做好混凝土养护工作
按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)混凝土应保证湿润养护不少于28天。在浇筑后24h左右,内部温度即可达到最大值(约33℃),而此段时间为前期养护时间,此时钢筋模板尚不能拆除,不能直接进行表面洒水降温,主要采取节水保湿养护膜加盖彩条塑料布进行覆盖,这样能有效的保湿。气温较高时,水分蒸发比较快,应经常揭开查看,必要时局部有必要进行补水。当混凝土表面表面强度到达标准后,对混凝土表面进行全天候养护至28天。
(四)温度裂缝的防治措施?
主要是加强注意施工中混凝土浇注时间以及速度,在浇注过程中控制温度。混凝土施工温度不宜大于28℃,日最高气温超过30℃时,宜选择在早晨、傍晚或夜间施工,并采取骨料降温、加冰降温等措施控制混凝土入仓温度≤28℃。当现场气温超过35℃时,应停止施工。同时改善混凝土裂缝,要充分改良骨料的配置,适当增加添加剂,尽可能采用干硬性混凝土进行桥梁施工,这样可有效降低混凝土中的水泥成分。在混凝土的拌和过程中,在适当的时候将水洒在碎石上,达到冷却碎石的目的,从而降低了混凝土浇注时的温度。适当条件下,可在混凝土内部敷设降温水管,达到全面降温混凝土的目的。对于施工工序的安排,必须时间合理。对于混凝土暴露面积,要适宜选择高性能的混凝土,增加抗裂效果,避免表面干缩程度大的混凝土应用于桥梁施工中。在混凝土中添加减水剂,这样的话能避免泌水,增加了混凝土保护层厚度。
四、混凝土裂缝的治理
1、封堵法。多用于水平面上的裂缝,其宽度大于0.3mm。裂缝较小时,采用低粘度树脂;在干燥自然环境下可采用的材料很多,如高分子涂料,聚合物水泥砂浆及掺有速凝剂的防水砂浆等;在渗漏潮湿环境下必须进行封堵再进行表面处理,封堵用堵漏灵、堵漏王、水不漏等速凝材料;在漏水情况下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。
2、注入法。当裂缝宽度较小且较深时,可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法,首先裂缝处安设注入用管,其他部位用表面处理法封住,使用低粘度环氧树脂注入材料,用电动泵或手动泵注入修补,此法在裂缝宽大于0.2mm时,效果较好
3、充填法。当裂缝较宽时,可沿裂缝混凝土表面凿成V型或U形槽,使用树脂砂浆材料进行填充,也可使用水泥砂浆或沥青等材料。施工时,先将槽内碎片清除,必要时涂底层结合料,填充后待填充料充分硬化,再用砂轮或抛光机将表面磨光
4、增大截面加固法。用同等级混凝土,加大原结构截面,以达到满足承载力的要求。
5、外包角钢加固法。用角钢镶嵌在四角,并用扁钢将角钢箍紧,以提高结构承载能力。
6、粘钢加固法。在混凝土表面用结构胶粘贴钢板,以提高混凝土承载力。
7、增设剪力墙加固法。结构在地震作用下,其强度与变形不能满足规范要求时,还可以在房屋适当位置增设剪力墙以抵抗地震作用。
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