发布时间:2023-03-14 15:10:39
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关键词:大体积砼;裂缝;施工技术
Abstract: With the rapid development of the construction industry, construction process often involves large volume concrete problems, because it has a larger volume, structure of thick, dense steel bars and other characteristics, so the construction technology has put forward higher requirements, in the concrete construction in a reasonable selection of materials, the concrete mixture ratio optimization, supply, selection scientific construction methods, only attach importance to the construction of large volume concrete problems, avoid the cracks, in order to ensure the construction quality.
Key words: large volume concrete; crack; construction technology
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02
大体积砼是指其最小断面的尺寸仍大于1000mm以上的砼结构,大体积砼施工技术与施工质量、工程造价、结构安全等密切相关。近几年,随着建行业的迅速发展,高层建筑物,高耸结构及大型设备基础大量的出现大体积砼已经被广泛应用。因此,本文将对大体积砼的施工技术相关问题进行分析与阐述。
1.材料的选用
1.1水泥的选用
砼主要考虑抗裂缝性能好,兼顾低热和高强两方面的要求,部分表层砼,除抗裂性能外,还要求抗冻融性,耐磨性,抗蚀性,强度高及干缩较小,故此施工一般可用低热矿渣水泥,中,高标号的中低热硅酸水泥,此外,采用的水泥应对其品种,级别,包装和散装仓号,出厂日期等进行检查,并应对其强度,安定性及其他必要的性能进行复检,其质量必须符合现行国家标准的规定方可使用。
1.2滑料的选择 一般选用结构致密,并有足够强度的优良骨料,符合有关的标准,规范的要求,此外,还应注意以下几点(1)粗骨料要求洁净,不含杂质。估伤脑筋大粒径的卵石或碎石,含泥量小于等于1%。(2)细骨料建议采用中砂,含泥量小于等于3%。
1.3矿物拌合料
在砼中掺加磨细矿物拌合料后,可以起到降低温升,改善和易性。增进后期强度,改善砼内部结构,提高耐磨性,并可代替部分水泥,节省资源,起到抑制碱,骨料反应的作用。常用粉煤灰,高炉矿渣,沸石粉等。
1.4水
拌制砼宜采用饮用水,当采用其他水源时,水质应符合国家现行标准《砼用水标准》JGJ63的规定。外加剂:不同品种外加剂的掺加通常可起到改善砼拌合物的流动性,调节砼凝结时间,硬化性能,改善砼的耐久性等作用。外加剂的选用应根据设计和施工的要求通过试验及技术经济比较确定,不同品种的外加剂复合使用时,应注意其相容性及对砼性能的影响,使用前应进行试验,满足要求方可使用。
2.砼配合比的确定与优化
(1)水泥初凝时间不少于6小时。(2)砂率控制在35-40%。(3)砼中的最大氧离子含量为0.06%。(4)砼中的最大碱含量为3.0KG/M3。(5)水泥中铝酸三钙含量小于8%。
3.优化砼的供应
大体积砼应由商品砼搅拌站供应。原材料计量要准确,保证配合比的准确性。 3.1计量 要求使用检定过的计量器具,保证计量正确。
3.2拌制
控制原材料投入搅拌机顺序,不采用“外掺”、“后掺”的作法,严格控制拌制时间,搅拌完成后装入运输车时,即测定坍落度,同时观察砼的和易性,不得存在离析,分层等现象,坍落度不符合要求的砼不能出站。
3.3运输
根据路线的比对,交通的状况,随时增减车辆,保证砼的正常供应,砼运输时间不得大于180MIN,砼运输车辆离开搅拌站后不得掺加任何材料,包括水、外加剂等。
4.大体积混凝土易裂的原因 4.1水化温升高,体积变化大,混凝土体积越大,水泥总用量相对大,水泥水化产生的热量越不易散发,温升越高,引起的体积变化也越大,大体积混凝土浇注后,内部温度远较外部高,形成较高的温差,造成内涨外缩,使构件表面产生很大的拉应力以至开裂。
4.2受约束,产生拉应力
不受约束的混凝土是不会产生内就历程的,体积变化受约束才产生内应力。约束条件有两种,即外约束和内约束,外约束是指结构物的边界条件,一般指基础或其他外界因素对结构物的约束,水泥水化后期,散发热量大于放热量,构件温度降低,体积收缩,受边界条件约束,产生拉应力。
抗拉能力低。混凝土是脆性材料,抗压能力较高,抗拉能力较低,抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右;极限拉伸也很小,大体积混凝土温度变形受约束时产生的拉应变很容易产生裂缝。以上三方面同时存在,并达到相当程度必然会发生裂缝,缺少其中一个,或其中一个没有达到相当程度,裂缝可能不会发生,大体积混凝土裂缝产生的最根本原因是水化温升的引起的体积变化。
5.大体积混凝土防裂的措施科学的施工方法既能满足节约施工成本的要求,又有效避免了大体积砼内外的温差问题,极大降低了产生裂缝的可能性,以下将对几种施工方法进行分析:
5.1分块浇筑法
为了尽量避免大体积砼内外的温差问题,在进行施工过程中宜采取分块浇筑法。分块浇筑法又可以分为水平分段浇筑与竖向分层浇筑两种方式,其中分层浇筑又可分为全面分层、分段分层及斜面分层三种方式。在竣工时间较充足的情况下,可以将大体积砼的结构采取分层多次浇筑,各施工层之间的结合均按照施工缝来处理,也就是薄层浇筑技术,这种技术能充分散发砼内的水化热。在施工过程中,应注意每道程序的间歇时间,如果间歇的时间太长,会影响竣工,同时也会使原来的砼对新浇筑砼产生约束力,进而会在上下层砼结合面产生难以发现的裂缝;如果间歇的时间过段,则可能正处在下层砼的升温阶段,表面温度高,再覆盖上层砼,就不利于下层砼的散热,也可能造成上层砼的沉降问题,提高裂缝的可能性。
5.2二次振捣技术 二次振捣技术,对提高砼的抗裂性具有重要作用,大量的施工实践表明,对已经完成浇筑但尚未凝固的砼加强二次振捣工作,能有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等,以此提高钢筋与砼之间的凝聚力,避免由于砼沉降而产生裂缝,并能以此降低砼内微裂的现象,提高砼的密实度,并增强砼的抗压强度约10%一20%,有效防止裂缝产生。
5.3优化大体积砼的搅拌
在传统的大体积砼搅拌过程中,水分会与湿润的石子表面直接接触,在砼逐渐成形或静置的过程中,水就会向水泥砂浆和石子的界面集中,最终在石子表面形成水膜层。在砼已经硬化后,由于存在水膜层,就会造成界面的过度层趋向疏松多孔化,减弱了硬化水泥砂浆和石子之间的粘结性,进而成为砼结构中最薄弱的环节,对砼的抗压力及其他物理学性能造成不良影响。改进大体积砼的搅拌方式,能有效提高砼的极限拉伸力,避免砼结构的收缩。为了进一步保障砼的质量,可以通过二次投料的砂浆裹石或者净浆裹石等搅拌技术,既能防止水分过于向石子及水泥砂浆界面集中,又能保障硬化后的界面过度层更密集,并提高约10%的砼结构强度,提高其极限抗拉值与抗拉强度。大量的施工已经证明,在砼结构的强度基本趋同的情况下,能够适当减少水泥用量,也避免了水化热的产生。提高大体积砼施工质量的一些途径:
5.4加强对温度的控制
首先,为了控制由温差导致的裂缝,大体积砼的浇灌工作应选在一天中气温比较低的时间进行,优先选择水化热比较低的水泥,在确保大体积砼的强度等级前提下,使用一定的缓凝减水剂,以减少水泥的使用量,同时使水灰比降低,能够有效减少水化热;加入外掺料如粉煤灰不仅能代替部分水泥的功能、减少用水,还能够改善砼的可泵性。其次,要注意控制砼入模的温度,如通过向骨料洒水来减少太阳对砂石料的直接照射;通过加冰块来冷却材料。在浇筑时,应采取分层的方法,能够更好的控制浇筑的厚度及进度,有利于散热,同时浇筑的温度也要格外关注,例如在浇筑大体积素混凝土时加入适量的毛石,能够吸收大量的热能,并且节约大体积砼的原材料,但是要注意在浇灌过程中,应严格控制毛石块的体积不超过总体积的25%。
5.5提高对原材料的控制
由于在大体积砼结构中涉及的配筋较密且多,因此为了确保砼的紧密填充,应加强石子中最大粒径及其粗细集料级配,如果石子的粒径过大,石子就可能卡在钢筋中,而砂浆的收缩度大于砼的收缩度,拆模后就很可能在钢筋下方造成裂缝。另外,应严格控制砂石料的含泥量,若超过规定,会降低大体积砼的抗拉力并增加砼的收缩力,这种情况下就极易产生裂缝,影响工程质量。
另外,在大体积砼的施工过程中,对水泥的选择也十分重要。不同品牌、类型的水泥其组织各不相同,因此配置出的砼的性能也不尽相同,一般大体积砼工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于砼内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积砼的选材及配合比的控制,在大体积砼结构中加入外加剂,尽量减少水泥和水的用量,以减少水化热现象引起的收缩变形。普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大;矿渣水泥相比普通水泥的热度低,但是它的干缩和渗水现象严重,而且后期会产生硬度收缩;火山灰水泥在后期的收缩程度较大,而且经济代价较大。通过平衡选择,一般粉煤灰水泥,可降低裂缝出现的频率,同时添加LN-800N与膨胀剂HEA,在一定程度上降低了水灰比以及水灰量,有效控制了水化热,同时对大体积砼起到补偿收缩的目的,有效防控了裂缝的产生,提高工程质量。
5.6适当调整钢筋配置
通过调整钢筋的配置方案,可以增设温度的传递分布筋,将大体积砼内部的热量及时传递出来,以防止内部热量增高。在钢筋的配置设计上,一般采取在配筋率不改变的前提下、上下皮配筋差异的方案,也就是说底皮钢筋在没有柱板带的地方横纵均采用Φ25@150,在有柱板带的地方上下皮筋则采Φ25@130。由于砼的厚度约为1米,出于其散热速度的考虑,可在底皮钢筋与顶皮钢筋之间设置Φ25,温度分布筋采用每平方米1根的方式,采用搭接焊的方式连接上下,放弃原来28@200的配筋方案。通过这种上下错位的分布方式,可使钢筋的直径减小,钢筋之间的间距缩短,这样就减少了砼的收缩程度,上下搭接的方式能够使中间的热量迅速散发出来,减少裂缝发生的几率。 5.7通过在浇筑混凝土的模具内敷设一定数量的细钢管为导管,在施工浇筑时及养护期作为散热管道,在导管中循环冷水,带走大量的水化热,是一种很好的降温措施。
5.8注重养护工作 加强对砼结构完工后的养护,主要是严格监控其温度,以避免出现过大温差而导致裂缝。一般大体积砼的底板浇筑应控制在5月份之前完工,以避开炎热天气以及太阳的暴晒。在养护方面,当浇筑工作完成后,派3―4个人进行专门养护工作,做到轮班值守。为了确保已经浇筑好的砼表面热度不至过快散去,可选择在大体积砼的表面铺盖草袋,并在草袋的上面再盖一层尼龙薄膜,这样可以有效保证砼的表面湿润,使其降温速度降慢。由于初期的养护工作十分重要,能为后期投入使用时避免裂缝现象提供较好的保障,以减少不必要的麻烦,所以不能怠慢,并应将养护期延长至15天。
关键字:计算机基础系列课程;六个一;研究;实践
中图分类号:G文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)03-0018-03
1 引言
进入21世纪,各行各业的信息化进程不断加速,计算机水平成为衡量大学生业务素质与能力的突出标志,高校新生计算机知识的起点也有显著提高。以计算机技术为核心的信息技术已成为很多专业课教学内容的有机组成部分,各专业对学生的计算机应用能力也有了更加明确和具体的要求。考虑到上述情况,国家教指委下发了“关于进一步加强高校计算机基础教学的意见”。为了适应新形势,提高教学水平,我们着手非计算机专业计算机基础系列课程教学改革的课题。非计算机专业计算机基础系列课程改革与实践包括“大学计算机基础”、“计算机程序设计基础”和“数据库技术与应用”三门课程的建设与改革。经过五年的建设,在课题实施过程中,我们根据研究内容,分成五个子课题,全面实施课题的研究与实践工作;坚持从顶层设计开始教改,以顶层设计指导底层研究与实践,以全局性教改指导局部性教改,实现了教改的整体优化;提出了“六个一”的一揽子解决方案,按照“边研究、边实践;边改进、边完善”的改革思路,在五届学生的教学中实施与推广了课题的研究成果。
2 计算机基础系列课程改革方案
在系列课程改革过程中,我们群策群力,从六个方面进行了深入的研究和实践:构建一个新的课程教学体系,开发一个资源丰富的网络教学平台和考教分离的考试系统,尝试一种先进的教学模式,建设一支结构合理的教师队伍,编写一套高水平的实用教材,创建一个完善的实验教学和网络硬件环境,提出了提高非计算机专业计算机基础系列课程教学水平的“六个一”的一揽子解决方案,如图1所示。
图1计算机基础系列课程改革方案图
(1)发挥学科优势,建立适应不同专业和学生的分类、分层次课程教学体系。首先,将计算机的教学作为一个整体来研究。学校明确由计算机科学与技术系统管本校计算机专业与非计算机专业的计算机教学,并在此基础上统筹规划、协调组织。将我院工、管、文、理、经学科计34个专业的学生分为两大类,使计算机系的教学资源、人力资源与全校计算机基础教学资源共享,充分发挥了计算机系的学科优势,有利于计算机基础教学的深入发展;第二,计算机基础教学执行“1+X”的课程体系,即一门大学计算机基础和一组计算机基础核心课程相结合。对不同的专业大类,制定不同的培养方案,科学地划分教学模块;第三,开办不同类型的计算机辅导班。这也是为部分在计算机方面有一定特长的非计算机专业学生进入计算机的某个领域提供一种机会和学习途径;第四,广泛开设选修课程。我们根据学生的自身素质和课程特点,将分类、分层次、适应性教学落到实处,从而构成一个全方位的立体化的计算机基础课程教学体系结构。
(2)变革教学手段,构建先进的网络教学平台和考教分离的考试系统。我们以改革课堂教学方式为突破口,利用中央与地方共建专项资金220万建立了基础实验室计算机中心,开发了网络教学系统平台和考试系统平台,在突出教师教学特征与个性的同时,将传统教学的主要环节融入网络化教学中,做到信息可见、过程可控、资源可重用,体现现代教学手段的动态、大容量、多媒体的特点,课堂教学效率得到显著提高。使计算机教学达到了“三结合”,即:课内与课外相结合、讲授与自学相结合、理论与实践相结合。利用网络将课堂教学延伸,增强了师生互动,提高了教学效果。自主研发了基于B/S结构的网上考试系统,考试时,计算机在局域网环境下随机抽题,现场给分,变传统的笔试和部分上机编程考试为全面上机编程的机考形式,全面检验学生的实际应用开发能力,真正做到了考教分离,促使学生平时多上机、多实践,真正熟悉开发软件的各个环节,做到学以致用。
(3)强化实践教学,推行“教师精讲,学生多练”和“三层次”的教学模式。我们施行“教师精讲,学生多练”的教学模式,使理论教学和实践教学融为一体。提高了学生的实际动手能力。教师“精讲”是指对每个教学单元内容的核心概念和重要知识点,强调要讲精、讲透。上课时,要求学生注重程序设计思想和方法的理解和掌握,弱化语言本身的具体细节。“多练”就是鼓励学生多上机练习,教育学生认识到学好计算机知识的最佳途径是上机练习。我们采取了教学、实验1:1配套学时的方法,即在课程总学时中,拿出一半作为实验上机。通过大量的例题、习题训练,使学生计算机编程能力和实践动手能力大大加强。将系列课程实验分为三个层次:计划内实验、开放性实验和大型综合实验。第一层次是计划内基础与验证型实验训练,主要针对学时比较少的学生,通过16个基本实验,目标是培养学生掌握正确的程序设计方法与思路,具备一般的编程求解能力。第二层次是设计与开放型实验训练,面向多学时学生,除了16个基本实验以外,还设计了20个开放性实验,一般以“任务书”或“课题”的形式提出实验任务及目的和要求,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目的要求。第三层次是面向学有余力的优秀学生,培养他们的创新精神和动手能力。对他们的教学主要采用讨论式教学,鼓励他们参加各种认证考试和各种类型的科技竞赛,以培养他们自主学习和探索创新的能力。同时注重开辟第二课堂,积极组织各类计算机等级考试和院电脑文化艺术节;协助其他系部、部门指导和组织学生参加省和全国大学生电子科技大赛、挑战杯科技创新大赛和数学建模竞赛。
(4) 紧跟技术发展,编写高水平的系列课程教材。融合国内外优秀教材长处与科学研究相关进展,根据国家教委非计算机专业计算机基础教学指导分委员会制定的新要求,编写新教材,使之具有内容先进、重点突出、体系严谨的特色。
(5)抓住发展机遇,配置完善实验教学和网络硬件环境。2001年以来,我院通过实施中央和地方共建专项资金和自筹经费,投入近700万用于计算机系列课程实验教学和网络硬件环境建设。实验教学环境已明显改善,实验室面积1900平方米,拥有870余台套的各类计算机设备、服务器,并构成高速局域网与校园网联接,学生可以通过网络获取课程学习各环节的基本资源并进行实验报告和作业的撰写及提交等。配置多媒体教学环境,利用多媒体网络辅助实验教学,充分发挥了多媒体和网络作为教学手段的优势。
(6)培养引进并重,加强师资队伍建设。从四个方面着手建立一支能够胜任计算机基础教育的教师队伍。一是从高校、工商界引进高职称、高学历人才;二是制定在职教师“充电”制度,为教师攻读高一级学位提供条件;三是制定了青年教师培训、指导、竞赛制度和到企业参加工程实践制度,提高其工程师素质;四是通过科研定向和产学合作,鼓励教师承接企业的横向科研课题,参与企业的攻关项目,不断提高科学研究能力和工程实践能力。
3 课题实践效果
通过近五年的课程改革,我们经历了不断“思考探索创新实践”的过程,不仅将非计算机专业计算机基础系列课程改革的感性认识提升到了理论高度,将单一研究变成了系统研究,将局部探索变成了全面铺开,而且通过边研究、边实施、边完善、再实施的科学高效的研究模式,推动了课程建设,加快了教研教改速度,在学院应用型人才培养中取得明显成效。主要体现在:第一,提高了应用型人才培养质量。系列课程实施改革后,学生学习的积极性与主动性增强,在学好本课程的同时,踊跃参加课外计算机技能培训。近两年学院有4126名学生参加了CAD、Pro/E和数控技术培训,90%以上获得相应认证资格等级证书;有6700多人参加全国计算机等级考试、全国计算机技术与软件专业技术资格考试,40%以上获得相应认证资格等级证书,少数学生获得全国计算机等级考试四级证书;同时提高了学生的工程应用能力。学生参加全国的数学建模竞赛、“挑战杯”科技创新竞赛、机械创新竞赛等都明显取得了很好的成绩。第二,提升了教师的教学水平和科研能力。
4 结束语
高校非计算机专业计算机基础系列课程的教学担负着信息技术在各学科领域的普及和应用任务。为使大学生具备应有的知识和能力,计算机基础教学必须不断地适应新形势和新技术发展的要求,进行改革和创新,为创造复合型或工程应用型人才提供一个良好的环境。我们历经五年,在计算机基础系列课程改革与实践方面进行了深层次和系统的探索及研究,该成果改革思路明确、措施得力、特色鲜明、实践性强、覆盖面广、效果显著,特别在课程体系改革、教学内容更新、教学方法改进、实践教学网络化和学生综合素质培养方面迈出了新步法,具有很好的实用价值和推广价值。改革将继续下去,以促进计算机基础教育教学质量的提高。
参考文献
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[3] 谭浩强.高等学校计算机基础教育改革的新阶段[J].计算机教育,2003,(12).
关键字:大体积混凝土,裂缝,预防措施
1 前言
近年来,随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,美国混凝土学会给出的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。
2 大体积混凝土裂缝形成的原因
裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的;二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,是由温度应力和混凝土的收缩引起的。
2.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝)
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。首先,混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;三种温差中,主要是由水化热引起的内外温差。
2.2 收缩引起裂缝
收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。
2.2.1 干燥收缩
混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。
2.2.2 塑性收缩
在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。
3 防止裂缝的措施
材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。
3.1 优选原材料
3.1.1 水泥
由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。
3.1.2 掺加粉煤灰
为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二铝含量17%~35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;②由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;③同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。
3.1.3 骨料
(1) 粗骨料
尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。
(2) 细骨料
宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。
3.1.4 加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:
(1)减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。
(2)缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大,所以等放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中的塌落度损失。
(3)引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。
3.2 采用合理的施工方法
3.2.1 混凝土的拌制
在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
3.2.2 混凝土浇注、拆模
(1)浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。(2)尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。(3) 混凝土拆模时间控制混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
3.2.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大 ,引起裂缝。
3.2.4 养护
混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。
关键词:桥梁施工;技术;裂缝成因
中图分类号:K928 文献标识码:A
一、桥梁建设技术要点
随着我国交通运输行业的蓬勃发展,交通基础设施的进程也在加速,桥梁施工建设就是交通基础设施建设的重要因素。桥梁质量影响桥梁使用寿命和服务性能。所以桥梁建设中要保证桥梁质量,这是对人民群众负责,也是国家公共基础设施完善的体现。道路桥梁的建设能够促进经济发展,尤其是偏远地区经济发展。青藏铁路的开通,不仅是政府对藏区的关怀,也是推动藏区经济增长的有效途径。藏区地理特征奇特,技术人员要克服高原冻土等尖端自然环境,才能建成质量合格的铁路。而合格的桥梁技术,才能避免桥梁坍塌悲剧的发生。可见桥梁技术的成熟度至关重要。
(一)桩基础施工技术。桥梁施工过程中常用人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩两种技术。具体的技术选择会根据实际施工情况决定。具体做法如下:1、埋设护筒。护筒能够进行定位导向、保护孔口、维护泥浆面和防止塌方。2、冲击成孔。冲击成孔能够使孔壁密实挤压,孔壁之间不会有缝隙。
(二)墩柱和台身施工技术。进行这项工序的时候要注意以下几点:1、制定详细的施工专项方案。2、加强墩柱本身线型的控制。3、进行精确的位移检监测。4、采用钢模进行支座垫石施工样本的测量。
(三)钢筋焊接施工技术。加强钢筋焊接的技术研究,是一项很重要的工作。1、在焊接钢筋之前,要先确定焊接参数和工艺,并结合实际情况进行焊接试验。当试验的结果符合标准的时候进行正式的焊接。2、钢筋的焊接接头要采用:闪光对焊、气压焊和电弧焊。
二、桥梁裂缝的分类
桥梁裂缝的分来都是按照桥梁裂缝的宽度来分类的。一般桥梁裂缝的形成都是混凝土的开裂。按照桥梁混凝土开裂的宽度,可以把桥梁裂缝分为:宏观裂缝和微观裂缝。
(一)根据桥梁建设相关文件规定,宏观裂缝的宽度高于0.05毫米;而介于0.2毫米~0.3毫米之间、且不再继续裂开的桥梁裂缝,是对桥体毫无损害的。
(二)微观裂缝则是人的肉眼察觉不到但却固有存在的;与宏观裂缝相对,微观裂缝的宽度在0.05毫米以下;只要桥梁的荷载没有超过理论标准,那么这些裂缝都是无害的。
三、桥梁裂缝形成原因
(一)桥梁的地基发生形变。因为水平方向和垂直方向发生位移、受力不均等原因,造成桥梁地基的下沉,使整个桥梁的机构产生“应力”。这种应力会随着地基下沉的情况逐渐增大,当这种应力超过桥梁混凝土能够承受的抗压力时,就会造成桥梁的开裂。
(二)桥梁荷载的原因。按照桥梁建设相关部门的关于桥梁建设裂缝的文件指出:混凝土结构的桥梁在静止、运动荷载和次应力的作用下产生的桥梁裂缝称作荷载裂缝。荷载裂缝分为直接裂缝、次应力裂缝。以为桥梁荷载造成桥梁裂缝的原因有很多,主要由以下几点:1、在桥梁的施工过程中,过度的在建筑物体上堆放施工用的材料和工具;2、不够了解桥梁受力结构;3、对于施工设计的漠视,擅自改变施工程序。这三点原因加剧桥梁裂缝的形成。
(三)外界温度的变化。建设桥梁需要得到混凝土具有热胀冷缩的物理特性,而混凝土的这种物理特性直接导致了桥梁裂缝的形成。桥梁建设需要的混凝土在使用的时候,会产生大量的“水化热”。当外界环境和内部结构产生巨大温差的时候,混凝土就会形变。如若处理不恰当,在桥梁结构内部就会产生“温度应力”。当温度应力超过了混凝土的抗拉强度,桥梁就会出现裂缝。
(四)桥梁钢筋的腐蚀。使用质量差的混凝土,或者钢筋混凝土的保护层过薄,桥梁的钢筋就会收到空气中二氧化碳等酸性气体的腐蚀,导致钢筋表面的氧化膜被破坏,钢筋被腐蚀。钢筋被腐蚀以后,会产生膨胀应力,导致钢筋混凝土保护层裂开。而且被腐蚀的钢筋混凝土的抗压力也会下降,引发更多的裂缝产生。
四、桥梁裂缝的预防
桥梁的裂缝不仅因为施工阶段措施不当而产生,桥梁使用的年限也会影响裂缝的产生。桥梁裂缝在现今桥梁施工技术中不可完全避免,但是可以通过施工技术的提高从而延缓裂缝产生的年限。
(一)选择优质混凝土。桥梁的建设前期,要采购优质的混凝土,特点是抗压性强。当桥梁寿命达到一定年限的时候,不会发生太严重的水平和垂直方向的位移,混凝土能够承受这种轻微程度的应力,从而延缓裂缝产生的时间,增加桥梁使用寿命。
(二)针对桥梁荷载产生的裂缝,要有针对性的进行预防。1、不要在在建的桥体上堆放过多的建筑材料和工具;2、对施工人员进行桥梁结构知识培训,让施工人员了解桥梁的结构以及各个受力点;3、重视桥梁施工的设计,桥梁施工的设计都是设计是根据丰富的设计经验和数据进行设计的,不可随意更改;施工程序也不可擅自改变,施工的进程都是有科学依据的,不可随意更改进程的安排,从而预防裂缝的产生。
(三)处理好内部外部环境的平衡。进行混凝土浇灌的时候,要注意内外部环境的平衡。正确处理“水化热”的现象。避免内外温差过大造成的热胀冷缩。混凝土的热胀冷缩不可避免,那么就要尽量降低温差,降低热胀冷缩的程度。
(四)减少钢筋的腐蚀。金属与空气接触难免会被氧化。但是质量上乘的钢筋,表面的氧化膜的保护作用会比较长久,增长钢筋的使用寿命。同时,钢筋混凝土保护层的灌注要加厚,从而增强对钢筋的保护作用,以此来延缓桥梁裂缝出现的时间。
结语
我们在开篇就提过“要致富,先修路”,加强交通运输设施的建设是经济发展的基础。而桥梁的建设是交通运输过程中的重要组成部分,是基础工程建设中的重中之重。近些年,关于桥梁坍塌造成的悲剧也不在少数。我们要对桥梁施工技术进行全面提高,延长桥梁使用寿命,避免因为桥梁坍塌造成的悲剧。要加强对桥梁裂缝产生原因和对策进行研究,从而攻克这一难题,在技术优势的基础上提高桥梁质量,为我国基础事业建设增添力量。
参考文献
关键词:大体积砼;施工技术;防裂措施
大体积混凝土的施工工艺
一)原材料选择
1、水泥:一般可用低热矿渣水泥,中、高标号的中低热硅酸水泥。在采购前必须对所采用水泥的品种、级别、出厂日期等进行检查,另外,施工前还要对强度、安定性等性能进行复检,确保水泥的质量符合现行国家标准的规定。
2、滑料:通常情况下要选择结构致密、强度较高的优良骨料,符合相关施工规范和标准要求。另外,要保证粗骨料洁净、不含杂质,细骨料建议采用含泥量在3%以内的中砂。
3、矿物拌合料:常用粉煤灰、高炉矿渣或沸石粉等。
4、水:宜采用饮用水,如果要采用其它水源,必须确保水质符合国家现行标准规定。
5、外加剂:综合考虑施工和设计的要求,通过试验及技术经济比较确定。不同品种的外加剂复合使用时,必须要考虑到它们之间的相容性及对砼性能的影响,使用前要进行试验,满足要求方可使用。
二)合理优化砼配合比
1、保证水泥初凝时间在6小时以上。
2、砂率控制在35-40%为宜。
3、砼中的最大氧离子含量为0.06%,最大碱含量为3.0KG/M3。
4、水泥中铝酸三钙含量控制在8%以内。
三)拌制
控制原材料投入搅拌机的顺序,杜绝“外掺”、“后掺”的作法;严格控制好拌和时间;搅拌完成后装车时测定坍落度,同时观察砼的和易性,检查是否存在离析、分层等现象,不符合要求的砼不能出站。
四)运输
综合考虑路线、交通状况等因素,随时增减车辆数量以确保砼的正常供应,保证砼运输时间控制在180min以内,砼运输车辆离开搅拌站后不得再掺加任何材料。
五)施工要点
要分块、分层进行混凝土的浇筑,从未错开拌合物内各层的水化时刻,分散混凝土的放热峰值,降低水热化的热量。一般在第一层混凝土还未初凝时,浇注上一层。
在进行上一层的振捣时,振动棒应插入下一层50-100mim以消除两层之间的接缝另外还要注意控制振捣时间,不宜过长以防石子下沉造成结构不均匀。
在浇筑完毕到混凝土初凝之前应进行一次粗抹面,在混凝土接近终凝时,用木模第二次抹光从而消除混凝土表面的龟裂纹。
采取措施控制浇筑温度,把新拌混凝土的温度控制在在4-6度,在施工现场搭建遮阳蓬,防止烈日暴晒混凝土表面出现裂缝。必要时可采用预埋冷却水管的方式,用循环水进行人工导热,以降低混凝土的内部温度。
砼在浇筑、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆会顺着砼坡面下流到坑底,可以通过侧模底部开孔的方式将泌水排出基坑。当砼大坡面的坡角接近顶端模板时,改变砼浇筑方向,及时用刮板将表层的泌水水分刮出,从而提高砼质量减少表面裂缝发生的几率。
大体积砼裂缝成因分析
由于大体积砼一次性浇筑量大,施工较为复杂,如果控制不好很容易出现结构裂缝。大体积砼裂缝产生的原因有很多,具体说来包括以下几点:
结构上的设计不合理。在进行混凝土原材料的选择以及配合比设计时,如果原材料质量不合格、配合比设计不合理,往往会影响混凝土的强度,导致出现裂缝。
混凝土自身性能(力学、变形及热学性能)引起的裂缝。混凝土结构受地基约束较大,不能自由收缩,往往会长生拉应力,当产生的拉应力超过其本身承受能力时就会裂缝。而且,混凝土内部温度变化相对较慢,外部则较快,内外部之间的温差较大,如果养护不到位,会产生收缩应力导致出现裂缝。
外部环境因素和约束条件引起的裂缝。大体积砼施工难度较大,任何一个环节操作不当都会影响到混凝土的质量。模版、垫层过于干燥会造成混凝土的过分失水引发塑性收缩裂缝;浇捣过后如果过分抹平压光会在混凝土表面形成水泥浆层导致表面龟裂现象的发生。另外,如果养护不当也会影响质量。过早养护会降低胶结能力,过晚养护会由于水分大量蒸发导致混凝土收缩应力产生,产生早期裂缝。而且,拆模时间不当也会引发裂缝问题。
钢筋与混凝土不协调,钢筋布置不均匀、直径不合适等回到之后混凝土受力不均匀而开裂;另外,钢筋与混凝土的膨胀系数不同、存在收缩差异,如果在温差较大的情况下,很容易产生裂缝。除此之外,如果钢筋发生腐蚀产生的膨胀毅力超过混凝土的抗拉强度时便会出现裂缝。
地基不均匀沉降也是混凝土产生裂缝的一个原因。建筑物的地基地址不均匀、土质较为松软,或者是回填土不够实等都会引发沉降裂缝。
如此看来,为了避免和减少混凝土开裂,施工时必须要采取措施提高混凝土的抗裂能力,削减温度变化因素,减少混凝土结构中的约束应力和变形因素,并且要尽量防止环境因素对大体积砼结构的影响。
大体积砼裂缝的防治措施
优选原材料、优化配合比
首选低热水泥以降低水泥水热化,并且要自满足结构安全要求的前提下尽量减少水泥的使用量。精心设计骨料的粒径以及级配,从而增加混凝土的密实度;在拌制过程中要掺入缓凝减水剂来减少水的用量,从而放慢水花凝结速度,降低温度应力。
尽量优化混凝土的配合比设计,在满足混凝土浆液可操作的前提下,尽可能采用水灰比较小的混凝土减少混凝土的收缩,增加抗拉强度,从而减少裂缝出现的几率。
合理控制好施工温度
为了尽可能减少混凝土结构内部的温度应力,施工过程中必须要控制好混凝土内外温度,保证内外温差在25度以内。在施工过程中可以采取以下措施:
尽量降低混凝土入模时的温度,可以通过改善和加强模内的通风条件来实现,加速模内的温度的散发。另外,可以通过覆盖湿润麻袋进行保温保湿养护,根据内外温差情况加强湿润草包的的覆盖养护,缓解降温充分发挥混凝土的徐变特性。除此之外,要合理安排浇筑时间,最好是低温季节,或者是夜间浇筑;在夏季气温较高的情况下,则要通过缩短运输时间、缩短暴晒时间、冷却混凝土原材料等方式来减少混凝土的温度回升。
合理优化浇注方案
混凝土要采用搅拌站集中搅拌拖式泵泵送入模的施工方法,严格按照合理的配合比进行拌制。在浇筑前,保证对钢管、模版等进行仔细检查,并将模板清理干净,确保无问题后方可进行施工。在振捣时,要做到密实、快插慢拨,以表面出现浮浆和不再沉落为标准。不能过振或强振,以防石子下沉造成结构不均匀。
加强早期养护,防止结构收缩变形
在混凝土浇筑完成后,必须要及时进行养护,使混凝土结构免受不利温度和湿度的影响所引发的收缩现象。保持混凝土表面的湿润,可以在其表面覆盖草皮或者是塑料薄膜,减少外界高温暴晒所造成的水分流失形成的干缩裂缝,促进混凝土强度的稳定增长。
合理配置钢筋,控制结构收缩
合理配置钢筋可以有效地控制混凝土结构的收缩程度。为防止早期结构裂缝,可以通过在顶部的受压区连续配筋等方式加强配筋构造,这对控制后期裂缝问题的发生也起着重要作用。
结语:
综上所述,由于大体积砼浇筑量大、施工较为复杂,在施工过程中控制不好很容易出现结构早期裂缝。为了更好地防治大体积砼裂缝的出现,必须要制定合理的施工方案,科学合理优化砼配比设计,优选原材料,加强施工过程中的质量控制和管理以及后期的养护管理,这些方法均可有效防止大体积砼裂缝的发生。
参考文献:
1、26集。
2、白驹在街上看到军管会对耶律麒的表彰,随后又在耶律麒晋升后看见他意气风发的走在路上。三仙姑将一筐长仙(蛇)买下来送到郊外放生,她正准备离开的时候,一条蛇跟她说话。
3、在她的意识里,这就是长仙显灵,“长仙”将自己的儿子托付给她,烟雾散去,一个小孩出现在她面前,三仙姑立马跪下喊着“小仙童”,承诺一定会好好照看他,又一阵烟雾出现,小孩不见了
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【关键词】混凝土;裂缝;成因分析;施工技术;控制
近些年,随着我国经济的快速发展,无论城市设施建设还是工业与民用建筑的建设,用的商品混凝土也越来越多,但施工中的混凝土温度裂缝问题日显突出,并成为具有相当普遍性的问题,给带来了严重的安全隐患。因此,对混凝土裂缝的成因进行分析,并在材料、施工等方面提出了相对应的裂缝控制方法有很重大的实际工程意义。
1.混凝土裂缝原因分析
1.1混凝土本身的影响
主要是水泥水化热过高,混凝土在浇筑振捣以后,水泥水化过程中产生一定的热量,水化热聚在结构内部不易散失,引起急剧升温,在建筑工程中一般为20―30℃甚至更高。由于结构物在一个自然散热条件中,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3d―5d。随着混凝土龄期的增长,弹性模量的增高,对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。
1.2混凝土的收缩变形
混凝土的收缩,也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必须的,其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后,引起混凝土收缩,当收缩受到约束时,则产生收缩应力,当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时,则裂缝随之产生。
1.3地基和老混凝土与约束
当混凝土浇筑在比较坚硬的基岩或老混凝土上时,混凝土浇注初期的水化热升温,产生膨胀,受到岩石或老混凝土的约束,将产生较小的压应力。而当混凝土温度继续下降时,由于基岩或老混凝土对温降引起的收缩变形约束的结果,混凝土块内将出现较大的拉应力,裂缝随之产生。
1.4施工方面的因素
违章施工、不当施工造成混凝土裂缝,夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间,在泵车出料时混凝上的经时坍损较大,混凝土的和易性和流动性较差,现场工人人为加水,造成混凝土强度的降低,加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。另外,振捣方式不当引起裂缝不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。另外,现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。目前,许多施工现场在浇筑混凝土时都不能做到及时覆盖保温养护,一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖,还有很多工地根本就不予覆盖,结果混凝上表面开裂。
1.5环境气候的因素
混凝土结构施工期间,外界气温的变化情况对防止混凝土开裂有重大影响。外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降,会增加混凝土的降温幅度,特别是在外界温度骤降时,会增加外层混凝土与内部混凝土的温差,这时对混凝土抗裂极为不利。
2.混凝土温度裂缝控制要点
2.1重视材料的选用
使用低热水泥如矿渣水泥和大坝水泥等,能明显降低混凝土的绝热温升,降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差,起到减小温度应力的作用。从而减少产生裂缝的充分条件。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定,要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25KJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形,混凝土一般不宜使用水化热高水泥,应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥:更不宜使用早强型水泥。因此,在满足混凝土设计要求的前提下,尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化。最后,掺用混合材料以减少用水量、节约水泥,降低混凝土的绝热温升,提高混凝土的抗裂能力。
2.2施工阶段的裂缝控制措施
2.2.1控制浇灌温度
要降低混凝土的最高温度和温差,比较直接的措施是降低浇筑温度,但其实施必须拥有一定的条件才能实现,在特大型工程中可能才用得到。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料,泵送和浇灌振捣后的温度,减少结构的内外温差,一般按季节采取措施,如夏季施工时,则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水、在浇灌混凝土时,采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度,缩短浇灌时间。在冬季施工时,对结构厚度在1.0m以上的混凝土可继续施工,但应保证保温浇灌、保温养护,一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己,并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。根据试验资料证明,混凝土的早期强度达到临界强度后,在零下温度作用下不会遭到冻害,小于该“临界”强度时则会遭到冻害。
2.2.2合理安排施工进度
对混凝土浇筑,应遵循“同时浇捣,分层堆累,一次到顶,循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中,又分几层,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在上层混凝土初凝之前,开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间。层面应按施工缝处理:①消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子,并均匀露出粗骨料;②在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有水;③对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。
2.2.3改进搅拌工艺和振捣工艺
在搅拌的混凝土时,改变以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌和后,再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺被为“裹砂法”,也可称为二次投料法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象,混凝土上下层强度差减少,可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中,从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。
2.3混凝土的养护
为了保证混凝土有适宜的硬化条件,混凝土终凝后,筏板边缘、剪力墙中间等不易被塑料薄膜完全覆盖部位,可采用浇水保湿。混凝土升温阶段如果因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时,可浇热水(40―50℃)湿润表面,防止出现干燥裂缝。降温阶段可浇自来水养护,保温保湿养护时间为14天。施工前还应再准备好一层养护用塑料薄膜和一层再生棉毡,以便根据环境气温变化情况对保温保湿质量作以调整。如果养护阶段混凝土表面温度过低,导致温差过大,可在混凝土表面采取加热措施,如碘钨灯照射。浇筑后的一段时间内对混凝土内部及表面温度进行跟踪监测,并根据温度的变化情况及时采取适当的保温、保湿养护措施。
【参考文献】
[1]朱凯,王宝君.某高层住宅底板裂缝的施工控制[J].铁道建筑,2007,(9).
[2]中国建筑工业出版社编.新版建筑工程施工质量验收规范汇编(修订版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
【关键词】混凝土裂缝;原因;预防措施;补救措施
前言:混凝土在浇筑施工的过程中,由于受到多种因素的影响,如水泥水化质的影响、楼板的力学形变、 温度、混凝土的调配比例不科学、施工不当等,均会导致裂缝的产生。裂缝问题是影响建筑质量的关键问题所在。一旦混凝土出现裂缝不仅会影响建筑物的外形美观,也会造成建筑质量问题的潜在危险。
一、混凝土裂缝的预防措施
1、塑型沉降裂缝预防措施
塑型沉降裂缝是在混凝土浇注后0.5小时至3小时这段时间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面失水时产生,沿着梁及板面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷引起。这类裂缝预防的措施如下:①在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度;②保证混凝土均质性,搅拌运输卸料前先高速运转20―30秒,然后反转卸料;③施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振使混凝土离析分层;④施工过程中严禁随意加水。
2、塑性收缩裂缝预防措施
混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成裂缝,预防的措施如下:①施工单位在浇注混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度;②商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小塌落度、降低砂率,严格控制骨料的含泥量。
3、温度应力裂缝预防措施
①降低混凝土发热量。选用水化热低、凝结时间长的水泥,以降低混凝土的温度;掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高混凝土强度并减少用水量及水泥用量,延长混凝土达到最高温度时间,减少干缩;尽可能选用最大粒径较大,颗粒形状好且级配良好的粗骨料,避免砂量过多以减少水泥用量及用水量;在满足泵送和施工的前提下用低流动性混凝土,严格控制水灰比,减少单位体积混凝土用水量。②降低混凝土浇筑温度。在高温季节要降低原材料温度,在环境温度较低的早晚浇筑;避免吸收外部环境热量,运输工具、泵送管路尽量遮荫,防止混凝土升温;埋设冷却水管,通入冷水降温。③分层分块浇筑。④表面保温与保湿。要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润,让其表面慢慢冷却、干燥,使混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。主要有蓄水养护和覆盖洒水养护两种方式,养护时间不少于14昼夜。
4、施工方面原因造成的裂缝预防措施
在钢筋混凝土结构浇注、构件制作、装模过程中,若施工工艺不合理,施工质量低劣,可能产生各种形式的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。该类裂缝预防措施如下:①加强模板施工的过程管理。模板及其支架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性,在振捣过程中派专人进行看模,防止卡扣螺丝松动现象发生;同条件养护试块强度达到设计值时方能拆模。②混凝土成品保护。对浇筑好的板面,必须在混凝土强度达到1.2n/mm2 后方可上人。③钢筋绑扎施工加强对负筋的管理。加密支撑马凳的间距、确保板面负筋的保护层厚度。④振捣方法正确时间合理。振捣宜快插、慢拔。振捣时间过短,混凝土不均匀;时间过长,易导致浮浆。
二、混凝土裂缝的补救措施
1、灌浆法:此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。
2、填充法:用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
3、表面处理法:包括表面涂抹和表面补贴法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。
4. 结构补强法:因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。
三、 工程实例
某建筑工程十七层框架剪力墙结构,总建筑面积约60000m2。施工中发现某层梁、板混凝土在浇筑4天后混凝土强度上升一直不明显,拆除模板后现浇板多处出现不规则裂缝。经当地质检部门对该工程混凝土质量进行了现场检测,检测结果表明,混凝土抗压强度满足设计要求,混凝土的均质性满足规范要求。
根据现场检查,个别裂缝长度约1200mm,宽度约0.6mm,框架梁混凝土未见裂缝。
裂缝产生的主要原因分析:(1)混凝土早期强度上升慢;(2)混凝土收缩;(3)混凝土养护不到位。
该裂缝为非结构受力裂缝,虽然对结构受力无大影响,但裂缝的存在对混凝土的耐久性影响很大,应根据裂缝情况进行必要的处理。经总公司总工和技术科研究决定,并报监理公司、设计院,审核通过如下处理:
1、对宽度小于0.3mm的裂缝进行封缝处理。可沿裂缝用环氧树脂胶泥对其进行表面封闭,环氧树脂胶泥配比为:环氧树脂s二丁脂s乙二胺s水泥=100s30s10s250~300(重量比),该配比可根据现场实际情况进行调整。
2、施工注意事项:(1)封闭前,应对裂缝表面进行处理,用钢丝刷等工具清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物,然后再用毛刷蘸丙酮、酒精等有机溶液,把沿裂缝两侧20~30mm处擦洗干净并保持干燥。(2)裂缝处理好后,先在裂缝两侧宽20~30mm范围内涂一层环氧树脂基液,然后抹一层厚1 mm左右的环氧树脂胶泥。抹胶泥时应防止产生小孔和气泡,表面需要刮平整,保证封闭严密。
3、较宽裂缝的处理对宽度大于0.3mm的裂缝进行化学压力灌浆处理。采用环氧树脂浆液进行灌注。环氧树脂浆液配合比为:环氧树脂s丙酮s糠醛s乙二胺=100s20~25s20~25s15~20(重量比),该配比可根据现场实际情况进行调整。
4、具体修补施工过程
(1)对裂缝表面进行处理,沿裂缝用钢钎凿成“V”形槽,槽宽与槽深可根据裂缝深度和有利于封缝来确定,一般为20 mm×20mm。凿槽时先沿裂缝打开,再向两侧加宽,凿完后用钢丝刷及压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净。
(2)埋设灌浆嘴的间距可根据裂缝的深度确定,一般为350~500mm。埋设时,先将灌浆嘴的底盘上抹一层厚约1mm的环氧胶泥,将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上。
(3)裂缝封闭后,应进行压气试漏,检查密闭效果。试漏须待封缝胶泥有一定强度后进行。
(4)灌浆机具、器具、及管子在灌浆前应进行检查,运行正常时方可使用。灌浆结束后,应立即拆除管道,并用丙酮冲洗管道和设备。
(5)灌浆结束后,应检查补强效果和质量,发现缺陷应及时补救,确保工程质量。
四、结束语
混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量,在混凝土施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。
参考文献: