混凝土裂缝的成因与控制.docx
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混凝土裂缝的成因与控制
混凝土裂缝的成因与控制
摘要
针对混凝土工程中普遍存在的裂缝问题,对混凝土裂缝形成的原因、危害、防治措施进行了分析和探讨。
本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。
针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等面提出了控制裂缝发展的措施。
依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理法:
表面处理法、灌浆法、填充法、混凝土置换法、结构补强法、电化学防护法等。
关键词:
混凝土;裂缝;成因;控制;防治措施
Causes and Control of Concrete Cracks
Abstract
In view of the common crack problems in concrete engineering, the causes, hazards and prevention measures of concrete cracks are analyzed and discussed.
In this paper, the causes of some common cracks in concrete engineering are analyzed and discussed from the aspects of design, material, mix proportion, construction site maintenance and so on. In view of the causes of concrete cracks, measures to control the development of cracks are put forward in the aspects of concrete structure design, selection of concrete materials, optimization of mix proportion, and maintenance of construction site.
According to the related literature, and summarized the treatment methods of concrete cracks :
surface treatment method, grouting method, filling method, concrete replacement method, structure reinforcement method, electrochemical protection method and so on.
Key words:
concrete; crack; genesis; control; prevention and control measures
1概述
1.1课题的提出
随着我国改革开放化进程的加快,我国的建设规模正日益增大,混凝土建筑工程施工中应用也越来越普遍,对混凝土的使用量也越来越大,施工技术也不断成熟,但很多工程仍然出现不同程度的裂缝,是由于混凝土自身材料的特性,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。
轻者使部的钢筋材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等,重的将威胁到人民的生命财产安全。
由此,如保证建筑质量也日益受到各级政府和社会各界人士的广泛关注。
本文针对混凝土工程常见的裂缝问题及其危害和预防措施进行探讨分析,并根据具体情况提出了一些相应的措施。
1.2本论文的研究容
1、设计原因
2、材料原因
3、混凝土配合比设计原因
4、施工及现场养护原因
5、使用原因
针对混凝土裂缝成因的分析以下几面采取控制措施:
1、设计面
2、材料选择
3、混凝土配合比设计
4、施工面
5、管理面
6、环境面
1.3本论文的研究法
资料收集与调研方案
图1.1技术研究路线
2裂缝的成因
裂缝产生的形式和种类很多,有设计面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。
正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
裂缝原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的综合性问题,解决裂缝控制问题应当采取综合法。
由六项主要因素组成的控制链见图2.1
图2.1工程结构裂缝控制链
2.1 设计原因
1、设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。
2、设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。
3、设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。
4、设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
5、设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。
6、菏载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保护层厚度不足,抗温度收缩配筋不足。
2.2 材料原因
1、粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。
集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。
2、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,重增加混凝土收缩。
3、水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
4、水泥等级及混凝土强度等级原因:
水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。
混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
5、混凝土外加剂、掺和料选择不当,或掺量不当,重增加混凝土收缩。
2.3 混凝土配合比设计原因
1、设计中水泥等级或品种选用不当。
2、配合比中水灰比(水胶比)过大。
3、单水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。
4、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。
5、配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
2.4 施工及现场养护原因
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、拌和不均匀(特别是掺用掺合料的混凝土),搅拌时间不足或过长,拌和后到浇筑时间间隔过长,易产生裂缝。
3、连续浇筑时间过长,接茬处理不当,易产生裂缝。
4、高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。
5、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,引起混凝土部温度过高或外温差过大,混凝土产生温度裂缝。
6、现场模板拆除不当(超、偏心),引起混凝土拉裂缝。
2.5使用原因(外界因素)
1、人为因素,如在构件上随意凿洞等,引起裂缝。
2、结构构件各区域温度、湿度差异过大。
3、围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。
4、构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。
5、意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
3裂缝的控制措施
3.1设计面
3.1.1设计中的‘抗’与‘放
在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。
所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。
设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。
来选择结构案和使用的材料。
3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中
如因结构或造型面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。
3.1.3积极采用补偿收缩混凝土技术
在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。
要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。
3.14重视对结构钢筋的认识
在结构中,设计人员应重视对于结构钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。
3.2材料选择
1、根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。
2、积极采用掺合料和混凝土外加剂。
掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
3、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用法。
对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。
应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
4、配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、原材料质量情况及时调整5、施工配合比,协调现场搞好构件的养护工作。
6、选用级配优良的砂、原材料,含泥量应符合规要求。
3.3混凝土配合比设计
1、混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定,根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外,其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定。
2、干缩率。
混凝土90d的干缩率易小于0.06%。
3、坍落度。
在满足施工要求的条件下,尽量采用较小的混凝土坍落度;基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm,柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm;混凝土采用泵送时,高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右,多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。
4、水泥用量。
普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立米,高强混凝土不宜大于550千克每立米。
5、水胶比。
应采用适当较小的水胶比。
混凝土水胶比不已大于0.60。
6、用水量。
不宜大于170kg/m3。
7、砂率。
在满足工作性要求的前提下,应采用较小的砂率。
8、配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
3.4施工面
1、浇捣工作:
浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土部的水分和气泡。
2、混凝土养护:
在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。
以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。
主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。
养护时间为14—28天。
3、混凝土的降温和保温工作:
对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。
采取必要的降温措施(埋设散热、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。
浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土外温差过大而引起的温度裂缝。
4、对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
5、夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
3.5管理面
应当确定科学的控制裂缝标准,合理的选择施工进度,避免在混凝土施工中过分抢修工期,监督混凝土施工中制定的各项技术措施,必须格执行。
不应当预先指定设计及施工法,设计图纸上不应指定施工单位采用尚不成熟的外加剂。
施工过程中及验收后发现有少量的裂缝,应当采取化学灌浆法和封闭法加以处理,轻微的收缩裂缝不应作为“事故”处理,不应降低工程质量标准,采取适当措施以确保结构物的正常耐久使用,完全满足设计要求。
除非承载力重不足,不要轻易打掉重建,耗费巨资补强加固。
注意到同
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- 关 键 词:
- 混凝土 裂缝 成因 控制