混凝土構(gòu)件范文
時(shí)間:2023-04-11 17:57:31
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篇1
在房屋安全鑒定中,需要對(duì)整幢房屋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行安全鑒定,首先通過(guò)場(chǎng)踏勘進(jìn)行外觀檢查,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件各種質(zhì)量問(wèn)題,其中裂縫是最常見(jiàn)的現(xiàn)象之一對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的分析工作主要包括對(duì)其變形情況,碳化情況以及產(chǎn)生裂縫等情況進(jìn)行分析,這些情況的發(fā)生,會(huì)引起鋼筋的腐蝕,影響施工材料的安全性,進(jìn)而影響建筑物的承載能力,影響施工質(zhì)量。因此,對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的分析工作,是十分必要和必須的。
1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成因
1.1 鋼筋和混凝土的自身缺陷
鋼筋和混凝土兩種性質(zhì)不同的材料組成,共同承受荷載作用,混凝土主要表現(xiàn)出塑性,澆筑成型過(guò)程中,自身存在隨機(jī)分布、不同尺寸和類型的微裂縫,伴隨著溫度變形和收縮,在約束和粘結(jié)應(yīng)力的共同作用下,混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力,并在局部集中,當(dāng)大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí),迫使微裂縫擴(kuò)張成裂縫。不同種類的鋼筋一方面意味著不同的鋼筋強(qiáng)度值,另一方面代表著不同的軋制方法,因而產(chǎn)生不同的混凝土間的握裹力(即相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù))。帶肋鋼筋在鋼筋受拉應(yīng)力相同時(shí)可以減小鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫開展寬度,因而當(dāng)Wlim≥0.2mm時(shí),常被設(shè)計(jì)人員采用,可以說(shuō)混凝土自身的各向異性和受力的非連續(xù)性決定了裂縫與其之間的伴生關(guān)系。
1.2 鋼筋混凝土施工因素
對(duì)施工人員和施工現(xiàn)場(chǎng)的管理,如果管理不當(dāng)或管理不到位,均會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。如偷工減料造成的構(gòu)件尺寸偏小、鋼材用量不足、鋼筋綁扎或焊接不合要求、節(jié)點(diǎn)處理不當(dāng)、踩踏受力鋼筋等,甚至出現(xiàn)施工人員因?qū)I(yè)水平較低無(wú)意識(shí)改變?cè)O(shè)計(jì)意圖等。施工工藝不良或混亂會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量,如混凝土振搗不密實(shí)、不均勻?qū)е禄炷了?、沉?過(guò)度振搗導(dǎo)致析水、模板變形,混凝土分層或分段澆筑時(shí)接頭部位處理不當(dāng),模板剛度不足或模板支撐局部沉降,拆模過(guò)早或工藝不當(dāng),后澆帶施工表面處理不當(dāng)?shù)取?/p>
1.3 構(gòu)造裂縫
構(gòu)造裂縫很大程度上是由于設(shè)計(jì)不良和施工因素引起,是裂縫的一種常見(jiàn)形式,如建筑平面設(shè)計(jì)不規(guī)則,構(gòu)件拐角處、斷面突變處應(yīng)力集中,導(dǎo)致裂縫;構(gòu)件中線路管線布置、構(gòu)造措施不合理等均會(huì)影響構(gòu)件的承載能力。如PVC電線暗管在板中的布置削弱了板的有效截面,同時(shí)粘結(jié)力不足,極易導(dǎo)致分布裂縫;結(jié)構(gòu)開
口部位和突出部位因收縮應(yīng)力集中易于開裂等。
1.4 保濕養(yǎng)護(hù)不到位
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解,混凝土澆注完畢后未能全面覆蓋保濕養(yǎng)護(hù),且構(gòu)件本身也難確保在規(guī)定的期限內(nèi)真正做到保濕養(yǎng)護(hù).此外,這些工程梁體混凝土炭化深度亦較大,也說(shuō)明前期養(yǎng)護(hù)措施不到位。由于保濕養(yǎng)護(hù)不到位,導(dǎo)致混凝土早期收縮加大是造成鋼筋混凝土框架梁、次梁出現(xiàn)溫度收縮裂縫的重要原因。
2 對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件碳化的分析
2.1 氧化碳滲入混凝土內(nèi)部
混凝土拌和時(shí),硅酸鹽水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca(OH)2,它在水中的溶解度低,除少量溶于孔隙液中,使孔隙液成為飽和堿性溶液外,大部分以結(jié)晶狀態(tài)存在,成為孔隙液保持高堿性的儲(chǔ)備??諝庵械腃O2氣體不斷地透過(guò)混凝土中未完全充水的粗毛細(xì)孔道,氣相擴(kuò)散到混凝土中部分充水的毛細(xì)孔中,與其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2進(jìn)行中和反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物為CaCO3和H2O,CaCO3溶解度低,沉積于毛細(xì)孔中。混凝土表層碳化后,大氣中的CO2繼續(xù)沿混凝土中未完全充水的毛細(xì)孔道向混凝土深處氣相擴(kuò)散,更深入地進(jìn)行碳化反應(yīng),使得混凝土性能發(fā)生改變。
2.2 水和CO2
濕交替時(shí),CO2與水長(zhǎng)時(shí)間共同存在,CO2便會(huì)溶解于水,成為弱酸(H2CO3),致使混凝土碳化,若只有水,沒(méi)有CO2;或只有CO2但沒(méi)有水的情況下,混凝土便不易碳化。在鄭州市國(guó)道220線鄭州至白沙段改建工程橋梁普查中發(fā)現(xiàn),所檢各橋的立柱、蓋梁及部分主梁均出現(xiàn)不同程度的碳化現(xiàn)象,檢測(cè)的結(jié)果表明橋梁結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土保護(hù)層厚度一般在25~30mm范圍,碳化深度往往都大于6mm,有些測(cè)區(qū)的碳化深度達(dá)到20mm以上。
2.3 室外露天環(huán)境
長(zhǎng)期暴露于室外經(jīng)受風(fēng)吹日曬雨淋,大氣中的CO2使混凝土表面堿性降低,形成碳化層,當(dāng)碳化發(fā)展到鋼筋表面,在潮濕空氣條件下鋼筋銹蝕不斷發(fā)展,雨水和滲水經(jīng)裂紋不斷滲入構(gòu)件加劇銹蝕發(fā)展,使銹皮分層且橫向體積增大造成周圍混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力,引起混凝土開裂。特別是由于設(shè)計(jì)施工的原因而出現(xiàn)脹模露筋現(xiàn)象,強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,使得構(gòu)件碳化更加嚴(yán)重
2.4 混凝土標(biāo)號(hào)、施工工藝、質(zhì)量
周圍的自然環(huán)境不是我們短時(shí)間內(nèi)能解決的問(wèn)題,我們也不能將橋梁與空氣隔絕,在橋梁建設(shè)和維修中要解決鋼筋混凝土橋梁中混凝土碳化這一問(wèn)題,在保證混凝土標(biāo)號(hào)、質(zhì)量和施工工藝等的前提下,應(yīng)該注意做好防水和排水,盡量使其處于干燥狀態(tài)下。
3 對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的分析
3.1 是結(jié)構(gòu)性裂縫還是非結(jié)構(gòu)性裂縫
弄清結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)影響的基礎(chǔ)上,才能對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行定性。結(jié)構(gòu)性裂縫多由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力達(dá)到限值、造成承載力不足引起的,是結(jié)構(gòu)破壞開始的特征,或是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的征兆,是比較危險(xiǎn)的,必須進(jìn)一步對(duì)裂縫進(jìn)行分析。非結(jié)構(gòu)性裂縫往往是自身應(yīng)力形成的,如溫度裂縫、收縮裂縫,對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響不大,可根據(jù)結(jié)構(gòu)耐久性、抗?jié)B、抗震、使用等方面要求采取修補(bǔ)措施。
3.2 結(jié)構(gòu)性裂縫的受力性質(zhì)
結(jié)構(gòu)性裂縫,根據(jù)受力性質(zhì)和破壞形式進(jìn)一步區(qū)分為兩種:一種是脆性破壞,另一種是塑性破壞。脆性破壞的特點(diǎn)是事先沒(méi)有明顯的預(yù)兆而突然發(fā)生,一旦出現(xiàn)裂縫,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響很大。塑性破壞特點(diǎn)是事先有明顯的變形和裂縫預(yù)兆,人們可以及時(shí)采取措施予以補(bǔ)救,危險(xiǎn)性相對(duì)稍小。
3.3 縫的寬度、長(zhǎng)度、深度
結(jié)構(gòu)性裂縫不僅表征結(jié)構(gòu)受力狀況,還會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性裂縫寬度愈大,鋼筋愈容易銹蝕,意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已完全破壞。一般室內(nèi)結(jié)構(gòu),橫向裂縫導(dǎo)致鋼筋銹蝕的危險(xiǎn)性較小,裂縫以不影響美觀要求為度;而在潮濕環(huán)境中,裂縫會(huì)引起鋼筋銹蝕,裂縫寬度應(yīng)小干住Zlnm,但縱向縫易引起鋼筋銹蝕,并導(dǎo)致保護(hù)層剝落,影響結(jié)構(gòu)的耐久性,應(yīng)予以處理。當(dāng)裂縫長(zhǎng)度較長(zhǎng),深度較深,嚴(yán)重影響構(gòu)件的整體性,往往是破壞征兆。
3.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的分析
結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用中,由于荷載、溫度、濕度以及地基沉陷等影響,將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形和變位,變形不但對(duì)美觀和使用方面有影響,且對(duì)結(jié)構(gòu)受力和穩(wěn)定也有影響。較大變形往往改變了結(jié)構(gòu)的受力條件,增大受力的偏心距,在構(gòu)件斷面、連接節(jié)點(diǎn)中產(chǎn)生新的附加應(yīng)力,從而降低構(gòu)件的承載能力,引起構(gòu)件開裂,甚至倒塌。結(jié)構(gòu)變形的測(cè)定項(xiàng)目應(yīng)針對(duì)可疑跡象,根據(jù)測(cè)定的要求、目的加以選擇,但最大的撓度和位移必需檢測(cè)。變形的量測(cè)應(yīng)與裂縫量測(cè)結(jié)合起來(lái),結(jié)構(gòu)過(guò)度的變形,可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的裂縫,過(guò)大的裂縫又可擴(kuò)大結(jié)構(gòu)的變形。結(jié)構(gòu)變形情況如何,往往是反映出結(jié)構(gòu)工作是否正常的重要標(biāo)志,是結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全鑒定的重要內(nèi)容。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通壓力越來(lái)越大,越來(lái)越多的超載、超速、超重車輛不斷出現(xiàn),使得人們對(duì)安全、快速、舒適和美觀的公路交通提出了更的要求。鋼筋混凝土構(gòu)件的安全鑒定還應(yīng)考慮構(gòu)造、混凝土碳化等因素。房屋安全鑒定是一項(xiàng)技術(shù)與政策相結(jié)合、局部和整體相結(jié)合、必須考慮諸多因素的技術(shù)工作,本文所提及的僅僅是一項(xiàng)局部的分析,只是個(gè)人學(xué)習(xí)和平時(shí)工作中點(diǎn)滴體會(huì),其中還有許多問(wèn)題有待同志們深入探討和研究。
參考文獻(xiàn)
篇2
鋼筋混凝土構(gòu)件由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學(xué)性能而言,鋼筋有較強(qiáng)的抗拉、抗壓強(qiáng)度,但混凝土只有較高的抗壓強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度卻很低。然而兩者的彈性模量比較接近,還有較好的化學(xué)膠合力、機(jī)械咬合力和銷栓力,這樣既發(fā)揮了各自的受力性能,又能很好地協(xié)調(diào)工作,共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。、在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),鋼筋混凝土構(gòu)件是作為一個(gè)整體來(lái)承受外力的;又由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低,為簡(jiǎn)化計(jì)算,一般混凝土只考慮承受壓應(yīng)力,而拉應(yīng)力則全部由鋼筋來(lái)承擔(dān)。
二、鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度的確定
對(duì)于受力鋼筋混凝土構(gòu)件截面設(shè)計(jì)來(lái)講,受拉的鋼筋離受壓區(qū)越遠(yuǎn),其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大,這樣鋼筋發(fā)揮的力學(xué)效能也就越高。所以一般來(lái)講鋼筋混凝土構(gòu)件受拉鋼筋總是應(yīng)盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。如果鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋位置放置錯(cuò)誤或者鋼筋的保護(hù)層過(guò)大,輕則降低了鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力,重則會(huì)發(fā)生重大事故。然而當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件的受拉鋼筋越靠近鋼筋混凝土構(gòu)件的邊緣時(shí):
1、鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的主要成分鐵在常溫下很容易被氧化,尤其在高溫或潮濕的環(huán)境中。
2、鋼筋混凝土構(gòu)件的保護(hù)層過(guò)小容易在施工時(shí)造成鋼筋露筋或鋼筋混凝土構(gòu)件受力時(shí)表面混凝土剝落。
3、隨著時(shí)間的推移,鋼筋混凝土構(gòu)件表面的混凝土將逐漸碳化,在鋼筋混凝土構(gòu)件工作壽命內(nèi)保護(hù)層混凝土失去了保護(hù)作用,從而導(dǎo)致鋼筋銹蝕,有效截面減小,力學(xué)效能降低,鋼筋與混凝土之間失去粘結(jié)力。這樣構(gòu)件整體性會(huì)受到破壞,甚至還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鋼筋混凝土構(gòu)件的破壞。
三、樓板及墻柱保護(hù)層控制措施
1、樓板保護(hù)層控制措施
鋼筋在樓面混凝土板中主要起抗拉受力作用,用來(lái)抵抗荷載所產(chǎn)生的彎矩,防止混凝土板面收縮和溫差裂縫的發(fā)生,而這一個(gè)作用均需鋼筋在上下設(shè)置合理的保護(hù)層前提下才能發(fā)揮。在實(shí)際施工中,樓板底筋的保護(hù)層比較容易正確控制。但當(dāng)樓板底筋的保護(hù)層間距放大到1米以上時(shí),局部樓板底筋的保護(hù)層厚度就無(wú)法得到保障,所以縱橫向的保護(hù)層間距控制在1米左右為宜。
樓板面層鋼筋的保護(hù)層一直是施工中的一大難題。其中各工種交叉作業(yè),施工人員行走頻繁,無(wú)處落腳后難免被大量踩踏;上層鋼筋網(wǎng)的鋼筋支撐設(shè)置間距過(guò)大,甚至不設(shè)(僅依靠樓面梁上部鋼筋擱置和分離式配筋的拐腳支撐)。在上述原因中,對(duì)于第2個(gè)原因,建議樓面雙層雙向鋼筋(包括分離式配置的負(fù)彎矩短筋)必須設(shè)置卡槽式混凝土墊塊,其縱橫向間距不應(yīng)大于700毫米(即每平方米不得少于2只),特別是對(duì)于Ф8一類細(xì)小鋼筋,卡槽式混凝土墊塊的間距應(yīng)控制在600毫米以內(nèi)(即每平方米不得少于3只),才能取得較良好的效果。對(duì)于第1個(gè)原因,可采取下列措施加以解決:
轉(zhuǎn)貼于
A、盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時(shí)間,在板底鋼筋綁扎后,線管預(yù)埋和模板封鑲收頭應(yīng)及時(shí)穿插并爭(zhēng)取全面完成,做到不留或少留尾巴,以減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量。
B、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(jiǎn)易通道,以供必要的施工人員通行。
C、加強(qiáng)教育和管理,使全體操作人員重視保護(hù)板面上層負(fù)筋的正確位置;必須行走時(shí)應(yīng)自覺(jué)沿鋼筋支撐點(diǎn)通行,不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。
D、安排足夠數(shù)量的鋼筋工(一般應(yīng)不少于3-4人或以上),在砼澆筑前及澆筑中及時(shí)進(jìn)行整修。
E、砼工在澆筑時(shí)對(duì)裂縫的易發(fā)生部位和負(fù)彎矩筋受力最大區(qū)域,應(yīng)鋪設(shè)臨時(shí)性活動(dòng)挑板,擴(kuò)大接觸面,分散應(yīng)力,盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。
2、墻柱保護(hù)層控制措施
墻柱保護(hù)層一般比較容易控制,主要措施:
A、墻柱保護(hù)層縱橫向間距一般控制在1米左右(且不少于2列),切忌數(shù)量太少。
B、墻、柱拉鉤的加工尺寸準(zhǔn)確。
C、墻、柱水平筋或箍筋的加工尺寸準(zhǔn)確。
篇3
Abstract: found in the construction process, there is a significant correlation between the construction temperature of concrete member, especially when their performance in hot intuitive. In the large volume of concrete, temperature stress and temperature control is important. This is mainly due to two reasons: first, often in the construction of the concrete temperature crack, affect the structural integrity and durability; secondly, in the process of operation, the temperature change has significant influence can not be ignored in the stress state of the structure.
Keywords: effect of temperature of concrete member
中圖分類號(hào):TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
1 溫度對(duì)水泥混凝土影響機(jī)理在混凝土構(gòu)件施工過(guò)程中,溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性,以及結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格(如堿骨料反應(yīng))、模板變形、基礎(chǔ)不均勻沉降等因素會(huì)造成水泥混凝土構(gòu)件一系列的質(zhì)量缺陷。特別是溫度的影響下構(gòu)件表面會(huì)出現(xiàn)很多的裂縫。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力,因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。2 溫度的控制和防止質(zhì)量缺陷的措施
為了防止水泥混凝土構(gòu)件質(zhì)量缺陷,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。控制溫度的措施如下:
(1)熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;
(2)施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施;在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;
(3)規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;
(4)改善約束條件的措施是:合理地分縫分塊;避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏;合理的安排施工工序,避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。
此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要,應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的,因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。在混凝土的施工中,為了提高模板的周轉(zhuǎn)率,往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高,此時(shí)拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應(yīng)力,與水化熱應(yīng)力迭加,再加上混凝土干縮,表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值,就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn),但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫海綿等,對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力,具有顯著的效果。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下,鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的,而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無(wú)關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小,在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍,當(dāng)內(nèi)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開裂時(shí),鋼筋的應(yīng)力將不超過(guò)100~200kg/c㎡。因此,在混凝土中想要利用鋼筋來(lái)防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí),對(duì)提高混凝土抗裂性的效果較好?;炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫,其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺,但它對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。為保證混凝土工程質(zhì)量,防止開裂,提高混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑,筆者在實(shí)踐中總結(jié)出其主要作用為:
(1)混凝土中存在大量毛細(xì)孔道,水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力,使混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力,但會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低。這個(gè)表面張力理論早在六十年代就已被國(guó)際上所確認(rèn)。
(2)水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。
(3)水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來(lái)補(bǔ)充。減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少沉縮變形。
(4)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力,提高的混凝土抗裂性能?;炷猎谑湛s時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度,大幅提高混凝土的抗裂性能。
(5)摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮。摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng),在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上,避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。3 混凝土的早期養(yǎng)護(hù)實(shí)踐證明,混凝土常見(jiàn)的裂縫,大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說(shuō)混凝土的保溫對(duì)防止表面早期裂縫尤其重要。從溫度應(yīng)力觀點(diǎn)出發(fā),保溫應(yīng)達(dá)到下述要求:
(1)防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度,防止表面裂縫。
(2)防止混凝土超冷,應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。
(3)防止老混凝土過(guò)冷,以減少新老混凝土間的約束?;炷恋脑缙陴B(yǎng)護(hù),主要目的在于保持適宜的溫濕條件,以達(dá)到兩個(gè)方面的效果,一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲,防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行,以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的?;炷系谋卮胧┏3R灿斜竦男Ч睦碚撋戏治?,新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失,從而推遲或妨礙水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期,在施工中應(yīng)切實(shí)重視起來(lái)。
4 結(jié)束語(yǔ)以上對(duì)混凝土的施工溫度進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討,雖然學(xué)術(shù)界對(duì)于溫度對(duì)混凝土的影響有不同的理論,但對(duì)于具體的意見(jiàn)還是比較統(tǒng)一的,同時(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現(xiàn)問(wèn)題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種處理措施,溫度對(duì)混凝土的影響是會(huì)減小到最小化的。
參考文獻(xiàn):
篇4
1、結(jié)構(gòu)性能良好,采用工廠化制作能有效保證結(jié)構(gòu)力學(xué)性,離散性小。
2、施工速度快,產(chǎn)品質(zhì)量好,表面光潔度高,能達(dá)到清水混凝土的裝飾效果,使結(jié)構(gòu)與建筑統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
3、工廠化生產(chǎn)節(jié)能,有利于環(huán)保,降低現(xiàn)場(chǎng)施工的噪音。
4、防火性能好。
篇5
關(guān)鍵詞:多高層建筑;混凝土結(jié)構(gòu);裂縫控制
中圖分類號(hào):TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
多高層建筑大多采用混凝土結(jié)構(gòu),但混凝土建筑物經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生裂縫問(wèn)題,裂縫不僅影響美觀,對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)安全和整體質(zhì)量造成很大隱患,產(chǎn)生裂縫的最主要原因是混凝土材料自身特性。完全避免裂縫的出現(xiàn)很難做到,同時(shí)造價(jià)太高不經(jīng)濟(jì),但可以在建筑設(shè)計(jì)、施工、和使用過(guò)程中采取相應(yīng)措施,使裂縫處于結(jié)構(gòu)安全的可控范圍。本文從混凝土結(jié)構(gòu)常見(jiàn)裂縫類型入手,分析其產(chǎn)生的原因,從而提出控制裂縫的措施,為混凝土結(jié)構(gòu)減少裂縫提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
1.高層混凝土結(jié)構(gòu)常見(jiàn)裂縫類型
1.1 根據(jù)成因分類
根據(jù)成因分類,分為結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性裂縫,其中結(jié)構(gòu)性裂縫是由荷載引起的裂縫,一般是由主要應(yīng)力引起的荷載直接應(yīng)力裂縫和由結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的荷載次應(yīng)力裂縫的統(tǒng)稱。由變形引起的混凝土構(gòu)件裂縫是屬于非結(jié)構(gòu)性裂縫。變形主要包括通過(guò)溫度、濕度、沉降不均勻等原因引起的收縮和膨脹變形。主要危害:降低建筑物的承載力、削弱防水性能,對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成隱患。
1.2 根據(jù)形狀分類
根據(jù)形狀分類,分為斜裂縫和縱橫向裂縫。首先是斜裂縫,一般混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生斜裂縫的位置是與板邊呈45度傾斜向下,多數(shù)在兩側(cè)的山墻邊跨板角。(圖1)斜裂縫是比較常見(jiàn)的裂縫,多是沿著墻體的貫穿性裂縫。樓層越高越容易出現(xiàn)斜裂縫,位置以房屋的陽(yáng)角雙向剪力墻的邊跨為主。其次是縱橫向裂縫,縱、橫向的裂縫一般是從長(zhǎng)向中部大跨度開間跨中,沿著墻體縱、橫向出現(xiàn)。(圖2)。一旦出現(xiàn)斜裂縫就會(huì)導(dǎo)致承載力急劇下降,脆性性質(zhì)顯著。
(圖1為墻體斜裂縫) (圖2為墻體橫向裂縫)
1.3 根據(jù)產(chǎn)生位置分類
根據(jù)成因分類,可分沿預(yù)埋線管走向的裂縫和門窗洞口裂縫。預(yù)埋線管處削弱混凝土截面導(dǎo)致板內(nèi)部收縮應(yīng)力較大,使得薄弱部位首先開裂。這類裂縫在板的表面,一般不會(huì)貫穿整個(gè)樓板。當(dāng)預(yù)埋管徑較大時(shí)易在樓面產(chǎn)生裂縫。這種裂縫容易造成鋼筋腐蝕,同時(shí)降低結(jié)構(gòu)自防水效果,影響建筑的功能性和耐久性。結(jié)構(gòu)在門窗洞口處產(chǎn)生強(qiáng)度和剛度突變,在拐角處容易發(fā)生應(yīng)力集中破壞,因而是結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)構(gòu)造。
2.高層混凝土構(gòu)件的裂縫產(chǎn)生原因
2.1溫度改變導(dǎo)致混凝土開裂
外界溫度或者混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí),混凝土構(gòu)件將會(huì)發(fā)生形變,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)了混凝土自身的強(qiáng)度就會(huì)產(chǎn)生裂縫?;炷劣不陂g水泥會(huì)釋放大量水化熱,內(nèi)部溫度會(huì)上升,混凝土表面產(chǎn)生拉力,而降溫過(guò)程中混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生拉力,這就是因?yàn)榛炷猎跓崦浝淇s中其溫度應(yīng)力超過(guò)抗裂能力,就會(huì)出現(xiàn)裂縫。溫度裂縫最主要特征是熱脹冷縮。
2.2施工不當(dāng)引起混凝土開裂
由于混凝土在施工過(guò)程中,其原始的缺陷就會(huì)以裂縫形式出現(xiàn),施工不當(dāng)主要包括混凝土振搗不當(dāng)、盲目趕工期、養(yǎng)護(hù)不當(dāng),材料質(zhì)量不合格,施工工藝不適合,構(gòu)造不良等。如澆搗混凝土?xí)r如果振搗不當(dāng)或者頻率過(guò)快都會(huì)導(dǎo)致混凝土的密實(shí)性和均勻性降低。如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致混凝土凝結(jié)早期出現(xiàn)脫水現(xiàn)象,混凝土收縮過(guò)大出現(xiàn)裂縫?;炷敛牧系呐浜媳炔缓侠硪彩且鸹炷脸霈F(xiàn)開裂的一個(gè)重要原因,比如材料含泥沙量較大、水灰比過(guò)大,水泥品種不合格等。
2.3 荷載作用導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫
混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)的靜動(dòng)荷載和次應(yīng)力下會(huì)產(chǎn)生裂縫,包括直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫。在荷載作用下,高層混凝土結(jié)構(gòu)的截面會(huì)受到彎力、剪力、軸向拉力,這些力超過(guò)了混凝土的極限拉伸值,再加上鋼筋的粘結(jié)力不足就會(huì)造成混凝土開裂。有些由于基礎(chǔ)沉降不均勻?qū)е碌幕炷亮芽p也屬于荷載作用范疇,而這種情況大多是由于勘測(cè)不準(zhǔn)確或者施工不當(dāng)造成的。
2.4 混凝土收縮導(dǎo)致其裂縫
混凝土收縮主要有塑性收縮、縮水收縮、自生收縮和碳化收縮。其中塑性收縮主要是在施工過(guò)程中出現(xiàn)的,在澆注一段時(shí)間后水分蒸發(fā)過(guò)快導(dǎo)致混凝土失水收縮,此時(shí)混凝土尚未完全硬化??s水收縮是當(dāng)混凝土的外部失水過(guò)多但是內(nèi)部失水慢而導(dǎo)致的失水不均勻產(chǎn)生的裂縫。自生收縮是由于混凝土的變形不能自由伸縮而導(dǎo)致的,碳化收縮是空氣中的二氧化碳和水泥中的一些物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)從而引起裂縫。
3.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施
3.1設(shè)計(jì)措施
在設(shè)計(jì)時(shí),嚴(yán)格遵守國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)抗裂性能和裂縫寬度的相關(guān)規(guī)定。設(shè)計(jì)圖紙中,要體現(xiàn)控制高層混凝土構(gòu)件裂縫的控制措施,為后期施工提供依據(jù)。對(duì)于平面不規(guī)則的建筑,要加強(qiáng)薄弱部分的剛度。對(duì)構(gòu)件剛度差異較大的部位,比如房屋的陽(yáng)角,要考慮到外墻的保溫構(gòu)造對(duì)其不利的影響采取加強(qiáng)措施:要優(yōu)化鋼筋的配置,盡量分散混凝土的收縮應(yīng)力。在轉(zhuǎn)角等形狀突然改變的容易產(chǎn)生裂縫的部位要增加構(gòu)造筋,或者將突變部位設(shè)計(jì)成過(guò)渡漸變的;對(duì)于大空間、大跨度結(jié)構(gòu)可以考慮采用預(yù)應(yīng)力構(gòu)件或者起拱等措施,減少裂縫的產(chǎn)生。
3.2施工措施
在高層建筑施工過(guò)程中,要健全工程質(zhì)量保障體系,其中要包括混凝土裂縫控制的技術(shù)措施。在施工現(xiàn)場(chǎng)要加強(qiáng)混凝土原材料的檢驗(yàn)和驗(yàn)收,保證材料的質(zhì)量過(guò)關(guān),在混凝土配合比的抗裂性能方面進(jìn)行優(yōu)化,選擇品質(zhì)良好,承載力、剛度和穩(wěn)定度都較高的混凝土。對(duì)于裂縫控制要求高的結(jié)構(gòu),要適當(dāng)添加外加劑,一般不要超過(guò)混凝土質(zhì)量的5%。在澆搗混凝土?xí)r,要控制好鋼筋的位置,防止鋼筋移位導(dǎo)致混凝土開裂,同時(shí)做好構(gòu)造鋼筋的布置?;炷梁笃诘暮侠眇B(yǎng)護(hù)也能減少裂縫的出現(xiàn),如混凝土澆筑完畢后,及時(shí)進(jìn)行復(fù)核溫控技術(shù)措施要求的保溫養(yǎng)護(hù),同時(shí)保證良好的濕度和抗風(fēng)條件。
3.3在結(jié)構(gòu)模型模擬計(jì)算時(shí)合理取值減少裂縫
在使用PKPM軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型模擬計(jì)算時(shí),首先要保證混凝土構(gòu)件的保護(hù)層厚度要求。梁、板保護(hù)層厚度一般取15.0mm,對(duì)于與土直接接觸的梁、板保護(hù)層取值為5.0cm,混凝土容重取值為26KN/M3;其次梁截面要滿足承載力要求。一般按照經(jīng)驗(yàn)公式L/H=8~12來(lái)計(jì)算框梁截面高度,按L/H=10~15來(lái)確定次梁的高度,L為框梁的跨度。再次荷載取值要合理,盡可能符合實(shí)際情況,又要保證一定的安全冗余。對(duì)于梁間灰砂磚墻體,線荷載一般按照厚度240、120分別取為4.2KN/M和3.0KN/M,有門窗洞口時(shí)要適當(dāng)減小。有挑板時(shí),邊梁要適當(dāng)增大荷載。最后通過(guò)控制裂縫限值和撓度要求來(lái)配置梁板鋼筋,增大配筋率或減小鋼筋直徑等措施來(lái)改善結(jié)構(gòu)抗裂性能。
4.結(jié)論
混凝土裂縫的成因復(fù)雜,重點(diǎn)在于“防”。而未來(lái)混凝土的裂縫控制將朝智能化方向發(fā)展,讓其擁有“損后修復(fù)”的性能,這樣勢(shì)必給建筑業(yè)帶來(lái)極大的影響和便利。
參考文獻(xiàn):
[1 ] 王曉峰. 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫產(chǎn)生的原因及加固補(bǔ)強(qiáng)的方法探討[J]. 天然氣與石油, 2002, 01: 53- 56.
篇6
Abstract: Concrete crack is the most common phenomenon in the building. which is threatening the structural safety and the normal use of houses and concrete life. In this paper,preventive measures are proposed from the three aspects of design,materials and construction.
關(guān)鍵詞:現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu);構(gòu)件裂縫;預(yù)防措施
Key words: cast concrete structure;component crack;preventive measures
中圖分類號(hào):TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)12-0100-01
0引言
為了有效控制現(xiàn)澆砼梁、樓板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫,減少裂縫的數(shù)量和寬度,避免有害裂縫的出現(xiàn),提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性、耐久性,現(xiàn)自己多年的施工管理經(jīng)驗(yàn),從設(shè)計(jì)、材料、施工等三個(gè)方面提出相應(yīng)的預(yù)防措施。
1設(shè)計(jì)方面的預(yù)防措施
1.1 建筑平面宜規(guī)則,避免平面形狀突變。當(dāng)平面有凹口時(shí),凹口周邊現(xiàn)澆樓板的配筋應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。當(dāng)基礎(chǔ)采用柱下鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí),對(duì)地基不均勻、荷載差異大或剛度差別懸殊的框架結(jié)構(gòu),應(yīng)采取措施控制沉降量及沉降差;對(duì)特殊部位應(yīng)采取控制裂縫的有效措施。
1.2 現(xiàn)澆樓板設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行抗裂驗(yàn)算,屋面及底框轉(zhuǎn)換層現(xiàn)澆樓板布筋應(yīng)雙層雙向通長(zhǎng)布置。設(shè)計(jì)厚度雙向板應(yīng)≥L/40、單向板應(yīng)≥L/30(L為板的短向跨度),且不宜小于110mm(廚房、浴廁、陽(yáng)臺(tái)不得小于90mm);當(dāng)現(xiàn)澆樓板四邊支承且長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比小于3.0時(shí),應(yīng)按雙向板配筋;廚房、浴廁現(xiàn)澆樓板應(yīng)雙層雙向配筋;現(xiàn)澆樓板砼強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C30。現(xiàn)澆陽(yáng)臺(tái)欄板厚度應(yīng)≥80mm,與墻體要有可靠的連接,若根部與構(gòu)造柱相遇時(shí),壓頂及欄板鋼筋均應(yīng)錨入柱內(nèi);若根部與墻相交時(shí),應(yīng)將上述鋼筋伸入墻內(nèi)錨固;若欄板過(guò)長(zhǎng),應(yīng)每隔10m左右設(shè)置一道600mm寬的后澆帶,后澆帶內(nèi)應(yīng)采用微膨脹砼澆筑。
1.3 屋面現(xiàn)澆內(nèi)檐溝板厚度應(yīng)≥90mm,并應(yīng)采用雙層雙向配筋,檐溝板內(nèi)建筑上應(yīng)采取相應(yīng)的隔熱防水措施。現(xiàn)澆樓板四角上部應(yīng)配置直徑不小于Ф10的雙向鋼筋,配筋長(zhǎng)度應(yīng)大于板短跨的1/3,鋼筋間距不大于100mm;或在現(xiàn)澆樓板四角上部配置放射形鋼筋,配筋范圍應(yīng)大于板短跨的1/3,鋼筋間距不應(yīng)大于100mm。
1.4 房屋伸縮縫設(shè)置間距應(yīng)控制在規(guī)范規(guī)定范圍之內(nèi),當(dāng)房屋長(zhǎng)度超過(guò)40米時(shí),應(yīng)采取在中部設(shè)置后澆帶等技術(shù)措施。后澆帶留置寬度1000-1500mm,保留時(shí)間為40-60天。受拉鋼筋必須有足夠的錨固長(zhǎng)度;懸臂結(jié)構(gòu)的頂部鋼筋應(yīng)伸出反彎點(diǎn)以外,且滿足懸臂本身的要求。梁必須配置足夠的構(gòu)造鋼筋;適當(dāng)增加大梁腰筋配置減少梁側(cè)裂縫的出現(xiàn)。
2材料方面的預(yù)防措施
2.1 澆筑梁板的砼用水量不得大于195kg/m3,嚴(yán)格控制水灰比,合理使用減水劑;炎熱天氣澆筑大體積砼,可采用井水或冰水。高溫天氣施工時(shí)砼中可摻用緩凝劑,對(duì)有抗腐蝕要求的砼可加入適量的緩蝕劑,摻量必須經(jīng)試驗(yàn)確定。
2.2 現(xiàn)澆樓板砼應(yīng)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,并控制摻合料的摻量,礦粉摻量不得超過(guò)水泥用量的15%。對(duì)硅酸鹽水泥,粉煤灰摻量不得超過(guò)水泥用量的15%;對(duì)普通硅酸鹽水泥,粉煤灰摻量不得超過(guò)水泥用量的10%。
2.3 現(xiàn)澆樓板砼應(yīng)采用合理粒徑和連續(xù)粒顆級(jí)配的粗骨料,炎熱天氣對(duì)粗骨料可噴水預(yù)冷卻。砂率應(yīng)控制在40%以內(nèi),泵送砼砂率控制在45%以內(nèi);細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)應(yīng)滿足Uf≥2.3,嚴(yán)禁采用細(xì)砂和特細(xì)砂。商品砼生產(chǎn)企業(yè)必須控制砼坍落度,保證現(xiàn)場(chǎng)澆搗時(shí)的砼坍落度,采用泵送時(shí)可適當(dāng)增大。
3施工方面的預(yù)防措施
3.1 合理安排施工順序,先重后輕,先高后低,先沉降量大后沉降量小;控制現(xiàn)場(chǎng)施工排水及雨水排放,防止侵入地基造成局部沉降。為預(yù)防人為踩踏板筋,可多設(shè)置鋼筋馬凳,并多設(shè)供人行走跳板,盡量減少人為或機(jī)械損壞、踏壞鋼筋,同時(shí)保護(hù)好樓板中負(fù)筋。
3.2 現(xiàn)澆砼構(gòu)件的模板及其支架應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基土類別、施工設(shè)備和材料供應(yīng)等條件進(jìn)行設(shè)計(jì),確保其具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性。在澆筑砼前,應(yīng)對(duì)模板工程進(jìn)行驗(yàn)收。澆筑砼時(shí),應(yīng)有專人對(duì)其進(jìn)行觀察和維護(hù)。防止由于模板系統(tǒng)的變形、下陷等因素對(duì)澆筑的砼構(gòu)件質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。模板的接縫應(yīng)采用貼縫或其他有效措施進(jìn)行處理,防止漏漿。
3.3 施工單位在砼施工前,必須對(duì)材料進(jìn)行復(fù)驗(yàn)和化驗(yàn),不合格的材料不得使用。現(xiàn)場(chǎng)攪拌砼的材料用量應(yīng)嚴(yán)格按施工配合比通知單計(jì)量和配置,并隨時(shí)抽查。對(duì)砼坍落度每臺(tái)班抽查至少3次,對(duì)商品砼坍落度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)逐車檢查。
3.4 砼投料不宜過(guò)快。當(dāng)一次投料體積超過(guò)0.2m3時(shí),應(yīng)搭設(shè)堆料架接料后由人工布料,泵送時(shí),應(yīng)連續(xù)移動(dòng)均勻布料,以避免投料荷載過(guò)大造成鋼筋的變形和位移。振搗砼時(shí),嚴(yán)禁超振、欠振、漏振,以保證砼振搗均勻密實(shí)。同一施工段的砼應(yīng)連續(xù)澆筑,對(duì)大面積的砼可逐條平行推進(jìn),大體積的砼可分層澆筑,有利于砼水化熱的散發(fā)。
3.5 加強(qiáng)砼振搗,砼必須分層分段振搗,有效排除砼內(nèi)泌水,消除砼內(nèi)部孔隙,確保砼的高密度,增加砼與鋼筋的粘結(jié)力,增加砼材質(zhì)的連續(xù)性和整體性,提高砼的強(qiáng)度?,F(xiàn)場(chǎng)攪拌砼澆搗密實(shí)后,在砼終凝前進(jìn)行二次壓光,預(yù)以整修。商品砼(包括泵送砼)澆筑時(shí)應(yīng)及時(shí)振搗密實(shí),為防止砼干縮變形及干縮產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)性淺表裂縫,第一次振搗后初凝前進(jìn)行二次復(fù)振,并在砼終凝前二次壓光,預(yù)以整修。對(duì)現(xiàn)澆梁板澆搗完成二次壓光后,應(yīng)立即采用草袋或草簾、麻袋等作覆蓋,并灑水養(yǎng)護(hù)。
3.6 現(xiàn)澆樓板施工需邊壓光邊覆蓋,壓光一路覆蓋一路,可采用塑料薄膜貼住砼面,四周接縫處采用濕麻袋壓住,盡量不留缺口,確保砼散發(fā)出來(lái)的熱量和水蒸氣在塑料膜內(nèi)不外泄?,F(xiàn)澆樓板澆搗完成12小時(shí)后,應(yīng)用皮管插入塑料膜下灌水養(yǎng)護(hù),補(bǔ)充早期水分蒸發(fā),灌水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。
篇7
關(guān)鍵詞:裂縫寬度、預(yù)應(yīng)力混凝土、短期荷載、長(zhǎng)期荷載
一、 前言
鋼筋混凝土是一種混合的非均質(zhì)材料,混凝土抗拉強(qiáng)度較低,延性較差,鋼筋混凝土受拉構(gòu)件和受彎構(gòu)件在不大的拉應(yīng)力作用下便會(huì)產(chǎn)生裂縫,過(guò)寬的裂縫不僅影響結(jié)構(gòu)美觀,而且嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)耐久性和安全性。鑒于國(guó)內(nèi)外近幾十年的不斷研究,鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫問(wèn)題已經(jīng)取得了豐碩的研究成果,但由于裂縫開展機(jī)理的復(fù)雜性以及混凝土開裂影響因素的多樣性,使得現(xiàn)有裂縫寬度計(jì)算方法并未能得到統(tǒng)一的看法,因此,有必要更加全面,更加準(zhǔn)確的研究鋼筋混凝土的裂縫問(wèn)題。
二、國(guó)外關(guān)于短期荷載作用下裂縫寬度的研究進(jìn)展
早在20世紀(jì)30年代,國(guó)外學(xué)者便進(jìn)行了大量的研究工作,廣泛研究裂縫的產(chǎn)生機(jī)理、影響裂縫寬度的因素,并提出了多種計(jì)算理論及計(jì)算方法。其中最為廣泛應(yīng)用的有四種:粘結(jié)滑移理論、無(wú)滑移理論、粘結(jié)―無(wú)滑移綜合理論、基于試驗(yàn)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。
1936年,R.Saligar[ ]首次提出了粘結(jié)滑移理論,又稱為經(jīng)典理論。粘結(jié)滑移理論假設(shè)構(gòu)件開裂后鋼筋表面處的裂縫寬度等于構(gòu)件表面的裂縫寬度,即裂縫寬度等于裂縫間距范圍內(nèi)鋼筋和混凝土的變形差。根據(jù)這種理論,影響裂縫開展的主要因素是鋼筋所受應(yīng)力以及鋼筋直徑與配筋率的比值。該理論被歐洲混凝土委員會(huì)-國(guó)際預(yù)應(yīng)力協(xié)會(huì)模式規(guī)范CEB-FIP(Mode Code 1990)采納。
粘結(jié)滑移理論認(rèn)為鋼筋附近和構(gòu)件表面的裂縫寬度相等,但這一結(jié)論與很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯不符,因此很多學(xué)者對(duì)粘結(jié)滑移理論提出了質(zhì)疑,便構(gòu)成了無(wú)滑移理論的基礎(chǔ)。1966年,Base建立了無(wú)滑移理論,他假定在鋼筋混凝土構(gòu)件允許的裂縫寬度范圍內(nèi),鋼筋與混凝土之間沒(méi)有相對(duì)滑移,即裂縫寬度在鋼筋表面處為零,構(gòu)件表面的裂縫寬度隨該點(diǎn)至鋼筋的距離(或保護(hù)層厚度)成正比增大。該理論被英國(guó)BS8100規(guī)范采納。
盡管粘結(jié)滑移理論和無(wú)粘結(jié)滑移理論對(duì)裂縫寬度計(jì)算都做出了巨大貢獻(xiàn),且一定程度上揭示了裂縫發(fā)展機(jī)理,但二者所考慮的裂縫開展的主要影響因素不同,都不能準(zhǔn)確反映裂縫機(jī)理的全部本質(zhì)。于是1966年,F(xiàn)erry-Borges根據(jù)150個(gè)拉桿試驗(yàn)數(shù)據(jù)提出了粘結(jié)-無(wú)滑移綜合理論,并首次提出基于這種綜合考慮的裂縫間距公式,該裂縫間距由考慮粘結(jié)滑移和無(wú)滑移兩部分組成,在理論上較符合構(gòu)件在使用荷載作用下的開裂狀況。
考慮到影響裂縫寬度因素眾多,單純的理論分析無(wú)法完全適用于實(shí)際工程,分析影響裂縫寬度的主要因素,舍棄次要因素,用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法給出裂縫寬度計(jì)算公式勢(shì)在必行,因此,1968年Gergely和Luta觀察分析了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),最終用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法給出了簡(jiǎn)單適用而又有一定可靠性的裂縫寬度計(jì)算公式,該公式被美國(guó)ACI318規(guī)范所采用。
之后的研究逐步修正和完善了以上四種理論,在計(jì)算公式中引入更多的參數(shù),是的理論與試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加吻合。
三、國(guó)內(nèi)關(guān)于短期荷載作用下裂縫寬度的研究進(jìn)展
我國(guó)關(guān)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度計(jì)算方法主要分為兩類:半經(jīng)驗(yàn)半理論法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。
南京工學(xué)院,大連工學(xué)院和同濟(jì)大學(xué)等高等院校在五六十年代便開始進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和理論研究,并提出了完整的裂縫計(jì)算體系,現(xiàn)行規(guī)范GB50010-2010中的裂縫計(jì)算公式即是基于南京工學(xué)院丁大鈞裂縫研究組的試驗(yàn)成果而建立的。
2009年,東南大學(xué)于琦、孟少平[ ]以規(guī)范裂縫寬度計(jì)算思路為基礎(chǔ),加以修改,引入名義拉應(yīng)力,建立起以名義拉應(yīng)力表示的裂縫寬度計(jì)算公式,大大簡(jiǎn)化了計(jì)算,具有較高的精度。
2013年,鄭州大學(xué)趙軍根據(jù)鋼筋鋼纖維部分增強(qiáng)混凝土梁正截面受彎性能的試驗(yàn)研究成果,分析了鋼纖維對(duì)平均裂縫間距、鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)和鋼筋應(yīng)力的影響,提出了與普通鋼筋混凝土梁裂縫寬度計(jì)算方法相銜接的鋼纖維增強(qiáng)鋼筋混凝土梁裂縫寬度的統(tǒng)一計(jì)算方法。
最近同濟(jì)大學(xué)對(duì)非載荷裂縫進(jìn)行的大量研究也取得了較好的成果。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,有限元分析法逐漸運(yùn)用到結(jié)構(gòu)分析中,為結(jié)構(gòu)分析包括裂縫分析提供了便捷的工具。
四、長(zhǎng)期荷載作用下鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度研究進(jìn)展
在長(zhǎng)期荷載作用下,鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度將明顯增大,而影響長(zhǎng)期荷載作用下裂縫寬度增長(zhǎng)的因素眾多,加之開裂機(jī)理復(fù)雜及試驗(yàn)需要長(zhǎng)期觀測(cè),因此現(xiàn)有的相關(guān)試驗(yàn)研究相對(duì)較少,也缺乏相對(duì)較完整的理論分析。國(guó)內(nèi)外完成的部分具代表性的研究及結(jié)論如下:
早期,Brenedel和Ruhle便對(duì)8根鋼筋混凝土梁進(jìn)行了為期2年的加載,試驗(yàn)得出最大裂縫寬度為短期裂縫寬度的2倍,他指出導(dǎo)致裂縫寬度增長(zhǎng)的主要原因是:(1)徐變引起應(yīng)力重分布導(dǎo)致鋼筋應(yīng)力增加;(2)混凝土回縮,這主要是由于混凝土收縮與拉應(yīng)力損失引起的。
2000 年,東南大學(xué)龔志國(guó)[ ]對(duì)兩根變化配筋率的高強(qiáng)鋼筋高強(qiáng)混凝土梁進(jìn)行了為期一年的研究,該試驗(yàn)主要研究了長(zhǎng)期荷載作用下的裂縫分布規(guī)律、裂縫寬度、撓度的增長(zhǎng)規(guī)律,并用計(jì)算機(jī)對(duì)該類構(gòu)件的長(zhǎng)期變形進(jìn)行了模擬分析。提出了與現(xiàn)行規(guī)范相銜接的高強(qiáng)鋼筋高強(qiáng)混凝土受彎構(gòu)件的裂縫寬度計(jì)算方法。
2008年,重慶大學(xué)傅劍平等對(duì)8根配置500MPa鋼筋的T形截面簡(jiǎn)支梁進(jìn)行了長(zhǎng)期荷載試驗(yàn),得出結(jié)論:配置500MPa鋼筋試件的裂縫形態(tài)以及裂縫分布特點(diǎn)與配置335MPa級(jí)鋼筋試件基本相同,但長(zhǎng)期裂縫寬度明顯加寬。同年,中南大學(xué)盧欽先等進(jìn)行了鋼筋混凝土構(gòu)件長(zhǎng)期裂縫寬度的研究,推導(dǎo)了考慮壓區(qū)混凝土和裂縫間受拉混凝土收縮徐變等影響的長(zhǎng)期裂縫寬度計(jì)算式。
針對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件長(zhǎng)期荷載作用下的裂縫寬度,目前各國(guó)規(guī)范的規(guī)定不一。嚴(yán)格計(jì)算長(zhǎng)期裂縫寬度的,如我國(guó)混凝土規(guī)范(GB50010-2010);在短期裂縫寬度上稍加考慮的,如英國(guó)混凝土規(guī)范(BS8110-2);未加考慮的,如美國(guó)混凝土規(guī)范(AC1318-14)。
篇8
【關(guān)鍵詞】施工機(jī)械設(shè)備;裂縫的控制;施工工藝 [ Abstract ] the large concrete pouring, construction machinery and equipment ready, non load crack control of large components, pouring construction technology are discussed.
[ Key words ] construction machinery and equipment; crack control; construction technology
中圖分類號(hào):
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益擴(kuò)大,大型混凝土構(gòu)件日漸增多,而且多為現(xiàn)場(chǎng)澆注預(yù)制構(gòu)件,在澆注過(guò)程中也需要解決一些新問(wèn)題。
一、施工機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)備
在大型混凝土構(gòu)件澆注時(shí),必須選擇合適的施工機(jī)械設(shè)備,否則容易對(duì)混凝土的內(nèi)在質(zhì)量及表面觀感產(chǎn)生不良影響。保證混凝土的單位時(shí)間生產(chǎn)總量能夠及時(shí)滿足現(xiàn)場(chǎng)需求,是衡量現(xiàn)場(chǎng)攪拌機(jī)械是否滿足開工條件的首要標(biāo)準(zhǔn)。如在某預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng),夏季施工,溫度高,濕度大,混凝土的初凝時(shí)間為2.5h,所澆54m大跨T型梁每片體積為162m3,所需攪拌機(jī)生產(chǎn)總量應(yīng)不小于64 m3/h,以在混凝土初凝前完成澆注。從而使整個(gè)構(gòu)件整體性保持良好,同時(shí)構(gòu)件外觀不會(huì)產(chǎn)生較大色差。
其次要選擇合理的振搗設(shè)備。振搗設(shè)備按照施工工藝要求,必須能夠振搗到構(gòu)件的每個(gè)部位,同時(shí)不宜選擇附著式振搗設(shè)備。大型混凝土構(gòu)件體積大,澆注時(shí)間長(zhǎng),在高溫高濕環(huán)境下初凝時(shí)間短。附著式振搗為整體振動(dòng),對(duì)已完成初凝或即將完成初凝的混凝土繼續(xù)振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該部分混凝土顏色發(fā)黑,整片構(gòu)件色差較大,影響觀感。
二、非荷載裂縫的控制
非荷載裂縫產(chǎn)生的原因,較常見(jiàn)的有溫度變化及混凝土收縮?;炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì),當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫的主要特征是隨溫度變化而變化。
在大型混凝土構(gòu)件澆注中,水化熱產(chǎn)生溫度變化尤其要引起注意?;炷翝仓?,在硬化過(guò)程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,(當(dāng)水泥用量在350~550kg/ m3,每立方米混凝土將釋放出17500~27500kJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高)。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差,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(實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到25℃~26℃時(shí),混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力)。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。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(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降,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,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生會(huì)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。
施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,盡量選擇水化熱低的水泥品種,選擇合適的摻合料、緩凝減水劑,通過(guò)試配選定混凝土配合比,限制水泥單位用量,減少骨料入模溫度,減低內(nèi)外溫差,并緩慢降溫,必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部散熱,或采用薄層連續(xù)澆注以加快散熱,解決水化熱造成的溫度裂縫。預(yù)制大型T梁之間橫隔板安裝,支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí),若焊接措施不當(dāng),鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱張拉法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃,混凝土構(gòu)件也容易開裂。實(shí)驗(yàn)研究表明,由火災(zāi)等原因引起高溫?zé)齻幕炷翉?qiáng)度隨溫度的升高而明顯降低,鋼筋與混凝土的粘結(jié)力隨之下降,混凝土溫度達(dá)到300℃后抗拉強(qiáng)度下降50%,抗壓強(qiáng)度下降60%,光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降80%;由于受熱,混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮。
在實(shí)際工程中,混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。
塑性收縮。塑性收縮是指混凝土在混凝土澆注后4~5小時(shí)左右,凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)析水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,同時(shí)骨料因自重下沉,因此時(shí)混凝土尚未硬化,成為塑性收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装娼唤犹?,因硬化前沉?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)20~30cm,較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2~3m,寬1~5mm。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小,或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí),受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過(guò)快,造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。為減小混凝土塑性收縮,施工時(shí)應(yīng)控制水灰比,避免過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的攪拌,下料不宜太快,振搗要密實(shí),豎向變截面處宜分層澆注。
縮水收縮(干縮)?;炷两Y(jié)硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱為縮水收縮。因混凝土表層水分損失快,內(nèi)部損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土承受拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫。
為避免或減少收縮產(chǎn)生的裂縫,要控制混凝土保護(hù)層厚度不得超厚,表層分布鋼筋的間距盡可能小于150mm,嚴(yán)格控制混凝土坍落度,絕不允許現(xiàn)場(chǎng)加水,盡可能延長(zhǎng)拆模時(shí)間,澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)大于30d。
三、大型構(gòu)件澆筑的施工工藝
大型混凝土構(gòu)件在澆注過(guò)程中,容易因溫度變化和收縮產(chǎn)生裂縫,在施工中應(yīng)選用合理的材料、摻合料、添加劑及混凝土配合比?;炷磷罡呓^熱溫度升高值與每方混凝土的水泥用量成線形正比關(guān)系,在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,通過(guò)摻加高性能磨細(xì)礦粉、粉煤灰、硅灰和沸石粉等,取代部分水泥以減少水泥用量。需要注意的是,沸石粉需水量較大,摻入后增加混凝土泌水性,對(duì)混凝土收縮裂縫不易控制。選擇與水泥適應(yīng)性好、減水率高的優(yōu)質(zhì)添加劑,使混凝土的初凝時(shí)間滿足施工要求,保證混凝土性能完全滿足設(shè)計(jì)和施工要求。
篇9
【關(guān)鍵詞】預(yù)制;混凝土構(gòu)件;問(wèn)題;技術(shù);全干法養(yǎng)護(hù);裂縫控制
中圖分類號(hào):TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
預(yù)制混凝土構(gòu)件是高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,在工程中使用能夠加快施工進(jìn)度、降低環(huán)境污染、提高經(jīng)濟(jì)效益,因此被廣泛應(yīng)用于施工中。但是,由于技術(shù)和管理等多種原因造成了預(yù)制混凝土構(gòu)件出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題,做好構(gòu)件的質(zhì)量控制非常重要。
二、預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量問(wèn)題的原因分析
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢查對(duì)強(qiáng)度偏低問(wèn)題進(jìn)行了分析,造成這種狀況的原因有以下幾方面:未能嚴(yán)格按照批復(fù)配合比進(jìn)行施工,隨意對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整;部分外加劑的大樣質(zhì)量與小樣質(zhì)量相差較大,并且施工單位為節(jié)約費(fèi)用未按照規(guī)定頻率對(duì)大樣進(jìn)行檢驗(yàn);粗細(xì)集料質(zhì)量控制較差,部分材料不能滿足現(xiàn)行規(guī)范的技術(shù)指標(biāo)要求;施工工藝控制差,對(duì)混凝土的工作性控制力度不足,工地試驗(yàn)人員責(zé)任心差;混凝土養(yǎng)生不到位,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢。
三、預(yù)制混凝土構(gòu)件施工技術(shù)要求
1、拆模:混凝土應(yīng)達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,方可拆除模板,拆模時(shí)應(yīng)滿足下列要求:拆除側(cè)面模板時(shí),應(yīng)保證構(gòu)件不變形和棱角完整;拆除板、梁、柱屋架等構(gòu)件的底模時(shí),如構(gòu)件跨度小于或等于4m,其混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%,如構(gòu)件跨度大于4m,其混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%;拆除空心板的心模或預(yù)留孔洞的內(nèi)模時(shí),混凝土強(qiáng)度應(yīng)能保證構(gòu)件和孔洞表面不發(fā)生塌陷和裂縫,并應(yīng)避免較大的振動(dòng)或碰傷孔壁。
2、養(yǎng)護(hù):預(yù)制混凝土澆筑完畢后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)天數(shù)不小于14天。
3、表面修整: 沒(méi)有模板保護(hù)的外露面應(yīng)該刮平,并修整成準(zhǔn)確而平整的表面;外露面應(yīng)先用幔刀修整,當(dāng)水膜消失混凝土硬化到不會(huì)因?yàn)槟娑a(chǎn)生浮漿時(shí),再用鋼幔刀較大的壓力修整,使其形成密實(shí)、平整,均勻無(wú)刀痕的表面。
4、合格標(biāo)記:經(jīng)監(jiān)理人檢查合格的預(yù)制混凝土構(gòu)件應(yīng)標(biāo)有合格標(biāo)志,并標(biāo)有合格的編號(hào)、制作日期和安裝標(biāo)記,未標(biāo)有合格標(biāo)志或有缺陷的構(gòu)件不得使用。
5、運(yùn)輸:預(yù)制混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%以上,才可對(duì)構(gòu)件進(jìn)行裝運(yùn),卸車時(shí)應(yīng)注意輕放,防止碰損。
6、堆放:堆放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí),構(gòu)件堆放不得引起混凝土構(gòu)件的損壞。堆垛高度應(yīng)考慮構(gòu)件強(qiáng)度、地面耐壓力、墊木強(qiáng)度及垛體的穩(wěn)定性。
7、構(gòu)件安裝:按施工圖紙或監(jiān)理人的指示進(jìn)行安裝。安裝前,使用儀器校核支承結(jié)構(gòu)的尺寸和高程,并在支承結(jié)構(gòu)上標(biāo)出中心線和標(biāo)高。
四、混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)
1、全干法養(yǎng)護(hù)理論基礎(chǔ)
混凝土養(yǎng)護(hù)的三要素是介質(zhì)的溫度、濕度及養(yǎng)護(hù)延續(xù)時(shí)間。在預(yù)制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)中,達(dá)到要求的脫模強(qiáng)度所必需的養(yǎng)護(hù)時(shí)間占整個(gè)生產(chǎn)周期的比重最大,通常在10~18h左右。因此,如何縮短構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,提高整個(gè)預(yù)制廠的生產(chǎn)效率,就成了預(yù)制廠和各有關(guān)科研單位普遍重視的問(wèn)題。混凝土預(yù)制構(gòu)件的濕熱養(yǎng)護(hù),早在一百年前已開始研究應(yīng)用,但我國(guó)在解放后才得到比較迅速的發(fā)展。
全干法養(yǎng)護(hù)是指利用熱空氣介質(zhì)在養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)流動(dòng),達(dá)到混凝土加熱養(yǎng)護(hù)的目的,是一種不以水蒸汽為傳熱介質(zhì)的養(yǎng)護(hù)方式,在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,混凝土不增濕。目前,國(guó)內(nèi)混凝土預(yù)制構(gòu)件的熱養(yǎng)護(hù)方法已由傳統(tǒng)的濕熱養(yǎng)護(hù)發(fā)展到采用全干法養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)手段由以往間歇式養(yǎng)護(hù)發(fā)展到使用機(jī)械化連續(xù)作業(yè)的立式蒸養(yǎng)窯養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間由過(guò)去長(zhǎng)達(dá)十幾個(gè)小時(shí)縮短到6~8h。從生產(chǎn)線設(shè)備投入角度分析,濕熱養(yǎng)護(hù)需要對(duì)養(yǎng)護(hù)室加濕,增加了生產(chǎn)成本。全干法養(yǎng)護(hù)主要采用熱空氣,改變混凝土的熱養(yǎng)護(hù)條件,在生產(chǎn)實(shí)踐中顯示出很多優(yōu)點(diǎn):制品表面平整、生產(chǎn)周期縮短及熱耗降低。遲培云等對(duì)混凝土的干-濕養(yǎng)護(hù)法的機(jī)理進(jìn)行了研究,從混凝土的強(qiáng)度和收縮性進(jìn)行分析,獲得了如下結(jié)論:干-濕養(yǎng)護(hù)法存在“臨界干熱強(qiáng)度”和“最佳干熱期”,最佳干熱期為2.5h。以此為理論基礎(chǔ),通過(guò)收集、分析討論,綜合考慮生產(chǎn)成本和可操作性,確定以全干法養(yǎng)護(hù)安排生產(chǎn)流水線。
2、覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)
利用平均氣溫高于+5℃的自然條件,用適當(dāng)?shù)牟牧蠈?duì)混凝土表面加以覆蓋并澆水,使混凝土在一定的時(shí)間內(nèi)保持水泥水化作用所需要的適當(dāng)溫度和濕度條件。覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)應(yīng)在混凝土澆筑完畢后的12h內(nèi)進(jìn)行。
(2)混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間,對(duì)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,不得少于7d,對(duì)摻用緩凝型外加劑、礦物摻合料或有抗?jié)B性要求的混凝土,不得少于14d。當(dāng)采用其他品種水泥時(shí),混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)根據(jù)所采用水泥的技術(shù)性能確定。
(3)澆水次數(shù)應(yīng)根據(jù)能保持混凝土處于濕潤(rùn)的狀態(tài)來(lái)決定。
(4)混凝土的養(yǎng)護(hù)用水宜與拌制水相同。
(5)當(dāng)日平均氣溫低于5℃時(shí),不得澆水。大面積結(jié)構(gòu)如地坪、樓板、屋面等可采用蓄水養(yǎng)護(hù)。貯水池一類工程可于拆除內(nèi)模混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后注水養(yǎng)護(hù)。
3、薄膜布養(yǎng)護(hù)
在有條件的情況下,可采用不透水、氣的薄膜布(如塑料薄膜布)養(yǎng)護(hù)。用薄膜布把混凝土表面敞露的部分全部嚴(yán)密地覆蓋起來(lái),保證混凝土在不失水的情況下得到充足的養(yǎng)護(hù)。這種養(yǎng)護(hù)方法的優(yōu)點(diǎn)是不必澆水,操作方便,能重復(fù)使用,能提高混凝土的早期強(qiáng)度,加速模具的周轉(zhuǎn)。但應(yīng)該保持薄膜布內(nèi)有凝結(jié)水。
4、薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)
混凝土的表面不便澆水或使用塑料薄膜布養(yǎng)護(hù)時(shí),可采用涂刷薄膜養(yǎng)生液,防止混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)是將可成膜的溶液噴灑在混凝土表面上,溶液揮發(fā)后在混凝土表面凝結(jié)成一層薄膜,使混凝土表面與空氣隔絕,封閉混凝土中的水分不再被蒸發(fā),而完成水化作用。這種養(yǎng)護(hù)方法一般適用于表面積大的混凝土施工和缺水地區(qū)。但應(yīng)注意薄膜的保護(hù)。
五、混凝土溫控防裂措施
在施工中對(duì)混凝土的溫控尤為重要。為確?;炷潦┕べ|(zhì)量,防止溫度裂縫出現(xiàn),混凝土澆筑時(shí)必須采取一定的溫控防裂措施。溫控采用多種方法并用,防止裂縫的產(chǎn)生。
1、優(yōu)化混凝土配合比。選用優(yōu)質(zhì)原材料,包括水泥、粉煤灰、砂石骨料及外加劑,從而提高混凝土抗裂性能指標(biāo);嚴(yán)格控制骨料、水泥、粉煤灰、外加劑等原材料的質(zhì)量,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的品種、規(guī)格型號(hào)等進(jìn)行選用。所有原材料必須經(jīng)試驗(yàn)檢驗(yàn)合格,并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后,方可用于現(xiàn)場(chǎng)施工;
2、減少混凝土澆筑過(guò)程中溫度回升。混凝土運(yùn)輸途中設(shè)置遮陽(yáng)防曬及保溫設(shè)施;混凝土水平運(yùn)輸主要采用自卸汽車,盡量縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間,以減少混凝土暴曬時(shí)間,減少溫升,同時(shí)加快混凝土的入倉(cāng)覆蓋速度。
3、加強(qiáng)混凝土表面養(yǎng)護(hù)。有條件部位可采用表面流水冷卻的方法散熱。
4、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工組織管理。施工中加強(qiáng)各工種間的協(xié)調(diào),組織保障機(jī)械設(shè)備、人員的配備,做好各種應(yīng)急措施的準(zhǔn)備工作,做到吃飯和交接班不停產(chǎn),澆筑不中斷。
5、加強(qiáng)混凝土施工過(guò)程中的溫度監(jiān)測(cè)。在施工中通過(guò)試驗(yàn)建立混凝土出機(jī)口溫度與現(xiàn)場(chǎng)澆筑溫度之間的關(guān)系,并加強(qiáng)已澆混凝土表面及內(nèi)部溫度的監(jiān)測(cè),以便為優(yōu)化和調(diào)整施工方案及時(shí)提供科學(xué)的依據(jù)。
六、結(jié)束語(yǔ)
總上所述,要做好預(yù)制混凝土構(gòu)件的質(zhì)量控制,需要各級(jí)管理人員的高度重視,強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任意識(shí),按照規(guī)范要求進(jìn)行施工作業(yè),并加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管,保證預(yù)制混凝土構(gòu)件的質(zhì)量,為整個(gè)工程質(zhì)量提供保證。
參考文獻(xiàn)
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篇10
混凝土已經(jīng)在很多領(lǐng)域應(yīng)用了很多年,對(duì)其的研究也是越來(lái)越深入。對(duì)施工單位來(lái)講也著重從外觀質(zhì)量上進(jìn)行了許多年的不懈努力,但在混凝土施工和使用中仍然存在很多的誤區(qū),本文針對(duì)存在的諸多誤區(qū)就使用普通水泥制造的混凝土,從它的表觀顏色出發(fā)進(jìn)行分析,提出幾點(diǎn)意見(jiàn),從混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量出發(fā)得出幾點(diǎn)其控制方法,希望對(duì)廣大施工一線人員能予以參考和指導(dǎo)。
2、混凝土表面顏色形成機(jī)理混凝土構(gòu)件的制作過(guò)程不外乎為:水泥(膠凝材料)加粗細(xì)骨料加水再摻加一定的外加劑經(jīng)過(guò)拌和,拌和物經(jīng)過(guò)澆筑、振搗、養(yǎng)生成型。混凝土內(nèi)起著填充作用的膠凝材料——水泥包裹著整個(gè)骨料,混凝土構(gòu)件表面充滿了水泥漿,因此水泥的本色就是混凝土構(gòu)件表面的顏色,這是基色?;纳顪\通過(guò)用水量、水泥的成分以及施工措施和環(huán)境的變化來(lái)實(shí)施。
混凝土除了基色外還充斥著其它的顏色?;炷羶?nèi)部存在著很多的毛細(xì)孔隙?;炷翗?gòu)件在脫離整個(gè)保護(hù)條件后,長(zhǎng)期裸露于自然環(huán)境中,隨著硬化過(guò)程的進(jìn)行和多余水分的蒸發(fā),在其表面滲及內(nèi)部形成許多的、大小不一的毛細(xì)孔隙,通過(guò)光的折射、反射作用,從毛細(xì)孔內(nèi)反射出骨料,主要是粗骨料的基巖顏色。
3、混凝土表面顏色形成的原因
(一)基巖顏色的表觀影響這里將基巖按原始狀態(tài)分為兩種,一種是經(jīng)過(guò)化學(xué)加工前的水泥原料基巖,一種是只經(jīng)過(guò)物理加工的骨料基巖。水泥制作原料基巖包括燒制前的生料和燒制后的熟料及外加摻合料。由于受地理地質(zhì)的影響,各地水泥的制作原料均存在差異性,原料中所含的礦物成分如鉻、鐵等含量不一,因此導(dǎo)致最終同等級(jí)的水泥內(nèi)各種成分含量存在差異性。這樣最后形成的是混凝土表面基色存在根本的差異性:白、灰、紅、青等各種不同的顏色。這里要指出的是這里指的水泥是廣泛使用的普通水泥,而非特種水泥。
作為混凝土的骨架——骨料,由于選用的材料有限:粗骨料——石灰?guī)r、花崗巖、石英巖等,細(xì)骨料——河砂、山砂以及巖石破碎的碎砂等。同樣由于地理地質(zhì)條件的限制與影響,骨料的成分較為復(fù)雜,因此在混凝土內(nèi)部通過(guò)光的折射、反射體現(xiàn)出來(lái)的顏色就不盡相同。由于骨料受水泥漿的包裹,裸露面積小,通過(guò)毛細(xì)孔折射光的面積較小,因此在混凝土表面形成的顏色就只是淡淡的骨料基巖顏色。
這些由于受條件的限制,不可能做到為了混凝土基色的一致性,而耗費(fèi)大量的人力物力進(jìn)行選擇,因此施工中只能認(rèn)可這種現(xiàn)象。
(二)施工工藝顏色的表觀影響混凝土施工工藝顏色受模板、施工措施、水灰比、環(huán)境溫度等的影響,下面逐一進(jìn)行分析。
1、模板混凝土成型必須使用符合要求的模板。而施工中除了在模板上使用隔離劑外難免會(huì)依附其它各種物質(zhì),如:污垢、粉塵、油漆以及金屬部分的銹蝕等,但是在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度以后,這些物質(zhì)也便依附于混凝土構(gòu)件表面,形成各種難看的污點(diǎn),嚴(yán)重者將直接影響構(gòu)件的外觀質(zhì)量。更為糟糕的是如果模板在使用前沒(méi)有清理干凈、光潔,在每次使用模板后,混凝土表面將形成毛面,同時(shí)模板上的污垢也越來(lái)越厚甚至發(fā)生臺(tái)階狀的塵垢,致使混凝土構(gòu)件表面形成難看的臺(tái)階狀花紋,嚴(yán)重影響混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量。當(dāng)然在模板比較光潔的情況下,混凝土表面的顏色不僅表現(xiàn)為基色,而且由于受隔離劑的影響,在混凝土構(gòu)件表面將同時(shí)突出地表現(xiàn)出來(lái),因此對(duì)隔離劑的選用尤為重要。
各種模板之間很難做到整體性,因此模板之間也就存在接縫。由于制造、使用、保養(yǎng)等原因造成模板之間的接縫不密貼,在混凝土澆筑過(guò)程中,透過(guò)不密貼的部位出現(xiàn)漏漿、漏水;由于水泥漿的流失和隨著混凝土養(yǎng)生的進(jìn)行水份的蒸發(fā),在接縫不密貼部位就形成麻面、翻砂或在成青黑色或者是花斑毛面狀(該處多為不密實(shí)狀態(tài))。
2、施工措施混凝土在施工中,由于使用工具的不當(dāng),如振動(dòng)棒接觸模板振搗,將會(huì)在混凝土構(gòu)件表面形成振動(dòng)棒印,而影響構(gòu)件外觀效果。由于混凝土的過(guò)振造成混凝土離析出現(xiàn)水線狀,形成類似裂縫狀影響外觀,同時(shí)經(jīng)常引起不必要的麻煩與懷疑。
由于混凝土的不均勻性或者由于澆筑過(guò)程中出現(xiàn)較長(zhǎng)的時(shí)間間斷,造成混凝土之間形成青白顏色的色差、不均性。
由于施工中振動(dòng)過(guò)渡,造成混凝土離析或者形成花斑狀(石子外露點(diǎn)),大面積的狀態(tài),不僅是外觀質(zhì)量差而且混凝土強(qiáng)度降低很多。
3、水灰比為了便于施工,混凝土必須具有一定的施工坍落度,在不摻加外加劑的情況下勢(shì)必增加用水量和水泥用量;即使摻加外加劑,在配置高強(qiáng)度混凝土?xí)r,如不摻加摻合料,同樣需要較大的水泥用量。但是隨著水泥水化反應(yīng)和強(qiáng)度的增長(zhǎng)以及各種環(huán)境的變化影響,混凝土內(nèi)的水分蒸發(fā),在混凝土內(nèi)形成許多毛細(xì)孔,而在形成毛細(xì)孔的同時(shí),在毛細(xì)孔內(nèi)析出Ca(OH)2等結(jié)晶,這樣透過(guò)光的折射,在混凝土表面形成白或灰白顏色,析出的晶體越多則顏色越白。
硅酸鹽水泥加水后不久,拌合水即變成氫氧化鈣飽和溶液,確切地說(shuō)就是堿和氫氧化鈣過(guò)飽和溶液,氫氧化鈣從過(guò)飽和溶液中結(jié)晶析出,同時(shí)從水泥中主要成分:C3S和C2S與水的反應(yīng)可以看出,生成了較多得氫氧化鈣。很明顯將會(huì)有更多的Ca(OH)2晶體析出。
2(3CaO.SiO2)+6H2O3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)2 2(3CaO.SiO2)+4H2O3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2水泥用量越大,晶體越多,顏色越淡。
4、環(huán)境等外在條件混凝土在施工中,水泥的水化反應(yīng)受環(huán)境的影響較大,尤其是受溫度德影響較大。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí),混凝土的原材料:粗細(xì)骨料、水的溫度較低,同時(shí)受拌和機(jī)具、運(yùn)輸機(jī)具、容器、模型等的吸熱影響,混凝土最終入模的溫度亦較低,水化反應(yīng)較慢,強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢,在混凝土達(dá)到較高強(qiáng)度則花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng),水化反應(yīng)得充分,析出的Ca(OH)2較少,因此混凝土成型后的外觀顏色就呈現(xiàn)青色。相反,當(dāng)溫度較高時(shí),混凝土原料吸熱較多,溫度較高,同時(shí)受拌和機(jī)具、運(yùn)輸機(jī)具、容器、模型的影響,造成混凝土入模溫度較高,水化反應(yīng)較快,較高的水化熱致使混凝土內(nèi)部溫度迅速升高,析出的Ca(OH)2較多,因此顏色較多的表現(xiàn)為灰白色,混凝土雖然短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到較高的強(qiáng)度,但后期增長(zhǎng)有限。在實(shí)際的施工中,受工期等的影響,同時(shí)為了降低成本,而采取蒸汽養(yǎng)護(hù)或其它保溫措施養(yǎng)護(hù),但值得注意的是:升溫不應(yīng)只對(duì)混凝土加熱而忽略了原材料的溫度,因此升溫的措施應(yīng)當(dāng)雙管齊下。選擇一個(gè)合理的混凝土入模溫度和養(yǎng)護(hù)溫度,對(duì)混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)最為有利,滿足整個(gè)施工進(jìn)度的需要。也就是說(shuō),在條件許可的情況下,盡可能采用自然養(yǎng)護(hù),在環(huán)境溫度較低時(shí),應(yīng)對(duì)原材料和機(jī)具加熱,成型后對(duì)混凝土加熱養(yǎng)護(hù),保持一定的濕度;在環(huán)境溫度較高時(shí),應(yīng)對(duì)原材料、機(jī)具等降溫,不需要再對(duì)混凝土加熱養(yǎng)護(hù),同時(shí)必須加強(qiáng)保水養(yǎng)護(hù)。
5、混凝土外觀質(zhì)量的控制對(duì)比混凝土外觀質(zhì)量由于受水泥、粗細(xì)集料等的影響,是本色的質(zhì)量;而受施工條件的影響,是隨機(jī)變化的、不定的質(zhì)量。因此要對(duì)外觀質(zhì)量進(jìn)行控制只能從施工措施上入手,從各種施工條件中以及水泥本身的水化反應(yīng)中析出的Ca(OH)2晶體等,最終在受到各種外在條件的影響時(shí),在混凝土內(nèi)部將形成破壞作用,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。因此控制Ca(OH)2是最重要的和首要的。
通過(guò)對(duì)青藏鐵路橋梁和環(huán)形混凝土電桿耐久性混凝土的試驗(yàn)研究表明:通過(guò)摻加粉煤灰或硅粉等可以充分利用Ca(OH)2,不僅減少水泥的用量,而且混凝土強(qiáng)度較高,而且顏色較沒(méi)摻加粉煤灰前顏色深。
通過(guò)對(duì)使用專用乳白色的隔離劑產(chǎn)品——橋梁、岔枕、電桿的外觀對(duì)比,效果比較統(tǒng)一,顏色一致,外觀美觀,完全代替了機(jī)油和肥皂水作隔離劑。
對(duì)自然養(yǎng)護(hù)和低溫養(yǎng)護(hù)的鐵路、公路橋梁外觀質(zhì)量顏色的觀察對(duì)比,較夏期高溫時(shí)間段與蒸汽高溫養(yǎng)護(hù)對(duì)比,自然養(yǎng)護(hù)和低溫養(yǎng)護(hù)的產(chǎn)品顏色較深于高溫養(yǎng)護(hù)的外觀顏色,基本接近本色。
通過(guò)對(duì)小流動(dòng)性(用水量低)的混凝土產(chǎn)品與高流動(dòng)性的混凝土產(chǎn)品外觀質(zhì)量對(duì)比,小流動(dòng)性的產(chǎn)品外觀顏色深于高流動(dòng)性的產(chǎn)品外觀。
6、結(jié)論
為了滿足施工和混凝土耐久性的要求,即要保持混凝土的流動(dòng)性,又要控制水灰比,因此在施工中應(yīng)大量使用高效減水劑,以達(dá)到控制水灰比的良好目的,減少Ca(OH)2的析出。在使用減水劑的同時(shí),要求摻加入粉煤灰或硅粉等,提高混凝土強(qiáng)度的同時(shí)增加混凝土的耐久性,消耗水泥水化反應(yīng)中析出的多余的Ca(OH)2.在混凝土施工前必須對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境、溫度季節(jié)分布進(jìn)行充分的調(diào)查,以做好加溫和降溫的準(zhǔn)備;同時(shí)做好溫度的觀察記錄以及時(shí)進(jìn)行施工措施的調(diào)整;控制好混凝土的溫度以達(dá)到控Ca(OH)2析出量的目的。
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