時間:2023-02-28 15:33:15
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[論文摘要]混凝土結構在建設和使用過程中出現不同程度、不同形式的裂縫,這是一個相當普遍的現象。只有采取精心設計混凝土配合比、增配構造筋提高抗裂性能、在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸等措施,才能杜絕危險的發生。此外最關鍵的就在于采取措施控制水泥水化熱引起的溫度變化,這樣才能解決大體積混凝土裂縫的質量問題。
一、引言
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一些非均質的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會不斷的擴展和連通,最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫,也就是混凝土工程中常說的裂縫。
二、大體積混凝土的裂縫
混凝土結構在建設和使用過程中出現不同程度、不同形式的裂縫,這是一個相當普遍的現象。大體積混凝土結構出現裂縫更普遍。因而。混凝土結構的裂縫是建筑工程長期困擾的一個技術難題,一直未能很好地解決。根據國內外的調查資料,工程實踐中結構物的裂縫原因,屬于由變形變化(溫度、濕度、地基變形)引起的約占80%以上,屬于荷載引起的約占20%左右。在大體積混凝土工程施工中,由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內部溫度和溫度應力劇烈變化,從而導致混凝土發生裂縫。因此,控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內外溫差及降溫速度,防止混凝土出現有害的溫度裂縫(包括混凝土收縮)是其施工技術的關鍵問題。我國的工程技術人員科學實驗的基礎,以防為主,采用了溫控施工技術,在大體積混凝土結構的設計、混凝土材料的選擇、配合比設計、拌制、運輸、澆筑、保溫養護及施工過程中混凝土澆筑內部溫度和溫度應力的監測等環節,采取了一系列的技術措施,成功地完成了我國許多鋼鐵企業和工業民用建筑、高層建筑的大體積混凝土工程的施工,取得豐富的施工經驗。
三、大體積混凝土裂縫的可能原因
大體積混凝土墩臺身或基礎等結構裂縫的發生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素有幾種::一是結構型裂縫,是由外荷載引起的,包括常規結構計算中的主要應力以及其他的結構次應力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫,是由非受力變形變化引起的,主要是由溫度應力和混凝土的收縮引起的。
(一)收縮裂縫。混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高,混凝土的收縮就越大。選用水泥品種的不同,干縮、收縮的量也不同。
混凝土逐漸散熱和硬化過程引起的收縮,會產生很大的收縮應力。如果產生的收縮應力超過當時的混凝土極限抗拉強度,就會在混凝土中產生收縮裂縫。在大體積混凝土里,即使水灰比并不低,自身收縮量值也不大,但是它與溫度收縮疊加到一起,就要使應力增大,所以在水工大壩施工時早就將自身收縮作為一項性能指標進行測定和考慮
(二)溫差裂縫。混凝土內外部溫差過大會產生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。
大體積混凝土結構一般要求一次性整體澆筑。澆筑后,水泥因水化引起水化熱,由于混凝土體積大,聚集在內部的水泥水化熱不易散發,混凝土內部溫度將顯著升高,而其表面則散熱較快,形成了較大的溫度差,使混凝土內部產生壓應力,表面產生拉應力。此時,混凝齡期短,抗拉強度很低。當溫差產生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度,則會在混凝土表面產生裂縫。
(三)安定性裂縫。安定性裂縫表現為龜裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。
四、裂縫的防治措施
(一)設計措施
1.精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應盡可能地降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則,生產出高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。2.增配構造筋提高抗裂性能。配筋應采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應在0.3-0.5%之間。
3.避免結構突變產生應力集中,在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。
4.在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。
5.在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征,合理設置后澆縫,保留時間一般不小于60天。如不能預測施工時的具體條件,也可臨時根據具體情況作設計變更。
(二)施工措施
1.嚴格控制混凝土原材料質量和技術標準,選用低水化熱水泥,粗細骨料的含泥量應盡量減少(1-1.5%以下)。優選混凝土各種原材料。在條件許可情況下,應優先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的80%-83%,應選擇線膨脹系數小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料。砂除滿足骨料規范要求外,應適當放寬石粉或細粉含量,砂子中石粉比例一般在15%-18%之間為宜。粉煤灰只要細度與水泥顆粒相當,燒失量小,含硫量和含堿量低,需水量比小,均可摻用在混凝土中使用。高效減水劑和引氣劑復合使用對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學、熱學、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用,也是混凝土向高性能化發展不可或缺的重要組分。
2.細致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理摻加塑化劑和減少劑。
3.采用綜合措施,控制混凝土初始溫度。
4.根據工程特點,充分利用混凝土后期強度,可以減少用水量,減少水化熱和收縮。
5.加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。
6.混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上。
7.采用兩次振搗技術,改善混凝土強度,提高抗裂性。
8.根據具體工程特點,采用UEA補償收縮混凝土技術。
9.對于高強混凝土,應盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。通過試驗摻入粉煤灰,摻量15%-50%。
論文摘要:變形作用會引起工程結構中混凝土裂縫以及其他一些問題。文章憑借在大量的施工中積累的處理裂縫的經驗以及堅實的理論研究,提出了建筑工程結構中混凝土裂縫原因及預防措施。
混凝土結構的施工,需要在模板及其支架的支護下進行,由于種種不良因素對這兩種不同系統的作用,常常誘發施工期混凝土結構質量事故。目前,在工程結構領域中一個相當普遍的問題是建筑裂縫,并且近年來日趨增強,它已影響到生產和生活,并困擾著大批工程技術人員和管理人員,是迫切需要解決的技術難題。
混凝土工程裂縫影響工程質量的主要因素。裂縫產生的原因主要是變形作用,如溫度變形、收縮變形、基礎不均勻沉降變形等多因素,統稱為變形作用引起的裂縫問題。對于變形作用引起混凝土裂縫研究還很不成熟,國家缺乏相關規范及規程,它涉及結構設計、地基基礎、施工技術、材料質量、環境狀態等諸多因素,特別是泵送混凝土施工工藝的發展,使得混凝土裂縫控制的技術難度大大增加。
一、混凝土裂縫預防措施
(一)結構方面
根據混凝土結構設計規程,為避免結構由于溫度收縮應力引起的開裂,采取永久式伸縮的方法,根據現場調查,引起結構裂縫的原因是綜合性的,結構長度是影響收縮應力綜合因素之一,而不是惟一的因素。
根據現場實踐經驗,混凝土裂縫分為有害的及無害的兩類。有害與無害的界限由使用功能而定。施工單位應當采取必要的設計及施工措施,以控制有害裂縫的產生。由于估計不足等因素,即使出現少量有害裂縫,也要通過化學灌漿處理,使其滿足設計使用要求。結構所受到的外部作用分為外荷載,可看作是第一類荷載;具有十分重要的外部作用是變形作用,即第二類荷載為間接荷載。變形作用包括溫度、濕度、地基不均勻沉降,在該作用下,結構的抗力取決于混凝土的抗拉性能,即抗拉強度和抗拉變形。
(二)施工方面
由施工單位委托攪拌站向現場供應商品混凝土時,委托的技術依據只有設計院確定的強度等級,卻忽略了工程特點對大體積混凝土性能的要求,這樣對控制混凝土裂縫是不利的。施工單位應在混凝土澆筑部門對混凝澆筑、振搗、養護及坍落度控制做出技術方案,并嚴格執行,特別是對坍落度的控制更應得到攪拌站的同意。施工新澆筑混凝土養護方法有:(1)潮濕養護;(2)養護劑涂層;(3)自動給水養護;(4)保濕養護;(5)防風;(6)實現信息化施工養護;(7)盡快回填。
(三)混凝土材質方面
泵送商品混凝土對原材料供應有很高的技術要求。由于泵送混凝土的流動性要求與抗裂的要求相互矛盾,所以應當選取在滿足泵送的坍落度下限條件下盡可能降低水灰比。目前國內攪拌站對砂石骨料的含水控制波動很大,影響了混凝土的水灰比。利用較精確的含水率測定儀或傳感器,測出配料過程中的含水率,進行計算機處理,自動調整配料的水灰比,對于控制混凝土的收縮和提高抗裂是必要的。
砂石的含泥量對混凝土的抗拉強度與收縮影響很大。我國對含泥量的規定比較寬,但現在實際施工中還經常超標。有的攪拌站,雖然檢驗資料是合格的,但在澆搗中發現有大量泥塊和雜質,這樣就會引起結構嚴重開裂。因此在實際施工中,砂石骨料的粒徑應盡可能大一些,以達到減少收縮的目的。
(四)環境影響
混凝土的裂縫與環境條件(施工期和施工后)有很大關系。施工過程中應注意氣溫和濕度的變化,采取有效措施控制高溫、低溫沖擊和激烈干燥沖擊,此時,應力狀態接近彈性應力狀態,混凝土應力松弛效應無法發揮出來,特別注意澆筑后經過一定時期養護的混凝土仍然需要保護(維護),不宜長期。注意與氣象站的密切聯系(降溫及降雨預報),不得在雨中澆筑混凝土,否則會嚴重改變水灰比。
結構施工后驗收投入使用,由于環境變化(如生產使用條件、房屋裝修改變條件),承受了新的溫度、濕度、振動(包括相鄰振動)、化學腐蝕及荷載變化影響等,都可能引起后期開裂。
二、混凝土裂縫限制標準
混凝土裂縫是不可避免的,其微觀裂縫是本身物理力學性質決定的,但它的有害程度是可以控制的。有害程度的標準是根據使用條件決定的,如從結構耐久性要求、承載力要求及正常使用要求,最嚴格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來,許多國家已根據大量試驗與泵送混凝土的經驗將其放寬到0.2mm。
如果結構所處的環境正常,保護層厚度滿足設計要求,無侵蝕介質,那么混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm;在溫氣及土封號為0.3mm;在海水及干濕交替中為0.15mm。當沿裂縫有害程度高時,必須處理。
近年來,由于房屋產權體制的改變及生活水平的提高,對房屋質量要求更加嚴格,雖然經鑒定認為沒有影響安全的有害裂縫,但從美觀和精神作用的要求,應用適當的允許范圍;當觀察人距離結構20~50cm時,可看清0.05mm寬度的裂縫,是最嚴格的要求;距離1~2cm時可看清0.1~0.2mm的裂縫,是一般要求;距離5~10cm時可看清0.5~1.0mm的裂縫,是必須修補的裂縫,有時雖然裂縫不寬,但是呈網狀密布,給人一種精神上的不愉快的感覺,需要修補;對有滲水的任何寬度裂縫必須處理。上述這類裂縫經處理后滿足正常使用要求,不應據此降低評定等級。
三、結語
混凝土結構的施工,絕對安全是不可能達到的,但在可接受的概率水平上可以得到保證,該水平可以通過可靠性理論的應用得到。當前,可靠性理論應用于混凝土結構施工期質量控制的基礎工作,是開展與施工期荷載、抗力有關的參量統計參數的觀測調查和統計分析,以獲取基于全國范圍數據的分析結果。
參考文獻
[1]徐國明.混凝土結構綁扎箍筋長度[J].建筑結構,2005,(10).
關鍵詞:大體積混凝土裂縫
建筑裂縫分析
一、裂縫簡述:
施工當中難免遇到裂縫的問題,一般人們首先想到的是結構問題,但也不全是這樣。有時裂縫只是建筑表面的現象,它并不會影響結構的安全。
二、裂縫的形成:
(一)墻體裂縫:
1、沉降裂縫:
由于地基的不均勻沉降,使磚砌墻體表面產生一些不同性質的裂縫。由于磚混結構一般性裂縫(除嚴重開裂外)不危及結構安全和使用,往往容易被人們忽視,致使這類裂縫屢次發生,形成隱患。當地震及其他荷載作用下,容易引起提前破壞,所以應采取有效措施減少和防止裂縫的產生。
1)現象:
a、斜裂縫一般發生在縱墻的兩端,多數裂縫通過窗口的兩個對角,裂縫向沉降較大的方向傾斜,并由下向上發展。由于橫墻剛度較大(門窗洞口較少),一般不會產生較大的相對變形,所以很少出現這類裂縫。裂縫多在墻體下部,向上逐漸減少,寬度下大上小,常常在房屋建成后不久就出現,其數量及寬度隨時間而逐漸發展。
b、窗間墻水平裂縫。一般在窗間墻的上下對角處成對出現,沉降大的一邊裂縫在下,沉降小的一邊裂縫在上。
c、豎向裂縫發生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。當縱墻頂層有鋼筋混凝土圈梁時,頂層中央頂部豎向裂縫則較少。
2)原因分析:
a、斜裂縫主要發生在軟弱土地基上,由于地基不均勻下沉,使墻體承受較大的剪切力,當結構剛度較差,施工質量和材料強度不能滿足要求時,導致墻體開裂。
b、窗間墻水平裂縫產生的原因是在沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力,而發生上下位置的水平裂縫。
c、房屋低層窗臺下豎直裂縫,是由于窗間墻承受荷載后,窗臺墻起反梁作用,特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下,窗臺墻因反向變形過大而開裂,由于凍脹作用而在窗臺處發生裂縫。
3)預防措施:
a、合理設置沉降縫。凡不同荷載(高差懸殊的房屋)、長度過大、平面形狀較為復雜,同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋,都應從基礎開始分成若干部分,設置沉降縫,使其各自沉降,以減少或防止裂縫產生。沉降縫應有足夠的寬度,操作中應防止澆筑圈梁時將斷開處澆在一起,或磚頭、砂漿等雜物落入縫內,以免房屋不能自由沉降而發生墻體拉裂現象。
b、加強上部結構的剛度,提高墻體抗剪強度。由于上部結構剛度較強,可以適當調整地基的不均勻下沉。所以應在基礎頂面及各樓層門窗口上部設置圈梁,減少澆水潤濕、改善砂漿各易性、提高砂漿飽滿度和磚層間的粘結(提高灰縫的砂漿飽滿度可以大大提高墻體的抗剪強度)。在施工臨時時間斷處盡量留置斜槎。當留置直槎時,應加拉接筋。
c、加強地基探槽工作。對于較復雜的地基,在基槽開挖后應進行普遍釬探,等探出的軟弱部位進行加固處理后,方可進行基礎施工。
d、寬大窗口下部應考慮設混凝土梁以適應窗臺反梁作用的變形,防止窗臺處產生豎直裂縫。為避免多層房屋底層窗臺下出現裂縫,除了加強基礎整體性外,也可以采取通長配筋的方法來加強。窗臺部位也不宜使用過多的半磚砌筑。
4)治理方法:
對于墻體產生裂縫首先應作好觀察工作,注意裂縫開展規律。對于非地震區一般性裂縫,如若干年后不再發展,則可以認為不影響結構安全使用,局部寬縫處,用砂漿堵抹即可。對于影響安全使用的結構裂縫,應進行加固處理。對于因墻體原材料強度不夠而發生的裂縫,墻面可敷貼鋼筋網片,并配置穿墻壁拉筋加以固定,然后灌細石混凝土或分層抹水泥砂漿進行加固。墻體裂縫的加固方法,應結合裂縫性質和嚴重程度,由設計部門提出。
2、溫度裂縫:
1)現象:
a、八字縫出現在頂層縱墻的兩端(一般在1-2個開間的范圍內),嚴重時可發展至房屋1/3長度內,有時在橫墻上也可能發生。裂縫寬度一般中間大,兩端小,當外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。
b、水平裂縫。一般發生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁2-3皮磚的灰縫位置。裂縫一般沿外墻頂部斷續分布,兩端較中間嚴重,在轉角處,縱、橫墻水平還不夠相交而形成包角裂縫。
2)原因分析:
a、八字裂縫一般發生在平屋頂房屋頂層縱墻面上,這種裂縫往往在夏季屋頂圈梁、挑檐混凝土澆筑后,而保溫層未施工前,由于混凝土和磚砌體兩種材料線脹系數不同,在較大溫差情況下,縱墻因不能自由縮短而在兩端產生八字斜裂。無保溫屋蓋的房屋,經過冬、夏氣溫的變化也容易產生八字裂縫。
b、檐口下水平裂縫、包角裂縫以及在較長的多層房屋樓梯間處的豎直裂縫,產生的原因與上達原因相同。
3)預防措施:
a、合理安排屋面保溫層施工。由于屋面結構施工完畢至作好保溫層,中間有一段時間間隔,因此屋面施工應盡量避開高溫季節。屋面挑檐可采取分塊預制或留置伸縮縫,以減少混凝土伸縮對墻體的影響。
4)治理方法:
與沉降裂縫治理相同。
3、其它裂縫:
1)現象:
a、在較長的多層房屋樓梯間處,樓梯休息平臺與樓板鄰接部位發生的豎直裂縫。
b、大梁底部的墻體(窗間墻),產生局部豎直裂縫。
2)原因分析:
大梁下面墻局部豎直裂縫,主要由于未設梁墊或梁墊面積不足,磚墻局部承受荷載過大所引起的。此外,與磚和砂漿標號偏低、施工質量差也有關。
3)預防措施:
a、有大梁集中荷載作用于的窗間墻,應有一定的寬度,梁下較小的窗間墻,施工中應避免留腳手眼。
b、有些墻裂縫具有地區性特點,應同設計與施工部門,結合本地區氣候、環境和結構形式、施工方法等,進行綜合調查分析,然后采取措施,加以解決。
4)治理方法:
與沉降裂縫治理相同。
(二)混凝土裂縫:
對有些結構按其所處條件的不同,允許存在一定寬度的裂縫。但施工中仍盡可能采取有效的技術措施控制裂縫,使結構盡量不出現裂縫,或盡量減少裂縫的數量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現,以確保工程質量。
裂縫按產生的原因有:由外荷載(包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載)引起的裂縫;由變形(包括溫度、濕度變形、不均勻沉降等)引起的裂縫;由施工操作(如制作、脫模、養護、堆放、運輸、吊裝等)引起的裂縫。
按裂縫的方向、形狀有:水平裂縫,垂直裂縫,橫向裂縫,縱向裂縫,斜向裂縫以及放射狀裂縫等。按裂縫深度有:貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。
1、塑性裂縫:
1)現象:
裂縫在結構表面出現,形狀很不規則且長短不一,互不連貫,類似干燥的泥漿面。大多在混凝土澆筑初期(一般在澆筑后4小時左右),當混凝土本身與外界氣溫相差懸殊,或本身溫度長時間過高(40℃以上),而氣候很干燥的情況下出現。塑性裂縫又稱龜裂,屬于干縮裂縫,出現普遍。
2)原因分析:
a、混凝土澆筑后,表面沒有及時覆蓋,受風吹日曬,表面游離水分蒸發過快,產生急劇的體積收縮,而此時混凝土早期強度很低,不能抵抗這種變形應力而導致開裂。
b、使用收縮率較大的水泥,水泥用量過多,或使用過量的粉砂。
c、混凝土水灰比過大,模板過于干燥。
3)預防措施:
a、配制混凝土時,應嚴格控制水灰比和水泥用量,選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率;同時,要振搗密實,以減少收縮量,提高混凝土抗裂度。
b、澆筑混凝土前,將基層和模板澆水濕潤。
c、混凝土澆筑后,對表面應及時用潮濕材料覆蓋,認真養護。
d、在氣溫高、濕度低或風速大的天氣施工,混凝土澆筑后,應及早進行噴水養護,使其保持濕潤;大面積混凝土宜澆完一段,養護一段。此外,要加強表面的抹壓和養護工作。
e、混凝土養護可采用表面噴氯偏乳液養護劑,或覆蓋濕草袋、塑料布等方法;當表面發現微細裂縫時,應及時抹壓,再覆蓋養護。
f、設擋風設施。
4)治理方法:
a、此類裂縫對結構強度影響不大,但傳統使鋼筋銹蝕,可在表面抹一層薄砂漿進行處理。對于預制構件,可在裂縫表面涂環氧膠泥或粘貼環氧玻璃布進行封閉處理。
2、干縮裂縫:
1)現象:
裂縫為表面性,寬度較細。其走向縱橫交錯,沒有規律。較薄的梁、板類構件(或桁架桿件),多沿短向分布;整體性結構多發生在結構變截面處;平面裂縫多延伸到變截面部位或塊體邊緣,大體積混凝土在平面部位較為多見,但側面也常出現,并隨濕度和溫度變化而逐漸發展。
2)原因分析:
a、混凝土成型后,養護不當,受到風吹日曬,表面水分散失快,體積收縮大,而內部濕度變化很小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內部混凝土的約束,出現拉應力,引起混凝土表面開裂,或者構件水分蒸發,產生體積收縮受到地基或墊層的約束,而出現干縮裂縫。
b、混凝土構件長期露天堆放,表面濕度經常發生劇烈變化。
c、采用含泥量大的粉砂配制混凝土。
d、混凝土經過度振搗,表面形成水泥含量較多的砂漿層。
e、后張法預應力構件露天生產后長久為張拉等。
3)預防措施:
a、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過大;嚴格控制砂石含泥量,避免使用過量粉砂;混凝土應振搗密實,并注意對板面進行抹壓,可在混凝土初凝后、終凝前進行二次抹壓,以提高混凝土抗拉強度,減少收縮量。
b、加強混凝土早期養護,并適當延長養護時間。長期露天堆放的預制構件,可覆蓋草簾、草袋,避免曝曬,并定期適當灑水,保持濕潤。薄壁構件則應在陰涼地方堆放并覆蓋,避免發生過大濕度變化。
3、干縮裂縫:
1)現象:
表面溫度裂縫走向無一定規律性;梁板式或長度尺寸較大的結構,裂縫多平行于短邊;大面積結構裂縫常縱橫交錯。深進的和貫穿的溫度裂縫,一般與短邊方向平行或接近于平行,裂縫沿全長分段出現,中間較密。裂縫寬度大小不一,一般在0.5mm以下。裂縫寬度沿全長沒有太大的變化。溫度裂縫多發生在施工期間,縫寬受溫度變化影響較明顯,冬季較寬,夏季較細。沿斷面高度,裂縫大多呈上寬下窗狀,但個別也有下寬上窄情況,遇上下邊緣區配筋較多的結構,在時也出現中間寬兩端窄的梭形裂縫。
2)原因分析:
a、表面溫度裂縫,多由于溫度較大。混凝土結構,特別是大體積混凝土基礎澆筑后,在硬化期間放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,使混凝土表面和內部溫差很大。當溫度產生非均勻的降溫時(如施工中注意不夠,過早拆除模板;冬季施工,過早除掉保溫層,或受到寒潮襲擊),將導致混凝土表面急劇的溫度變化而產生較大的降溫收縮,此時表面胺到內部混凝土的約束,將產生很大的拉應力(內部降溫慢,受自約束而產生壓應力),而混凝土早期抗拉強度和彈性模量很低,因而出現裂縫(這種裂縫又稱為內約束裂縫)。但這種溫差僅在表面處較大,離開表面就很快減弱。因此,裂縫只在接近表面較淺的范圍出現,表面層以下結構仍保持完整。
b、深進的和貫穿的濁裂縫多由于結構降溫差較大,受到外界的約束而引起的。當大體積混凝土基礎、墻體澆灌在堅硬地基(特別是巖石地基)或厚大的老混凝土墊層上時,沒有采取隔離層等放松約束的措施,如果混凝土澆灌時溫度很高,加上水泥水化熱的混凝土冷卻收縮,全部或部分地受到地基、混凝土墊層或其他外部結構的約束,將傳統在混凝土澆筑后2-3個月或更長時間出現,裂縫較深,有時是貫穿性的,將破壞結構的整體性。基礎工程長期不回填,受風吹日曬或寒潮襲擊作用;框架結構的梁、墻板、基礎梁,由于與剛度較大的柱、基礎連接,或預制構件澆筑在臺座伸縮縫處,因溫度變形受到約束,降溫時也常出現這類裂縫。采用蒸氣養護的預制構件,混凝土降溫制度控制不嚴,降溫過速,或養生窯坑急劇揭蓋,使混凝土表面劇烈降溫,而受到肋部或胎模的約束,常導致構件表面或肋部出現裂縫。
3)預防措施:
a、盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土;或混凝土中摻適量粉煤灰;或利用混凝土的后期強度,降低水泥用量,以減少水化熱量。
b、選用良好級配的骨料,并嚴格控制砂、石子含泥量,降低水灰比,加強振搗,以提高混凝土的密實性和抗拉強度。
c、在混凝土中摻加緩凝劑,減緩澆筑速度,以利于散熱,或摻木鈣、減水劑,以改善和易性,減少水泥用量。
d、避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土;必須在熱天澆筑時,可采用冰水或深井涼水拌制混凝土,或設置簡易遮陽裝置,并對骨料進行噴水預冷卻,以降低混凝土攪拌和澆筑的溫度。
e、分層澆筑混凝土,每層厚度不大于30厘米,以加快熱量散發,并使溫度分布均勻,同時也便于振搗密實。
f、大體積混凝土適當預留一些孔道,采取通冷水或冷氣降溫。
g、大型設備基礎采取分塊分層間隔澆筑(間隔時間5~7天)分塊厚度1~1.5m,以利水化熱散發和減少約束作用;或每隔20~30m留一條0.5~1.0m寬的臨時間斷縫,40天后再用干硬性細石混凝土澆筑,以減少溫度收縮應力。
h、澆筑混凝土后,表面應及時用草袋、鋸末、砂等覆蓋,并灑水養生。深搞基礎可采取灌水養護(或在混凝土表面四周砌一皮磚進行灌水養護)。夏季應適當延長養護時間,使之緩慢降溫。在寒冷季節,混凝土表面應采取保溫措施,以防寒潮襲擊。拆模時,塊體中部和表面溫差不宜大于20℃,以防止急劇冷卻造成表面裂縫。基礎混凝土拆模后要及時回填。
i、在巖石地基或較厚大的混凝土墊層上澆筑大體積混凝土時,可在巖石地基或混凝土墊層上澆瀝青膠并撒鋪5mm厚或鋪二層瀝青油氈紙,以消除或減少約束作用。
j、蒸汽養護構件時,控制升溫速度不大于25℃/小時,降溫速度不大于20℃/小時,并緩慢揭蓋,及時脫模,避免引起過大的溫度應力。
4)治理方法:
a、溫度裂縫對鋼筋銹蝕、碳化、抗凍融(有抗凍要求的結構)、抗疲勞(對受動荷載構件)等方面有影響,故應采取措施治理。可以采用涂兩遍環氧膠泥或貼環氧玻璃布,以及抹、噴水泥砂漿等方法進行表面封閉處理,對有防水、抗滲要求的結構,縫寬大于0.1mm的深進或貫穿性裂縫,應根據裂縫可灌程度,采用灌水泥漿或化學漿液(環氧、甲凝或丙凝漿液)方法進行裂縫修補,或者灌漿與表面封閉同進采用。寬度不大于0.1mm的裂縫,由于后期水泥生成氫氧化鈣、硫酸鋁鈣等類物質,能使裂縫自行愈合,可不處理或只進行表面處理即可。
4、不均勻沉陷裂縫:
1)現象:
不均勻沉陷裂縫多屬貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關,有的在上部,有的在下部,一般與地面垂直或呈30°~45°角方向發展。較大的不均勻沉陷裂縫,往往上下或左右有一定的差距,裂縫寬度受溫度變化影響較小,因荷載大小而異,且與不均勻沉降值成比例。
2)原因分析:
a、結構、構件下面的地基未經夯實和必要的加固處理,混凝土澆筑后,地基因沒水引起不均勻沉降。
b、平臥生產的預制構件(如屋架、梁等),由于側向剛度較差,在弦、腹桿件或梁的側面常出現裂縫。
c、模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動,以及過早拆模,也常導致不均勻沉陷裂縫出現。
3)預防措施:
a、對松軟土、填土地基應進行必要的夯實和加固。
b、避免直接在松軟土或填土上制作預制構件,或經壓夯實處理后作預制場地。
c、模板應支撐牢固,保證有足夠強度和剛度,并使地基受力均勻。拆模時間不能達早,應按規定執行。
d、構件制作場地周圍應作好排水措施,并注意防止水管漏水或養護水浸泡地基。
橋梁工程中裂縫種類歸納起來可分為三種:一是由外荷載引起的直接應力裂縫,即外荷載引起的直接應力產生的裂縫;二是由外荷載引起的次應力裂縫,即是指由外荷載引起的次生應力產生裂縫;三是變形應力引起的裂縫,這主要是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等引起結構變形,變形受到約束時便產生應力,當此應力超過混凝土極限強度時就產生裂縫。這些裂縫產生的原因是多方面的,主要有設計原因、施工原因、材料性質的原因,此外,外部環境等因素的影響也會產生裂縫。
1.1設計方面原因。
主要是設計疏漏,計算假設受力與實際受力不相符、計算模型不合理、外部荷載考慮不周全等等。
1.2施工方面原因。
不按設計圖紙施工,使結構受力模型與設計不相符;施工中混凝土振搗不密實、初期養生不夠、拆除支架順序不正確;不加限制地堆放施工機具、材料,超過計算荷載;不根據預制結構受力特點合理起吊、運輸、安裝;施工蠻干、不合理使用,亂開孔、亂埋預埋件、亂開槽、亂支牛腿,受車輛、船舶的撞擊等都會產生裂縫。
1.3材料性質原因。
水泥的反常凝固、反常膨脹、離析與泛漿以及水泥的水化熱不按規范施工;混凝土在硬化初期的體積變化和后期的干縮,若養生不充分;混凝土骨料的配合比、密度、空隙率、彈性模量等不合適,所有以上原因也會導致裂縫的產生。
1.4外部環境原因。
溫度與濕度的變化、混凝土構件內外溫差、內部鋼筋的銹蝕、受鹽類的化學腐蝕,車輪的磨損、地震荷載、地基變形及沉降等外部環境影響也會產生裂縫。
2.橋梁工程裂縫的預防
裂縫是混凝土本身具有的一種材料特性,讓它完全不發生是不可能的。長、大、薄、高強的混凝土構件是最易產生裂縫的混凝土構件,而橋梁工程許多結構具備其中一個或多個特點,如50mT梁預制具有“長、大、薄、高強”四個特點;連續剛構具有“大、薄、高強”三個特點;橋面鋪裝具備“大、薄、高強”的特點;承臺具備“大”的特點;防撞護欄具備“長、薄”的特點;空心薄壁墩具備“薄、高強”的特點等。預防混凝土裂縫是在掌握一定基礎資料的前提下,通過科學預測及計算,優化設計施工方案,合理地組織施工,才能避免混凝土構件中出現裂縫。
2.1橋梁工程裂縫的預防。
2.1.1優化設計。
2.1.1.1改善配筋。
(1)薄壁結構配筋中增設防裂筋,一般用小直徑鋼筋(φ8~φ14),小間距布置(@10~@15cm),明顯地提高混凝土抗裂性。
(2)大體積混凝土配筋中增設溫度筋,分層布置,一般用小直徑、小間距布置,提高混凝土抵抗溫度應力所引起的混凝土變形。
(3)結構的轉角處、錨固斷面、構件形狀突變處、預留孔道處、受力鋼筋截斷處等容易出現裂縫的部位增設抗裂筋,較大孔洞有條件時可在周邊設置護邊角鋼。改善應力集中,防止裂縫的出現。
2.1.1.2增加應力釋放途徑,減少內外約束。
(1)設立應力釋放縫:在斷面小的結構中(如防撞護欄)按受力特點規則地增設應力釋放縫。在采取分層或分塊澆筑大體積混凝土中,合理設置水平或垂直施工縫。
(2)設置后澆縫:當大體積混凝土平面尺寸過大時,可以適當設置后澆縫,以減小外應力和溫度應力;同時增加混凝土散熱面積,降低混凝土的內部溫度。
(3)設置滑動層及緩沖層:對大體積混凝土基礎與巖石地基,或基礎與厚大的混凝土墊層之間設置滑動層,如采用平面澆瀝青膠鋪砂、或刷熱瀝青、或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設置緩沖層,如鋪設30~50mm厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,釋放約束應力。
(4)在大體積混凝土內部預埋冷卻水管,預制T梁及連續剛構中以預埋預應力管道為冷卻水管,通入冷卻水,強制降低混凝土水化熱溫度。
(5)易發生裂縫的重要結構部位混凝土設計時外摻定量的纖維材料,提高混凝土的抗拉能力,避免裂縫產生。2.1.1.3結構方面。
(1)地質勘察精度可靠、試驗資料準確,防止因基礎技術資料與實際有誤造成不勻均沉降而產生裂縫。
(2)同一聯橋梁中,基礎結構類型盡量一致,防止因混合使用不同基礎類型或同時采用擴大基礎但基底標高差異大時而引起地基不均勻沉降從而產生裂縫。
(3)避免結構突變(或斷面突變),當不能回避時,應做局部處理,如轉角處做圓角,突變處做成漸變過渡。防止因應力集中而產生裂縫。
2.1.2確定最佳配合比。
2.1.2.1選用優質原材料。
(1)水泥:選用水化熱較低、收縮量較小、干縮值較小、高標號、早期強度較高的、含堿量較低的、初凝時間較長的水泥,以減少水化熱量總量,減小溫差變化幅度,減少水泥水化時收縮量,增強水泥膠和物的早期強度,從而避免因溫差、干縮等原因產生裂縫。
(2)粗細集料:選用吸水率較小、收縮性較低、級配良好的骨料,控制骨料中云母、含泥量、有機質和輕物質和硫化物的含量,以減少骨料的收縮,增強混凝土強度。
2.1.2.2確定最佳配合比。
(1)水灰比:一般來說用水量越大,水灰比越高,混凝土干縮越大。水灰比一般控制在0.5以下。
(2)外摻礦物粉:為減小混凝土中水泥含量,減少水化熱及收縮,一般采取外摻粉煤灰等礦物粉,替代混凝土中部分水泥含量,礦物粉摻配比例宜占膠凝總量的1/4。
(3)外加劑:摻加高效減水、增塑、緩凝劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,減少水化熱總量,減少混凝土干縮,推遲熱峰的出現時間。
2.1.3定量預測。
計算大體積混凝土溫度、應力、平均整澆長度(伸縮縫間距),確定混凝土內外最大溫差、最大應力、最長伸縮縫間距,當其超過混凝土極限抗拉強度時,需在施工方案中采取降溫、延長溫度變化時間,或增加應力釋放途徑,或增加伸縮縫來避免產生裂縫。計算支架及模板的剛度及撓度,防止因支架及模板的下沉而引起混凝土在未形成強度前不均勻沉降而產生裂縫。
2.1.4合理施工。
在混凝土結構立模、澆筑、預制構件運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,必須合理組織施工,防止因施工原因產生裂縫。
2.1.4.1混凝土立模與支架。
模板與支架必須具有足夠的強度和剛度。支架設置在具有足夠強度的地基上,防止因不均勻沉降而產生裂縫。在支架拆除時,施工順序正確,避免由于產生瞬時動荷載而導致的對結構產生沖擊作用而產生的裂縫。
2.1.4.2混凝土澆筑。
(1)混凝土施工時,必須嚴格按照規范施工,盡量克服由于材料性質所產生的裂縫。
(2)混凝土攪拌與運輸時,要合理確定施工時間的長短,防止混凝土水灰比加大,避免混凝土凝結硬化時收縮量增加,防止水分蒸發過多,引起混凝土塌落度過低,使混凝土出現不規則的收縮裂縫。
(3)混凝土振搗時,防止過振、漏振及振搗不密實,嚴禁出現混凝土中粗細骨料不均勻、硬化后沉落過大及成型后出現蜂窩、麻面、空洞,導致鋼筋銹蝕等現象,避免混凝土抵抗裂縫的抗拉強度降低、塑性收縮及成為荷載裂縫的起點。
(4)混凝土分層或分段澆筑時,接頭部位處理好,防止在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫。澆筑時分層適度,使混凝土中水化熱合理散發。
(5)混凝土初期養護時不得急劇干燥或早期受凍,防止混凝土與大氣接觸的表面上出現不規則的收縮裂縫、局部剝落,或脫模后出現空鼓現象。
(6)在長、高較大而寬度較小(一般小于80cm)、配筋較多、預留孔道較多的結構(如50mT梁腹板、懸臂澆筑連續剛構腹板等)混凝土澆筑振搗時,采用多種方法澆筑,可避免振搗控制不力及蜂窩、麻面、空洞的產生。2.1.4.3預制構件運輸、堆放、吊裝。
預制構件堆放時,支承墊木在一條垂直線上,懸臂不能過長,運輸過程中防止劇烈顛撞,吊裝時吊點位置恰當,在剛度較小的方向設置可靠的加固措施等,均可避免應力裂縫的產生。
2.1.5實時監控。
2.1.5.1支架及模板變形監控。
對于重要結構部位,如懸臂施工剛構0#塊支架、掛藍、連續箱梁滿堂支架等施工前要進行等荷載預壓,實際測得變形值,施工時據實測變形值預設預拱度。
澆筑混凝土過程中,專人負責檢查支架及模板穩定性,準備必需的工具、材料,在發現變形時,在混凝土處于流態時及時支護。
2.1.5.2混凝土配合比監控。
實測粗細骨料含水量,計算出施工配合比。攪拌過程中,水量通過時間來控制,粗細骨料及水泥、外摻礦粉通過電子計量來控制,外加劑通過量杯保證按施工配合比攪拌混凝土,嚴禁隨意更改水灰比。
2.1.5.3溫度監控。
(1)控制混凝土入模溫度低于30℃,實時監控構件中混凝土終凝前內外溫度,尤其是澆筑后1天~3天內水化熱高峰時。
(2)實測循環冷卻降溫管進出口水溫,據內外溫差值確定冷卻水流量、冷卻水溫度,保證混凝土內外溫差在規范允許范圍內。
3.裂縫處理
對于已經產生的裂縫,需要根據實際情況采取不同的方法進行處理。一般來說,混凝土裂縫的處理方法通常主要有:表面修補法,灌漿、嵌逢封堵法,結構加固法等。
3.1表面修補法。
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂,通常采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
3.2灌漿、嵌逢封堵法。
灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中,膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。
嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.3結構加固法。
當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
3.4混凝土置換法。
混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
4.結語
總之,要減少橋梁裂縫,首先應從設計入手,然后抓好施工中的每一道工序的質量,并對混凝土材料及外部環境多做調查、研究與實驗,把裂縫的危害降低到最低程度。
【摘要】本文闡述了橋梁工程中混凝土裂縫產生的種類及原因,提出了預防措施及處理方法。
【關鍵詞】橋梁;混凝土;裂縫;原因分析;預防措施;處理方法
【Abstract】Inthisarticle,cracksinconcretebridgeconstructiontypesandcausesandrecommendingpreventivemeasuresandtreatment.
【Keywords】Bridge;Concrete;Crack;Reasonanalysis;Preventivemeasures;Treatment
參考文獻
[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京:中國建筑工業,1997
關鍵詞:橋梁施工混凝土裂縫原因措施
引言
隨著我國橋梁技術的突飛猛進,大體積混凝土在橋梁結構中的應用也越來越廣泛。混凝土是應用最廣泛最重要的工程材料之一,具有取材廣泛、價格低廉、抗壓強度高、耐火性好、不易風化、養護費用低等優點,可以預計隨著我國基礎設施建設規模的迅猛發展,其應用領域還會進一步拓寬。在應用混凝土材料進行建筑結構、公路、橋梁及隧道等工程建設中,人們也發現,混凝土開裂是最常見的一種病害,并且已成為影響工程結構使用壽命的重要影響因素之一。在混凝土橋梁結構上產生的各種各樣的裂縫,形成的原因也是千差萬別,因此其危害性也會有顯著的差異。
一、橋梁施工中混凝土裂縫概述
一般來講,橋梁施工中混凝土裂縫可分為溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、沉降引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、施工材料質量引起的裂縫及施工裂縫等。①溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質,當外部環境或結構內部溫度發生變化時.混凝土將發生變形,一旦變形受阻,則會在結構內產生拉應力.當拉應力超過混凝土抗拉強度時,即產生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中。溫度應力可以達到甚至超出活載應力。②收縮引起的裂縫收縮裂縫是混凝土因收縮而發生的體積變化,它主要包括塑性收縮裂縫和干縮裂縫。塑性收縮裂縫主要發生在初凝開始,進行養護之前.此時水泥水化反應劇烈,會出現泌水和水分急劇蒸發,混凝土失水收縮。收縮時,表層受到深層混凝土以及模板、鋼筋的制約,使由軟變硬中的塑態混凝土產生拉應力,從而形成微裂縫。而干縮裂縫則多發生在混凝土硬化前后.此時混凝土表層水分散發快,內部散發慢,因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內部混凝土的約束.致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土受到的拉應力超過其抗拉強度時,就會產生收縮裂縫。③沉降引起的裂縫由于基礎產生豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結構中產生附加應力。當其超過混凝土結構的抗拉強度時,結構開裂。④鋼筋銹蝕引起的裂由于混凝土質量較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表而,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介人.鋼筋中鐵離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞。鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應,其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約24倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,導致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,使得鋼筋有效斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱。結構承載力下降,并將誘發其他形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導致結構破壞。⑤凍脹引起的裂縫混凝土構件是非勻質密實構件,其內部存在各種空隙,當處于吸水飽和狀態的混凝土溫度低于0℃時,內部水分凍結,體積膨脹9%,使混凝土因膨脹而產生拉應力導致裂縫出現。冬季施工時,對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施,也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。溫度低于0℃和混凝土吸水飽和,是發生凍脹破壞的必要條件。另外,當混凝土中骨料空隙多、吸水性強,骨料中含泥土等雜質過多;混凝土水灰比偏大、振搗不密實;養護不足使混凝土早期受凍等,均可能導致混凝土凍脹裂縫。
二、裂縫控制措施分析
2.1加強溫度控制,改善混凝土裂縫充分改良骨料的配置,適當增加添加劑,盡可能采用干硬性混凝土進行橋梁施工,這樣可有效降低混凝土中的水泥成分。在混凝土的拌和過程中,在適當的時候將水灑在碎石上,達到冷卻碎石的目的,從而降低了混凝土澆注時的溫度。尤其在夏天的施工中,必須減少混凝土的澆注厚度,利用澆注層的面積,充分散熱。適當條件下,可在混凝土內部敷設降溫水管,達到全面降溫混凝土的目的。對于施工工序的安排,必須時間合理。對于混凝土暴露面積,要適宜。對混凝土來說,其性能的好壞常常異常重要,選擇高性能的混凝土,增加抗裂效果,避免表面干縮程度大的混凝土應用于橋梁施工中。塑性沉降裂縫在施工中常常見到,所以在施工中必須加強基礎處理,合理對支架進行布置。就支架來說,必須用面積法測定表面受力,采取預壓措施,來減低非彈性形變的產生。在混凝土中添加減水劑,這樣的話能避免泌水,增加了混凝土保護層厚度,在橋梁施工中,有必要采取二次抹面。對于塑性收縮裂縫而言,其主要的防治方法是加強混凝土的早期養護,然后降低混凝土中水分增發的速度。此方法具體是用麻袋以及海綿等物質覆蓋混凝土結構的表面,對混凝土進行澆水濕治。溫度裂縫的防治措施,主要是加強注意施工中混凝土澆注時間以及速度,在澆注過程中控制溫度。在夏季而言,混凝土骨料必須進行灑水,而在冬季施工中,混凝土表面采取保溫措施。
2.2施工控制嚴格控制混凝土施工配合比,根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水灰比和水泥用量,要求監理嚴格監督控制。把好質量關,選擇級配良好的石子,控制砂的粒徑及含量,適當減少空隙率以減少混凝土收縮量,從而加強混凝土抗裂強度。養護實踐證明,混凝土養護工作,是整個施工過程中非常重要環節,忽視對混凝土的養護,既會降低混凝土的強度,又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產生裂縫。更重要的是在高溫下施工,應經常澆水養護,一來可減少溫度產生的裂縫,二來可降低由于混凝土的收縮而產生的約束應力,有效控制裂縫。
2.3裂縫修補
2.3.1表面修補裂縫的修補方法通常是表面修補,其優勢十分明顯,常常處理表面裂縫以及深度裂縫,而且對于混凝土的結構承載力影響很小。表面修補法,作為裂縫修補的常用技術,一般來講,其做法就是表面涂漿,即在混凝土裂縫的表面涂抹水泥漿,有些橋梁工程中采用環氧膠泥進行表面涂抹,并為了滿足防腐需要,在裂縫涂漿后,采取刷漆措施。有些時候,表面修補完成后,往往由于應力的存在,使得混凝土裂縫繼續開裂,此時可在裂縫的表面粘附玻璃纖維布,確保裂縫修補完整。
2.3.2灌漿法當裂縫對于橋梁結構有嚴重影響的時候,或者橋梁對防滲有著一定的要求時,表面修補已不能滿足相關要求,必須采用灌漿法進行處理。所謂灌漿法,通常而言,是采用真空壓力設備將漿質料壓入裂縫中,漿質料隨著時間的推移,會達到硬化,硬化后的漿質料與混凝土形成具有穩定結構的整體,避免的裂縫的存在,并具備一定的密封性能。漿質材料通常有很多種,在工程中一般采用水泥漿或者環氧聚合物,對于裂縫比較嚴重的,可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作為漿質料。
2.3.3嵌縫法嵌縫法是裂縫修補方法中非常有效的方法。所謂嵌縫法,即在混凝土的裂縫處開槽,在開好的槽內填充止水材料,這樣既可對裂縫進行封堵,有利于裂縫外觀的平整。
2.3.4結構加固法在很多橋梁工程中,有些裂縫的產生,會嚴重改變混凝土結構性能,對橋梁壽命以及使用性能產生嚴重影響。此時對于橋梁混凝土裂縫,必須采取結構加固法來進行混凝土加固。結構加固法一般包括增加混凝土結構的截面面積、預應力加固、支點加固以及混凝土補強加固。:
三、結語
在橋梁施工中,混凝土裂縫是常見的問題,然而,裂縫的產生對橋梁壽命的影響是巨大的。必須在施工中,全面分析裂縫產生機理,控制施工溫度,對于產生的裂縫必須采取積極有效的措施,這樣才能確保橋梁質量。
參考文獻:
[1]韓素芳,耿維恕.鋼筋混凝土結構裂縫控制指南(第二版).[M].北京:化學工業出版社,2006.
(1)混凝土混合過程中水泥水化釋放熱量產生的裂縫。混凝土是由砂、石、水泥以及外加劑等混合相應的水進行硬化而形成的。水泥是混凝土混合過程中的重要材料,水泥遇水會水化產生大量的熱量,這些熱量充斥在混凝土的內部,造成混凝土內外溫度不一致乃至內部不同地方的溫度也不一致從而形成溫度差。在溫差很大的情況下,混凝土內部會產生不同程度的膨脹,進而導致變形,產生混凝土裂縫。這種混凝土裂縫是混凝土混合過程中必然會出現的,并且裂縫的走向、深淺以及位置等也不可控,難以提前進行控制和預防,只能夠通過減少水泥水化反應中產生的熱量來進行減少裂縫。
(2)混凝土硬化過程中產生的塑性裂縫。塑性裂縫一般在新澆筑的混凝土中產生,在混凝土硬化的過程中,由于天氣原因(包括高溫、大風等)造成混凝土表面快速大量失水后收縮,這種收縮程度超過了新凝混凝土本身的強度,所以形成了裂縫。塑性裂縫一般在混凝土終凝前于混凝土表面產生,裂縫在20cm到300cm之間,跨度較大,寬度通常在1到5mm之間。塑性裂縫受天氣的影響較為嚴重,所以我們控制塑性裂縫一般通過控制混凝土凝結的速度和環境來控制塑性裂縫的產生。
(3)混凝土凝合過程中產生的沉降收縮裂縫。沉降收縮裂縫是混凝土攪拌融合的過程中氣泡產生上升,卻由于受到鋼筋等阻礙難以排出,進而集聚在混凝土之中造成承重不均勻的現象而產生裂縫。同時,混凝土底部支撐模板間距過大或者不穩定也會使混凝土承重不均勻,進而產生裂縫。沉降收縮裂縫一般在混凝土硬化之前產生,呈豎向走向,一般與地面垂直或者與地面呈30—45度角,裂縫寬度也較小,一般都在0.5mm以下。
2混凝土施工裂縫防止措施
混凝土施工裂縫是混凝土施工過程中的常見現象,一些細小的裂縫對建筑物本身的承重能力、使用壽命等的影響較為細微,所以我們在此不做討論。而有些混凝土施工裂縫過大,不僅影響建筑物的美觀,還嚴重地影響了建筑物的承重能力和使用壽命,所以,我們需要重點對此種裂縫進行防止,以免造成嚴重的危害。
(1)對水泥水化產生的熱量進行防止。水泥水化過程中產生的熱量是混凝土內部裂縫產生的重要原因,我們可以從幾個方面來對水泥水化過程中產生的熱量進行防止。
1)用30%的粉煤灰替代水泥。水泥水化過程中會產生大量的熱量,而與其成分類似的粉煤灰由于在燃燒的過程中已經消耗了大量的熱量,所以在混凝土凝合的過程中不會再產生大量的熱量,因此我們可以運用30%左右的粉煤灰來代替水泥,以減少水泥水化過程中產生的放熱現象,從而避免混凝土凝合過程中由于內外部溫差過大產生的裂縫。
2)采用添加劑來減少水的用量。我們不僅可以通過減少水泥的用量來達到控制溫度、防止裂縫的目的,我們還可以通過采用添加劑來減少水的用量以達到控制溫度的目的。隨著當前科技的發展,很多減水劑也隨著需要而產生,這些減水劑能夠有效的減輕混凝土凝合過程中水的用量,從而到達減輕水泥水化反應放熱,防止裂縫的目的。在實際的建筑施工過程中,我們可以通過采用優質的減水劑以達到高效節水的目的,從而減輕水泥水化放熱,控制由于溫度差而產生的裂縫。
3)對混凝土進行溫度和濕度的養護。對混凝土進行溫度和濕度的養護能夠防治混凝土由于溫差過大、水分蒸發不均勻而產生的裂縫。通過在混凝土硬化的過程中通過噴水等對混凝土進行保溫和保濕養護,并且控制混凝土硬化的時間,避免混凝土硬化過快,能夠很好地防止混凝土裂縫。
(2)對混凝土施工過程中的塑性裂縫進行控制。
1)控制混凝土硬化過程中的自然環境。首先,避免在高溫的天氣環境下進行混凝土凝合,以避免混凝土表面水分流失過快產生裂縫。如果一定要在高溫的天氣環境下進行混凝土凝合,要采取的一定的方式對混凝土表面進行降溫,避免混凝土表面和內部的溫差過大。其次,避免在強風的環境下進行混凝土凝合。強風的環境也會造成混凝土表面水分流失過快進而產生產生裂縫,所以我們應該在混凝土凝合的過程中進行防風處理,以控制水分過快帶來的塑性裂縫現象。
2)控制混凝土凝合時間,避免因為凝結過快帶來的塑性裂縫。通過添加緩凝劑等來延緩混凝土的凝合時間,防治混凝土凝結過快。
(3)對混凝土施工過程中的沉降收縮裂縫進行防止的措施
1)選用合適的時長來進行混凝土攪拌。根據要求的混凝土性狀、攪拌混凝的環境以及混凝土各材料的性能來決定混凝土的攪拌時長,一般在1-3分鐘之間,具體情況具體分析。攪拌時間不可過長或者過短,過長或者過短都會影響混凝土的和易性與強度。
2)選用適宜的下料速度來澆筑混凝土。在混凝土澆筑的過程中,要根據實際攪拌的情況進行下料,一般選擇在前料攪拌均勻之后,如果下料過快,前料沒有攪拌均勻,就會造成原料堆積,原料搗拌不充分等,進而產生沉降裂縫。
3)將混凝土充分振搗以排出混凝土中多余的水分和氣泡。可以通過多次振搗的方式來將混凝土振搗密實。首先,對混凝土進行30s以內的振搗,具體振搗時間根據混凝土原材料的性狀等進行確定。其次,對特殊位置如梁、柱等進行分層澆筑,在混凝土澆筑的一個小時之后對其進行復振,以達到排除混凝土中水和空氣的最終目的,減少沉降產生的裂縫。
3結語
關鍵詞:商品混凝土配合比配筋率養護時間
一、商品混凝土現澆板裂縫出現的主要問題
(1)原材料的選用與檢驗環節失控;(2)混凝土配合比設計中試配的次數不夠,未經過收獲試驗進行論證;(3)混凝土生產運輸和泵送過程發生中斷且時間較長,質量失控;(4)鋼筋配置的現行標準不能滿足商品混凝土的抗裂要求;(5)現澆板中管線設置部位不合理出現的問題;(6)混凝土澆筑、養護及拆模施工過程中出現的問題。
二、相應的對策
1.嚴把原材料的質量與檢驗關
(1)水泥:必須具有出廠質量說明書(合格證),并對其品種、級別、包裝、出廠日期進行檢查,現場采樣經試驗合格后方可使用;亦采用水化熱較低、早期強度低、含堿量低、抗裂性能好的礦渣硅酸鹽水泥;同一構件,同一施工部位亦采用同一廠家、同一品種、同一強度等級的水泥。
(2)粗細骨料:粗骨料進場后,應按批檢驗其顆粒級配、含泥量、泥塊含量、壓碎指標及針片狀顆粒含量,必要時還應檢驗其他指標;粗骨料最大粒徑不宜超過板厚的1/3,且不得超過40mm。
(3)鋼筋進場后,進行外觀檢查并檢查合格證,按照見證取樣規定進行送樣,檢驗結果應滿足設計要求。
(4)拌制水:宜采用飲用水,水質應符合JGJ63混凝土拌合用水標準的規定,未經檢驗不得使用。
(5)外加劑:必須具有出廠質量證明書,并按批驗收合格后分類存放,不得混放和混入雜物,選用時應根據混凝土性能要求及施工條件,結合混凝土原材料性能、配合比以及對水泥的適應性能等因素通過試驗確定其摻量;在保證混凝土強度的前提下,可加入水泥用量的2.5%緩凝減水劑,減少水泥用量,降低水灰比、減少水化熱,從而減少混凝土的自收縮。
2.優化混凝土配合比
(1)根據設計要求進行多次試配,并進行收縮試驗,通過對比確定最終配合比;配合比中水灰比不宜大于0.6,水泥用量不宜小于300kg。(2)采用引氣型外加劑,其混凝土含氣量不宜大于4%,以免降低混凝土強度。(3)當發現原材料質量有較大變化時,應重新進行試配,調整配合比;根據具體的施工條件,確定適宜的坍落度,病派人現場檢測,符合要求后方可使用,并建立監控資料。
3.嚴把混凝土生產質量關
(1)上料人員要嚴格按照混凝土配合比進行原材料的計量,確保計量的準確性;攪拌混凝土時,按照投料順序進行攪拌,攪拌時間根據攪拌工藝及攪拌設備確定,拌合要均勻,以保證混凝土有良好的和易性。(2)混凝土在運輸和泵送過程中,嚴禁往運輸車筒體和泵機料斗內任意加水;混凝土運至現場時,如拌合物出現離析或分層現象,應使攪拌筒高速旋轉,進行二次攪拌;混凝土泵送應連續進行,如必須中斷,中斷時間不得超過混凝土從攪拌至澆筑完畢允許的延續時間,且不得超過混凝土的初凝時間;如停泵超過15min,應每隔4~5min開泵一次,每次使泵正轉或反轉兩個沖程,防止輸送管內混凝土拌合物離析或堵塞。
4.增大配筋率,以增加結構抗裂性
(1)當現行標準不能滿足商品混凝土抗裂要求時,可按現有標準增大配筋率,用以增加結構抗裂性;在溫度、收縮應力較大的現澆板區域內,鋼筋間距易取為150mm~200mm,病應在板的未配筋骨表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%;溫度收縮鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置,也可另行布置構造鋼筋網,并與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接或錨固。(2)優先選用延性較好的鋼筋,若選用I級鋼,張拉率不得大于6%;加強鋼筋成品保護,澆筑人員不得直接踩在鋼筋網片上,要設置架空板使澆筑人員與鋼筋網片隔離,設置馬登將鋼筋墊起,保證鋼筋無彎曲、位移變形。
5.混凝土板中線管設置部位的處理
現澆板線管必須傾斜軸線方向設置,特別要避開橫向布置;每隔1m設置40mm小馬登,保證線管與鋼筋可靠隔離;線管上部距上表面10mm處設置間距200mm的寬鉛絲網片,加強現澆板混凝土薄弱部位的抗裂性。
6.加強混凝土澆筑及養護過程中的監控
(1)針對商品混凝土現澆板伸縮較大的特點,澆筑混凝土時每隔30m左右設置后澆帶。(2)混凝土澆筑中,下落高度不超過1.5m,混凝土不得成堆,及時出料、及時成活,以免產生離析現象,使得現澆板配料不均;嚴格按照操作規程進行施工,選擇熟練的混凝土振搗工人,掌握好振搗時間,以保證混凝土振搗均勻、密實,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工記錄。(3)混凝土澆筑成型后,應及時覆蓋塑料薄膜,避免水分蒸發;澆筑1h~2h后對混凝土二次振搗,以消除收縮裂紋及表面泌水,2h~3h后進行二次壓面,并適時用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4)混凝土養護時間不得少于7d,對有抗滲要求的混凝土養護時間不得少于14d;留置混凝土同條件試塊,并設專人檢測混凝土強度增長情況,在其強度未達到1.2Mpa時,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。(5)嚴格按照GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規范中的強度要求確定模板拆除時間,拆模時要輕拿輕放,不得對樓層形成沖擊荷載,拆除的模板和支架要分散堆放并及時清運。超級秘書網
三、效果驗證
1.采取以上對策進行商品混凝土的施工,取得了良好的經濟、社會效益以及質量效果,受到了建設單位、監理單位的一致好評,為創優工程奠定了基礎。
2.通過在日照市水木清華小區中的運用,針對商品混凝土收縮性較大的特點從結構設計、原材料控制到施工過程中的控制等各個環節入手,減少和預控了商品混凝土的收縮,增強其抗裂性。
3.消除了商品混凝土現澆板裂縫,基本解決了由此引氣的鋼筋銹蝕、地面滲漏等質量問題,提高了結構安全性、耐久性及使用功能,未今后在施工中出現的各種質量問題提供了解決問題的方法與途徑。
關鍵詞:屋面裂縫事故處理
1工程概況
某幼兒園1995年8月開工,于1996年12月竣工交付使用,建筑面積1643m2,為一幢3層框架及部分磚混結構建筑。鋼筋混凝土梁式樁基,三層局部樓面及屋面為井字梁結構。于1999年3月發現①~⑤軸、A~D軸間井字梁兩側屋面板底以下部位出現多道肉眼可見的垂直裂縫。在清除表面粉刷層后發現裂縫沿構件截面高度呈上寬下窄狀,寬度約0.5~1mm,多為表面裂縫,基本未貫穿梁底,且大都分布在跨中區域,在LB梁上的分布多于LA1及LA2梁,同時井字梁的周邊梁與其下砌體結構產生了明顯的錯位.
2裂縫原因分析
(1)該樓共設8個沉降觀測點。根據基礎沉降觀測結果,由于為樁基礎,沉降量均較小,最大沉降量10.4mm,最小沉降量9.3mm,最大差異沉降僅1.1mm,故可排除基礎沉降量過大引起梁體裂縫的可能。
(2)對梁體進行回彈測得混凝土強度等級達到C20,符合原設計要求,故可排除梁身混凝土強度等級不足引起梁體開裂的可能。
(3)該井字梁結構系夏季施工,原定屋面做法為剛性防水層上用1∶10水泥珍珠巖找坡,再做架空層隔熱,而后考慮鋁白色SBS具有反光、防漏的雙重作用,而改用鋁白色塑膜面SBS防水卷材替代架空層。通過實地檢查發現,該防水材料已老化變質,其上鋁白色也已退盡。寧波地區冬季最低室外溫度在-5℃左右,室內溫度可達到10℃,夏季室外溫度可達到38℃左右,在陽光直射處則可達到45℃以上,室內溫度為30℃左右。該井字梁層面上雖做有珍珠巖找坡層,但厚度較薄,且其上SBS已失去原有的反光作用,故該層面保溫性較差,梁體的室內外溫差無論冬夏季至少在10℃以上。
3設計計算的復核
現以LB梁為例進行裂縫寬度復核。該構件的裂縫控制等級應為三級,最大裂縫允許寬度為0.3mm。復核工作分兩部分進行。
(1)按受彎構件驗算梁體裂縫寬度,其最不利情況應是荷載效應與溫度效應產生的彎矩疊加。因該梁是夏季施工的,冬季則產生收縮變形,梁頂與梁底的溫差使梁頂收縮大于梁底,因此,冬季溫度效應產生的跨中彎矩與荷載效應產生的跨中彎矩是同號的,即冬季二者的影響是疊加的。
經計算得屋面綜合荷載q=7.58kN/m2,區格的長a和寬b分別為3.4m和3m,則荷載效應產生的彎矩
Ml=0.34qa2b=0.34×7.58×3.42×3=4kN·m
而由構件上下表面溫差產生的溫度彎矩Mt:
Mt=EIαΔt/h=Ebh2αΔt/12=2.55×104×250×700×700×10^-5×10/12=26000000N·mm=26kN·m
其中E為C20混凝土彈性模量取2.55×104N/mm2;α為C20混凝土線膨脹系數,取1×10^-5,I為構件截面慣性矩,矩形時為bh^3/12,(b為構件寬250mm,h為構件高度700mm);Δt為構件上、下表面溫差,取為10℃。
因而M=Ml+Mt=89.4+26=115.4kN·m
按《混凝土設計規范(GBJ10-89)》受彎構件公式算得最大裂縫寬度Wmax=0.215mm<0.3mm。
(2)按受拉構件驗算梁體裂縫寬度。由于該梁為夏季施工,冬季則產生收縮變形,但受支座的約束,在混凝土內產生拉應力。如夏季施工時的溫度為35℃,冬季按0℃計算,則冬夏溫差將達35℃左右。如近似按軸心受拉構件驗算,則可算得最大裂縫寬度Wmax=0.82mm>0.3mm。
由計算過程中得知,溫度變形產生的伸縮應力很大(本例為781kN),雖然計算中已考慮了鋼筋混凝土構件同磚混結構的協同變形因素,但由于兩者的線膨脹系數不同,磚混部分還是對構件產生了較大的約束。
(3)很明顯,本工程屋面井字梁側面出現裂縫的主要原因是由于冬夏季溫差引起的混凝土收縮變形以及冬季室內外溫差所產生內力效應的影響疊加于荷載效應的綜合作用結果。因該梁是在夏季施工的,而且保溫隔熱措施較差,在冬季的低溫下,沿梁長方向產生收縮。當收縮變形受到支座的約束時,在梁體內產生了拉應力。由于混凝土的抗拉強度較低,當拉應力超過抗拉強度時,便產生裂縫。此外,設計中沒有按構件由于溫度收縮變形引起的拉應力進行抗拉強度驗算,抗拉筋明顯不足,也是導致井字梁構件裂縫的主要原因之一。由于LA1、LA2梁配筋大于LB梁,故裂縫在LB梁上分布較廣。
4處理措施
該工程從竣工到發現裂縫已經過兩年多時間,此后又經過近三個月的現場裂縫發展的觀測,證實裂縫的開展已處于穩定狀態。引起構件裂縫的主要因素——混凝土收縮變形由于各種井字梁及其支承系統的協調變形已趨穩定,同時按溫度效應與荷載效應組合驗算構件抗彎強度證明梁截面承載力能夠滿足使用要求,故工程上僅按溫度裂縫的因素對構件作了如下處理。
(1)改善屋面保溫性能。考慮到原有屋面防水材料SBS已老化變質,為防止屋面滲漏,揭去重做。同時重新在屋面上鋪設了架空層,以降低梁體的冬夏季溫差與室內外溫差。
(2)鑒于構件裂縫寬度較小,故采用表面處理法施工。具體方法為:鑿去裂縫兩側各寬5cm范圍內的粉刷層,對裂縫處用水沖洗,然后刷摻有107膠的水泥漿,最后用1∶2水泥砂漿抹平鑿出的凹槽。對井字梁邊梁與支承墻體間的錯位處,先貼上寬300mm的鉛絲網,再用水泥砂漿進行重新粉刷。同時在構件修補后經過一年左右的跟蹤觀測,沒有發現新裂縫產生,因此可以認定以上分析結果以及裂縫處理方法是正確的。
5結束語
對于象井字梁構件這類體量較大,相互之間約束又較多的混凝土構件,為防止產生溫度裂縫可采取如下一些措施:
(1)選擇適宜的季節澆注混凝土。因為混凝土的抗拉強度較低,為防止其收縮變形使梁體內產生拉應力,應盡量選擇溫度低的季節澆注。必須在熱天澆筑時,可采用冰水或深井水拌制,或設置簡易的遮陽裝置,并對骨料進行噴水預冷卻,以降低混凝土的攪拌和澆筑溫度。
(2)選用水化熱小和收縮小的水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥),選用級配良好的骨料,并嚴格控制砂、石子的含熱量,盡量降低水灰比,合理使用減水劑,加強振搗,以減少水化熱,提高混凝土的密實性和抗拉強度。
(3)做好保溫隔熱工作,盡量減少構件的冬夏季溫差和室內外溫差。
1、交通工程施工混凝土裂縫類型和原因分析
交通工程涉及到的內容比較,其中比較突出的就是道路橋梁工程的施工,在交通工程施工中,由于受到諸多因素的影響,就存在著施工裂縫質量問題,裂縫類型也比較多樣,筆者就對這些裂縫類型以及產生的原因進行簡要分析。
1.1 荷載裂縫類型及產生的原因
交通工程施工混凝土裂縫類型中,荷載裂縫是比較重要類型,在道路橋梁施工中承受比較大的動靜荷載,如果超過了道路橋梁自身的承受能力就會產生裂縫[1]。在荷載變化下也會引起次生應力產生次生裂縫。這些裂縫不會對道路橋梁工程的安全產生直接未接,但受壓區的混凝土會出現起皮以及短裂縫,如果不能及時性對其采取措施進行防治,就會對道路橋梁的結構穩定安全帶來威脅。
1.2 收縮裂縫類型及產生的原因
混凝土裂縫類型中收縮裂縫是較為常見的,結合不同原因也有著不同類型,有塑性收縮以及干縮和自生收縮等類型。發生比較多的就是塑性收縮,在混凝土的養護中發生頻繁。主要就是混凝土水化反應比較劇烈,骨料自重情況下出現吸塵,造成混凝土失水收縮,在這一過程中就會沿著鋼筋方向產生裂縫。在鋼筋混凝土構件當中鋼筋對混凝土收縮產生約束作用,這會進一步加劇裂縫產生。
1.3 沉降裂縫類型及產生的原因
由于在施工中對道路橋梁施工要求比較高,在其承載能力的要求上就有著嚴格要求,在工程的基礎對其承重要求不能得以有效滿足的時候,就比較容易出現地基的沉降,這一不均勻的沉降就會造成混凝土構件產生附加力。在這一應力超過混凝土抗拉強度就會造成結構開裂,對道路橋梁的使用安全性造成很大威脅。
1.4 溫度裂縫類型及產生的原因
交通工程施工過程中,混凝土裂縫類型中溫度裂縫也是重要裂縫類型。這一類型的裂縫產生主要是混凝土的熱脹冷縮造成[2]。在混凝土的內外溫差比較大的情況下,混凝土體積就會產生變化,混凝土變形會受到約束,在內部就會產生應力,溫度的加劇變化在產生的應力超過混凝土自身的抗拉強度時候,就會產生溫度裂縫。結合混凝土施工角度,造成這一裂縫的主要因素就是水化熱散失比較慢,對混凝土的養護工作沒有做到位,從而就出現了這一類型的裂縫。
2、交通工程施工混凝土裂縫防治技術應用
為保障交通工程施工混凝土質量,對裂縫防治技術的應用就比較重要,筆者就交通工程施工混凝土裂縫防治技術應用提出了幾點方法,如下所述:
2.1 加強混凝土施工原材料的質量控制
保障混凝土施工質量,在原材料的質量控制上就要充分重視,要在滿足強度以及抗裂要求基礎上,對水灰比要盡量小,減少水化反應的熱量釋放,這樣就能減少裂縫質量問題出現。在對集料級配的選擇方面也要充分重視,選擇集料級配不能得以優化,就會影響混凝土的強度,會造成混凝土收縮加大[3]。對粗細骨料的質量要加強控制,最大化減少骨料中出現雜質。對水泥的型號選擇以及質量的控制要充分重視,選擇水化熱小的水泥材料。
2.2 充分重視混凝土施工技術的科學應用
避免混凝土裂縫出現,就要在混凝土施工技術的應用方面加強重視,對混凝土澆筑方面要注重優化,嚴格控制混凝土的入模溫度,在高溫季節的施工中,就要采用符合要求的低溫地下水進行拌和,并對碎石實施降溫處理,避免陽光暴曬[4]。混凝土澆筑前要實施坍落試驗,保障符合設計要求,在進行澆筑的時候可采用斜向分層以及薄層循環和二次振搗等工藝實施,混凝土澆筑每個分層進行布設兩道振動棒,首個可布置在混凝土入模處,對混凝土的振搗密實度要能保證,再個進行布設在斜向分層斜坡,對兩層混凝土整體質量要能保證。
2.3 科學對混凝土施工養護工作實施
避免出現混凝土裂縫,就要在混凝土養護工作方面能科學化實施。在立模施工混凝土方面,拆模也是比較重要的環節,要充分重視時間的有效控制,拆模的時候晝夜平均氣溫要注意觀察,混凝土養護環節是避免裂縫出現的重要環節,對于交通領域混凝土裂縫質量控制,就要能遵循施工規范的一般要求,對養護時間以及溫度和養護的濕度等進行充分重視,在路面紋理制作后半小時就要實施灑水養護方式,最大化減少干縮裂縫的出現。