通過近幾年來的現場實踐,及查閱相關的技術資料,對混凝土裂縫產生的原因、現場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施進行簡要的闡述。

一、裂縫產生的原因分析

混凝土中產生的裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,原材料不合格(如堿骨料反映),模板變形,基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水熱化熱,內部溫度不段上升,在表面引起拉應力,后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝上的約束,又會在混凝土內部出現拉應力,當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現裂縫。許多混凝土的內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生劇烈變化。如養護不周、時干時濕,表面干縮形變受到內部混凝土的約束,也往往導致裂縫。混凝土是一中脆性材料,拉抗強度是抗壓強度的1/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形也只有(0.6~1.0)×104,長期加荷時的極限拉伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩定,及運輸和澆注過程中的離析現象,在同一塊混凝土中其拉強度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力只要是由鋼筋來承擔,混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構出現了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力,但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度,往往在混凝土內部引起相當大的拉應力,因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

二、溫度應力的分析

溫度應力的形成過程可分為以下三個階段:

(1)早期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約30天。這個階段有兩個特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土上彈性模量的急劇變化,由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內形成殘余應力。

(2)中期:自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止,這個時期中。溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在此期間混凝土上的彈性模量變化不大。

(3)晚期:混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。

根據溫度應力引起的原因可分為兩類:

(1)自生能力:沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非線性分布的,由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如,橋梁墩身,結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面的溫度低,內部溫度高,在表面出現拉應力,在中間出現壓應力。

(2)約束能力:結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而一起的應力,如箱梁頂板混凝土和護攔混凝土;這兩種溫度應力往往和混凝土上的干縮所引起的應力共同作用;想要根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下,需要依靠模型試驗或數值計算,混凝土的徐變使溫度應力有相當大的松弛,計算溫度應力時,必須考慮徐變的影響,具有計算這里就不在細述。

三、溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫,可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手,現場常用的措施如下:

(1)采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。

(2)攪拌混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。

(3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,最好控制在500mm以內,以便于表面散熱;第二層澆筑必須在第一段砼初凝前澆筑完畢。

(4)根據混凝土澆注面積,在混凝土上中下部設置一定數量測溫管,定時測定內外溫度,前4天每2h測一次,5-7天每4h測一次,8-15天每天一次,并及時記錄,確保混凝土內外溫差控制在25.以內,做到及時觀察,出現溫度超偏,可通過調整養護方式來降低溫差。

(5)規定合理的拆模時間,以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度,加強保溫養護措施,現場通常采取措施為混凝土澆注后先覆蓋一層塑料薄膜,用麻袋裝鋸末,厚度80~100

篇2:某鋼筋混凝土核芯筒裂縫控制措施

鋼筋混凝土核芯筒裂縫控制措施

核芯筒鋼筋混凝土有害裂縫可能產生的原因是多方面的。其控制的方法與我方在基礎工程裂縫控制中所采取的控制方法一樣,即采用綜合控制的方法來處理。主要分為材料控制、施工控制、結構構造控制、外部環境控制四個方面。

1材料控制

1.1原材料選用

為了控制或減少混凝土結構的有害裂縫,應妥善選定組成材料和配合比,以

使所配制的混凝土除符合設計和施工所要求的性能外,還具有抵抗開裂所需要的功能。

1)水泥:采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥;對大體積混凝土,采用中低熱硅酸鹽水泥。所用水泥的鋁酸三鈣(C3A)的含量小于8%。水泥質量符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175、《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》GB1344的規定。

2)骨料:選用潔凈、級配良好的中砂和級配良好、空隙率較小的粗骨料。骨料質量分別符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》JGJ52、《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》JGJ53的規定。同時要加強對骨料中的含泥量、泥塊含量和其他有害物質檢查。

3)礦物摻合料:為改善混凝土性能適量摻入礦物摻合料,所用摻合料分別符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596、《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》GB/T18046的規定。

4)外加劑:所用外加劑符合《混凝土外加劑》GB7086、《混凝土泵送劑》JC473的規定,并按《混凝土外加劑應用技術規程》GB50119的規定進行施工;選用外加劑時,必須根據工程具體情況做好水泥適應性及實際效果試驗。

5)水:符合《混凝土拌合用水標準》JGJ63規定。當使用混凝土攪拌站中的回收水時,應經過沉淀,去除砂石、泥漿,澄清后的水方可使用,并注意回收水中所含外加劑和其他有害物質對混凝土質量的影響。

6)鋼筋:所用鋼筋應分別符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499、《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB13778、《鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋》GB13014、《冷軋帶肋鋼筋》GB13778的規定。

1.2配合比設計

1)混凝土配合比按《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55的規定外,根據要求的強度等級、抗滲等級、耐久性及工作性等要求進行配合比設計,同時要考慮以下參數。

2)干縮率:混凝土90天的干縮率宜小于0.05%。

3)坍落度:在滿足施工要求的條件下,盡量采用較小的混凝土坍落度;采用泵送混凝土時,建筑物底部的混凝土坍落度宜控制在150±30mm,建筑物上部的混凝土坍落度宜控制在180±30mm。

4)擴展度:鋼管中的自流平混凝土的擴展度宜控制在550±75mm。

5)用水量:不宜大于180kg/m3。

6)水泥用量:根據不同設計強度等級,確定不同的水泥用量。高強混凝土不宜大于550kg/m3(含替代水泥的礦物摻合料)。

7)水膠比:應盡量采用較小的水膠比。混凝土水膠比不宜大于0.55。

8)砂率:在滿足混凝土工作性的前提下,應采用較小砂率。

9)泌水量:宜小于0.3ml/m3。

10)宜采用萘系、聚羧酸外加劑。

11)在箱基工程中建議采用混凝土的后期強度,降低混凝土的水泥用量以控制箱基的開裂。

2施工控制

鋼筋混凝土工程有害裂縫的產生,與施工技術措施是否合理有相當影響因素。在各道工序各個環節配置相應技能的熟練人員,按施工組織設計技術方案進行施工。

2.1模板的安裝和拆除

1)模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩定性,能可靠地承受澆注混凝土的自重、側壓力、施工過程中產生的荷載,以及上層結構施工時產生的荷載。

2)安裝的模板必須構造緊密、不漏漿、不滲水,并能保證構件形狀正確規整。

3)安裝模板時,為確保鋼筋保護層厚度,應準確配置混凝土墊塊或鋼筋定位器等。

4)拆除模板前,應對混凝土進行充分的澆水養護,拆除模板后,應馬上涂刷養護液。

5)底模及其支架拆除時的混凝土強度應符合設計的要求。

6)已拆除模板及其支架的結構,在混凝土強度達到設計要求的強度后,方可承受全部使用荷載;當施工荷載所產生的效應比使用荷載的效應更為不利時,必須經過核算并加設臨時支撐。

2.2混凝土的制備和運輸

1)采用預拌混凝土。其質量符合《預拌混凝土》GB/T14902的規定。

2)對品質、種類相同的混凝土,原則上要在同一預拌混凝土廠訂貨,如在兩家或兩家以上的廠家訂貨時,應保證各預拌混凝土廠所用主要材料及配合比相同,制備工藝條件基本相同。

3)混凝土運輸時,應能保持混凝土拌合物的均勻性,不應產生分層離析現象,運送容器應不漏漿,內壁光滑平整,并宜快速運輸。運送頻率,應保證混凝土施工的連續性。

4)運輸車在裝料前應將車內殘余混凝土及積水排盡。當需在卸料前補摻外加劑調整混凝土拌合物的工作性時,外加劑摻入后運輸車應進行快速攪拌。攪拌時間應由試驗確定。

5)運至澆注地點混凝土的坍落度和擴展度應符合要求。

6)由攪拌、運輸到澆搗入模,當氣溫不高于25℃,持續時間不宜大于90min,當氣溫高于25℃,持續時間不宜大于60min。當在混凝土中摻加外加劑時,持續時間據試驗另行確定。

2.3混凝土的澆搗

1)搗前檢查模板及其支架、鋼筋及其保護層厚度、預埋件等的位置、尺寸,確認正確無誤后,方可進行澆搗。

2)混凝土的一次澆搗量要適應各環節的施工能力,以保證混凝土的連續澆搗。

3)對現場澆搗的混凝土要進行監控,運至現場的混凝土坍落度不能滿足施工要求時,采用經試驗確認的可靠方法調整坍落度,嚴禁隨意加水。

4)澆搗剪力墻時,一次澆搗高度以混凝土不離析為準,一般每層不超過500mm,搗平后再澆搗上層,澆搗時要注意振搗到位,使混凝土填充至每個角落。

5)要注意混凝土澆搗的程序。澆搗時要防止鋼筋、模板、定位鋼筋等的移動和變形。

6)混凝土采用快插慢拔,梅花狀布點的方法震搗。每點震搗的時間在10~15秒。振搗要密實,不得漏振,也不得過振,更不得用振搗器拖趕混凝土。

7)分層澆搗混凝土時,注意使上下層混凝土一體化。應在下一層混凝土初凝前將上一層混凝土澆搗完成。在澆搗上層混凝土時,須將振搗器插入下層混凝土50mm左右以便

形成整體。

8)由于混凝土的泌水、骨料下沉,易產生塑性收縮裂縫,此時應對混凝土表面進行壓實抹光;在澆搗混凝土時,如高溫、太陽暴曬、大風天氣,澆搗后立即用塑料膜覆蓋,避免發生混凝土表面硬結。

9)對大體積混凝土,控制澆搗后的混凝土內外溫差、混凝土表面與環境溫差不超過25℃。

10)板類(含底板)混凝土面層澆搗完畢后,在初凝后終凝前進行二次抹壓。

11)按設計要求合理設置后澆帶,后澆帶混凝土的澆搗時間應符合設計要求。

12)施工縫處澆搗混凝土前,將接茬處剔鑿干凈,澆水濕潤,并在接茬處鋪水泥砂漿或涂混凝土界面劑,保證施工縫處結合良好。

2.4混凝土的養護

1)養護是防止混凝土產生裂縫的重要措施,必須充分重視,并制定養護方案,派專人負責養護工作。

2)混凝土澆搗完畢,在混凝土凝結后即須進行妥善的保溫、保濕養護,盡量避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動以及外力的擾動。

3)澆搗后采用覆蓋、灑水、噴霧或用薄膜保濕等養護措施;保溫、保濕養護時間,對硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,不少于7天;對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的混凝土,不少于14天。

4)底板和樓面等水平結構:混凝土澆搗收漿和抹壓后,用塑料薄膜覆蓋,防止表面水分蒸發,混凝土硬化至可上人時,揭去塑料薄膜,鋪上麻袋或草簾,用水澆透或蓄水養護。

5)在本核芯筒剪力墻等豎向結構中:混凝土澆搗完畢,達到一定強度(1~2天)后,必要時及時松動兩側模板,離縫約3~5mm,在墻體頂部架設淋水管,噴淋養護。拆模后,在墻兩側涂刷養護液,沿外墻周邊包裹聚乙烯彩條布等覆蓋物,避免陽光直照墻面,并連續噴水養護。

3結構構造控制

結構上的構造措施是控制混凝土有害裂縫產生的最有效措施。

在本工程核芯筒施工中,建議采取以下幾條措施對有害裂縫進行控制:

3.1在-18.00標高墊層處附加一層柔性隔離層

由于箱基底板直接支承于-18.00標高的中風化巖上,巖層對2m厚的箱基底板大體積砼有很強的約束力。在大體積混凝土冷卻收縮,徐變過程中,產生強大的摩阻力將導致底板開裂。

為此在墊層和基礎底板之間附加一層柔性隔離層,可以大大減少其約束力。從而減少有害裂縫產生的機率。柔性隔離層可以采用二氈三油或三元一丙,也可以采取瀝青砂的方法。

3.2在核芯筒外壁剪力墻中增加抗裂鋼筋網片,洞口處增加放射抗裂鋼筋

在結構設計時,設計師所關心的是豎向的結構受力鋼筋,對于環向鋼筋,大都僅作構造配筋處理。根據以往的施工實踐中發現環狀結構的有害裂縫主要是豎向裂縫。而混凝土的環向收縮是導致豎向裂縫發生的主要原因,為此在本工程橢圓形結構施工事中在筒體外壁鋼筋保護層內,布置Φ6mm的弧狀鋼筋網片;在洞口處增加抗裂放射細鋼筋的方法,來預控制高聳核芯筒結構豎向有害裂縫的產生。

篇3:鋼筋混凝土現澆樓板裂縫防治技術措施(2)

鋼筋混凝土現澆樓板裂縫防治的技術措施(二)

a、現澆板的混凝土應采用中粗砂。

b、混凝土應采用減水率高、分散性能好、對混凝土收縮影響小的外加劑,其減水率不應低于8%。

c、預拌混凝土的含砂率應控制在40%以內,每立方米粗骨料的用量不少于1000