混凝土构件范文

时间:2023-04-11 17:57:31

导语:如何才能写好一篇混凝土构件,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

混凝土构件

篇1

关键词:钢筋混凝土构件;安全性分析

在房屋安全鉴定中,需要对整幢房屋的结构构件进行安全鉴定,首先通过场踏勘进行外观检查,可能会发现钢筋混凝土结构构件各种质量问题,其中裂缝是最常见的现象之一对钢筋混凝土构件的分析工作主要包括对其变形情况,碳化情况以及产生裂缝等情况进行分析,这些情况的发生,会引起钢筋的腐蚀,影响施工材料的安全性,进而影响建筑物的承载能力,影响施工质量。因此,对钢筋混凝土构件的分析工作,是十分必要和必须的。

1 钢筋混凝土结构构件的成因

1.1 钢筋和混凝土的自身缺陷

钢筋和混凝土两种性质不同的材料组成,共同承受荷载作用,混凝土主要表现出塑性,浇筑成型过程中,自身存在随机分布、不同尺寸和类型的微裂缝,伴随着温度变形和收缩,在约束和粘结应力的共同作用下,混凝土内部产生拉应力,并在局部集中,当大于混凝土极限抗拉强度时,迫使微裂缝扩张成裂缝。不同种类的钢筋一方面意味着不同的钢筋强度值,另一方面代表着不同的轧制方法,因而产生不同的混凝土间的握裹力(即相对粘结特性系数)。带肋钢筋在钢筋受拉应力相同时可以减小钢筋混凝土构件裂缝开展宽度,因而当Wlim≥0.2mm时,常被设计人员采用,可以说混凝土自身的各向异性和受力的非连续性决定了裂缝与其之间的伴生关系。

1.2 钢筋混凝土施工因素

对施工人员和施工现场的管理,如果管理不当或管理不到位,均会严重影响施工质量。如偷工减料造成的构件尺寸偏小、钢材用量不足、钢筋绑扎或焊接不合要求、节点处理不当、踩踏受力钢筋等,甚至出现施工人员因专业水平较低无意识改变设计意图等。施工工艺不良或混乱会严重影响施工质量,如混凝土振捣不密实、不均匀导致混凝土塌陷、沉降,过度振捣导致析水、模板变形,混凝土分层或分段浇筑时接头部位处理不当,模板刚度不足或模板支撑局部沉降,拆模过早或工艺不当,后浇带施工表面处理不当等。

1.3 构造裂缝

构造裂缝很大程度上是由于设计不良和施工因素引起,是裂缝的一种常见形式,如建筑平面设计不规则,构件拐角处、断面突变处应力集中,导致裂缝;构件中线路管线布置、构造措施不合理等均会影响构件的承载能力。如PVC电线暗管在板中的布置削弱了板的有效截面,同时粘结力不足,极易导致分布裂缝;结构开

口部位和突出部位因收缩应力集中易于开裂等。

1.4 保湿养护不到位

据现场调查了解,混凝土浇注完毕后未能全面覆盖保湿养护,且构件本身也难确保在规定的期限内真正做到保湿养护.此外,这些工程梁体混凝土炭化深度亦较大,也说明前期养护措施不到位。由于保湿养护不到位,导致混凝土早期收缩加大是造成钢筋混凝土框架梁、次梁出现温度收缩裂缝的重要原因。

2 对钢筋混凝土构件碳化的分析

2.1 氧化碳渗入混凝土内部

混凝土拌和时,硅酸盐水泥的主要成份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,使孔隙液成为饱和碱性溶液外,大部分以结晶状态存在,成为孔隙液保持高碱性的储备。空气中的CO2气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道,气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中,与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进行中和反应。反应产物为CaCO3和H2O,CaCO3溶解度低,沉积于毛细孔中。混凝土表层碳化后,大气中的CO2继续沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处气相扩散,更深入地进行碳化反应,使得混凝土性能发生改变。

2.2 水和CO2

湿交替时,CO2与水长时间共同存在,CO2便会溶解于水,成为弱酸(H2CO3),致使混凝土碳化,若只有水,没有CO2;或只有CO2但没有水的情况下,混凝土便不易碳化。在郑州市国道220线郑州至白沙段改建工程桥梁普查中发现,所检各桥的立柱、盖梁及部分主梁均出现不同程度的碳化现象,检测的结果表明桥梁结构的钢筋混凝土保护层厚度一般在25~30mm范围,碳化深度往往都大于6mm,有些测区的碳化深度达到20mm以上。

2.3 室外露天环境

长期暴露于室外经受风吹日晒雨淋,大气中的CO2使混凝土表面碱性降低,形成碳化层,当碳化发展到钢筋表面,在潮湿空气条件下钢筋锈蚀不断发展,雨水和渗水经裂纹不断渗入构件加剧锈蚀发展,使锈皮分层且横向体积增大造成周围混凝土产生拉应力,引起混凝土开裂。特别是由于设计施工的原因而出现胀模露筋现象,强度达不到设计要求,使得构件碳化更加严重

2.4 混凝土标号、施工工艺、质量

周围的自然环境不是我们短时间内能解决的问题,我们也不能将桥梁与空气隔绝,在桥梁建设和维修中要解决钢筋混凝土桥梁中混凝土碳化这一问题,在保证混凝土标号、质量和施工工艺等的前提下,应该注意做好防水和排水,尽量使其处于干燥状态下。

3 对钢筋混凝土结构构件裂缝的分析

3.1 是结构性裂缝还是非结构性裂缝

弄清结构受力状态和裂缝对结构影响的基础上,才能对结构构件进行定性。结构性裂缝多由于结构应力达到限值、造成承载力不足引起的,是结构破坏开始的特征,或是结构强度不足的征兆,是比较危险的,必须进一步对裂缝进行分析。非结构性裂缝往往是自身应力形成的,如温度裂缝、收缩裂缝,对结构承载力的影响不大,可根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用等方面要求采取修补措施。

3.2 结构性裂缝的受力性质

结构性裂缝,根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种:一种是脆性破坏,另一种是塑性破坏。脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生,一旦出现裂缝,对结构强度影响很大。塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆,人们可以及时采取措施予以补救,危险性相对稍小。

3.3 缝的宽度、长度、深度

结构性裂缝不仅表征结构受力状况,还会影响结构的耐久性裂缝宽度愈大,钢筋愈容易锈蚀,意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏。一般室内结构,横向裂缝导致钢筋锈蚀的危险性较小,裂缝以不影响美观要求为度;而在潮湿环境中,裂缝会引起钢筋锈蚀,裂缝宽度应小干住Zlnm,但纵向缝易引起钢筋锈蚀,并导致保护层剥落,影响结构的耐久性,应予以处理。当裂缝长度较长,深度较深,严重影响构件的整体性,往往是破坏征兆。

3.4 钢筋混凝土结构构件变形的分析

结构在长期使用中,由于荷载、温度、湿度以及地基沉陷等影响,将导致结构变形和变位,变形不但对美观和使用方面有影响,且对结构受力和稳定也有影响。较大变形往往改变了结构的受力条件,增大受力的偏心距,在构件断面、连接节点中产生新的附加应力,从而降低构件的承载能力,引起构件开裂,甚至倒塌。结构变形的测定项目应针对可疑迹象,根据测定的要求、目的加以选择,但最大的挠度和位移必需检测。变形的量测应与裂缝量测结合起来,结构过度的变形,可产生对应的裂缝,过大的裂缝又可扩大结构的变形。结构变形情况如何,往往是反映出结构工作是否正常的重要标志,是结构构件安全鉴定的重要内容。

4 结语

随着中国经济的快速发展,交通压力越来越大,越来越多的超载、超速、超重车辆不断出现,使得人们对安全、快速、舒适和美观的公路交通提出了更的要求。钢筋混凝土构件的安全鉴定还应考虑构造、混凝土碳化等因素。房屋安全鉴定是一项技术与政策相结合、局部和整体相结合、必须考虑诸多因素的技术工作,本文所提及的仅仅是一项局部的分析,只是个人学习和平时工作中点滴体会,其中还有许多问题有待同志们深入探讨和研究。

参考文献

篇2

钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言,钢筋有较强的抗拉、抗压强度,但混凝土只有较高的抗压强度,抗拉强度却很低。然而两者的弹性模量比较接近,还有较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力,这样既发挥了各自的受力性能,又能很好地协调工作,共同承担结构构件所承受的外部荷载。、在结构计算时,钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低,为简化计算,一般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。

二、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定

对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大,轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力,重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时:

1、钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化,尤其在高温或潮湿的环境中。

2、钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。

3、随着时间的推移,钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化,在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用,从而导致钢筋锈蚀,有效截面减小,力学效能降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏,甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。

三、楼板及墙柱保护层控制措施

1、楼板保护层控制措施

钢筋在楼面混凝土板中主要起抗拉受力作用,用来抵抗荷载所产生的弯矩,防止混凝土板面收缩和温差裂缝的发生,而这一个作用均需钢筋在上下设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中,楼板底筋的保护层比较容易正确控制。但当楼板底筋的保护层间距放大到1米以上时,局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障,所以纵横向的保护层间距控制在1米左右为宜。

楼板面层钢筋的保护层一直是施工中的一大难题。其中各工种交叉作业,施工人员行走频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋支撑设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。在上述原因中,对于第2个原因,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置卡槽式混凝土垫块,其纵横向间距不应大于700毫米(即每平方米不得少于2只),特别是对于Ф8一类细小钢筋,卡槽式混凝土垫块的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只),才能取得较良好的效果。对于第1个原因,可采取下列措施加以解决:

转贴于

A、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

B、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。

C、加强教育和管理,使全体操作人员重视保护板面上层负筋的正确位置;必须行走时应自觉沿钢筋支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。

D、安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3-4人或以上),在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修。

E、砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

2、墙柱保护层控制措施

墙柱保护层一般比较容易控制,主要措施:

A、墙柱保护层纵横向间距一般控制在1米左右(且不少于2列),切忌数量太少。

B、墙、柱拉钩的加工尺寸准确。

C、墙、柱水平筋或箍筋的加工尺寸准确。

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

中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

1 温度对水泥混凝土影响机理在混凝土构件施工过程中,温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板变形、基础不均匀沉降等因素会造成水泥混凝土构件一系列的质量缺陷。特别是温度的影响下构件表面会出现很多的裂缝。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。2 温度的控制和防止质量缺陷的措施

为了防止水泥混凝土构件质量缺陷,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下:

(1)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

(2)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

(3)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

(4)改善约束条件的措施是:合理地分缝分块;避免基础过大起伏;合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。

此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海绵等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/c㎡。因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂,笔者在实践中总结出其主要作用为:

(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。

(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。

(4)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。

(5)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。3 混凝土的早期养护实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:

(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。

(2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。

(3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或妨碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。

4 结束语以上对混凝土的施工温度进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于温度对混凝土的影响有不同的理论,但对于具体的意见还是比较统一的,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种处理措施,温度对混凝土的影响是会减小到最小化的。

参考文献:

篇4

1、结构性能良好,采用工厂化制作能有效保证结构力学性,离散性小。

2、施工速度快,产品质量好,表面光洁度高,能达到清水混凝土的装饰效果,使结构与建筑统一协调。

3、工厂化生产节能,有利于环保,降低现场施工的噪音。

4、防火性能好。

篇5

关键词:多高层建筑;混凝土结构;裂缝控制

中图分类号:TU97 文献标识码:A

多高层建筑大多采用混凝土结构,但混凝土建筑物经常会产生裂缝问题,裂缝不仅影响美观,对建筑物的结构安全和整体质量造成很大隐患,产生裂缝的最主要原因是混凝土材料自身特性。完全避免裂缝的出现很难做到,同时造价太高不经济,但可以在建筑设计、施工、和使用过程中采取相应措施,使裂缝处于结构安全的可控范围。本文从混凝土结构常见裂缝类型入手,分析其产生的原因,从而提出控制裂缝的措施,为混凝土结构减少裂缝提供理论依据和技术支持。

1.高层混凝土结构常见裂缝类型

1.1 根据成因分类

根据成因分类,分为结构性和非结构性裂缝,其中结构性裂缝是由荷载引起的裂缝,一般是由主要应力引起的荷载直接应力裂缝和由结构次应力引起的荷载次应力裂缝的统称。由变形引起的混凝土构件裂缝是属于非结构性裂缝。变形主要包括通过温度、湿度、沉降不均匀等原因引起的收缩和膨胀变形。主要危害:降低建筑物的承载力、削弱防水性能,对结构安全造成隐患。

1.2 根据形状分类

根据形状分类,分为斜裂缝和纵横向裂缝。首先是斜裂缝,一般混凝土结构构件产生斜裂缝的位置是与板边呈45度倾斜向下,多数在两侧的山墙边跨板角。(图1)斜裂缝是比较常见的裂缝,多是沿着墙体的贯穿性裂缝。楼层越高越容易出现斜裂缝,位置以房屋的阳角双向剪力墙的边跨为主。其次是纵横向裂缝,纵、横向的裂缝一般是从长向中部大跨度开间跨中,沿着墙体纵、横向出现。(图2)。一旦出现斜裂缝就会导致承载力急剧下降,脆性性质显著。

(图1为墙体斜裂缝) (图2为墙体横向裂缝)

1.3 根据产生位置分类

根据成因分类,可分沿预埋线管走向的裂缝和门窗洞口裂缝。预埋线管处削弱混凝土截面导致板内部收缩应力较大,使得薄弱部位首先开裂。这类裂缝在板的表面,一般不会贯穿整个楼板。当预埋管径较大时易在楼面产生裂缝。这种裂缝容易造成钢筋腐蚀,同时降低结构自防水效果,影响建筑的功能性和耐久性。结构在门窗洞口处产生强度和刚度突变,在拐角处容易发生应力集中破坏,因而是结构薄弱环节,应重点加强构造。

2.高层混凝土构件的裂缝产生原因

2.1温度改变导致混凝土开裂

外界温度或者混凝土结构内部温度发生变化时,混凝土构件将会发生形变,产生内应力,当温度应力超过了混凝土自身的强度就会产生裂缝。混凝土硬化期间水泥会释放大量水化热,内部温度会上升,混凝土表面产生拉力,而降温过程中混凝土内部会产生拉力,这就是因为混凝土在热胀冷缩中其温度应力超过抗裂能力,就会出现裂缝。温度裂缝最主要特征是热胀冷缩。

2.2施工不当引起混凝土开裂

由于混凝土在施工过程中,其原始的缺陷就会以裂缝形式出现,施工不当主要包括混凝土振捣不当、盲目赶工期、养护不当,材料质量不合格,施工工艺不适合,构造不良等。如浇捣混凝土时如果振捣不当或者频率过快都会导致混凝土的密实性和均匀性降低。如养护不当会导致混凝土凝结早期出现脱水现象,混凝土收缩过大出现裂缝。混凝土材料的配合比不合理也是引起混凝土出现开裂的一个重要原因,比如材料含泥沙量较大、水灰比过大,水泥品种不合格等。

2.3 荷载作用导致混凝土构件出现裂缝

混凝土结构在常规的静动荷载和次应力下会产生裂缝,包括直接应力裂缝和次应力裂缝。在荷载作用下,高层混凝土结构的截面会受到弯力、剪力、轴向拉力,这些力超过了混凝土的极限拉伸值,再加上钢筋的粘结力不足就会造成混凝土开裂。有些由于基础沉降不均匀导致的混凝土裂缝也属于荷载作用范畴,而这种情况大多是由于勘测不准确或者施工不当造成的。

2.4 混凝土收缩导致其裂缝

混凝土收缩主要有塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩。其中塑性收缩主要是在施工过程中出现的,在浇注一段时间后水分蒸发过快导致混凝土失水收缩,此时混凝土尚未完全硬化。缩水收缩是当混凝土的外部失水过多但是内部失水慢而导致的失水不均匀产生的裂缝。自生收缩是由于混凝土的变形不能自由伸缩而导致的,碳化收缩是空气中的二氧化碳和水泥中的一些物质发生了化学反应从而引起裂缝。

3.混凝土结构裂缝的控制措施

3.1设计措施

在设计时,严格遵守国家规范标准的结构抗裂性能和裂缝宽度的相关规定。设计图纸中,要体现控制高层混凝土构件裂缝的控制措施,为后期施工提供依据。对于平面不规则的建筑,要加强薄弱部分的刚度。对构件刚度差异较大的部位,比如房屋的阳角,要考虑到外墙的保温构造对其不利的影响采取加强措施:要优化钢筋的配置,尽量分散混凝土的收缩应力。在转角等形状突然改变的容易产生裂缝的部位要增加构造筋,或者将突变部位设计成过渡渐变的;对于大空间、大跨度结构可以考虑采用预应力构件或者起拱等措施,减少裂缝的产生。

3.2施工措施

在高层建筑施工过程中,要健全工程质量保障体系,其中要包括混凝土裂缝控制的技术措施。在施工现场要加强混凝土原材料的检验和验收,保证材料的质量过关,在混凝土配合比的抗裂性能方面进行优化,选择品质良好,承载力、刚度和稳定度都较高的混凝土。对于裂缝控制要求高的结构,要适当添加外加剂,一般不要超过混凝土质量的5%。在浇捣混凝土时,要控制好钢筋的位置,防止钢筋移位导致混凝土开裂,同时做好构造钢筋的布置。混凝土后期的合理养护也能减少裂缝的出现,如混凝土浇筑完毕后,及时进行复核温控技术措施要求的保温养护,同时保证良好的湿度和抗风条件。

3.3在结构模型模拟计算时合理取值减少裂缝

在使用PKPM软件进行结构模型模拟计算时,首先要保证混凝土构件的保护层厚度要求。梁、板保护层厚度一般取15.0mm,对于与土直接接触的梁、板保护层取值为5.0cm,混凝土容重取值为26KN/M3;其次梁截面要满足承载力要求。一般按照经验公式L/H=8~12来计算框梁截面高度,按L/H=10~15来确定次梁的高度,L为框梁的跨度。再次荷载取值要合理,尽可能符合实际情况,又要保证一定的安全冗余。对于梁间灰砂砖墙体,线荷载一般按照厚度240、120分别取为4.2KN/M和3.0KN/M,有门窗洞口时要适当减小。有挑板时,边梁要适当增大荷载。最后通过控制裂缝限值和挠度要求来配置梁板钢筋,增大配筋率或减小钢筋直径等措施来改善结构抗裂性能。

4.结论

混凝土裂缝的成因复杂,重点在于“防”。而未来混凝土的裂缝控制将朝智能化方向发展,让其拥有“损后修复”的性能,这样势必给建筑业带来极大的影响和便利。

参考文献:

[1 ] 王晓峰. 混凝土结构构件裂缝产生的原因及加固补强的方法探讨[J]. 天然气与石油, 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.

关键词:现浇砼结构;构件裂缝;预防措施

Key words: cast concrete structure;component crack;preventive measures

中图分类号:TU37 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0100-01

0引言

为了有效控制现浇砼梁、楼板等结构构件的裂缝,减少裂缝的数量和宽度,避免有害裂缝的出现,提高结构构件的安全性、耐久性,现自己多年的施工管理经验,从设计、材料、施工等三个方面提出相应的预防措施。

1设计方面的预防措施

1.1 建筑平面宜规则,避免平面形状突变。当平面有凹口时,凹口周边现浇楼板的配筋应适当加强。当基础采用柱下钢筋砼独立基础时,对地基不均匀、荷载差异大或刚度差别悬殊的框架结构,应采取措施控制沉降量及沉降差;对特殊部位应采取控制裂缝的有效措施。

1.2 现浇楼板设计应进行抗裂验算,屋面及底框转换层现浇楼板布筋应双层双向通长布置。设计厚度双向板应≥L/40、单向板应≥L/30(L为板的短向跨度),且不宜小于110mm(厨房、浴厕、阳台不得小于90mm);当现浇楼板四边支承且长边与短边长度之比小于3.0时,应按双向板配筋;厨房、浴厕现浇楼板应双层双向配筋;现浇楼板砼强度等级不宜大于C30。现浇阳台栏板厚度应≥80mm,与墙体要有可靠的连接,若根部与构造柱相遇时,压顶及栏板钢筋均应锚入柱内;若根部与墙相交时,应将上述钢筋伸入墙内锚固;若栏板过长,应每隔10m左右设置一道600mm宽的后浇带,后浇带内应采用微膨胀砼浇筑。

1.3 屋面现浇内檐沟板厚度应≥90mm,并应采用双层双向配筋,檐沟板内建筑上应采取相应的隔热防水措施。现浇楼板四角上部应配置直径不小于Ф10的双向钢筋,配筋长度应大于板短跨的1/3,钢筋间距不大于100mm;或在现浇楼板四角上部配置放射形钢筋,配筋范围应大于板短跨的1/3,钢筋间距不应大于100mm。

1.4 房屋伸缩缝设置间距应控制在规范规定范围之内,当房屋长度超过40米时,应采取在中部设置后浇带等技术措施。后浇带留置宽度1000-1500mm,保留时间为40-60天。受拉钢筋必须有足够的锚固长度;悬臂结构的顶部钢筋应伸出反弯点以外,且满足悬臂本身的要求。梁必须配置足够的构造钢筋;适当增加大梁腰筋配置减少梁侧裂缝的出现。

2材料方面的预防措施

2.1 浇筑梁板的砼用水量不得大于195kg/m3,严格控制水灰比,合理使用减水剂;炎热天气浇筑大体积砼,可采用井水或冰水。高温天气施工时砼中可掺用缓凝剂,对有抗腐蚀要求的砼可加入适量的缓蚀剂,掺量必须经试验确定。

2.2 现浇楼板砼应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,并控制掺合料的掺量,矿粉掺量不得超过水泥用量的15%。对硅酸盐水泥,粉煤灰掺量不得超过水泥用量的15%;对普通硅酸盐水泥,粉煤灰掺量不得超过水泥用量的10%。

2.3 现浇楼板砼应采用合理粒径和连续粒颗级配的粗骨料,炎热天气对粗骨料可喷水预冷却。砂率应控制在40%以内,泵送砼砂率控制在45%以内;细骨料细度模数应满足Uf≥2.3,严禁采用细砂和特细砂。商品砼生产企业必须控制砼坍落度,保证现场浇捣时的砼坍落度,采用泵送时可适当增大。

3施工方面的预防措施

3.1 合理安排施工顺序,先重后轻,先高后低,先沉降量大后沉降量小;控制现场施工排水及雨水排放,防止侵入地基造成局部沉降。为预防人为踩踏板筋,可多设置钢筋马凳,并多设供人行走跳板,尽量减少人为或机械损坏、踏坏钢筋,同时保护好楼板中负筋。

3.2 现浇砼构件的模板及其支架应根据结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计,确保其具有足够的承载能力、刚度和稳定性。在浇筑砼前,应对模板工程进行验收。浇筑砼时,应有专人对其进行观察和维护。防止由于模板系统的变形、下陷等因素对浇筑的砼构件质量产生不良影响。模板的接缝应采用贴缝或其他有效措施进行处理,防止漏浆。

3.3 施工单位在砼施工前,必须对材料进行复验和化验,不合格的材料不得使用。现场搅拌砼的材料用量应严格按施工配合比通知单计量和配置,并随时抽查。对砼坍落度每台班抽查至少3次,对商品砼坍落度进行现场逐车检查。

3.4 砼投料不宜过快。当一次投料体积超过0.2m3时,应搭设堆料架接料后由人工布料,泵送时,应连续移动均匀布料,以避免投料荷载过大造成钢筋的变形和位移。振捣砼时,严禁超振、欠振、漏振,以保证砼振捣均匀密实。同一施工段的砼应连续浇筑,对大面积的砼可逐条平行推进,大体积的砼可分层浇筑,有利于砼水化热的散发。

3.5 加强砼振捣,砼必须分层分段振捣,有效排除砼内泌水,消除砼内部孔隙,确保砼的高密度,增加砼与钢筋的粘结力,增加砼材质的连续性和整体性,提高砼的强度。现场搅拌砼浇捣密实后,在砼终凝前进行二次压光,预以整修。商品砼(包括泵送砼)浇筑时应及时振捣密实,为防止砼干缩变形及干缩产生的非结构性浅表裂缝,第一次振捣后初凝前进行二次复振,并在砼终凝前二次压光,预以整修。对现浇梁板浇捣完成二次压光后,应立即采用草袋或草帘、麻袋等作覆盖,并洒水养护。

3.6 现浇楼板施工需边压光边覆盖,压光一路覆盖一路,可采用塑料薄膜贴住砼面,四周接缝处采用湿麻袋压住,尽量不留缺口,确保砼散发出来的热量和水蒸气在塑料膜内不外泄。现浇楼板浇捣完成12小时后,应用皮管插入塑料膜下灌水养护,补充早期水分蒸发,灌水养护时间不少于7天。

篇7

关键词:裂缝宽度、预应力混凝土、短期荷载、长期荷载

一、 前言

钢筋混凝土是一种混合的非均质材料,混凝土抗拉强度较低,延性较差,钢筋混凝土受拉构件和受弯构件在不大的拉应力作用下便会产生裂缝,过宽的裂缝不仅影响结构美观,而且严重影响结构耐久性和安全性。鉴于国内外近几十年的不断研究,钢筋混凝土构件裂缝问题已经取得了丰硕的研究成果,但由于裂缝开展机理的复杂性以及混凝土开裂影响因素的多样性,使得现有裂缝宽度计算方法并未能得到统一的看法,因此,有必要更加全面,更加准确的研究钢筋混凝土的裂缝问题。

二、国外关于短期荷载作用下裂缝宽度的研究进展

早在20世纪30年代,国外学者便进行了大量的研究工作,广泛研究裂缝的产生机理、影响裂缝宽度的因素,并提出了多种计算理论及计算方法。其中最为广泛应用的有四种:粘结滑移理论、无滑移理论、粘结―无滑移综合理论、基于试验的数理统计方法。

1936年,R.Saligar[ ]首次提出了粘结滑移理论,又称为经典理论。粘结滑移理论假设构件开裂后钢筋表面处的裂缝宽度等于构件表面的裂缝宽度,即裂缝宽度等于裂缝间距范围内钢筋和混凝土的变形差。根据这种理论,影响裂缝开展的主要因素是钢筋所受应力以及钢筋直径与配筋率的比值。该理论被欧洲混凝土委员会-国际预应力协会模式规范CEB-FIP(Mode Code 1990)采纳。

粘结滑移理论认为钢筋附近和构件表面的裂缝宽度相等,但这一结论与很多实验结果明显不符,因此很多学者对粘结滑移理论提出了质疑,便构成了无滑移理论的基础。1966年,Base建立了无滑移理论,他假定在钢筋混凝土构件允许的裂缝宽度范围内,钢筋与混凝土之间没有相对滑移,即裂缝宽度在钢筋表面处为零,构件表面的裂缝宽度随该点至钢筋的距离(或保护层厚度)成正比增大。该理论被英国BS8100规范采纳。

尽管粘结滑移理论和无粘结滑移理论对裂缝宽度计算都做出了巨大贡献,且一定程度上揭示了裂缝发展机理,但二者所考虑的裂缝开展的主要影响因素不同,都不能准确反映裂缝机理的全部本质。于是1966年,Ferry-Borges根据150个拉杆试验数据提出了粘结-无滑移综合理论,并首次提出基于这种综合考虑的裂缝间距公式,该裂缝间距由考虑粘结滑移和无滑移两部分组成,在理论上较符合构件在使用荷载作用下的开裂状况。

考虑到影响裂缝宽度因素众多,单纯的理论分析无法完全适用于实际工程,分析影响裂缝宽度的主要因素,舍弃次要因素,用数理统计的方法给出裂缝宽度计算公式势在必行,因此,1968年Gergely和Luta观察分析了大量试验数据,最终用数理统计方法给出了简单适用而又有一定可靠性的裂缝宽度计算公式,该公式被美国ACI318规范所采用。

之后的研究逐步修正和完善了以上四种理论,在计算公式中引入更多的参数,是的理论与试验数据更加吻合。

三、国内关于短期荷载作用下裂缝宽度的研究进展

我国关于钢筋混凝土结构裂缝宽度计算方法主要分为两类:半经验半理论法和数理统计法。

南京工学院,大连工学院和同济大学等高等院校在五六十年代便开始进行了大量的试验和理论研究,并提出了完整的裂缝计算体系,现行规范GB50010-2010中的裂缝计算公式即是基于南京工学院丁大钧裂缝研究组的试验成果而建立的。

2009年,东南大学于琦、孟少平[ ]以规范裂缝宽度计算思路为基础,加以修改,引入名义拉应力,建立起以名义拉应力表示的裂缝宽度计算公式,大大简化了计算,具有较高的精度。

2013年,郑州大学赵军根据钢筋钢纤维部分增强混凝土梁正截面受弯性能的试验研究成果,分析了钢纤维对平均裂缝间距、钢筋应变不均匀系数和钢筋应力的影响,提出了与普通钢筋混凝土梁裂缝宽度计算方法相衔接的钢纤维增强钢筋混凝土梁裂缝宽度的统一计算方法。

最近同济大学对非载荷裂缝进行的大量研究也取得了较好的成果。随着科学技术的快速发展,有限元分析法逐渐运用到结构分析中,为结构分析包括裂缝分析提供了便捷的工具。

四、长期荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度研究进展

在长期荷载作用下,钢筋混凝土构件的裂缝宽度将明显增大,而影响长期荷载作用下裂缝宽度增长的因素众多,加之开裂机理复杂及试验需要长期观测,因此现有的相关试验研究相对较少,也缺乏相对较完整的理论分析。国内外完成的部分具代表性的研究及结论如下:

早期,Brenedel和Ruhle便对8根钢筋混凝土梁进行了为期2年的加载,试验得出最大裂缝宽度为短期裂缝宽度的2倍,他指出导致裂缝宽度增长的主要原因是:(1)徐变引起应力重分布导致钢筋应力增加;(2)混凝土回缩,这主要是由于混凝土收缩与拉应力损失引起的。

2000 年,东南大学龚志国[ ]对两根变化配筋率的高强钢筋高强混凝土梁进行了为期一年的研究,该试验主要研究了长期荷载作用下的裂缝分布规律、裂缝宽度、挠度的增长规律,并用计算机对该类构件的长期变形进行了模拟分析。提出了与现行规范相衔接的高强钢筋高强混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法。

2008年,重庆大学傅剑平等对8根配置500MPa钢筋的T形截面简支梁进行了长期荷载试验,得出结论:配置500MPa钢筋试件的裂缝形态以及裂缝分布特点与配置335MPa级钢筋试件基本相同,但长期裂缝宽度明显加宽。同年,中南大学卢钦先等进行了钢筋混凝土构件长期裂缝宽度的研究,推导了考虑压区混凝土和裂缝间受拉混凝土收缩徐变等影响的长期裂缝宽度计算式。

针对钢筋混凝土构件长期荷载作用下的裂缝宽度,目前各国规范的规定不一。严格计算长期裂缝宽度的,如我国混凝土规范(GB50010-2010);在短期裂缝宽度上稍加考虑的,如英国混凝土规范(BS8110-2);未加考虑的,如美国混凝土规范(AC1318-14)。

篇8

【关键词】施工机械设备;裂缝的控制;施工工艺 [ 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

中图分类号:

随着我国经济的不断发展,大型基础设施建设日益扩大,大型混凝土构件日渐增多,而且多为现场浇注预制构件,在浇注过程中也需要解决一些新问题。

一、施工机械设备的准备

在大型混凝土构件浇注时,必须选择合适的施工机械设备,否则容易对混凝土的内在质量及表面观感产生不良影响。保证混凝土的单位时间生产总量能够及时满足现场需求,是衡量现场搅拌机械是否满足开工条件的首要标准。如在某预制构件现场,夏季施工,温度高,湿度大,混凝土的初凝时间为2.5h,所浇54m大跨T型梁每片体积为162m3,所需搅拌机生产总量应不小于64 m3/h,以在混凝土初凝前完成浇注。从而使整个构件整体性保持良好,同时构件外观不会产生较大色差。

其次要选择合理的振捣设备。振捣设备按照施工工艺要求,必须能够振捣到构件的每个部位,同时不宜选择附着式振捣设备。大型混凝土构件体积大,浇注时间长,在高温高湿环境下初凝时间短。附着式振捣为整体振动,对已完成初凝或即将完成初凝的混凝土继续振动会导致该部分混凝土颜色发黑,整片构件色差较大,影响观感。

二、非荷载裂缝的控制

非荷载裂缝产生的原因,较常见的有温度变化及混凝土收缩。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内部产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝的主要特征是随温度变化而变化。

在大型混凝土构件浇注中,水化热产生温度变化尤其要引起注意。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350~550kg/ m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种,选择合适的掺合料、缓凝减水剂,通过试配选定混凝土配合比,限制水泥单位用量,减少骨料入模温度,减低内外温差,并缓慢降温,必要时可采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇注以加快散热,解决水化热造成的温度裂缝。预制大型T梁之间横隔板安装,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至350℃,混凝土构件也容易开裂。实验研究表明,由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低,钢筋与混凝土的粘结力随之下降,混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%,抗压强度下降60%,光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%;由于受热,混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。

塑性收缩。塑性收缩是指混凝土在混凝土浇注后4~5小时左右,凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现析水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,成为塑性收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底版交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇注。

缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。

为避免或减少收缩产生的裂缝,要控制混凝土保护层厚度不得超厚,表层分布钢筋的间距尽可能小于150mm,严格控制混凝土坍落度,绝不允许现场加水,尽可能延长拆模时间,浇水养护时间应大于30d。

三、大型构件浇筑的施工工艺

大型混凝土构件在浇注过程中,容易因温度变化和收缩产生裂缝,在施工中应选用合理的材料、掺合料、添加剂及混凝土配合比。混凝土最高绝热温度升高值与每方混凝土的水泥用量成线形正比关系,在保证混凝土强度的前提下,通过掺加高性能磨细矿粉、粉煤灰、硅灰和沸石粉等,取代部分水泥以减少水泥用量。需要注意的是,沸石粉需水量较大,掺入后增加混凝土泌水性,对混凝土收缩裂缝不易控制。选择与水泥适应性好、减水率高的优质添加剂,使混凝土的初凝时间满足施工要求,保证混凝土性能完全满足设计和施工要求。

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【关键词】预制;混凝土构件;问题;技术;全干法养护;裂缝控制

中图分类号:TV331文献标识码: A

一、前言

预制混凝土构件是高强度等级的混凝土,在工程中使用能够加快施工进度、降低环境污染、提高经济效益,因此被广泛应用于施工中。但是,由于技术和管理等多种原因造成了预制混凝土构件出现了质量问题,做好构件的质量控制非常重要。

二、预制混凝土构件质量问题的原因分析

通过现场抽样检查对强度偏低问题进行了分析,造成这种状况的原因有以下几方面:未能严格按照批复配合比进行施工,随意对配合比进行调整;部分外加剂的大样质量与小样质量相差较大,并且施工单位为节约费用未按照规定频率对大样进行检验;粗细集料质量控制较差,部分材料不能满足现行规范的技术指标要求;施工工艺控制差,对混凝土的工作性控制力度不足,工地试验人员责任心差;混凝土养生不到位,导致混凝土强度增长缓慢。

三、预制混凝土构件施工技术要求

1、拆模:混凝土应达到规定强度后,方可拆除模板,拆模时应满足下列要求:拆除侧面模板时,应保证构件不变形和棱角完整;拆除板、梁、柱屋架等构件的底模时,如构件跨度小于或等于4m,其混凝土强度不应低于设计强度的50%,如构件跨度大于4m,其混凝土强度不应低于设计强度的75%;拆除空心板的心模或预留孔洞的内模时,混凝土强度应能保证构件和孔洞表面不发生塌陷和裂缝,并应避免较大的振动或碰伤孔壁。

2、养护:预制混凝土浇筑完毕后进行洒水养护,养护天数不小于14天。

3、表面修整: 没有模板保护的外露面应该刮平,并修整成准确而平整的表面;外露面应先用幔刀修整,当水膜消失混凝土硬化到不会因为抹面而产生浮浆时,再用钢幔刀较大的压力修整,使其形成密实、平整,均匀无刀痕的表面。

4、合格标记:经监理人检查合格的预制混凝土构件应标有合格标志,并标有合格的编号、制作日期和安装标记,未标有合格标志或有缺陷的构件不得使用。

5、运输:预制混凝土构件的强度达到设计强度标准值的75%以上,才可对构件进行装运,卸车时应注意轻放,防止碰损。

6、堆放:堆放场地应平整坚实,构件堆放不得引起混凝土构件的损坏。堆垛高度应考虑构件强度、地面耐压力、垫木强度及垛体的稳定性。

7、构件安装:按施工图纸或监理人的指示进行安装。安装前,使用仪器校核支承结构的尺寸和高程,并在支承结构上标出中心线和标高。

四、混凝土养护技术

1、全干法养护理论基础

混凝土养护的三要素是介质的温度、湿度及养护延续时间。在预制混凝土构件生产中,达到要求的脱模强度所必需的养护时间占整个生产周期的比重最大,通常在10~18h左右。因此,如何缩短构件的养护时间,提高整个预制厂的生产效率,就成了预制厂和各有关科研单位普遍重视的问题。混凝土预制构件的湿热养护,早在一百年前已开始研究应用,但我国在解放后才得到比较迅速的发展。

全干法养护是指利用热空气介质在养护窑内流动,达到混凝土加热养护的目的,是一种不以水蒸汽为传热介质的养护方式,在养护过程中,混凝土不增湿。目前,国内混凝土预制构件的热养护方法已由传统的湿热养护发展到采用全干法养护。养护手段由以往间歇式养护发展到使用机械化连续作业的立式蒸养窑养护,养护时间由过去长达十几个小时缩短到6~8h。从生产线设备投入角度分析,湿热养护需要对养护室加湿,增加了生产成本。全干法养护主要采用热空气,改变混凝土的热养护条件,在生产实践中显示出很多优点:制品表面平整、生产周期缩短及热耗降低。迟培云等对混凝土的干-湿养护法的机理进行了研究,从混凝土的强度和收缩性进行分析,获得了如下结论:干-湿养护法存在“临界干热强度”和“最佳干热期”,最佳干热期为2.5h。以此为理论基础,通过收集、分析讨论,综合考虑生产成本和可操作性,确定以全干法养护安排生产流水线。

2、覆盖浇水养护

利用平均气温高于+5℃的自然条件,用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水,使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度条件。覆盖浇水养护应符合下列规定:

(1)覆盖浇水养护应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行。

(2)混凝土的浇水养护时间,对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7d,对掺用缓凝型外加剂、矿物掺合料或有抗渗性要求的混凝土,不得少于14d。当采用其他品种水泥时,混凝土的养护应根据所采用水泥的技术性能确定。

(3)浇水次数应根据能保持混凝土处于湿润的状态来决定。

(4)混凝土的养护用水宜与拌制水相同。

(5)当日平均气温低于5℃时,不得浇水。大面积结构如地坪、楼板、屋面等可采用蓄水养护。贮水池一类工程可于拆除内模混凝土达到一定强度后注水养护。

3、薄膜布养护

在有条件的情况下,可采用不透水、气的薄膜布(如塑料薄膜布)养护。用薄膜布把混凝土表面敞露的部分全部严密地覆盖起来,保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。这种养护方法的优点是不必浇水,操作方便,能重复使用,能提高混凝土的早期强度,加速模具的周转。但应该保持薄膜布内有凝结水。

4、薄膜养生液养护

混凝土的表面不便浇水或使用塑料薄膜布养护时,可采用涂刷薄膜养生液,防止混凝土内部水分蒸发的方法进行养护。薄膜养生液养护是将可成膜的溶液喷洒在混凝土表面上,溶液挥发后在混凝土表面凝结成一层薄膜,使混凝土表面与空气隔绝,封闭混凝土中的水分不再被蒸发,而完成水化作用。这种养护方法一般适用于表面积大的混凝土施工和缺水地区。但应注意薄膜的保护。

五、混凝土温控防裂措施

在施工中对混凝土的温控尤为重要。为确保混凝土施工质量,防止温度裂缝出现,混凝土浇筑时必须采取一定的温控防裂措施。温控采用多种方法并用,防止裂缝的产生。

1、优化混凝土配合比。选用优质原材料,包括水泥、粉煤灰、砂石骨料及外加剂,从而提高混凝土抗裂性能指标;严格控制骨料、水泥、粉煤灰、外加剂等原材料的质量,严格按设计要求的品种、规格型号等进行选用。所有原材料必须经试验检验合格,并报监理工程师批准后,方可用于现场施工;

2、减少混凝土浇筑过程中温度回升。混凝土运输途中设置遮阳防晒及保温设施;混凝土水平运输主要采用自卸汽车,尽量缩短混凝土运输时间,以减少混凝土暴晒时间,减少温升,同时加快混凝土的入仓覆盖速度。

3、加强混凝土表面养护。有条件部位可采用表面流水冷却的方法散热。

4、加强现场施工组织管理。施工中加强各工种间的协调,组织保障机械设备、人员的配备,做好各种应急措施的准备工作,做到吃饭和交接班不停产,浇筑不中断。

5、加强混凝土施工过程中的温度监测。在施工中通过试验建立混凝土出机口温度与现场浇筑温度之间的关系,并加强已浇混凝土表面及内部温度的监测,以便为优化和调整施工方案及时提供科学的依据。

六、结束语

总上所述,要做好预制混凝土构件的质量控制,需要各级管理人员的高度重视,强化质量意识和责任意识,按照规范要求进行施工作业,并加强质量监管,保证预制混凝土构件的质量,为整个工程质量提供保证。

参考文献

[1]李明.小型混凝土构件节能环保养护窑的养护设计[J].混凝土与水泥制品.2012(11):35-38.

[2]王海臣,黄俊波.混凝土养护技术探讨[J].黑龙江水专学报.2002,29(2):133-135.

篇10

混凝土已经在很多领域应用了很多年,对其的研究也是越来越深入。对施工单位来讲也着重从外观质量上进行了许多年的不懈努力,但在混凝土施工和使用中仍然存在很多的误区,本文针对存在的诸多误区就使用普通水泥制造的混凝土,从它的表观颜色出发进行分析,提出几点意见,从混凝土构件外观质量出发得出几点其控制方法,希望对广大施工一线人员能予以参考和指导。

2、混凝土表面颜色形成机理混凝土构件的制作过程不外乎为:水泥(胶凝材料)加粗细骨料加水再掺加一定的外加剂经过拌和,拌和物经过浇筑、振捣、养生成型。混凝土内起着填充作用的胶凝材料——水泥包裹着整个骨料,混凝土构件表面充满了水泥浆,因此水泥的本色就是混凝土构件表面的颜色,这是基色。基色的深浅通过用水量、水泥的成分以及施工措施和环境的变化来实施。

混凝土除了基色外还充斥着其它的颜色。混凝土内部存在着很多的毛细孔隙。混凝土构件在脱离整个保护条件后,长期裸露于自然环境中,随着硬化过程的进行和多余水分的蒸发,在其表面渗及内部形成许多的、大小不一的毛细孔隙,通过光的折射、反射作用,从毛细孔内反射出骨料,主要是粗骨料的基岩颜色。

3、混凝土表面颜色形成的原因

(一)基岩颜色的表观影响这里将基岩按原始状态分为两种,一种是经过化学加工前的水泥原料基岩,一种是只经过物理加工的骨料基岩。水泥制作原料基岩包括烧制前的生料和烧制后的熟料及外加掺合料。由于受地理地质的影响,各地水泥的制作原料均存在差异性,原料中所含的矿物成分如铬、铁等含量不一,因此导致最终同等级的水泥内各种成分含量存在差异性。这样最后形成的是混凝土表面基色存在根本的差异性:白、灰、红、青等各种不同的颜色。这里要指出的是这里指的水泥是广泛使用的普通水泥,而非特种水泥。

作为混凝土的骨架——骨料,由于选用的材料有限:粗骨料——石灰岩、花岗岩、石英岩等,细骨料——河砂、山砂以及岩石破碎的碎砂等。同样由于地理地质条件的限制与影响,骨料的成分较为复杂,因此在混凝土内部通过光的折射、反射体现出来的颜色就不尽相同。由于骨料受水泥浆的包裹,裸露面积小,通过毛细孔折射光的面积较小,因此在混凝土表面形成的颜色就只是淡淡的骨料基岩颜色。

这些由于受条件的限制,不可能做到为了混凝土基色的一致性,而耗费大量的人力物力进行选择,因此施工中只能认可这种现象。

(二)施工工艺颜色的表观影响混凝土施工工艺颜色受模板、施工措施、水灰比、环境温度等的影响,下面逐一进行分析。

1、模板混凝土成型必须使用符合要求的模板。而施工中除了在模板上使用隔离剂外难免会依附其它各种物质,如:污垢、粉尘、油漆以及金属部分的锈蚀等,但是在混凝土达到一定强度以后,这些物质也便依附于混凝土构件表面,形成各种难看的污点,严重者将直接影响构件的外观质量。更为糟糕的是如果模板在使用前没有清理干净、光洁,在每次使用模板后,混凝土表面将形成毛面,同时模板上的污垢也越来越厚甚至发生台阶状的尘垢,致使混凝土构件表面形成难看的台阶状花纹,严重影响混凝土构件的外观质量。当然在模板比较光洁的情况下,混凝土表面的颜色不仅表现为基色,而且由于受隔离剂的影响,在混凝土构件表面将同时突出地表现出来,因此对隔离剂的选用尤为重要。

各种模板之间很难做到整体性,因此模板之间也就存在接缝。由于制造、使用、保养等原因造成模板之间的接缝不密贴,在混凝土浇筑过程中,透过不密贴的部位出现漏浆、漏水;由于水泥浆的流失和随着混凝土养生的进行水份的蒸发,在接缝不密贴部位就形成麻面、翻砂或在成青黑色或者是花斑毛面状(该处多为不密实状态)。

2、施工措施混凝土在施工中,由于使用工具的不当,如振动棒接触模板振捣,将会在混凝土构件表面形成振动棒印,而影响构件外观效果。由于混凝土的过振造成混凝土离析出现水线状,形成类似裂缝状影响外观,同时经常引起不必要的麻烦与怀疑。

由于混凝土的不均匀性或者由于浇筑过程中出现较长的时间间断,造成混凝土之间形成青白颜色的色差、不均性。

由于施工中振动过渡,造成混凝土离析或者形成花斑状(石子外露点),大面积的状态,不仅是外观质量差而且混凝土强度降低很多。

3、水灰比为了便于施工,混凝土必须具有一定的施工坍落度,在不掺加外加剂的情况下势必增加用水量和水泥用量;即使掺加外加剂,在配置高强度混凝土时,如不掺加掺合料,同样需要较大的水泥用量。但是随着水泥水化反应和强度的增长以及各种环境的变化影响,混凝土内的水分蒸发,在混凝土内形成许多毛细孔,而在形成毛细孔的同时,在毛细孔内析出Ca(OH)2等结晶,这样透过光的折射,在混凝土表面形成白或灰白颜色,析出的晶体越多则颜色越白。

硅酸盐水泥加水后不久,拌合水即变成氢氧化钙饱和溶液,确切地说就是碱和氢氧化钙过饱和溶液,氢氧化钙从过饱和溶液中结晶析出,同时从水泥中主要成分:C3S和C2S与水的反应可以看出,生成了较多得氢氧化钙。很明显将会有更多的Ca(OH)2晶体析出。

2(3CaO.SiO2)+6H2O3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)2 2(3CaO.SiO2)+4H2O3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2水泥用量越大,晶体越多,颜色越淡。

4、环境等外在条件混凝土在施工中,水泥的水化反应受环境的影响较大,尤其是受温度德影响较大。当环境温度较低时,混凝土的原材料:粗细骨料、水的温度较低,同时受拌和机具、运输机具、容器、模型等的吸热影响,混凝土最终入模的温度亦较低,水化反应较慢,强度增长较慢,在混凝土达到较高强度则花费的时间较长,水化反应得充分,析出的Ca(OH)2较少,因此混凝土成型后的外观颜色就呈现青色。相反,当温度较高时,混凝土原料吸热较多,温度较高,同时受拌和机具、运输机具、容器、模型的影响,造成混凝土入模温度较高,水化反应较快,较高的水化热致使混凝土内部温度迅速升高,析出的Ca(OH)2较多,因此颜色较多的表现为灰白色,混凝土虽然短时间内可以达到较高的强度,但后期增长有限。在实际的施工中,受工期等的影响,同时为了降低成本,而采取蒸汽养护或其它保温措施养护,但值得注意的是:升温不应只对混凝土加热而忽略了原材料的温度,因此升温的措施应当双管齐下。选择一个合理的混凝土入模温度和养护温度,对混凝土的强度增长最为有利,满足整个施工进度的需要。也就是说,在条件许可的情况下,尽可能采用自然养护,在环境温度较低时,应对原材料和机具加热,成型后对混凝土加热养护,保持一定的湿度;在环境温度较高时,应对原材料、机具等降温,不需要再对混凝土加热养护,同时必须加强保水养护。

5、混凝土外观质量的控制对比混凝土外观质量由于受水泥、粗细集料等的影响,是本色的质量;而受施工条件的影响,是随机变化的、不定的质量。因此要对外观质量进行控制只能从施工措施上入手,从各种施工条件中以及水泥本身的水化反应中析出的Ca(OH)2晶体等,最终在受到各种外在条件的影响时,在混凝土内部将形成破坏作用,导致混凝土结构的破坏。因此控制Ca(OH)2是最重要的和首要的。

通过对青藏铁路桥梁和环形混凝土电杆耐久性混凝土的试验研究表明:通过掺加粉煤灰或硅粉等可以充分利用Ca(OH)2,不仅减少水泥的用量,而且混凝土强度较高,而且颜色较没掺加粉煤灰前颜色深。

通过对使用专用乳白色的隔离剂产品——桥梁、岔枕、电杆的外观对比,效果比较统一,颜色一致,外观美观,完全代替了机油和肥皂水作隔离剂。

对自然养护和低温养护的铁路、公路桥梁外观质量颜色的观察对比,较夏期高温时间段与蒸汽高温养护对比,自然养护和低温养护的产品颜色较深于高温养护的外观颜色,基本接近本色。

通过对小流动性(用水量低)的混凝土产品与高流动性的混凝土产品外观质量对比,小流动性的产品外观颜色深于高流动性的产品外观。

6、结论

为了满足施工和混凝土耐久性的要求,即要保持混凝土的流动性,又要控制水灰比,因此在施工中应大量使用高效减水剂,以达到控制水灰比的良好目的,减少Ca(OH)2的析出。在使用减水剂的同时,要求掺加入粉煤灰或硅粉等,提高混凝土强度的同时增加混凝土的耐久性,消耗水泥水化反应中析出的多余的Ca(OH)2.在混凝土施工前必须对当地的气候环境、温度季节分布进行充分的调查,以做好加温和降温的准备;同时做好温度的观察记录以及时进行施工措施的调整;控制好混凝土的温度以达到控Ca(OH)2析出量的目的。