裂缝防治技术论文范文

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裂缝防治技术论文

篇1

【关键词】先张法预应力混凝土 桥梁裂缝裂缝原因 裂缝防治 混凝土

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

一.引言

随着我国改革开发的不断深入,城市建设的步伐也越来越快,高速公路建设开展的如火如荼。由于我国地形条件复杂,在高速公路中,桥梁起到承接、抬高的作用,桥梁的建设也随着高速公路的发展而突飞猛进。从我国20世纪80年代开始引进预应力结构开始,预应力结构在桥梁施工中得到广泛应用。据数据统计,在我国目前的高速公路中,约有70%以上的桥梁中都使用了预应力混凝土。在预应力混凝土施工后,桥梁容易出现早期裂缝,此类裂缝现象是较为常见的问题。

二.先张法预应力混凝土桥梁早期裂缝形成原因。

1.混凝土本身引起的裂缝。

(1)形成原因。

预应力混凝土是通过在普通高强度水泥混凝土中配置预应力钢筋或者是配置非预应力骨架钢筋组合而成的,在先张法预应力混凝土桥梁早期裂缝中,产生裂缝的主要原因同混凝土直接相关。预应力混凝土通常是由水泥、石、砂、水等组合而成,其为非均质材料,在混凝土凝结成为强度形成的期间,难免会产生材料的收缩,同时又不能完全的消除收缩。收缩成为混凝土的重要特性。由于混凝土出现收缩,形成普通收缩裂缝、沉缩裂缝、干缩应力裂缝等不同形式的收缩裂缝。在实际工作中,预应力混凝土工程在构建规格、原材料、施工工艺等等较普通混凝土的具体情况较为复杂,因此也比较容易出现收缩裂缝。

(2)防治措施。

在预应力混凝土工程中,对水泥混凝土强度的要求比较高,目前在我国绝大部分高速公路的预应力混凝土工程中都是采用高强度的混凝土。预应力工程中对高强度水泥混凝土的水泥用量较大,其坍落度较大,这导致出现收缩裂缝的比率大大提高。沉缩裂缝是由于混凝土的自身重力作用,在混凝土终凝完成前形成钢筋位置开裂的现象。防治收缩裂缝的主要方法是要合理布局钢筋,同时要尽量避免有使用多余的水泥,要合理使用级配良好的骨料。在水泥混凝土的固化过程中,由于游离水的蒸发,导致混凝土内外部的干缩速度也不一样,造成在表面和内部产生干缩应变,形成了干缩应力,导致在混凝土表面形成裂缝。防治干缩裂缝的方法是要严格控制混凝土的用水量,并适当加入减水剂。在预应力混凝土裂缝中,普通的收缩裂缝是由于混凝土本身温度降低,在固化过程中体积减少形成的裂缝,其防治措施为在进行混凝土设计时,要尽量减少体积,同时要制定措施降低混凝土内外部的温差。

2.混凝土内外温差引起的温度应力裂缝。

(1)形成原因。

混凝土温度应力是由于混凝土中水泥在水化过程中需要产生热量,在大体积混凝土内部形成较为集中的热量,同时由于预应力混凝土的截面厚度较大,水化热都聚集在混凝土结构内部,导致混凝土内部温度升高。而在混凝土表面,由于表面散热条件较好,热量散发较快,温度较低。当预应力混凝土内部热量与表面的温度差异较大时,会在混凝土内部形成温度应力作用,形成温度裂缝,影响建筑结构。在预应力混凝土中形成的温度裂缝是由于混凝土温度内高外低,形成了温度的梯度,在混凝土内部产生压应力,其表面产生拉应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗内部的温度应力时,会在混凝土表面产生裂缝。一旦受到地基或者是其他约束条件时,产生的拉应力超过混凝土强度时,会形成贯通的裂缝。

预应力混凝土施工技术要求相对于常规混凝土施工技术较高,其主要因素就是因为水泥水化热形成的混凝土温差、混凝土收缩引起的温度应力裂缝。在进行施工控制时,要关注收缩应力指标,通过测量混凝土浇筑体中心和浇筑体表层的温度差,计算里表温差;在散热条件下,计算混凝土内部温度达到温升峰值后,在单位时间内温度下降的数值,计算预应力混凝土的降温速率;严格控制混凝土拌合物浇筑入模时的温度,掌握入模温度;同时要防止影响结构安全和使用功能的有害裂缝。

(2)防治措施。

预应力混凝土对温度的反应较为敏感。在我国的北方地区,空气较为干燥,白天夜晚的温差也较大,气温温差较大,导致在预应力混凝土的表面温度发生急剧变化,梁体的上下底板收缩力度不一致,形成较大的温度应力,导致形成收缩裂缝。另外,在环境温差较小时,预应力混凝土的内部水化热导致内部温度升高,当内部温度高于外部时,造成表面收缩,形成裂缝。防止此类裂缝的方法是要采用低水化热的水泥或是粉媒灰水泥,降低水化热。在施工时,要注意做好夜间的混凝土保温工作,可以采取草袋或麻袋覆盖的方式进行保护。

3.混凝土施工工艺不当引起的裂缝。

(1)形成原因。

在先张法预应力混凝土中,存在有规则的纵缝或是横缝、呈不规则状分布的龟裂裂缝、平行于长边的裂缝、平行于短边的裂缝。同时也有在夏天的中午浇筑的预应力混凝土由于浇筑时间过长,导致混凝土振捣困难,形成施工裂缝。施工裂缝是由于拆模过早、施工中段、吊装启动速度快、操作时产生振动等形成的。在混凝土施工过程中,搅拌不均匀会导致在水泥较为集中的地方形成散射式的裂缝。同时由于减水剂使用后,要求浇筑时间适当缩短,而又因为商品混凝土的运输距离和时间较长,混凝土的上料速度较慢,从而导致在浇筑时,时间相对较长,造成坍落度损失。

(2)防治措施。

防止此类裂缝的方法就是要严格按照施工规范来进行操作。在混凝土搅拌时,要搅拌充分,要将搅拌时间控制在2分钟到5分钟之内。为了提高混凝土的强度,要适当缩短运输距离,减少混凝土振捣时间,在施工前,要做好台座、模版的检查,避免出现角落裂缝,同时要对使用机器的性能进行检查,避免在使用过程中出现故障,造成浇筑中断。

4.混凝土后期养护不当。

(1)形成原因。

由混凝土后期养护不当造成的裂缝多半是平行于板短边的横向裂缝,部分位置存在不规格的龟裂裂缝。这些裂缝主要集中在梁的外表上,表现的最多的就是收缩裂缝。在工程施工中,许多单位都不注意对梁板的养护,没有进行及时的浇水养生处理。由于缺乏对梁板预制后的梁体覆盖保护,导致梁体表面的水份丢失,在其表面形成较大的温差,最终形成了裂缝。梁体不覆盖,导致养生失去了实际效果,同时由于预应力混凝土在养护中对水的需求较大,梁板要在空气中进行保湿,要发生较好的水化作用,来提高梁板的强度;梁板在空气中,在白天表面形成较高的温度,而在夜晚随着环境温度下降,表面温度急剧下降,形成了裂缝。另外,由于对梁板的覆盖过于严密,稿子混凝土中有大量的水化热无法散发出去,形成了温度应力裂缝。

(2)防治措施。

混凝土养护不当造成的裂缝主要防治措施是要及时做好养护工作,在初凝形成后就要开始进行养生处理;工程施工中,要及时拆模,要让混凝土拥有充分的散热和养生。在我国北方地区,通常可以采用草袋或是麻袋进行覆盖,使用塑料薄膜进行覆盖时,要相当慎重,既要保障能充分散热,又要不至于过度散热。

5.材料缺陷引起的裂缝。

(1)形成原因。

材料缺陷形成的裂缝主要集中在粗骨料的周边地方或是有泥块的地方,通常都是沉缩裂缝和龟裂裂缝。在混凝土配比中,因为配合比的不准确、砂石材料的计量误差、加水计量控制不准等情况都可能造成石子多砂浆少。在进行混凝土搅拌时,搅拌不充分,砂、石等粗细骨料为均匀分布,导致混凝土的和易性差。在混凝土浇筑中,由于下料方式不当,导致粗细骨料分离,造成混凝土的离析度高。对浇筑中,下料控制不够,没有进行分段下料,后期振捣不密实、漏振都会造成空隙和蜂窝,严重的形成裂缝。

预应力混凝土对原材料的要求较高,特别是要求粗骨料选用石子时要选择级配良好的。如果选用了级配不好的粗骨料,会形成沉缩裂缝。选用细骨料时,要使用中砂以上等级的沙砾,同时要严格控制骨料的含泥量。细骨料含有较多的泥时,无法均匀搅拌,导致拌合不均匀,在泥块较为集中的地方,形成裂缝。水泥质量不好,标号不符合设计要求、保管不善、水泥变质等容易造成水泥结块,在结块部位形成龟裂裂缝。

(2)防治措施。

防治材料质量缺陷造成的裂缝,主要是要严格控制原材料质量,根据施工检验评定标准,定时对原材料进行质量检验。严格控制原材料使用或输入途径,杜绝未经质量检查就投入使用。对检查超过一个月而未使用的水泥,在进行使用前要进行再次检验;骨料选用了含泥量较大的砂时,要进行晒洗检验合格后才能继续使用;骨料选用要杜绝使用细砂;要选用级配良好的骨料,严格控制针片状颗粒的含量;搅拌过程中禁止使用不明成分的河水,杜绝使用海水和受到污染的水。

6.先张法预应力张拉工艺不当引起的裂缝。

(1)形成原因。

先张法预应力在张拉端容易产生垂直的裂缝、在支点附近或者是四分点附近同梁轴线在25°到50°角内形成斜向的裂缝,沿着受压区向外延伸,向跨中范围内扩展。在圆拱处形成侧向裂缝和纵向裂缝;预应力过大时,在跨中顶面位置发生横向裂缝。由于锚固区内局部受压过大,在边缘产生剪拉应力,在梁端非预应力区内形成抗剪裂缝;预应力在张拉后,通过预应力的传递和次应力共同作用下,产生张拉端梁和板面上的裂缝;张拉不均匀造成梁板侧向拱曲,形成侧向裂缝,在圆拱处由于弯矩形成纵向裂缝;钢筋保护层的厚度不够导致表面形成裂缝。

(2)防治措施。

防治此类裂缝的主要措施是在张拉设计时要尽量考虑减少预应力的偏心度,能采用非预应力钢筋的要尽量少选用预应力筋,通过这种方式来降低预压总应力。

7.截面尺寸过大引起的裂缝。

(1)形成原因。

截面较大的构件在混凝土硬化过程中,混凝土体积的收缩量要比截面小的构件大,形成了较大的轴向拉应力,由于结构体系的约束,形成拉应力,导致在截面尺寸较大的板的中央位置,形成裂缝。在结构截面较大的构件中,产生的水化热量较大,形成了较大的温度应力裂缝。一般来讲,截面尺寸加大的板比较容易出现裂缝,而宽板相对窄板来说比较容易出现裂缝,长板比短板容易出现裂缝。

(2)防治措施。

防治此类裂缝的主要方法就是在设计时尽量减少预应力结构的截面积,通过这种方式来减少截面形成裂缝的可能性。

三.结束语。

先张法预应力混凝土板梁在早期形成的裂缝,有较多的因素,消除裂缝也并非易事。在施工过程中,要仔细观测,通过实验进行检验,对问题进行针对性的分析,总结裂缝产生的原因,设置有针对性的改善措施,做好事前事中事后的处理和控制措施,减低裂缝发生概率和程度,进一步提高工程施工质量。

参考文献

[1] 肖桂元 陈学军 栾凯先 毛建洪 先张法预应力混凝土板梁早期裂缝成因及防治措施 [期刊论文] 《西部探矿工程》 2006年7期

[2] 奚勇 王建立先张法预应力混凝土板梁反拱超值与裂缝分析 [期刊论文] 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 ISTIC PKU -2000年z1期

[3] 赵卫国 薛文 先张法预应力混凝土空心板梁纵向裂缝分析 [期刊论文] 《公路》 ISTIC PKU 2006年10期

[4] 刘慧LIU Hui先张法预应力混凝土空心板梁施工工艺和质量控制 [期刊论文] 《红水河》 2006年4期

[5] 施仁华 探讨先张法预应力混凝土空心梁板底板裂缝的成因及防治措施

[期刊论文] 《建材与装饰》 -2012年8期

篇2

【关键词】现浇钢筋混凝土楼板裂缝例病分析措施

中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:

一.引言

近年来,随着经济的发展,科学技术的进步,我国的建筑事业也飞速的进步,当前钢筋混凝土建筑趋于主流,其配料,运输,筑造工艺也不断地取得新的成果。我们知道比较传统的空心板已经逐渐走向淘汰,现浇板日以取代其重要地位,使用钢筋混凝土现浇楼板,大大的提高了楼板的承受能力,也更加的美光。其特性明显优于空心板。但是遗憾的是在建筑施工的过程中由于各种各样的原因,现浇楼板也出现了裂缝。这样就不仅影响了其外观而且影响了保温、隔热和防水等一列的功能问题,甚至影响建筑的安全使用。所以防治楼板裂缝的工作显得格外重要。这也是提高建筑工程质量,增加美观性,实用性及消除安全隐患的重要步骤。

二.缝隙产生的主要部位

1.建筑的施工缝部位

2.建筑物四角受力集中处。

3.电线、水管分布密集地带。

4.楼板表面无规则的裂缝。

5.建筑物的后浇部位

6.其他部位

三.裂缝产生的原因分析

现浇楼板出现裂缝的原因很多,而且也比较复杂。只要出现裂缝,那么处理起来难度很大。所以现浇板裂缝问题也受到了各个单位重视,因此从图纸设计到建筑施工我们都必须采用科学的方法,用严谨的态度去执行操作,来防止楼板缝隙的出现。混凝土配合比例、环境温度及温度应力都是其影响因素,但是其具体的产生原因分析如下:

1.模板以及模板支撑力不够

由于模板以及模板支撑力不够导致模板的下沉变形,这主要是出现在模板的跨度较大的地方,由于模板的下沉变形,会导致模板与模板之间形成缝隙,那么在浇灌的时候就会出现漏浆,浇灌出来的楼板也会不规则,导致受力不均,易出现断裂。

2.混凝土的浇筑方法不规范

如果浇筑混凝土的方法不规范,比如混凝土在浇筑时被过分的振捣,就会导致粗骨料全部下沉,反而水分及空气全部被挤出表面,这种材料的分布会极大影响楼板受力度的。再如混凝土被连续的浇捣以及浇岛后又长时间的不做其他工序的处理,这些都是一些不规范的浇筑方法,也是产生缝隙的主要问题。

3.水泥的品种、用量及水灰比不当

水泥的水化热是水泥固有的性质,水化热引起混凝土内部温度的升高,内外产生温差,温差引起的应力可使混凝土产生裂缝。不同晶种不同强度等级的水泥矿物成分的含量不相同,矿物成分中铝酸三钙水化产生的热量最大,速度也快,另外水泥细度越细,水化反应比较容易进行,水化放热量越大,放热速度也越快。因此根据水泥的不同矿物成分含量选择低水化热的水泥品种和与混凝土强度等级相适宜的水泥强度等级是预防裂缝的前提。混凝土中的水泥用量越大,总发热量越大。混凝土的温度会随水泥用量的增加而提高,造成混凝土的收缩大,水化热高,产生非受荷裂缝。

4.钢筋位置以及保护层的厚度出现偏差

钢筋在楼板中承受着巨大的拉力,所以钢筋的位置十分重要。如果钢筋的位置不能控制好,就会导致楼板内的钢筋受不到力或者受力太大,甚至出现漏筋的现象,这都是在浇筑中需要注意的问题。

5.建筑施工的荷载超过了实际设计的荷载

由于在施工的过程中,可能在楼板的局部堆放大量的工程物资,其重量太大楼板不能承受,或者因为其堆放太过其中,楼板受力不均导致楼板局部下沉破裂,出现缝隙,所以在施工时一定要考虑到楼板的受力程度,在可以承受的范围内堆放。同时要注意堆放的技巧不要过于集中堆放,要不堆放在楼板跨度最大的中央,尽量堆放在墙角处,以减轻楼板受力。

6.浇筑后的养护不合理

我们知道现在建筑楼板浇筑后的养护方法已经比较落后,这种老式的养护方法已经不符合现代建筑的需要,所以探索改进新的养护方法尤为重要。众所周知混凝土的失水情况会影响到水泥的水化作用,如果在水泥的水化作用完成之前,失水太严重就会造成混凝土的结构疏松形成干缩裂缝等导致楼板的渗水性过大。

四.裂缝防治措施

钢筋混凝土结构是当今建筑的主流结构,其优越性和科学性是十分明显的。如果浇筑方法规范合理其缝隙的产生也是完全可以避免的。即使如果出现了缝隙,但是其有害程度也必须控制在一定的范围之内。其控制方法涉及到了设计的科学性、材料质量、施工程序等各个方面。如何将裂缝控制在正常的范围之内。我们必须做到以下几点:

1. 图纸设计科学合理

在图纸设计时,要充分考虑各个设计细节。并且根据施工的经验对一些部位作出增强构造配筋等措施,使用细筋密配的原则,周全的考虑并作出慎重对策,来减轻缝隙的产生。

2.严格按照图纸要求施工

严格的按照图纸设计进行施工,包括材料的选用,施工的注意事项,以及需要特殊加固的部分要严格规范的执行,因为图纸的设计只是理论上的。实际施工出现偏差一样会导致严重的后果。

3.模板及其支撑使用规范

模板及其支撑应通过精确的计算来确定其规格,不仅要能够满足强度要求还要能够满足变形的要求。其具体的有以下几点需要我们注意:如位于回填土上的一系列支撑应该首先将回填土夯实,再加垫上满足厚度条件的垫板,以增大支撑物的受力面积;再如当板跨大于等于4m时,中部最好有一定角度的拱起。

4.浇筑混凝土方法规范

在浇筑楼板时要充分搅振混凝土,但实际不宜过长,最好使用平板式振动器来搅振。在振捣的过程中,应该严格的搅振均匀和时长,当表面均匀的溢出浆液为最佳。具体而言每一个位置连续振捣的时间一般在二十五秒到三十秒之间,不宜过长的振捣。

5.按规定处理后浇带和施工缝

按照设计的规定,必须把后浇带及施工留下的缝隙留在受力较小的部位,这些部位相对的脆弱必须减少其受力。再之后浇部位浇筑时间间隔在六十天以上的应该确保新旧混凝土能够紧密连接。

6.认真做好浇筑后的养护工作

建筑工程完工交付使用之前,施工单位必须加强建筑物的管理和保养,避免温差过大或者楼板过于干燥导致裂缝,所以在间隔一定的时间要采取室内喷水的方法解决。

五.结束语

钢筋混凝土楼板出现缝隙可以说是一种最常见的质量例病,就现在的施工技术水平而言,要想要求楼板不存在任何裂缝的效果可以说需要我们精益求精,一般来说这是很难做到的。但是只要我们在结构设计、施工程序、材料选购使用等发面严格按照规范的技术标准执行,于此同时不断加强监督和管理养护力度,我们就可以做到缩减其产生的可能性的效果,有效地控制裂缝的产生及危害。

参考文献

[1]许立敏 针对现浇钢筋混凝土楼板裂缝的分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年31期

[2]谈太和TAN Tai-he 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的综合防治 [期刊论文] 《水运工程》 PKU -2007年10期

[3]韦广涛 李新娅 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治 [期刊论文] 《中州建设》 -2011年11期

[4]唐羽 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因分析及防治措施 [期刊论文] 《科技资讯》 -2011年2期

[5]刘娟 浅议现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因及控制措施 [期刊论文] 《大科技•科技天地》 -2010年11期

[6]芦凤英 赵永海 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年15期

篇3

关键词:建筑工程,结构裂缝,防治

 

一、工程概况

该工程为地上30层,地下3层,建筑总高度为120m。其建筑平面呈D:38m 的圆形,外围是16 根框架柱,内筒采用双筒型式,里侧为边长9.78m×11.83m的方筒,外侧为D:17m的圆筒。最初设计采用双筒一直到顶的结构体系,而且已按此设计完成地下室及地面4 层的主体结构施工,后来新业主要求扩大20 层以上客房的使用面积,把20层以上的圆筒取消,只保留方筒。这一结构体系的大调整,使传力路径发生了重大改变,于是有关设计人员进行了深入研究和处理。随后第5层以上按新图纸施工,并在19 层楼面按要求取消了圆筒。

二、裂缝的原因分析

对裂缝的界定一般以可见缝宽>0.05mm 的称为“宏观裂缝”,反之则称为“微观裂缝”。工程中构件产生裂缝的主要原因可以分为两大类,一类是由动、静荷载和其他外荷载引起的裂缝;另一类是由温度、收缩、不均匀沉降的变形荷载引起的裂缝。本工程剪力墙裂缝可认为是由于混凝土收缩及其温差所引起,而且前者是主要的因素。混凝土收缩是指混凝土在不受力的情况下因变形而产生的体积减小,主要包括:①硬化收缩,即混凝土在水化结硬过程中,由于水泥颗粒不断水化,毛细管及各孔隙游离水逐渐与水泥矿物质水化,转化为凝胶及结晶成水泥石,体积略有收缩,亦称“自生收缩”;②失水收缩,即混凝土内水分不断蒸发,引起体积显著收缩,其收缩量占总体积收缩量的80%~90%,亦称“干缩”;③碳化收缩,即大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。混凝土自生收缩发生在初凝至终凝期间,干缩发生在终凝后,初凝前的收缩因混凝土尚具塑性而不影响裂缝的产生。

三、混凝土收缩裂缝的主要起因

80年代以前,民用建筑中出现混凝土早期收缩裂缝的机率是相当小的,90 年代后随着我国泵送流态混凝土施工工艺的逐步推广,工程中出现早期收缩裂缝的比例逐渐增大,说明与泵送及商品混凝土的广泛使用有一定的对应关系。泵送流态混凝土由于流动性及和易性的要求,以及坍落度、水灰比增大,水泥标号提高,水泥用量增加,骨料粒径减小,外加剂用量增多等诸多因素的变化,导致混凝土的收缩及水化热作用比以往低流动性混凝土大幅增强,前者的收缩变形量约为(6.0~8.0)×10- 4,而后者仅为(2.~3.5)×10- 4。美国ACll305委员会在1991 年发表的《炎热气候下的混凝土施工》中指出,混凝土入模温度高,环境相对湿度低和阳光照射引起混凝土表面水分蒸发快是产生混凝土早期干缩裂缝的原因。

(1)水泥。水泥水化热被一致认为是引起混凝土裂缝的主要原因,主要通过控制水泥用量来实现对其的控制。常规概念认为水泥用量越大,混凝土强度越高,尤其是随着高强混凝土的大批量使用,混凝土配中的水泥用量逐渐增大,混凝土收缩裂缝也就相应增多,这已成为目前建筑界的突出问题。论文格式,建筑工程。。而实际上现代高强混凝土的研究表明,由于混合材料的出现,混凝土强度与水泥用量之间并非一定成比例关系,在低水泥用量的情况下同样可以配制出高强混凝土。

(2)混合材料。目前为了提高混凝土的施工可操作性,使混凝土硬化后获得高性能最常用和最有效的方法是采用“双掺”技术,即同时掺人高效减水剂及活性掺合料。减剂能有效降低混凝土水灰比,改善混凝土拌合物的工作性能,提高混凝土强度,节省水泥用量。混凝土中的添加物当所占比例<5%时称为掺量,超过的则称为混合材料。

(3)水灰比。若水灰比过大,则混凝土结构内部的水孔及毛细孔增多,骨料与水泥石界面的泌水也增多,造成结构疏松,混凝土拌和物的总用水量对干缩的影响较显著。

四、本工程裂缝现象解释

从以上分析可知,本工程筒体剪力墙裂缝是由于混凝土收缩引起的,不是结构性裂缝,对所出现的各种现象可以解释如下:

(1)当圆筒与方筒同时存在时,裂缝出现在圆筒外侧是因为方筒受圆筒所包裹,且环境相对较阴暗潮湿,空气对流也不明显,处在这样好的墙体养护环境下,水分不易蒸发,因而混凝土收缩不明显;同样,圆筒墙体内侧也较少发现裂缝。

(2)随着楼层的增高,墙体裂缝呈增多的趋势,这是因为高空风速加大,日晒时间延长,温差大,在相同时间里混凝土失水更多,导致收缩裂缝发展迅速,但最终收缩量相差不大,因此呈现裂缝条数多则细、少则宽的规律。

(3)裂缝呈“枣核形”( 即梭形) ,不穿过楼层,是由于楼面的“模箍作用”所致。其机理是由于被约束体(墙体)的变形受到约束体(楼板及墙暗梁)的约束,随着逐渐远离楼面及暗梁,该约束力逐渐减弱并形成收缩裂缝。在裂缝形成过程中,裂缝处必然会产生变形,而这种变形往上下伸展在接近楼板处因受到约束而其延伸受到限制,直至逐渐消失,因此可以认为约束作用既引起剪力墙开裂,又限制了裂缝的发展。

五、对剪力墙裂缝的处理措施

5.1“放”的措施

“放”就是尽量减少对混凝土收缩变形的约束,如同治水中的“放水疏导”法。本工程设计上可采取开“小结构洞”的方法,把方筒东西面长墙分成2 个墙肢,洞口用砖墙封实,不影响使用功能。由于在水平力作用下剪力墙结构变形曲线呈弯曲型,到建筑上部剪力墙位移较大,其剪切刚度的局部削弱对结构综合刚度影响不大,因此在设计上是可行的。由于开洞后混凝土的收缩应力得到释放,可以从源头上控制裂缝的发展。

5.2“防”的措施

“防”就是采取措施减少混凝土的收缩。从前述对混凝土材料的分析可知,把混凝土配比中的水泥从365kg/m3 减小至300kg/m3,粉煤灰用量从80kg/m3 增加至120kg/m3 甚至更多,水灰比0.8适当调低,都仍留有很大的余地。

5.3“抗”的措施

“抗”就是采取措施提高混凝土抵抗收缩变形的能力,一般可以用提高配筋率或减小钢筋间距的办法。本工程剪力墙配筋率合适,所以可在配筋率不变的情况下用等面积代换法,调整钢筋间距,减小钢筋直径,让水平构造筋“细而密”,钢筋间距由200mm 缩小至100mm 甚至80mm,把混凝土一部分的拉力转移到钢筋上来,使混凝土的收缩趋于均匀,只在构件中产生微裂缝,释放应力以避免或减少宏观裂缝。

六、裂缝的评价及处理

混凝土裂缝虽然是不可避免的,但其有害程度却是可以控制的,有关标准可根据使用条件而定。从结构的耐久性要求、承载力要求及正常使用要求等方面考虑,按照我国混凝土结构设计规范的规定,室内正常环境钢筋混凝土结构最大裂缝宽度允许值为0.3mm,基本上是本工程裂缝宽度的上限值。论文格式,建筑工程。。论文格式,建筑工程。。裂缝深度H 与结构厚度h 的关系为:h≤0.1H 为表面裂缝,本工程裂缝均属此范围;0.1H<h<0.5H 为浅层裂缝;0.5H≤h<1.0H 为纵深裂缝;h=H 为贯穿裂缝。论文格式,建筑工程。。论文格式,建筑工程。。根据对该工程在7 月后贴石膏的情况观察,没有发现裂缝有发展的趋势。论文格式,建筑工程。。1- 4 层剪力墙原来是应该有裂缝的,但在抹灰批荡一段较长时间内均没有发现裂缝,说明裂缝已趋稳定而不需进行修补。

篇4

关键词:大体积混凝土结构,温度控制

 

混凝土在现代工程建设中占有重要的地位。而在今天,混凝土的裂缝在一些施工现场仍然时有出现。论文大全。论文大全。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中大体积混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

1.大体积混凝土温度控制措施

高层建筑地下室的底板一般较厚,有的厚达2-3m,属大体积混凝土施工。发生裂缝的主要原因是水化热高,与环境气温差大,或养护不当,裂缝严重的可导致底板渗漏,若混凝土温度较高是突然浇冷水养护,也会产生无规则的多条微裂缝。

判断能否出现温度裂缝,温度裂缝的控制,需进行温度控制计算后采取相应措施加以控制。根据经验和有关规定混凝土内外温差不超过25度则不会产生温度裂缝。该工程大部分混凝土在12月到次年2月浇筑,而这段时间正值全年气温最低,因此必须进行混凝土热工计算和混凝土温度控制,该部分混凝土的标号均为C20。

采取防止出现温度裂缝的措施,计划采取的措施为:混凝土初凝后在表面覆盖一层塑料薄膜,并覆盖两层草袋进行隔热保温养护。

混凝土内部温度监测,为了及时牚握混凝土内部温升与表面温度的变化值,在第一施工段内设一个测温点,监测混凝土中心测点与表面测点的温差值,作为调整养护措施的依据,防止混凝土出现温度裂缝。

1.1大体积混凝土墎台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起

各类裂缝产生的主要影响因素有几种:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。

1)收缩裂缝:限制条件下的收缩可分为自生收缩,塑性收缩,炭化收缩和干缩四种,在收缩变形超过极限延伸率或收缩产生的应力超过混凝土当时的抗拉强度时,就开始出现裂缝。

2)温差裂缝:混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不易散发混凝土内部温度将显著升高,而其表面则散热较快形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。此时,混凝龄短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土表面产生裂缝。

3)安定性裂缝;安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。

1.2温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:

(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

(3)晚期:混凝土完成冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。

2.裂缝的防治措施

2.1设计措施

1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3-0.5%之间。

3)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。

5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。

2.2施工措施

1)细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。

2)根据工程特点,充分利用混凝土后期强度,可以减少用水量,减少水化热和收缩。

3)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15゜C以上。论文大全。

4)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。

5)对于高强度混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂,使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%-50%。

2.3现场操作方面

1)浇捣工作:浇捣时浇捣棒要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确牚握振捣时间,避免过振和漏振,应提倡用二次振捣,二次抹面技术,以排除泌水,混凝土内部的水分和气泡。

2)混凝土的养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14-28天。

3)避免在雨中或大风中浇灌混凝土,对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。

4)夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模,低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。

以上对大体积混凝土的施工温度和裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨。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,结合多种预防处理措施,大体积混凝土的裂缝是完全可以避免的。

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论文摘要:裂缝,尤其是楼面裂缝,是在建筑中经常发生的一种通病,出现这种裂缝究其原因有的是因为技术上的不成熟、材料本身的缺陷、温度的变化、设计以及施工等因素的影响。本文结合施工经验以及相关的理论,对减少这类这类裂缝的施工措施作了探讨。

随着建筑业的发展,全现浇钢筋砼结构的建筑物越来越多。现浇结构楼屋面板的裂缝,也成了目前较难克服的质量通病之一,特别是住宅工程楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉等一系列的问题。现结合多年来大量施工实践中的经验和教训,以及裂缝的防治处理,从施工角度来分析如何防治楼面的裂缝。

一、裂缝对建筑的影响及社会影响分析

(一)对建筑物的影响分析

通常情况下,这些裂缝不会危及到结构的安全,危害性较小,但对建筑物将产生下列影响:

1、贯穿墙体的裂缝影响建筑物的使用寿命及抗震性能,尤其以砖混结构的建筑为甚。

2、发生于外墙的裂缝,当开裂较为严重时,往往造成墙面的渗漏并且给内装饰带来污染和损伤,影响表观和使用。

3、当裂缝尤其是温度裂缝到达一定程度时,会造成窗口变形,影响正常的使用。

4、外抹灰开裂后,不仅影响外观和使用寿命,一旦外抹灰进水,冬季冻胀致使外抹灰层脱落,将影响到周围行人的安全。

(二)社会影响分析

随着国家对工程质量的越来越重视和人们质量意识的提高,特别是住房体制的改革,住宅建设资金将由个人出资,因此人们对工程的质量问题的关心程度将会越来越高。这也对工程的建设者们提出了越来越高的要求,这就要求我们必须认真对待并力求克服建筑通病的发生。

二、施工中应采取的主要技术措施

楼面裂缝的发生除以阳角450斜角裂缝为主外,其他还有常见的两类:(1)预埋线管及线管集散处;(2)施工中用转材料临时较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。现从施工角度进行综合分析,采取以下几项主要技术措施可防治楼面裂缝:

(一)重点加强楼面上层钢筋网的保护

钢筋在楼面混凝土板中的抗拉受力起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。但是,楼面上层钢筋网的有效保护一直是施工中的一大难题。板的卜层钢筋一般较细。受到施工人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;而在施工过程中,各工种交叉作业,上面又有大量人员走动、踩踏,这就造成了上层钢筋容易弯曲、变形。所以,这些原因要必须在施工过程中加以改进,具体措施如下:

1、根据大量的施工实践,楼面双层双向钢筋必须设置钢筋小撑马,其纵横向间距不应大于600mm(即每平方米不得少于3只),特别是对于细小的钢筋,这样才能起到较好的效果。

2、尽可能合理地安排好各个工种交叉作业时间,在绑扎完板底钢筋后,线管预埋和模板收头应及时穿插并争取全面完成,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量;同时对施工人员加强教育和管理,使他们充分认识到保护板面钢筋的重要性,必须行走时,尽量沿钢筋小马撑支撑点通行。

3、在混凝土浇筑时对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大区域应铺设临时性活动跳板,扩大接触面,尽量避免上层钢筋受到重新踩踏变形。混凝土浇筑时安排足够数量的钢筋工进行护筋,确保钢筋位置正确。

4、在楼梯、施工缝等频繁通行处应搭设临时的简易通道,以供施工人员通行。

(二)预埋线管处的裂缝防治

预埋线管的集散处是截面混凝土受到较多消弱,从而引起应力集中容易导致裂缝发生的部位。尤其是当预埋管线的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又垂直于混凝土的收缩方向时,就很容易发生裂缝。所以可以采用:

1、增设垂直于线管的短钢筋网加强,φ6—φ8,间距≤150mm,两端的锚固长度应不小于300mm。

2、线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉处可以采用线盒。并且当线管数量很多时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2φ12的井字形抗裂构造钢筋。

(三)材料吊卸区域的楼面裂缝防治

由于目前在实际施工中存在着质量和工期之间的较大矛盾,楼层施工速度过快,因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的时间,上面就已经开始进行钢筋绑扎、材料吊运等工作,这就使大开间的楼面非常容易在强度不足的情况下而引起受力裂缝,而且这种裂缝一旦形成就是永久裂缝。对于这类裂缝的防治措施可以采用以下方法: 转贴于

1、施工速度方面不能过快,楼层混凝土浇筑完后的必要养护一定要保证(不宜小于24小时),以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。

2、在楼面混凝土浇筑完2-4小时之内,尽量避免吊卸较重的大宗材料和大量人员进行钢筋绑扎施工,并且在吊运少量的材料时做到轻卸、轻放。两、三天以后方可进行正常支模等施工。在模板安装时,不得将材料集中堆放,应做到分散就位,以减少楼面集中荷载。

3、对于大开间的楼面应在模板支撑架搭设前就预先采用加密立杆以增加刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并在已浇筑的楼面上铺设木模以扩散压力,进一步防止裂缝发生。

(四)加强模板体系的质量要求

模板质量的好坏直接影响砼的表面质量,施工中由于模板的缘故也易导致楼面裂缝,施工中可采取如下措施克服;

1、选择有足够刚度的模板支撑体系,不得随意改变技术人员确定的施工方案,避免模板变形、支撑下沉。

2、模板接缝应严密,严禁模板漏浆。

3、南于旆工谏度快.而施工单位又不愿意过多的在模板上投入,这就造成模板周转不足、顶板支撑过旱拆模。施工中要严格执行拆模申请单制度,只有在同条件养护试块台格的情况下才允许拆模。

(五)加强混凝土浇筑质量的管理

混凝土浇筑的质量不仅影响混凝土的强度,还易造成表面裂缝,施工中可采取下列措施来克服表面裂缝:

1、商品混凝土中严禁私自加水,造成混凝土和易性差。

2、混凝土浇筑速度不宜太快、导致内部振捣不足。

3、混凝土表面搓平要得当,合理掌握搓平时间和遍数,搓平不宜少于2遍。

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关键词:公路;路面病害;处理;分析

中图分类号:U412.36文献标识码:A文章编号:

高速公路建成通车后,在行车载荷和自然因素作用下,路面可能发生裂缝、坑槽、沉陷、车辙、泛油、推移、拥包等常见病害。理清这些病害产生的原因,及时地对高速公路进行防治与维修就成为保证其服务质量和使用寿命的重要手段。

1 高速公路沥青路面病害类型分析

1.1 泛油

在高速公路混凝土路基上铺设好沥青之后经常有沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动的情况发生,这种使沥青混凝土表面有过多沥青渗出的现象称作泛油。

1.2 推移

在沥青混凝土路面铺筑前,由于混凝土基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等很容易造成混凝土基层跟沥青面层粘结不实。沥青面层在高速公路建成通车后大量的载重货车、超载严重的车辆碾压下,由于高速公路沥青表层与基层粘结不牢固特别是在沥青面层施工拉缝处就很容易的开产生推移,这种现象随着时间推移,轮胎痕迹带两侧一般都会产生一些或大或小的壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。

1.3 水破坏

所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生破坏的现象。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。

1.4 裂缝

高速公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝、横向裂缝。纵向裂缝主要是由于路基压实度不均匀、路面不均匀的沉陷或施工接缝质量或结构承载力不足而引起的。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化最大的表面并很快向下延伸,并随着时间增长造成沥青老化,沥青面层的抗裂缝能力逐年降低,温度裂缝也随之增加。

1.5 松散

松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。

1.6 车辙

车辙是在行车载荷重复作用下,路面产生积累永久性的带状凹槽。车辙的产生受内因和外因的综合影响,内因是指路面结构层次及材料组成,外因则包括设计施工、交通和气象等条件。

1.6.1 路面结构及材料组成

沥青材料在路面结构中厚度越大,在行车作用下发生永久变形的变形量越大。故路面结构厚度既要有足够的承载能力,又要有较好的抗车辙能力。采用刚性或半刚性基层,可以大大减少基层和路基的变形,从而减少路面的整体车辙。

1.6.2 设计与施工

沥青混合料配合比、基层材料配合比以及路基土壤组成等设计,都可能影响车辙的产生。施工时路基的压实度、排水性能、基层压实度、路面热稳定性等是否达到规范要求也都会影响车辙的产生。

1.6.3 道路交通条件

大量重型或超载车辆在路上行驶,由于其单轴载荷加大,从而更容易产生车辙。同时车轮在不断地磨损路面,特别是在车辆行驶较多的主车道上,也是产生车辙的原因。

2 高速公路沥青路面病害处理对策

2.1 严格控制材料质量

2.1.1 矿料

矿料在沥青混合料中占到总量的 95%左右,在沥青路面中起到负荷的作用,矿料的质量及其物理性能较大程度地影响着路面性能,对矿料的要求在符合《公路沥青路面施工技术规范》的基础上应做到以下几点:①所有的矿料必须无塑性,沥青混合料中的粘土颗粒成本可以引起沥青混合料的体积膨胀,在水的作用下引起沥青膜与矿料间的剥离现象,所以要求矿料中小于0.075mm的部分其塑性指数小于4,这就要求必须严格控制回收粉的用量;②严格限制矿料中有害成分的含量,0.075 颗粒含量(水洗法)应小于 1%,软石含量应小于5%;③集料的坚固性、耐磨性和磨耗的能力应符合规范的规定;④沥青面层的细集料应采用机制砂,根据级配需要,沥青下面层也可使用少量质量优良的天然砂,但天然砂用量不宜超过20%;⑤小于0.075mm部分含量的多少对沥青混合料的性能影响很大,混合料级配中该部分含量必须考虑粗细集料本身带有的粉尘部分,并相应减少矿粉用量,合成级配中小于 0.075mm 部分填充料与沥青含量即粉胶比值应在0.8~1.4 之间,且宜为 1.0~1.2。

2.1.2 沥青胶结料

沥青必须符合《公路沥青路面施工技术规范》及《258 干线公路沥青混凝土路面施工要求》,现场沥青混合料油石比允许偏差为-0.2%~+0.3%;现场沥青混合料马歇尔稳定度和流值应符合规范要求。

2.1.3 任何进场材料必须按规定要求频率进行试验,经评定合格后方可使用。经选择确定的材料在施工过程中应保持稳定,不得随意变更。

2.2 沥青混合料的拌制

①沥青混合料必须在沥青拌和厂(场、站)采用拌和机械拌制。②沥青应分品种分标号密闭储存。各种矿料应分别存放,不得混杂。矿粉等填料不得受潮。集料宜设置防雨顶棚。③热拌沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。各类拌和机均应有防止矿粉飞扬散失的密封性能及除尘设备,并有检测拌和温度的装置。④沥青材料应采用导热油加热,沥青与矿料的加热温度应调节到能使拌和的沥青混合料出厂温度符合规范要求。当混合料出厂温度过高,已影响沥青与集料的粘结时,混合料不得使用,已铺筑的沥青路面应予铲除。⑤沥青混合料拌和时间应以混合料拌合均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度,并经试拌确定。⑥拌和厂拌和的沥青混合料应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象,不符合要求时不得使用,并应及时调整。

3 防治高速公路混凝土沥青路面早期损坏的措施

在现有的规范和标准指导下,应该采取下列措施来防止高速公路沥青路面的早期破坏。①学习国外成功经验,开展柔性基层沥青路面的研究和建设,逐步改变半刚性基层沥青路面一统天下的局面,为路面设计提供更多选择。②大力打击超载运输,保证高速公路的正常使用。在当前不能杜绝超载车行驶高速公路的情况下,加强养护管理,防止病害的进一步发展;引进动态称重技术,改变现有收费方式,按实际吨位进行收费,遏止超载车对高速公路恶性行驶。③严格施工组织,科学合理地安排工期,不搞献礼工程。④重视并协调高速公路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系。不能过分追求平整度而牺牲压实度,而是要在保证压实度的基础上追求平整度,否则通车后的路面极易发生水破坏以及松散、车辙等早期病害。⑤加强路面材料控制,优化沥青混合料级配。

4 结语

沥青路面早期损坏是多种因素综合作用的结果。必须注意改进路面设计、施工、材料等各个工作环节,才能有效防治沥青路面早期破坏,延长路面使用寿命,提高经济效益。做好高速公路后期养护是保持高速公路沥青混凝土路面完整,保障通车安全的重要措施,这就要求公路管理部门做好高速公路沥青混凝土路面的日常养护工作。

参考文献:

[1] 钱国超,邵介贤.高速公路沥青路面早期损坏病因分析及防治对策[A].第二届全国公路科技创新高层论坛论文集(下卷)[C],2008.

[2] 张冉宁,李晓明,江子扬.高速公路沥青路面养护检测中的问题与对策[A].中国公路学会 2004 年学术年会论文集[C],2009.

[3] 高民欢.高等级公路沥青路面裂缝病害的治理、养护技术[A].第五届全国路面材料及新技术研讨会论文集[C],2009.

[4] 闫青华,高速公路路面破坏和路基病害的特征及成因分析[J],科技信息,2010,(1).

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论文关键词:采煤塌陷区对环境的影响分析

 

煤炭企业为我国经济的发展提供了优质服务,但也造成了严重的生态环境问题和社会问题,自20世纪90年代以来,我国及相关部门对采煤塌陷区进行了大量的研究,尽管已经恢复了大片土地,但是还远远不能恢复生态安全。故应对采煤塌陷区生态安全进行综合评价,以引起当地决策者注意,尽快使采煤塌陷区恢复到最佳状态。

1.1采煤塌陷区的现状

随着煤炭产量的增加与采掘面不断延伸,采煤下沉区面积不断扩大。来自国土资源部门的统计显示,我国因采矿引起的地方塌陷较大的达180多处,塌陷坑1600多个,塌陷面积为15000hm2全国发生采煤塌陷灾害的城市近40个,造成严重破坏的25个,每年因采矿发生的地面塌陷造成的经济损失近4亿元以上,

采煤塌陷致使大多数人失去大量耕地,人均耕地变得越来越少,达到了联合国的人均耕地的警戒线,因此选择人均耕地、土壤环境作为采煤塌陷区生态安全的评价指标,

土壤环境指标分为:

1)土壤退化

土壤退化用土壤中有机质含量以及土壤的孔隙度为代表指标,土壤退化分为7种类型,即土壤侵蚀、土壤荒漠化、土壤盐碱化、土壤贫瘠化、土壤潜育化、土壤污染以及土壤生产力丧失等,土壤退化直接影响农业的生产,以及生态环境的发展,采煤塌陷区土壤退化主要是土壤侵蚀及土壤盐碱化,土壤侵蚀会造成土壤肥力的下降和生态环境的恶化项目管理论文,土壤体积质量增大,离子交换量,田间持水量及孔隙度降低。

2)土壤酸碱度

土壤酸碱度是土壤化学特性的一个重要指标,它对土壤的肥力和农作物的生长有很大的影响,土壤过酸或过碱都会影响作物正常生长,值在6-8的范围许多作物都能很好生长。

2.1采煤塌陷区的形成

当地下采煤层被采出之后,采空区的顶板岩层在自身的重力和其上覆盖岩层的压力作用下,产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该岩层层抗拉强度极限时,直接层板发生破碎和断裂并相继冒落,接着上覆岩层相继向下弯曲、移动进而发生断裂和离层。随着采煤工作面向前推进,受到采动影响的岩层也不断扩大。当采煤层开采扩大到一定时,在地表就会形成一个比采空区大得多的近似椭圆形的塌陷盆地。如,1983年大通兴隆一矿,兴隆沟一带产生的塌陷坑深度达20m,直径约10m,并出现数条互相交织的裂缝,裂缝最宽为1.6m,最深则不见底,有的裂缝切面陡直,伴有热气冒出。此外,因矿区占用农田,使当地耕地减少,农民就在25°以上陡坡耕作,从而加剧矿区水土流失。

受煤层赋存条件和自然地理位置以及开采技术等因素的影响,地表沉陷呈现出不同的破环特征,主要可分为四种基本类型。

1)地表下沉盆地

地下煤层采出后,顶板岩层开始断裂、冒落,形成冒落带论文提纲格式。冒落带上部岩层也随后断裂,使上部岩层发生弯曲。当影响到地表以后,地表就会从原有标高下沉,在采空区上方形成一个比采空区面积大的洼地。在下沉盆地形成的过程中,地表原有形态均发生不同程度变化,主要是出现坡度,高低以及水平位置的变化,其对耕地的影响主要是产生坡地,积水和凹凸不平等直接造成耕地退化,并且严重的破坏了地表道路,管道、沟渠以及建筑物的正常状态,影响人们的正常生产和生活活动。

2)产生裂缝及台阶

开采缓倾斜煤层时,在移动盆地的外边缘区,由于受水平拉伸变形,地表可能出现裂缝,裂缝的发生及其宽度、深度与表土的塑粘性大小及表土受到的拉伸变形大小密切相关。塑性大的粘性土,一般在地表拉伸变形值超过6-10mm/M时才发生裂缝;塑性小的砂质粘土,粘土质砂或岩石,但地表拉伸变形达到2-3mm/M时,就发生裂缝。地表裂缝破坏了土地的连续性和自然特性,引起已发展成为地表耕层土壤水肥下移的通道,给土地耕种带来了困难,加剧了水土流失。

3)山体滑坡

这种局域性大位移的土地破坏通常发生在山地矿区项目管理论文,由于地下开采引起岩层移动变形,山体因失去稳定性,在弱面形成滑移,造成山体滑坡。山体滑坡不但直接破坏山地资源,还因其压占而破坏其周围的土地的资源,且引起突发性强,危害极大。

4)出现塌陷坑

塌陷坑式破坏大幅度地改变了原有地形地貌,由于受积水、侵蚀等影响,导致耕地资源易耕性大跌,难以直接有效利用。塌陷坑多出现在极倾斜煤层开采的地区,但在浅部缓倾斜或倾斜煤层开采时,地表亦可能出现漏斗(如图4-1)状塌陷坑。这种不规范椭圆形或矩形塌陷坑多发生于小型煤矿采空区上方,塌陷坑按其形状可分为漏斗状塌陷坑和槽形塌陷坑两种形式,见下图所示,地表漏斗使地表腐殖土溃入井下或流失,破坏了土地的营养成分。常对地表作物和耕地产生破坏性影响。

图4-1 煤矿地表塌陷漏斗示意图

例如峰峰矿区1986年产煤月1032万吨,13个矿采煤,总面积约369万m2,而地表沉陷面积约1471万m2,淮北矿区投产至1985年累计采煤19020万t,塌陷农田5381万m2,万吨塌陷耕地约2667 m2,其中常年积水的塌陷区占38%。

3.1塌陷区对土壤的影响

井下采煤对土壤的破坏主要表现为对土壤水渍(积水)、土壤盐渍化和土壤侵蚀三个方面。

1)土壤加速侵蚀

土壤是植物生长的介质,良好的土体构型为植物生长提供适宜环境。开采沉陷过程改变了原有地表形态,使平坦的耕地产生附加坡度或使原有坡度增大,从而加剧水土流失,造成土壤薄层化、砂质化、土壤养分循环失衡。同时不规则的塌陷坑和地表裂缝易形成地表水肥下渗的通道,造成上层土壤侵蚀下移,破坏了原有土壤的层状分布条件,改变了土壤自身的营养条件和外界环境条件,自然破坏了植物生长发育的环境条件,导致作物减产甚至绝产,塌陷形成的下沉盆地是地表倾斜、坡度改变。坡度是决定径流冲刷能力的基本因素之一。径流是指雨水流向排泄区的过程。坡度越大则径流量越大,冲刷量也越大,引起水土流失和土地侵蚀也越严重,所以根据地面倾斜估算侵蚀程度是适当的。李树志等在《矿区生态破坏防治技术》中将地面坡度与侵蚀程度之间关系列表。

表4-1 地面坡度与侵蚀程度之间的关系

 

影响级别

地面倾斜(mm/m)

侵蚀程度

1

<17

不发生侵蚀。

2

17-52

不发生明显侵蚀,灌溉要采取相应措施。

3

52-88

轻度侵蚀,有少量沟文出现。

4

88-123

中度侵蚀,农业耕地要采取水土保持措施机械化,水利化不方便。

5

123-176

中度侵蚀,耕地要修梯田。

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[论文关键词] 水利工程 混凝土 裂缝 施工

[论文摘 要] 砼裂缝直接影响着水利工程的外观和耐久性,应给予高度重视。本文分析了水利施工中砼裂缝产生的原因,并从多个角度提出了系统的防治措施,以供参考。

水利工程施工中,混凝土开裂会使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀,降低钢筋砼结构的承载力、耐久性和使用寿命,甚至会威胁着人们的生命和财产安全。因此,在水利工程中,应对混凝土的裂缝产生原因进行仔细分析,并在施工中采取有针对性的措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物的使用安全。

1、水利施工中砼裂缝产生的原因

1.1塑性收缩裂缝

混凝土在凝固的过程中,会逐渐散热和蒸发,这是引起混凝土体积收缩的主要原因,尤其是一些大体积的混凝土。如果混凝土在收缩时受到外界环境的约束,就会自然的形成收缩应力,当这种应力超出当时混凝土极限抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一。裂缝是材料的不连续现象,属于物理性病害,是水工混凝土耐久性的首要影响因素。裂缝的出现,多数在施工期就存在,有的虽然在施工期以后,也多在运行初期5~10年以内,不是由于运行期长工程老化问题,而是早期的问题。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低,裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部,造成钢筋锈蚀,甚至混凝土结构破坏。对于水库蓄水发电和灌溉来说,挡水混凝土结构的裂缝会直接引起渗漏,如果渗漏量达到一定程度,就直接危及工程的蓄水能力;对于混凝土重力坝来说,如果裂缝达到一定贯穿深度和宽度,会引起坝体扬压力的急剧增长,削弱坝体的抗滑能力,对结构抗震非常不利、甚至会对整个坝滑能力,对结构抗震非常不利,甚至会对整个坝体的结构稳定和安全造成威胁。

1.2温差裂缝

温差裂缝是由于混凝土内部和外部之间产生温差所引起的,温差产生的原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。在温度正负交替过程中,混凝土微孔中的水成为结冰或过冷的水,体积膨胀产生冻胀压力,过冷的水迁移产生渗透压力,当两者的附加作用力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就遭受破坏。温差裂缝主要有三种情况:(1)水工混凝土在施工初期,产生大量的水化热,内外的温差使其产生裂缝;(2)混凝土拆模前后,混凝土表面的温度会急速下降,裂缝产生;(3)由于混凝土内部温度到达极限,但是热量散发慢,而产生温差裂缝。施工中的大体积混凝土,主要是由于温差产生裂缝,诸如水工大坝、分洪闸、拦河坝等体积水工混凝土更易发生此类裂缝。

1.3安定性裂缝

安定性裂缝主要是龟裂,通常是因为混凝土的质量不合格引起的。另外,钢筋因为外界的腐蚀也会引起混凝土裂缝。

2、水工砼裂缝的防治措施

2.1优化混凝土的设计配合比

采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加I级粉煤灰,将水胶比控制在规范允许的范围内,粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现,在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。 转贴于

2.2加强混凝土养护措施

在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水,以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿,要加倍的关心和爱护。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝,还能促进混凝土后期的稳定,保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护,在现代水利工程施工中,都需要得到充分的认识和重视。由于钢筋锈蚀是氧化反应,氧化是产生锈的主要原因,因此,加强混凝土的密实度,防止空气进入,加强混凝土表面的保护层厚度,预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料,避免使用碱骨料等措施,对防止混凝土裂缝有较好的效果。碱骨料化学反应对结构的耐久性影响很大,为控制碱骨料的化学反应,最好选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水,在提高混凝土密实度的同时合理降低水灰比。

2.3避免混凝土基础不均匀沉降

解决方法有减轻结构的重量,合理安排施工的工序,改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降,只会使整个结构的自身重量加大,稳定性不强,会加重不均匀的沉降。在工程实践中,应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。

2.4塑性收缩裂缝的预防措施

首先是要选择合适的材料,一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例,掺加高效减水剂来增加混凝土的强度,减少水和水泥的分量。在浇注混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜,保证混凝土的湿度,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。如果在高温和大风天气施工的话,最好设置防风和遮阳的设施,积极保护混凝土结构。

2.5沉陷裂缝的预防措施

要保证地基的稳定,对松软土的地质结构在施工前要进行必要的夯实和加固。要保证模板有足够的强度和刚度,有较强的支撑力,保证地基的受力均匀。混凝土在浇注的过程中不能被水浸泡,模板的拆除要控制在一定的时间以内,还要注意拆模的先后顺序。在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

2.6施工管理措施

首先,要增加技术含量,加强技术管理。技术是贯彻整个施工工艺流程的重要工作。在混凝土浇筑施工过程中的施工技术至关重要,可以影响到整个工程的质量及安全。因此,技术管理在施工中具有重要作用。要建立技术交底责任制,并加强施工质量检验、监督和管理,从而提高质量;严格依照施工技术规范及质量标准进行检验,建立健全质量检测机构和检验制度。其次,实行全面的质量管理,全面提高工程质量。在全面质量管理中,质量和全部管理目标的实现有关,它把过去的以事后检验和把关为主转变为以预防为主;从过去的就事论事、分散管理,转变为以系统的观点为指导进行全面的综合治理,突出以质量为中心,围绕质量开展全员的工作,从而提高工程质量。

3、结束语

混凝土产生裂缝的原因是多方面的,如荷载引起的应力裂缝、有地基沉降不均引起的沉降裂、温差或温度变化引起的温度裂缝,养护不善引起的收缩裂缝等。为防止混凝土产生裂缝,必须从配合比设计、施工质量控制、混凝土温度控制、混凝土养护、施工管理等方面采取系统措施。

参 考 文 献

[1] 鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002,(05).

篇9

关键词:商品混凝土,质量控制

 

随着建筑施工现场文明施工标准的不断提高,商品砼的应用越来越普及。但是商品砼不是最终成品,是半成品;砼生产和应用单位都应遵循国家标准、规范进行控制,才能确保砼质量。一些生产和应用单位对商品砼的性能和应用方法等同了普通砼,没有按商品砼的性能进行施工质量控制而造成许多质量缺陷,本文从四个方面全面论述了影响商品砼质量的因素,以利于商品砼的质量控制。

1.商品砼原材料控制

1.1水泥是商品砼应用材料之首,商品砼中需要掺入适量的掺合料。目前,我国有关标准、规定粉煤灰在砼中掺量不能大于25%,对预应力砼中粉煤灰的掺量更为严格限制,这是由于过去没有大量使用减水剂和粉煤灰质量低等原因限制了煤灰的掺量,如今,不但有了减水剂,并且高效减水剂的应用也很普遍,而水泥又等同了ISO国标标准,水泥质量有了大幅度提高,因此,应加大粉煤灰在砼中的掺量;而高性能砼对掺合料的掺量要求可达50%以上;预计今后掺合料将成为砼材料的主料。

1.2碎石针片状颗粒含量必须严格限制。泵送砼规定针片状含量不宜大于10%,一旦大于标准要求,对砼质量就有较大影响。通过试验得知:(1)直接影响砼和易性、粘聚性;针片状颗粒含量在10%、15%、20%、25%时,可分别降低砼强度3.3%、9.9%、13.3%、16.8%;(2)影响砼耐久性,增加骨料和砼空隙率,浪费水泥;(3)造成砼用水量增加,加大砼变形,使新拌砼坍落度损失加快,易堵泵、堵管。

1.3石子粒径越大配制的砼强度等级就越高是错误的陈旧观念;砼强度随石子粒径的加大而下降,砼渗透性随石子粒径增大而增大。颗粒小的石子存在缺陷的几率小,相对比较致密,破碎时,消除了薄弱部分,故石子本身强度比大颗粒的高。小颗粒的石子尚可降低骨料与水泥石界面的应力差;水泥浆与单个石子界面的过渡层周长和厚度都小,难以形成较大缺陷。小石子增加水泥浆的粘结面积,改善了砼的孔结构,使粘结度提高;在砼拌合物中,大石子下沉速度快,造成砼内部分布不均匀,影响砼的强度。科技论文。

2.商品砼配合比控制

2.1商品砼生产一般掺入掺合料以改善砼的各种性能,掺入粉煤灰的同时,再掺入磨细矿渣粉或其他掺合料,即两种以上的掺合料,称为复掺技术,该技术应用时,可产生单一掺合料不能有的叠加效益,发挥两种掺合料的更大优势,在强度上有一定互补作用;复掺不是1+1=2,而是1+1>2的技术经济效益。这一论点,已从试验和实践应用中得以证明。科技论文。

2.2有人认为砼强度增长越快越好,砼早期强度越高越好;实践证明,砼强度增长越快危害越大;砼越早强,越不利于砼耐久性;还有些观点认为砼用水泥强度越高越好,水泥用量越多越安全;这些认识都是错误的,水泥强度等级的高低应和砼等级高低相匹配。科技论文。砼强度增长应缓慢均匀增长,不宜太快、太早。如果砼早强必然要加大水泥用量,产生较高的水化热,对砼强度增长不利。一般砼养护温度不宜超过40℃,如温度过高,对砼后期发展很不利,据有关资料介绍,砼养护温度在6--10℃内为优,对砼强度发展,及长期耐久性等都大有益处。砼早强恰恰是砼结构早期开裂和耐久性降低的主要原因之一。

2.3实践证明:水泥用量也不能偏低,尤其是泵送砼更要有一定的胶凝材料数量;如果胶凝材料少,骨料挤在一起,挤紧、卡死、阻力增加,造成堵塞。水泥用量如果偏多,又可能增加砼的内摩擦,使泵送压力增加,恶化了砼的可泵性。因此,水泥胶凝材数量应通过试验确定其最佳用量。

2.4对泵送砼而言,优质的砼也不是坍落度越大越好,一般泵送砼坍落度在160-180mm为优,140-160mm和180-200mm坍落度为良,200mm以上和140mm以下坍落度为差,坍落度差的砼易造成水泥浆流失、离析或干稠,不易泵送,易堵泵、堵管,影响砼耐久性能等。

2.5泵送砼的砂率应严格控制,一旦高于最佳砂率值3%以上,砼强度就会下降约4%左右。对中砂而言,泵送砼最佳砂率在39-43%范围内为宜。

3.商品砼搅拌、入模时间的控制

3.1目前,商品砼搅拌时间一般都达不到最低30S的时间要求;往往只有10--20S的搅拌时间,错误观点认为卸入到砼运输车后,在路上运输车还在不停的搅拌,这是错误的;运输车的转动,是为防止砼粘罐,而只有3-6转/分的匀速转动,并没有搅拌力,与砼在搅拌机内的强力搅拌完全是两回事,不是一样的效果。

3.2目前,商品砼从砼公司出机后到现场浇筑入模时间,往往超过规定要求时间。由于运到现场后,不能及时入模,压车时间较长,造成砼坍落度损失加快。

要改变上述现象,供需双方应加强协调配合,根据运距、泵送高度、气温、结构部位、施工难易等等情况,控制砼出机到入模时间,一定要控制在90min内为佳,否则,就要影响砼质量。

4.商品砼生产、施工存在的部分问题及解决措施

我国在近几年商品砼发展较快,在发展中避免不了会出现这样或那样的问题,尤其是发展晚、慢的地区,更会出现一些生产、施工方面的问题。

4.1商品砼坍落度太大,一般均在200mm以上的坍落度,砼振捣人员为省劲,在砼中随意加水,更加大了砼坍落度。这么大的砼坍落度,稍振石子就会下沉,浆体上浮。砼表面出现大量塑性裂缝,且影响砼密实及其他性能。泌水失水过多,几何尺寸减少,砼中多余水分蒸发,较易出现干缩裂缝等等。

4.2砼养护不及时,养护龄期不足;一般均不能满足规范要求的7d到14d养护时间,砼早期脱水严重,影响砼强度的发展和长期耐久性能等等。烈日暴晒,大风天气时,砼表面出现一层巧克力硬皮,而内部砼尚未初凝,表面的硬皮产生裂缝。

4.3掺加膨胀剂的砼,更要加强早期养护,因膨胀剂结晶钙矾石形成时,更需要水;浇筑1-7d内是膨胀砼的重要阶段,要特别加强砼的湿养护;7-14d仍需湿养护,才能发挥砼的膨胀效应,否则,更易造成砼开裂。

4.4为了缩短工期过早拆模、上料承重等,易出现塑性收缩裂缝。掺膨胀剂的大体积砼,更不宜过早拆模,因3-5d时水化热温升最高,砼抗拉强度最低,如过早拆模,更易开裂,应在砼中心和表面温度基本接近时,才能拆模。

4.5上述问题可采取以下措施加以解决

(1)在保证浇筑坍落度的前提下,尽量减少用水量,夏季施工,应用缓凝型的泵送剂。(2)选用粒形好、级配好、含泥量小,空隙率小的粗细骨料,并优选最佳砂率。(3)用Ⅱ级以上粉煤灰和S75级以上磨细矿渣粉等进行复掺,避免用矿渣水泥(特殊情况除外)。(4)施工时,不能过振、欠振、漏振,要快插慢提振捣棒。(5)砼接近初凝时应反复抹压或滚压,如表面开始硬结,人力抹不动时,可采取二次振捣的方法,反复抹压、搓压时,最关键的是要掌握砼的初凝时间。(6)遇到大风或暴雨时,应及时复盖、保温,避免砼失水产生裂缝,当砼表面出现硬皮时,可用喷壶喷雾水进行表面处理。(7)严格控制拆模时间,拆模后立即浇水或复盖塑料薄膜等进行保温养护,达到拆模强度后,方可拆模。

5.结束语

大量生产实践和实验研究证明:商品砼原材料控制、商品砼配合比控制、商品砼搅拌、入模时间的控制及商品砼生产及施工存在的部分问题是影响商品砼的主要因素。

在商品砼的生产、施工中,影响质量的因素很多,我们要确实加强砼的质量控制,确保商品砼的质量。

参考文献

[1]向华. 商品混凝土质量控制.

[2]彭圣浩. 建筑工程质量通病防治手册(第二册).

[3]陈昌明,刘志平. 工程质量监控与通病防治全书.

篇10

关键词:大体积混凝土,温控,避免裂缝措施

 

在大体积混凝土中,为了把温度裂缝的产生或把裂缝控制在某个范围内,必须采取一定的措施进行温度控制,内容主要有:(1)减小在混凝土内出现的最高温升,主要是降低混凝土最高温度与将来预定温度之间的差异。(2)确保各处的温度均匀分布,避免出现混凝土难以承受的温度梯度。(3)保证坝体能够达到建筑的基本标准,根据相关的规定来使其达到它的预定温度值,这对于灌浆处理很有帮助,还能够避免再出现的较大温度应力二带来的影响。

1 大体积混凝土温度变形产生的原因

大体积混凝土内部的温度应力是由水化热、浇灌温度和外界气温变化等各种温度差引起的,是它们的叠加应力。温度应力引起强迫变形,约束力愈大,应力也愈大。由于混凝土是一种脆性材料,抗拉强度只是抗压强度的1/10左右,当混凝土内温度应力超过混凝土强度时,混凝土就会出现温度变形而产生裂缝。混凝土的温度变形经常发生在以下部位:受弯断面和空洞四周应力集中的地方;混凝土强度最低的部位;温度急剧变化的表面和应力最大的核心部位。

2 限制温度应力、避免裂缝的技术措施

当大体积混凝土结构内形成较大的裂缝时应该采取相应的修补以恢复措施来进行调整将存在很大的难度。这就需要对大体积混凝土结构的裂缝做好必要的防止措施。

2.1 合理使用混凝土原材料、改善混凝土配合比

为了增强混凝土的抗裂能力需要合理使用混凝土原材料,改善混凝土的配合比,这就需要保证混凝土的绝热温升小、抗拉强度大、极限拉伸变形能力大、热强比小、线性膨胀系数小、自生体积变形最好是微膨胀,收缩低等。

(1)水泥。对于混凝土内部而言应该将其抗裂性能、兼顾低热和高强等方面的要求具体考虑到位,通常使用低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥、硅酸盐水泥掺入适量的粉煤灰。科技论文。外部混凝土不仅需要具备求抗裂性能,还应该具备抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度高、缩较小等方面的要求,通常情况下使用较高标号的中热硅酸盐水泥。(2)骨料。粗骨料:尽量选择粒径大的骨料,这是由于粒径的大小与级配是密切相关的。孔隙降低后水泥沙浆、水泥的使用量也会得到降低,水化热也不断减小,这样能够对裂缝的形成起到很好的预防效果。细骨料:通常选择级配良好的中沙和中粗沙,中粗沙为最佳材料,选择这种形式材料的理由与粗骨料一致。在配制混凝土过程中,需要对沙子的含泥量进行调整,防止出现较大的收缩变化,以至于出现更为严重的裂缝。(3)掺用混合材料。为了减小混凝土的绝热温升、增强混凝土抗裂能力通常使用掺用混合材料,这种混合材料主要有矿渣、粉煤灰、烧粘土等,而粉煤灰运用最多。科技论文。(4)掺用外加剂。减水剂在当前建筑施工中是极为普遍的外加剂,其作用在于减水和增塑,能够确保混凝土坍落度及强度维持原样,并降低用水量,减少水泥使用量及绝热温升。引气剂能够使得混凝土中出现大量微小气泡,来提升混凝土的抗冻融性能。 (4)调整混凝土配合比。确保混凝土强度及流动度能达到要求时,应降低水泥及混凝土绝热温升。

2.2 采用科学的结构形式和分缝分块

结构形式对温度应力和裂缝的影响是设计阶段需要积极重视的问题,尤其是对于寒冷地区,应尽可能避免使用对温度变化很敏感的薄壁结构。对实体重力坝与宽缝重力坝相互比较时需要关注宽缝重力坝暴露面积大,与实体重力坝相比出现裂缝的概率更高,这就需要在寒冷地区尽可能不使用宽缝重力坝。

浇筑块尺寸对温度应力的影响较大,一般情况浇筑块变大会造成温度应力的变大,这就更加会形成裂缝。因而合理的分缝分块能够有效避免裂缝的出现。当浇筑块尺寸控制在15mX15m左右时,温度应力则变得很小,基础约束高度大约在3~4m左右。气候温和地区很少出现裂缝,而寒冷地区因为温差较大,而造成该尺寸的浇筑块经常形成大量裂缝,这就要做好相应的保温措施。

2.3 合理调整混凝土温度

(1)减小混凝土浇筑温度,利用加冰拌和、冷却拌和水、预冷骨料等方式来减小混凝土出机口时的温度,这样能够增强混凝土浇筑强度,通过仓面保温等方式来降低浇筑过程中的温度回升。(2)水管冷却。科技论文。将水管设置在混凝土内,输送低温水来减小混凝土温度。(3)表面保温。将保温材料覆盖在混凝土表面,这样可以降低内外温差及混凝土表面的温度梯度。

2.4 加强施工管理工作

(1)改善混凝土施工质量。为避免裂缝的形成,不仅要对混凝土温度进行控制,还要做好施工管理工作,改善混凝土的施工质量。对混凝土浇筑块而言其混凝土的强度都是不均匀的,裂缝都是由强度最低的薄弱处进行。若混凝土质量管理工作不到位或者混凝土强度离差系数G大时,会增加裂缝的形成。为避免裂缝的形成必须哟做好施工管理。(2)薄层、短间歇显著上升。安排混凝土浇筑进度时尽可能做到薄层、短间歇(5~1Od)的合理上升,防止突发浇筑一块混凝土,再长期停歇;防止相邻坝块出现较大的高差或侧面的暴露时间过长;需防止“薄块、长间歇”,主要是在基岩或老混凝土上浇筑一薄块增加了停歇时间,这些都会导致裂缝的形成。(3)日常维护。在混凝土完成了浇筑后对混凝土表面进行洒水,可以让混凝土表面处于湿润状态,增加混凝土内部的强度。通常情况下浇筑结束后对12~18小时就需要实施保护,且持续维护时间需达到20天以上。

3 永久保温对混凝土坝防裂的作用

温度变化对大体积混凝土结构除了能造成裂缝,还影响着结构的应力状态,有时温度应力在数值上能够高出其他外荷载带来的应力。这就需要对坝体进行严格的温度控制来避免坝体形成裂缝。大坝施工期间需对混凝土最高温度、调整接缝灌浆温度进行有效控制,以降低其表面的拉应力,而避免运行期混凝土坝形成裂缝的关键措施在于保温板实现了坝面的永久保温。混凝土建筑物表面在运行期和外界空气及水接触进行接触,水温和气温的周期性变化常导致混凝土表面温度受到很大的影响。永久保温能缓解外界温度给混凝土表面造成的影响,维持混凝土的结构稳定。对坝体进行永久保温的作用在于减小外界温度变化对坝体温度的影响;显著降低坝体表面的拉应力,避免表面形成裂缝,确保大坝的安全运行。

4 结语

总之,在大体积混凝土结构内一旦出现裂缝,要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的。因此,对于大体积混凝土结构的裂缝,应以预防为主。本文主要针对温度裂缝问题以及温控防裂问题进行阐述。论述了永久保温对混凝土坝防裂的影响。永久保温可有效降低外界温度变化对坝体温度的影响;大大减小坝体表面拉应力,有效控制了表面裂缝的出现,对大坝的安全运行提供保证。

参考文献

[1]汤建龙.浅析大体积混凝土裂缝的原因、修补及防治措施[J].科技创业月刊,2009,01.

[2]李军政,胡照星.桥梁工程中大体积混凝土裂缝的原因与控制[J].科技信息,2009,05.

[3]江正荣.建筑施工工程师手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[4]吴晓枫,陆玲娣.大体积混凝土温度监测和控制的探讨[J].山西建筑,2007,33(3):120-121.