高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施

2024-05-29

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施(精选8篇)

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施 第1篇

泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施

高建军

(作者简介:高建军,男,1984年11月14日出生,山西省朔州市平鲁区人,朔州路桥建设有限责任公司助理工程师,研究方向:道路、桥梁施工)

摘要:本文首先阐述泵送混凝土的特点,进而阐述泵送混凝土产生裂缝的类型及其成因,最后提出泵送混凝土裂缝的防范措施,以供参考。

关键词:泵送混凝土 裂缝 原因分析 防范措施

泵送混凝土是施工技术进步发展而来的一项施工技术,它可一次连续完成水平运输和垂直运输,并可连续浇筑,具有工艺简单、施工速度快、适用范围广、占用场地小、操作便捷、大大降低劳动强度等优点,在高层建筑、桥梁、地铁等工程中被广泛应用。但由于泵送混凝土本身的工艺特点及施工工艺等原因,泵送混凝土施工的工程往往会出现一些裂缝,其在很大程度上影响结构的抗渗和耐久性能。本文就泵送混凝土施工易产生裂缝的原因和防范措施进行探讨,以供参考。泵送混凝土的特点

1.1水泥用量多:为保证混凝土具有良好的可泵性,强度等级为C20~C60的混凝土中水泥用量一般为350~550kg/m3;最小水泥用量宜为300kg/m3;

1.2砂率高、用砂量多:为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性及便于运输、泵送和浇筑,泵送混凝土的砂率要比普通混凝土流动性大,约为38%~45%;通过0.315筛孔的砂不应小于15%;

1.3粗骨料粒径较小:为满足泵送要求粗骨料粒径往往较小,碎石不宜大于1:3,卵石不宜大于1:2.5,泵送混凝土的石子粒径不得大于泵送管道直径的1/4;

1.4添加剂:为改善混凝土性能,节约水泥和降低成本,施工时常掺加粉煤灰、矿渣等;

1.5水灰比宜为0.4~0.6;混凝土的坍落宜为80~180mm;

1.6泵送剂:多为高效减水剂、复合缓凝剂、引气剂等,对混凝土拌和物流动性和硬化性能有影响,因而对裂缝也有影响; 泵送混凝土产生裂缝的类型及其成因

2.1环境因素引起的温度裂缝

水泥水化过程中产生大量的热量,每立方米混凝土将放出17500~27500kJ的热量,混凝土内部温度升高30℃左右,—般在1~3d即释放50%以上热能。大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸有关。在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大。

2.2混凝土塑性(沉陷)收缩裂缝

在板、墙等表面系数大的结构中使用泵送混凝土现浇施工,会经常出现一种早期裂缝。当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所引起的裂缝。

2.3混凝土的干缩裂缝

干燥收缩的主要原因是混凝土在硬化后较长时间产生内水分蒸发引起的。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石干燥收缩造成的,混凝土的水分蒸发、干燥过程是由表及里逐渐发展的。

混凝土的干缩裂缝发生在表层很浅的位置,裂缝细微,有时呈平行线状或网状,常常不被人们注意。但须注意的是,干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性,也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。泵送混凝土裂缝的防范措施

3.1混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。在添加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。另外,在施工时,可充分利用混凝土后期强度,或是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

3.2混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大。因此,应严格控制泵送混凝土的用水量,即在混凝土配合比设计中,应尽可能将单方混凝土用水量控制在170kg/m3以下。

3.3选用合理的粗细骨料

3.3.1粗骨料:根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径,选择合理的最大粒径,尽可能选用较大的粒径。实验表明:粗骨料5~40mm粒径可比525mm粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6~8kg/rn3,降低水泥用量15kg/m3,因而可减少泌水、收缩和水化热;

3.3.2细骨料:以级配良好的中砂为宜,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂,可减少用水量20~25kg/m3,可降低水泥用量28~35kg/m3,因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。所以选用合理砂率是必要的。如果砂率过大,就会影响混凝土的工作性和强度,而且能增大混凝土的收缩和裂缝。

3.4掺加掺合料

3.4.1大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。混凝土在1~28天龄期内,添加粉煤灰的百分数大致就是温度和水化热降低的百分数,即掺加20%粉煤灰的水泥混凝土,其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%,可见添加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显着的。

3.4.2在混凝土中添加具有减水、增塑、缓凝、引气的外加剂,可以改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性。同时,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,可改善水泥浆的稠度,可提高水泥浆与骨料的粘结力,并可有效地提高的混凝土抗拉强度,提高其耐久性。但在选用外加剂时,须注意的是,必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。

3.5改善搅拌工艺

采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水份聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。另外,混凝土搅拌时间要适当,搅拌时间过短、过长,都会造成拌和物均匀性变坏而增大沉陷。

3.6严格控制和改善浇筑工艺

3.6.1合理安排施工工艺,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。混凝土浇筑前,应根据结构物结构尺寸、浇注面积的大小及约束情况等合理进行混凝土浇筑的工作面划分,保证分层分块满足设计及规范要求;大体积混凝土分层分块不宜过厚过大,以避免产生温度裂缝;

3.6.2振捣时间以10~15s/次为宜。对已浇筑的混凝土,在混凝土浇筑1~1.5h后,在终凝前进行二次振捣,表面压实,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。

3.6.3为了控制混凝土的总温升,减少大体积工程构件的内外温差,控制混凝土的出机温度和浇筑温度是一个重要措施。根据(DLT5144-2001)《水工混凝土施工规范》中的规定:高温季节施工时,混凝土最高浇筑温度应≤28℃。或在砂石堆场搭设简易遮阳棚并采用地弄供料,必要时可向料堆喷水,在搅拌混凝土时加冰块拌和,对降低混凝土入仓温度十分重要。

3.6.4混凝土浇筑时,下料不宜太快,防止堆积或振捣不充分。

3.7规定合理的拆模时间,及时进行表面保温

在泵送混凝土的施工中,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。当混凝土温度高于外界气温时应适当考虑推迟拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。同时,在拆模时,为避免表面温度骤降而引起温度梯度,可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,从而防止混凝土表面产生过大的拉应力,防止裂缝的产生。

3.8注重浇筑完毕后养护

混凝土养护主要是保温和保湿,以减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,减少混凝土的干燥收缩,防止表面裂缝。必要时可以埋管在混凝土内通水冷却降温,效果十分明显。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。结束语

综上所述,泵送商品混凝土,因水泥用量多,单位用水量大,对砂率的要求又较高又添加化学外加剂,致使混凝土干燥收缩,产生裂缝的潜在危险较大,应引起足够重视。为此,在施工时,应选用适宜的水泥品种、减小水泥用量、选用合理的粗细骨料、掺加掺合剂、改善搅拌工艺、严格控制和改善浇筑工艺、规定合理的拆模时间及注重浇筑完毕后养护等,以提高混凝土的密实性和抗拉强度,防止裂缝的产生。

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施 第2篇

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摘 要:主要阐述泵送混凝土施工中温度裂缝存在的原因,提出应完善工程设计,并对使用的水泥、砂石料等加强检验,保证原材料的质量,加强施工过程控制,从而提高泵送混凝土的施工质量。

关键词:泵送混凝土,温度裂缝,控制措施

中图分类号: TU755.7 文献标识码:A

随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土在工程施工中得到普及,广泛使用于现浇梁、板、柱、墙等各种现浇混凝土构件中。但是,泵送混凝土因骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,以及具有的高坍落度、高流动性、高水泥用量的原因,在水泥硬化中易产生泌水现象,并产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当引起足够的重视。为此,现对温度裂缝产生的原因及如何有效控制裂缝的出现和发展进行探讨。泵送混凝土施工中温度裂缝产生的原因

泵送混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥因水化而产生大量的水化热,聚积在混凝土内部不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使得混凝土结构内外出现较大的温差,这些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。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,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。同时,商品混凝土具有较大的收缩性,在共同应力的作用下,将会产生大量的温度收缩裂缝,虽然这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生,但是如不加控制,将很快发展,形成贯穿裂缝,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,严重的将形成质量病害,影响建筑的结构安全和合理的使用寿命。影响因素和控制措施

对使用泵送混凝土的工程,应充分考虑温度裂缝问题,在工程设计中,应对易产生温度裂缝的部位采取构造加强措施。施工中应从拌制混凝土使用的水泥、砂石料、掺合料、水灰比等方面进行重点控制,并在施工中加强过程控制,以保证钢筋混凝土工程质量。主要应做好以下几方面的工作。

2.1 完善工程设计

从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和泵送混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。在工程设计中,应充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,对易产生温度裂缝的房屋四周阳角、现浇板的中部、地下室及屋面板等配筋薄弱处,应设置一定数量的构造钢筋进行加强。如负筋不采用分离式切断,改为沿房间全长配置,并且适当加密加粗。对于超过45 m 的现浇梁板宜设置伸缩缝或后浇带。对不宜设置伸缩缝的建筑,可在混凝土中掺加一定量的混凝土微膨胀剂,以减少温度变化导致的收缩裂缝,如UEA微膨胀剂系列产品等。如在该市某栋综合楼施工中,施工方在图纸会审中提出,在温度裂缝常产生的部位应进行构造配筋,并增设一处后浇带。设计部门采纳后,进行相应变更,施工中基本未发现温度产生的病害裂缝,效果显著。

2.2 泵送混凝土原材料及配合比的选用

1)尽量选用低热或中热水泥,合理确定水泥用量。引起大体积钢筋混凝土裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。同时,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量;或改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。所使用的水泥应符合GB 17521999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥质量标准的有关规定。

2)掺加优质掺合料。在泵送混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的高性能混凝土外加剂,可改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。泵送混凝土中掺入一定数量高效优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。泵送混凝土使用的各种掺合料应符合GB 8076 混凝土外加剂及GB 50119混凝土外加剂应用技术规范的相应质量标准的要求,优先选用高效粉煤灰、高品质的外加剂,以保证混凝土的各种性能符合要求。

3)严格控制水灰比。泵送混凝土为了保证具有相应的泵送性,要求有较大的流动性。在浇捣完毕后,现浇板面易出现泌水现象,易产生混凝土表面温度裂缝。在使用泵送混凝土时,宜选用低坍落度混凝土,即在保证混凝土的泵送性的前提下,越小越好,以减少混凝土表面的温度裂缝的产生。

4)选用高质量的砂石料。水洗砂的质量应符合J GJ 52292 普通混凝土用砂质量标准及检验方法的相应标准,宜选用中砂或粗砂,含泥量应严格进行抽查,含泥量不得大于3 % ,泥块含量不得大于1 % ,以保证砂的质量。石子的质量应符合J GJ 53292 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法的相应标准,选用级配合理的材料,严格控制含泥量不得大于1 % ,泥块不得大于0.5 % ,以保证石子的质量。

5)合理确定泵送混凝土的配合比。泵送混凝土的配合比决定了混凝土的强度、抗渗性、和易性、坍落度、水泥用量、水化热大小、初凝和终凝时间以及混凝土收缩率等性能指标。在施工中根据结构的不同部位、不同特点和设计要求,结合气候条件及施工现场的生产管理状况,提出相应的技术参数,由相关实验室进行试配,确定详细合理的泵送混凝土配合比。在满足混凝土泵送的前提下,优先选用5 mm~40 mm 石子级配,采用低坍落度,以减少混凝土温度和收缩产生的裂缝。

2.3 加强施工过程控制措施

1)加强对钢筋工程质量的管理。在施工中应严格按照设计及有关规范施工,加强对钢筋工程的质量管理,确保钢筋工程施工质量。应合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,并在楼梯、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,减少对钢筋的踏踩损坏。

2)加强对楼面上层钢筋网的保护。楼面板的上层钢筋一般较细较软,同时离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;在施工中对楼面上层钢筋必须设置钢筋小撑马,并安排足够数量的钢筋工,在混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修,以保证上部钢筋的位置正确。

3)施工现场应严格检查泵送混凝土的坍落度,检查随车出料单,以保证混凝土熟料的半成品质量,不符合要求的混凝土不得使用。

4)严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。二次振动完成后,仔细进行板面找平,排除板面多余的水分。若发现局部有漏振及过振情况时,及时返工进行处理。

5)注重浇筑完毕后养护。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在高温季节泵送时,宜及时用湿草袋覆盖混凝土,尤其在中午阳光直射时,宜加强覆盖养护,以避免表面快速硬化后,产生混凝土表面温度和收缩裂缝。在寒冷季节,混凝土表面应设草帘覆盖保温措施,以防止寒潮袭击。结语

温度裂缝的存在是泵送混凝土施工中不可避免的普遍现象,应充分认识到裂缝的出现对建筑物的危害性。在工程设计中采取构造加强措施,并在施工中采取有效的措施和合理的施工过程控制方法,来预防裂缝的出现和发展,以保证泵送混凝土浇筑质量,满足建筑结构的安全、耐久性等要求。

参考文献:

[1] GB 5030022001 ,建筑工程施工质量验收统一标准[ S].[2] GB 5001022002 ,混凝土结构设计规范[ S].[3] GB 5020422002 ,混凝土结构工程施工质量验收规范[ S].原作者: 张博

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施 第3篇

1 裂缝的划分

1.1 按裂缝产生原因可分为

(1) 由外荷载直接应力引起的裂缝和次力引起的裂缝。 (2) 由变形变化引起的裂缝:包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝。

1.2 按裂缝所处状态可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态。

1.3 按裂缝形状分

裂缝按形状可分为表面的、深入的、贯穿的、断续的、纵向的、横向的、斜向的、对角线的、上宽下窄、上窄下宽、外宽内窄的、囊核形的等等。

2 变形裂缝产生的原因和特征

2.1 温度裂缝

2.1.1 产生的原因和特征

水泥水化过程中产生大量的热量, 从而使混凝土内部温度升高, 在浇筑温度的基础上, 通常升高35℃左右。如果按着我国施工验收规范规定浇筑温度为28℃则可使混凝土内部温度达到65℃左右。但是, 如果没有降温措施或浇筑温度过高, 混凝土内部温度高达80%-90℃的情况也时有发生, 由于热量的传递、积存, 混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3-5天, 因为混凝土内部和表面的散热条件不同, 所以混凝土中心温度低, 形成温度梯度, 造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比, 温度越大, 温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力 (包括混凝土抗拉强度) 时, 就会产生裂缝。这种裂缝出现在混凝土浇筑后的3-5天, 初期裂缝很小, 随着时间不断扩大, 甚至达到贯穿的情况。

2.1.2 影响因素和防治措施

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚, 水泥用量越大, 水化热越高的水泥, 其内部温度越高, 形成温度应力越大, 产生裂缝的可能性越大。特别是大体积混凝土最容易产生温度裂缝。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。

减少温差的措施有:

a.选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥, 在掺加泵送剂或粉煤灰时, 也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有, 可充分利用混凝土后期强度, 以减少水泥用量。根据大量试验研究和工程实践表明, 每m3混凝土的水泥用量增减10kg, 其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低1℃。国内外许多专家均提出建议, 充分利用混凝土的后期强度, 减少水泥用量, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。如果强度允许, 可采用掺加粉煤灰来调整。

经大量工程实践表明, 混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后, 不但能代替部份水泥, 而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应, 起到润滑作用, 可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性, 从而改善了可泵性。同时, 依照大体积混凝土所具有的强度特点, 初期处于较高温度条件下, 强度增长较快、较高, 但是后期强度增长缓慢。掺加粉煤灰后, 混凝土的后期强度得到改善。但是应当值得注意的是, 掺加粉煤灰混凝土的早期强度略有降低。因此, 对早期抗裂要求较高的混凝土, 粉煤灰掺量不宜太多, 宜在10%-15%以内。另外掺加粉煤灰之后, 可以降低混凝土中水泥水化热, 减少绝热条件下的温度升高。也可掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂, 改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用, 在降低用水量和提高强度的同时, 还可以降低水化热, 推迟放热峰出现的时间, 因而减少温度裂缝。

b.选用质量优良的粗细集料。碎石或卵石应选择合理的最大粒径, 尽可能选用较大的粒径。较大粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量、降低水泥用量, 因而减少泌水、收缩和水化热。要优先选用天然连续级配的粗集料、提高混凝土的可泵性, 减少用水量、水泥用量, 进而减少水化热。砂宜采用级配良好的中砂。实践证明, 适宜的砂率可减少用水量, 降低水泥用量, 从而降低了水泥水化热、混凝土温或和收缩。

c.改进泵送混凝土施工工艺。为了降低混凝土的总温升, 减少大体积工程结构的内外温差, 控制混凝土的出机温度和浇筑温度也是一个重要措施。为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度。最有效的方法是降低原料温度, 混凝土中石子比热较小, 但每立方米混凝土中石子所占重量最大, 所以有效的办法是降低石子温度。在气温较高时, 为了防止太阳直接照射, 可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚, 必要时可向集料喷淋雾状水, 或者在使用前用冷水冲洗集料。国外也有的搅拌混凝土时加冰块冷却。除此之外, 搅拌运输车罐体、泵送管道保温、冷却也是必要的措施。改进搅拌工艺, 采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺, 可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上, 使硬化后界面过渡结构致密、粘结力增大, 从面提高混凝土强度10%或节约水泥5%, 并进一步减少水化热和裂缝。对已浇筑的混凝土, 在终凝前进行二次振动, 可排除混凝土因泌水, 在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分, 提高粘结力和抗拉强度, 并减少内部裂缝与气孔, 提高抗裂性。为了严格控制大体积混凝土的内外温差, 确保混凝土质量, 减少裂缝, 养护是一个十分重要和关键的工序, 必须切实做好。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散, 降低混凝土表层的温差, 防止表面裂缝。由于散热时间延长, 混凝土强度和松驰作用得到充分发挥, 使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度, 防止了贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土, 仍然处于凝结、硬化过程, 水泥水化速度较快, 适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。同时在潮湿条件下, 可使水泥的水化充分、完全, 从而提高混凝土的抗拉强度。

2.2 沉陷 (塑性) 收缩裂缝

2.2.1 产生的原因和特征。

在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中, 特别是板、墙等。表面系数较大的结构之中, 经常出现一种早期裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝, 裂缝中部较宽、两端较窄、呈梭状。裂缝经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处、结构变截面的地方。这种裂缝产生的原因主要是混动性过大和流动性不足以及不均匀, 在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够, 当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所致。裂缝在混凝土浇筑后1-3小时出现, 裂缝的深度通常达到钢筋上表面。

2.2.2 影响因素和防止措施。

严格控制混凝土的水灰比, 最好在0.6以下, 在满足泵送和浇筑要求情况下, 尽可能减少坍落度;掺加适量、质量良好的泵送剂和掺合料, 可改善工作性和减少沉陷;混凝土搅拌时间要适当, 时间过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷;混凝土浇筑时, 下料不宜太快, 防止堆积或振捣不充分;混凝土应振捣密实, 在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣。在混凝土浇筑1-1.5小时后, 混凝土尚未凝结之前, 对混凝土进行两次振捣;在炎热的夏季和大风天气, 为防止水分激烈蒸发, 形成内外硬化不均和异常收缩引进裂缝, 应采取措施缓凝和复盖。

2.3 干缩裂缝

2.3.1 产生的原因和特征。

干燥收缩的主要原因是水分在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。混凝土的干燥收缩由于集料的干燥收缩很小, 因此主要是由于水泥石干燥收缩造成的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及里, 逐渐发展的。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢, 产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上, 有时甚至一年半载, 而且裂缝发生在表层很浅的位置, 裂缝细微, 有时呈平行线状或网状, 常常不被人们注视。但是应当特别注意, 由于碳化和钢筋锈蚀的作用, 干燥裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性, 也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝, 影响结构的耐久性和承载能力。

2.3.2 影响因素和防止措施。

一般来说, 水泥的输水量越大, 混凝土的干燥收缩越大, 不同水泥的混凝土的干燥收缩也大小不同。所以, 从减少收缩的角度出发, 宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。

混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大, 在同一水泥用量条件下, 混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系;当水泥用量较高的条件下, 混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说, 水灰比越大, 干燥收缩越大。

沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大, 而且水分蒸发过快、过多造成的。因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。施工混凝土的坍落度绝对不允许大于配合比设计给定的坍落度。

为了降低用水量, 可掺加适当数量、减水率高、分散性能好的外加剂。但是对于某些减水剂、泵送剂, 尤其是具有引气作用时, 有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时, 必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。

混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大, 但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率, 但不是笼统的和无限的, 也应在最佳砂率范围内, 可以通过理论计算和工程实践确定。

在地下室和防水工程中, 混凝土中加掺加膨胀剂, 掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用, 有利于防止裂缝。但是使用混凝土膨胀剂, 一定要严格控制掺量和保证混凝土有足够强度, 否则会使混凝土肿胀和开裂。混凝土浇筑面受到风吹日晒, 表面干燥过快, 产生较大的收缩, 受到内部混凝土的约束, 在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温、保温养护, 对减少干燥收缩有一定作用。

从上面所述情况看, 泵送商品混凝土, 特别是在高强度、大流动性条件下, 由于水泥用量多, 单位用水量大, 砂率高和掺化学外加剂, 使混凝土干燥收缩, 产生裂缝的潜在危险大, 对此必须引起足够重视, 在以后的现场施工中不断的去改进和完善, 达到最好的施工效果

摘要:现在大部份工程采用泵送混凝土施工, 但在施工实践中发现泵送混凝土普遍有裂缝的存在, 在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性, 应该引起足够的重视, 并找出防止裂缝的措施。

关键词:泵送混凝土,裂缝,措施

参考文献

[1]GB50009-2001.建筑结构荷载规范[S].

[2]GBZ10-89.混凝土结构设计规范[M].

[3]建筑施工手册.中国建筑工业出版社2003年1月第4版.

[4]钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].科学工业出版社, 2003年4月.

[5]混凝土工程施工技术与质量控制[M].中国建材工业出版社, 2003年1月.

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施 第4篇

【关键词】泵送砼;裂缝;原因分析;防范策略

1 泵送砼的特点

1.1水泥用量多:为保证砼具有良好的可泵性,强度等级为C20~C60的砼中水泥用量一般为350~550kg/m3;最小水泥用量宜为300kg/m3;

1.2砂率高、用砂量多:为保证砼的流动性、粘聚性和保水性及便于运输、泵送和浇筑,泵送砼的砂率要比普通砼流动性大,约为38~45%;通过0.315筛孔的砂不应小于15%;

1.3、粗骨料粒径较小:为满足泵送要求,粗骨料粒径往往较小,碎石≤30mm,卵石≤31.5mm,且泵送砼的石子粒径≤泵送管道直径的1/4;

1.4、添加剂:为改善砼性能,节约水泥和降低成本,施工时常掺加粉煤灰、矿渣等;对粉煤灰掺量≤水泥用量的15%,矿粉掺量≤水泥用量的20%;

1.5、水灰比宜为0.4~0.6;砼的坍落宜为80~180mm;

1.6、泵送剂:多为高效减水剂、复合缓凝剂、引气剂等,对砼拌和物流动性和硬化性能有影响,因而对裂缝也有影响;

2 泵送砼产生裂缝的类型及其成因

2.1环境因素引起的温度裂缝

水泥水化过程中产生大量的热量(17500~27500kJ/m3),砼内部温度可升高30℃左右,—般在1~3d即释放50%以上热能。砼的体积越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大。

2.2 砼塑性(沉陷)收缩裂缝

在板、墙等表面系数大的结构中,当砼沉陷时受钢筋、模板抑制及模板移动、基础沉陷所引起的裂缝。

2.3砼的干缩裂缝

砼的干缩裂缝发生在表层很浅的位置,裂缝细微,有时呈平行线状或网状,常常不被人们注意。但干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性,也会使大体积砼的表面裂缝发展成为更严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。

3 泵送砼裂缝的防范策略

3.1在添加泵送剂或粉煤灰时,可选用矿渣硅酸盐水泥;在施工时,可充分利用砼后期强度,或是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

3.2应严格控制泵送砼的用水量,即在砼配合比设计中,尽可能将砼用水量控制在170kg/m3以下。

3.3选用合理的粗细骨料

(1)粗骨料:尽可能选用较大的粒径。实验表明:粗骨料5~40mm粒径可比525mm粒径的碎石或卵石砼可减少用水量6~8kg/rn3,降低水泥用量15kg/m3,因而可减少泌水、收缩和水化热;

(2)细骨料:以级配良好的中砂为宜,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂,可减少用水量20~25kg/m3,可降低水泥用量28~35kg/m3,因而降低了水泥水化热、砼温升和收缩。

3.4掺加掺合料

(1)试验研究和工程实践表明,砼中掺入一定数量优质的粉煤灰代替部分水泥,由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,即起到润滑作用,也可改善砼拌和物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。在1~28天龄期内,掺加20%粉煤灰的砼,其温升和水化热可达未掺粉煤灰砼的80%,可见添加粉煤灰对降低砼的水化热和温升的效果是非常显着的。(2)在砼中添加具有减水、增塑、缓凝、引气的外加剂,改善砼拌和物的流动性、粘聚性、保水性、密实性,有效地提高砼的抗碳化性,改善水泥浆的稠度,提高水泥浆与骨料的粘结力,并可有效地提高的砼抗拉强度,提高其耐久性。但须注意的是,必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。

3.5改善搅拌工艺

采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高砼强度10%和节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。另外,砼搅拌时间要适当,搅拌时间过短、过长,都会造成拌和物均匀性变坏而增大沉陷。

3.6严格控制和改善浇筑工艺

(1)合理安排施工工艺,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。砼浇筑前,应根据结构物结构尺寸、浇注面积的大小及约束情况等合理进行砼浇筑的工作面划分,保证分层分块满足设计及规范要求;大体积砼分层分块不宜过厚过大,以避免产生温度裂缝;

(2)振捣时间以10~15s/次为宜。对已浇筑的砼,在砼浇筑1~1.5h终凝前进行二次振捣,表面压实,可排除砼因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性;(3)为了控制砼的总温升,减少大体积工程构件的内外温差,控制砼的出机温度和浇筑温度是一个重要措施。根据(DLT5144-2001)《水工混凝土施工规范》中的规定:高温季节施工时,砼最高浇筑温度≤28℃。因而在砂石堆场应搭设简易遮阳棚,必要时向料堆喷水,在搅拌砼时加冰块拌和,对降低砼入仓温度十分重要。(4)砼浇筑时,下料不宜太快,防止堆积或振捣不充分。

3.7规定合理的拆模时间,及时进行表面保温

当砼温度高于外界气温时应适当考虑推迟拆模时间,以免引起砼表面的早期裂缝。同时,在拆模时,为避免表面温度骤降而引起温度梯度,可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,防止砼表面产生过大的拉应力而产生裂缝。

3.8注重浇筑完毕后养护

砼养护主要是保温和保湿,因此要减少砼表面的热扩散,降低砼表层的温差,减少砼的干燥收缩,防止表面裂缝。必要时可以埋管在砼内通水冷却降温,效果十分明显。在寒冷季节,砼表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。

4 结语

施工时,选用适宜的水泥品种、减小水泥用量、选用合理的粗细骨料、掺加掺合剂、改善搅拌工艺、严格控制和改善浇筑工艺、规定合理的拆模时间及注重浇筑完毕后养护等,以利提高混凝土的密实性和抗拉强度,防止裂缝的产生。

作者简介:

王瑞伟,男,(1965.9-),助理工程师;现从事建筑工程施工与管理

(作者单位:丹东市第二建筑工程公司)

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施 第5篇

摘 要:大体积混凝土开裂后,其性能与原状混凝土性能相差很大,严重影响结构的长期安全和耐久运行。本文分析了混凝土结构裂缝产生的原因和机理,从各个环节提出了预防裂缝的综合措施,以确保混凝土质量,减少裂缝的发生。关键词:混凝土 裂缝 水泥水化热 温度应力

一、混凝土结构裂缝产生的原因

钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要有三种:(1)由外部荷载引起的裂缝隙,按常规计算的各种荷载引起的;(2)由于结构的实际工作状态与设计模型的不同而产生的结构次应力引起的裂缝;(3)由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力引起的裂缝,施工中可采取措施避免。(4)大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用,是导致大体积混凝土温度裂缝的主要原因。

1.水化热产生裂缝的机理

大体积混凝土结构的截面尺寸较大,在施工过程中,由水泥水化过程中释放出大量水化热,由于体积大,热量不易散发,造成较大温升,从而导致体积增大。当这种变形不受约束时,混凝土结构内部不会产生应力。但实际上这种变形肯定会受到约束,约束有两种。一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束;另一种是由于内部的条件不同产生的约束,以上两种约束产生的应力为温度应力。

其次,湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束,产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率(约为1/1600),所以,它主要在混凝土表面附近:另外,混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力,称为自身体积变形应力;还有地基非均匀沉降、模板走样也会产生变形应力。在以上非结构荷载作用下所产生的应力中,主要是温度应力和变形应力。对于大体积混凝土结构施工,当混凝土浇筑体边界无约束时(如底、顶板顶面),在早期水化热温度迅速升高阶段,由于混凝土内、外散热条件不同,形成温度梯度,表面受拉,内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段,混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时,在浇筑体中央断面产生内部拉应力,当该拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面就产生贯穿裂缝。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)初期: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)后期:混凝土完全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叠加。根据温度应力引起的原因可分为两类:

一是自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身、结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。

二是约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。

二、裂缝控制的基本原理及措施

大体积混凝土的裂缝控制是指杜绝有害裂缝,同时减少或避免不影响使用的混凝土表面裂缝。裂缝控制原理是:降低混凝土外约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力,提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸,以确保抗裂安全度要求。裂缝控制方法采取温差与温度应力双控制方法,避免结构物出现温度裂缝,同时调整混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。结构裂缝产生的主要原因是降温和收缩。任一降温差包含水化热引起的温差和收缩当量温差,又都可以分解为均匀降温差和非均匀降温差两类。前者产生外约束力,它成为贯穿性裂缝的主要原因;后者引起自约束力,形成表面裂缝;只有同时控制好这两类降温差,才能减小和避免裂缝的产生。

控制混凝土裂缝,必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手,才能有效地将裂缝控制在充许范围内。一般分为两个控制阶段,设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计,有效进行裂缝控制。施工阶段采取加入外加剂改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩,防止混凝土产生有害裂缝。1.合理设计施工配合比

由于大体积混凝土各项指标要求较高,并普遍采用泵送混凝土,因此合理设计配合比是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。应根据工程所处条件,对砂率、水灰比、水泥用量及掺合料用量等进行优化设计,选择最优方案。

(1)砂率的选择。适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用,混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。由于砂率减小使粗骨料含量增大,在相同条件下混凝土的弹性模量较高,收缩量较小,而且由于粗骨料对收缩的约束作用,可减少开裂的可能。使用粗骨料,尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料,在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。

(2)选用中低水化热水泥,可使水泥在拌和过程中水化热释放较小,显著减少混凝土升温,如选用矿渣硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥、普硅非早强型水泥。充分利用混凝土后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。

(3)采用混凝土双掺技术,即在混凝土中加入优质粉煤灰,掺入量一般为水泥用量的20%左右,掺入缓凝型减水剂,用量为水泥用量的 1.0%左右。通过采用双掺技术,减少水泥用量,降低水化热并使混凝土在常温下延长初凝时间。

(4)加入UEA或AEA膨胀剂,用量为水泥用量的14%左右,使混凝土在凝固过程中不产生收缩,还可以提高混凝土自防水能力。2.混凝土结构原料的控制

(1)材料的选择,应优先采用水化热低的水泥配制大体积混凝土,如矿渣硅酸盐水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的机械粘结力降低,而且会增加混凝土拌合物的用水量,不仅增加了混凝土的收缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,导致收缩裂缝发生。

(2)采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值,可以使混凝土浇筑后的内外差和降温速度控制的难度降低。

(3)掺合料和外加剂的控制。掺合料的质量对混凝土裂缝有显著的影响,当前用的掺合料主要是粉煤灰或矿粉,它们可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性,粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大,使用细度较粗或含碳量高的粉煤灰会大幅度增加混凝土的需水量,从而加大混凝土的收缩导致开裂。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入减水剂,不仅使混凝土工作性能有了明显的改善,同时又减少拌和用水,节约水泥,从而降低了水化热。若是泵送混凝土,同时在炎热的夏天,为了延缓凝结时间,要加缓凝剂,反之凝结时间过早,将影响混凝土的输送和浇筑面的粘结,易出现层间缝隙,使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝,可掺加膨胀剂,如UEA膨胀剂等。3.浇筑时的控制措施

(1)加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。

(2)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。

(3)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性

(4)加强混凝土的养护及测温工作。混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力;其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体的抗裂能力,同时,在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。具体应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求,保温养护的持续时间应根据温度应力加以控制、确定,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施,如采用蓄水法保温养护等。

三、结论

混凝土结构裂缝的发生的原因很复杂也是不可避免的,混凝土裂缝的防治重点在于“防”,而不在于“治”在采取了上述综合性控制措施后,由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生。当这些裂缝发生后,必须先查明裂缝产生的原因,判明裂缝的类型,才能选择正确的处理方法,同时要通过合理设计混凝土配合比、正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平,这样才有可能最大程度减少混凝土裂缝的产生,把裂缝宽度控制在设计范围内,尽量减少裂缝造成的危害。

参考文献

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施 第6篇

分析了混凝土桥梁产生裂缝的类型、原因及影响因素,并结合实际提出了对裂缝的处理方法和预防措施,并对裂缝有无影响到混凝土结构两种情况下的处理方法进行了论述.

作 者:刘勇刚 彭晓光 作者单位:刘勇刚(武汉市公路工程咨询监理公司,武汉,430051)

彭晓光(中咨(重庆)公路勘察设计研究院有限公司,重庆,400060)

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施 第7篇

一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因

1、混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的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容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,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,混凝龄期短,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,则会在混凝土的表面产生裂缝。

2、大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。

二、大体积混凝土温度裂缝控制措施:

1、严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。

2、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。

3、采用综合措施,控制混凝土初始温度

如在混凝土体内埋设冷却水管和风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。主要是针对后期而言,对早期因热原因引起的裂缝是无助的。比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止“过速冷却”和“超冷”,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥—胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝

浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。

4、根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用 水量,减少水化热和收缩。

5、加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。

6、混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于设计要求。

7、采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。

8、根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。

9、对于高强混凝土,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。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%~50%。

一、施工组织设计编制依据有哪些?

1、设计图纸,水文地勘报告;

2、现行国家行业施工规范、规程、验收标准;

3、国家法律法规及其他要求;

4、工程承包合同,5、本公司管理体系文件。

二、砼冬季施工措施:

1、冬期施工砼对原材料的要求

(1)、水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥,应注意其中掺合材料对砼抗 冻、抗渗等性能的影响,水泥标号不应低于425•号,砼的水泥最小用量不应少于300kg/m3,水灰比不应大于0.6。•掺用防冻剂的砼,严禁使用高铅水泥。

(2)、砼所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的砼中,骨料中不得混有活性材料,以免发生碱--骨料反应。

(3)、在冬季浇筑的砼工程,根据施工方法,合理选用各种外加剂,应注意含氯盐外加剂对钢筋的锈蚀作用,宜使用无氯盐防冻剂,对非承重结构的砼使用氯盐外加剂中应有氯盐阻锈剂这类的保护措施。氯盐掺量不得超过水泥重量的1%,•素砼中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。外加剂的种类、用途见附表。

(4)、拌合水,一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制砼用 水,但污水、工业废水、ph值小的酸性水、硫酸盐含量(按so4)超过水重约1%的水,不得用于混凝土中。为了减少冻害,应将配合比中的用水量降低至最低限度.办法是:控制塌落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。

2、砼的搅拌

冬期砼搅拌应制定合理的投料顺序,•使砼获得良好的和易性和使拌合物湿度均匀,有利于强度发展。

其投料顺序一般先投入骨料和粉状外加剂,干拌均匀再投入加热的水,等搅拌一定时间后,水温降至40℃左右时投入水泥,拌合均匀.注意搅拌时要绝对避免水泥遇到过热出现假凝现象。砼的搅拌时间应比常温延长50%并符合有关规定。

3、砼搅制好后,应及时运到浇灌地点,在运输过程中,要注意防止砼热量散失、表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。在运输距离长,倒运次数多的情况下,•加强运输工具的保温覆盖。保证砼入模温度10℃左右,最少不低于5℃。当通过热工计算,砼的入模温度达不到5℃以上时应对搅拌水及骨料加热,加热温度见表。水泥种类拌合水骨料

标号小于525#的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥 80℃60℃

标号小于525#的硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥 60℃40℃

砼在浇灌前,应清除模板和钢筋的冰雪和污垢,装运拌合物用的容器应有保温措施,浇灌过程中发生冻结现象时,必须在浇筑前进行加热拌合,保证砼的入模温度不低于15℃。

高建军:泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施 第8篇

1 水泥混凝土路面裂缝产生的原因

1.1 自然环境的原因

在对水泥混凝土路面进行施工的过程中,自然环境会对混凝土的凝固过程造成较大的影响,一般情况下,水泥混凝土在凝固的过程中会放出大量的水化热,在这样的情况下,混凝土内部的温度就会急剧的升高,由于热胀冷缩的作用,混凝土的内部就会相应的膨胀,在这个过程中,混凝土内部的热量和外部的散热条件不相同,内外的温差就会逐渐的增大,在这样的情况下,就会造成应力变化,水泥混凝土在凝固的期间,抗拉强度是比较低的,当这种温度应力大于抗拉强度的时候,水泥混凝土路面就会由于温度的差异,产生不同程度的裂缝;另外,在遇到高温大风天气的时候,,水泥混凝土表面的水分将会被迅速的蒸干或者吹干,由于干所产生的拉应力到达一定程度的时候,也会产生相应的裂缝。

1.2 原材料的使用问题

在对水泥混凝土路面进行施工的过程中,原材料质量的好坏,直接决定了路面的整体质量,另外为了保证水泥混凝土路面的整体强度,需要在水泥原材料中添加一定的减水剂和骨料,这些添加剂的不同配比,同样会对混凝土的整体强度造成影响,一般情况下,水泥混凝土的抗折强度是路面承受荷载的直接表现,所以说,影响路面强度的因素都能够使路面产生裂缝,而其中的混凝土除了包括水泥之外,还包括了砂和碎石,这些添加材料的含量同样会对混凝土的强度产生一定程度的影响。

1.3 施工方案和技术的问题

目前随着人们生活质量的不断提高,交通量也在逐渐的增多,在这样的情况下,就对水泥混凝土的整体质量和承重能力的要求较高,所以说在对水泥混凝土路面的施工方案进行设计的时候,需要根据实际的情况来进行,并且需要对道路的等级和路面的结构进行相应的把握,在这些条件的限制下,需要对其中混凝土的强度、面板厚度、基层类型和模型等方面提出了不同的技术要求,这就需要施工人员对此路面的平均交通量和主要交通组成情况进行收集,并且根据相关的资料对交通量的增长速度进行计算,以此来作为施工设计的数据依据,但是就目前的情况来看,大多数的道路施工单位没有对这些数据进行相应的收集和分析,或者是对数据的计算并不精确,这在一定程度上影响了水泥混凝土路面的使用寿命,路面的设计标准不符合实际的交通量,在这样的情况下,就会对道路的使用和养护造成较大的影响。

另外在具体的施工过程中,施工人员需要根据设计好的施工方案来进行,并且根据具体的施工环节来进行相应的操作,如果不按照相应的规范和标准进行操作,比如没有按照要求对混凝土进行搅拌和振捣,或者是切缝的时间和切缝的尺寸掌握不准确,这也是造成水泥混凝土路面出现裂缝的主要原因。

1.4 养护原因

在对水泥混凝土施工完成之后,需要对其进行相应的养护,以此来保证路面的整体质量,防止路面在早期的使用当中出现一定的裂缝,而养护的主要目的是为混凝土的硬化能够在最适合的温度和湿度下完成,以此来保证混凝土的整体强度能够顺利增长,但是目前大多数的施工单位对水泥混凝土路面的养护工作没有太高的重视,导致养护不足,混凝土的强度在增长的过程中,没有适宜的环境来对其进行保护,造成混凝土表面的水分蒸发过快,在这样的情况下,就会形成干缩裂缝。

2 水泥混凝土路面裂缝产生的预防措施

2.1 对施工的时间进行把握

在对水泥混凝土路面进行施工的过程中,需要根据施工现场的实际情况,来对施工的时间进行把握,其具体表现为以下几个方面:首先是在高温季节进行施工的过程中,施工现场的温度一般超过30℃以上,在这样的情况下,水分的蒸发速度较快,混凝土内部的热量无法被及时散发,在这样的情况下,混凝土会因为干缩产生裂缝,针对这种情况,施工人员在进行高温施工的时候,需要将暴晒在烈日之下的砂石料用水进行湿润处理,或者尽量避免进行高温施工,在条件允许的情况下,可以在施工现场搭建相应的凉棚,或者在混凝土的内部通入相应的冷水管,来对混凝土的内部进行降温,防止由于环境的影响,使水泥混凝土产生不同程度的裂缝。

2.2 对原材料进行严格选择

一般情况下,水泥混凝土中的主要原料包括水、水泥、石料、沙子和减水剂等,首先是对水进行选择,不能使用经过污染的水,在使用非饮用水的时候,需要对其中的硫酸含量和含盐量进行检测,并且使水的PH值保持在4以下;对于水泥的选择,一般可以选择生产标号为425的硅酸盐水泥;在对沙子进行选择的过程中,应该避免沙子中出现相应的杂质,同时应该有级配较好的河沙,其颗粒细度模数应保持在2.6到3.2之间;对于石料的选择,需要以提高混凝土的整体强度为目的来进行,一般情况下,所选用的机械碎石的规定级配不能低于2级,碎石的粒径应该保持在5cm到40cm之间,并且对碎石的含量进行控制;另外,水灰比直接决定了混凝土的收缩值和强度,所以说,在施工的过程中需要对水灰比进行合理的控制,一般情况下,水灰比应该保持在0.45到0.5之间,同时也可以通过减少水泥的用量,来对水灰比进行控制。

2.3 合理的设计和施工

在对水泥混凝土路面进行设计的过程中,需要根据路基和基层的实际条件进行设计,并且需要施工人员对此路段的车流量和交通组成进行确定,在各种数据满足的情况来,才能对此路段进行相关的设计;另外在施工的过程中,需要对以下几个方面进行考虑:首先是根据施工的规范和设计计算数据来对施工的每一个环节进行规范,保证路面的基层强度达到相关的要求,另外是根据道路的实际情况和标准,来对混凝土进行搅拌,一般情况下,强制式搅拌机的搅拌时间不低于60s,自落式搅拌机不少于90s,在对混凝土进行浇筑的过程中,需要保证混凝土的振捣均匀,同时也要把握好振捣间距和振捣时间,最后,在基层成型养护结束之后,需要及时的进行铺摊混凝土,防止因为基层的长时间暴露,导致干缩裂缝的产生,如果基层在混凝土铺摊之前就出现裂缝,就需要施工人员对其进行处理。

2.4 科学养护

在对水泥混凝土路面进行浇筑完成之后,需要根据混凝土凝固的具体时间,并且对切缝的长度和深度进行控制,及时的进行洒水和覆盖,保证混凝土路面在20天左右的时间内保持潮湿的状态,同时,在这个过程中,需要对混凝土的温度进行控制;另外在夏季的时候,可以采用相应的喷塑养护技术,以此来防止水分的快速蒸发,预防裂缝的形成。

3 结束语

在对水泥混凝土路面进行施工的施工,由于温度和施工设计的原因,会使路面产生相应的裂缝,影响了人们的出行安全,针对这种情况,需要施工人员对施工的时间进行严格把握,并且对原料进行控制,积极进行路面养护,这样才能防止路面出现裂缝。

摘要:目前交通事业正在不断的发展过程中,各种各样的水泥混凝土公路正在逐渐的增多,在对其进行施工和使用的过程中,对出现不同程度的裂缝,这些裂缝的出现严重影响了公路的整体质量,对人们的出行安全造成较大的威胁,本文对水泥混凝土路面施工中裂缝产生的原因进行分析,并且针对这些情况,来对其防范措施进行探讨。

关键词:水泥混凝土,路面施工,裂缝产生原因,防范措施

参考文献

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