泵送混凝土温度裂缝的成因和防治(精选9篇)
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第1篇
2016年上半年天津安全工程师安全生产:泵送混凝土温度裂缝的成因和防治方法考试题
一、单项选择题(共 25题,每题2分,每题的备选项中,只有1个事最符合题意)
1、某单位编制应急预案的下列做法中,正确的是__。
A.由本单位工会领导组织成立应急预案编制工作组
B.应急预案的评审均由上级主管部门或地方政府安全监管部门组织
C.预案评审后,经主要负责人签署发布并上报有关部门备案
D.除评估本单位应急能力外,还评估相邻单位应急能力
2、某地2009年上半年发生了四起生产安全事故,人员伤亡和经济损失分别如下。根据《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令493号)的规定,其中属于较大事故的是__。
A.2名员工死亡,6名员工重伤
B.8名员工重伤,且直接经济损失800万元
C.2名员工死亡,5名员工重伤,且直接经济损失800万元
D.20名员工重伤,且直接经济损失400万元
3、扑救爆炸物品堆垛火灾时,水流应采用__,避免强力水流直接冲击堆垛,以免堆垛倒塌引起再次爆炸。
A.斜射
B.向底部射
C.向周边射
D.吊射
4、在行政处罚的过程中,必须给予行政相对人__的权利和途径。
A.经济救济
B.媒体救济
C.物质救济
D.法律救济
5、《煤矿安全规程》规定,煤矿井下各级配电网络电压和各种电气设备的额定电压等级,应符合下列要求;高压,不超过10000V;低压,不超过__V:照明、信号、电话和手持式电气设备的供电电压,不超过127V;远距离控制线路的额定电压,不超过36V。采区电气设备使用3300v供电时,必须制定专门的安全措施。
A.1000 B.1140 C.1340 D.1540
6、生产经营单位应建立并保持培训的程序,以便规范、持续的开展培训工作,确保员工具备必需的职业安全健康__。
A.意识
B.能力 C.意识与能力
D.知识与态度
7、在工作面打2个或3个钻孔。钻孔每打1m测定一次钻屑量,每打__m测一次钻屑解吸指标。根据每个钻孔沿孔深海米的最大钻屑量和钻屑解吸指标预测工作面突出危险性。
A.2 B.3 C.4 D.5
8、为贯彻安全生产方针,认真执行《煤矿安全规程》,确保煤矿用品的安全性和可靠性,保证煤矿安全生产,我国对煤矿专用设备、器材及仪器仪表等产品实行__制度。
A.产品认证
B.安全标志
C.行业安全标志
D.资格等级审核
9、能够使事故能量按照人们的意图释放,防止能量作用于被保护的人或物的安全技术措施是()。
A.设置薄弱环节
B.个体防护
C.隔离
D.限制能量或危险物质
10、在故障假设分析法中,评价结果一般以__表示。
A.文件夹
B.表格形式
C.集体讨论
D.现场记录
11、根据系统安全工程的观点,危险是指系统中存在导致发生不期望后果的可能性超过了__。
A.极限
B.人们的承受程度
C.危险度
D.安全系数
12、__是指运用定量或定性的方法,对建设项目或生产经营单位存在的职业危险因素和有害因素进行识别、分析和评估。
A.安全评价
B.安全预评价
C.安全现状综合评价
D.安全验收评价
13、__的目的是统一思想,在推进体系工作中给予有力的支持和配合。
A.管理层培训
B.内审员培训
C.全体员工培训
D.安全主任培训
14、__是指在应急组织中承担具体任务,并在演练过程中尽可能对演练情景或模拟事件作出真实情景下可能采取的响应行动的人员。
A.模拟人员
B.评价人员
C.参演人员
D.排练人员
15、《起重机械安全规程》规定,凡是动力驱动的起重机,其起升机构(包括主副起升机构),均应装设__。
A.上升极限位置限制器
B.运行极限位置限制器
C.偏斜调整和显示装置
D.缓冲器
16、__是最低层级的安全生产立法,其法律地位和法律效力低于其他上位法,不得与上位法相抵触。
A.有关安全生产的法律
B.地方性安全生产法规
C.地方政府安全生产规章
D.安全生产行政法规
17、水仓应由两个独立的巷道系统组成。涌水量大的矿井,每个水仓的容积,应能容纳2~4h井下正常涌水量。一般矿井主要水仓总容积,应能容纳__h的正常涌水量。
A.5~6 B.6~7 C.7~8 D.6—8
18、金属温度,系指容器受压元件沿截面厚度的__温度。任何情况下,金属元件的表面温度不得超过钢材的允许使用温度。
A.最高
B.最低
C.平均
D.设计
19、设置固定的栅栏是__安全装置。
A.控制
B.自动
C.连锁
D.隔离
20、__是减少人员伤亡扩大的关键,也是最彻底的应急响应。
A.人员疏散与安置
B.医疗与卫生
C.警报和紧急公告
D.通讯
21、《重大危险源辨识》(GB18218--2000)规定,储罐区汽油和煤油的临界量分别为20吨和100吨。下列储罐区,构成重大危险源的是__。
A.一个10吨的汽油储罐和一个20吨的煤油储罐 B.一个10吨的汽油储罐和一个40吨的煤油储罐
C.一个15吨的汽油储罐和一个20吨的煤油储罐
D.一个15吨的汽油储罐和一个60吨的煤油储罐
22、某石料加工场的作业场所存在白云石粉尘和大理石粉尘。测得两种粉尘的总粉尘浓度分别是5mg/m3和7mg/msup>3,两种粉尘相应的容许浓度限值均是10mg/m3,则该作业场所()。
A.具有爆炸危险
B.总粉尘超过接触限值
C.总粉尘未超过接触限值
D.满足Ⅱ级危害程度
23、__是确立和实现社会主义法治的前提。
A.执法必严
B.有法可依
C.有法必依
D.违法必究
24、起重机械中起着省力和支撑钢丝绳并为其导向的作用的是__。
A.卷倘
B.滑轮
C.吊钩
D.制动器 25、600兆瓦以上锅炉爆炸的属于__。
A.特别重大事故
B.重大事故
C.较大事故
D.一般事故
二、多项选择题(共25题,每题2分,每题的备选项中,有2个或2个以上符合题意,至少有1个错项。错选,本题不得分;少选,所选的每个选项得 0.5 分)
1、对危险、有害因素进行辨识,选用哪种方法要根据分析对象的__的不同阶段和分析人员的知识、经验和习惯来确定。
A.性质
B.特点
C.寿命
D.环境
E.条件
2、根据锻造加工时金属材料所处温度状态的不同,锻造可分为__。
A.热锻
B.温锻
C.冷锻
D.水压锻
E.超高温锻
3、工伤事故分类的方法较多,根据《企业职工伤亡事故分类标准》(GB 6441-1986),企业工伤事故分为20个类别,其中包括__。
A.透水
B.淹溺 C.放炮
D.交通伤害
E.冒顶片帮
4、某童装厂拥有280人从事童装生产经营活动,根据《安全生产法》的规定,该厂__。
A.应设置安全生产管理机构
B.只配备专职安全生产管理人员
C.可只配备兼职安全生产管理人员
D.可不配备专职安全生产管理人员
E.可委托具有国家规定的相关专业技术资格的工程技术人员提供安全生产管理服务
5、电力工业是一个国家的经济命脉,在国民经济和人民生活中占有极重要的地位。电力生产的主要特点有__。
A.发、输、供、用电同时完成B.管理高度集中
C.连锁性
D.资金和技术密集
E.可靠性要求高
6、施工单位应建立安全生产责任制度,对所承担的建设工程进行安全检查,并做好__安全检查记录。
A.定期
B.不定期
C.巡视
D.旁站
E.专项
7、车间合理的机器安全布局,可以使事故明显减少。安全布局时要考虑的因素有__。
A.空间
B.照明
C.管、线布置
D.人员流动
E.维护时的出入安全
8、按照安全评价给出的定量结果的类别不同,定量安全评价方法可以分为__。
A.LEC法
B.因素图分析法
C.概率风险评价法
D.危险指数评价法
E.伤害(或破坏)范围评价法
9、制定《中华人民共和国职业病防治法》是为了__。
A.预防、控制和消除职业病危害
B.防治职业病
C.保护劳动者健康及其相关权益
D.促进经济发展
E.贯彻执行质量体系、环境体系及安全体系的需求
10、冲压作业的安全措施范围很广,包括__等。
A.改进冲压作业方式
B.改进冲模结构
C.实现机械化、自动化
D.实现隔离保护装置
E.冲压作业机械化装置
11、在机械行业,存在的主要危险和危害包括__。
A.触电
B.灼烫
C.高处坠落
D.化学性爆炸
E.药品伤害
12、依据《生产安全事故报告和调查处理条例》第三十七条的规定,事故发生单位对事故发生负有责任的,依照下列规定处以罚款。其中表述正确的是__。
A.发生一般事故的,处10万元以上、20万元以下的罚款
B.发生较大事故的,处20万元以上、50万元以下的罚款
C.发生重大事故的,处50万元以上、200万元以下的罚款
D.发生特大事故的,处200万元以上、500万元以下的罚款
E.发生特别重大事故的,处500万元以上、1000万元以下的罚款
13、实施安全检查的方法有__。
A.访谈
B.现场观察
C.汇报
D.仪器测量
E.查阅文件和记录
14、国家对危险化学品的生产和储存实行__,并对危险化学品生产、储存实行审批制度。未经审批,任何单位和个人都不得生产、储存危险化学品。
A.按需计划
B.统一规划
C.合理分配
D.合理布局
E.严格控制
15、经常性安全培训教育的形式有__。
A.安全生产会议
B.安全文化知识竞赛
C.宣传娱乐
D.实际操作演练法
E.宣传标语及标志
16、《工伤保险条例》第十四条规定,职工有下列__情形之一的,应当认定为工伤。
A.在工作时间和工作场所内,因履行工作职责受到暴力等意外伤害的B.患职业病的
C.因工外出期间,由于工作原因受到伤害或者发生事故下落不明的D.在上下班途中,受到机动车事故伤害的 E.在工作时间和工作岗位,突发疾病死亡或者在48小时之内经抢救无效死亡的
17、超限运输车辆是指在公路上行驶的,有下列__等情形之一的运输车辆。
A.车货总高度从地面算起4m以上
B.车货总长16m以上
C.车货总宽度2.5m以上
D.单车车货总质量30000kg以上
E.集装箱半挂列车车货总质量46000kg以上
18、根据《生产安全事故报告和调查处理条例》,事故调查组除要查明事故发生的经过、原因、人员伤亡情况及直接经济损失外,还应__。
A.认定事故的性质
B.提出对事故责任者的处理建议
C.提交事故调查报告
D.总结事故教训,提出整改措施
E.执行事故责任追究
19、煤矿安全监察机构监察煤矿执行__的情况。
A.《煤炭法》
B.《建筑法》
C.《合同法》
D.《矿山安全法》
E.《安全生产法》
20、负有安全生产监督管理职责部门的职权包括__。
A.对事故隐患的处理权
B.对安全生产违法行为的处理权
C.进入生产经营单位的检查权
D.制定生产经营单位的规章制度
E.对生产经营单位负责人的任免权
21、安全生产投入资金具体由谁来保证应根据__来定。
A.股份制企业安全生产投入资金由董事会予以保证
B.合资企业安全生产投入资金由董事会予以保证
C.一般国有企业由厂长或经理予以保证
D.个体工商户等个体经济组织由投资予以保证
E.合伙经营法人予以保证
22、作业场所监督检查是安全生产监督管理的一种重要形式,作业场所监督检查的内容一般包括__。
A.规章制度和操作规程
B.安全培训和持证上岗
C.职业危害和劳动保护
D.党风廉政和效能监察
E.安全管理和事故处理
23、根据《消防法》,在设有车间或者仓库的建筑物内,可以设置__。
A.食堂
B.活动室
C.休息室 D.员工集体宿舍
E.会议室
24、根据《烟花爆竹安全管理条例》的规定,生产烟花爆竹的企业应当具备的条件有__。
A.基本建设项目经过批准
B.注册资金500万元以上
C.有健全的安全生产责任制
D.依法进行了安全评价
E.有安全生产管理机构和专职安全生产管理人员
25、根据《行政处罚法》的规定,行政处罚的种类有__。
A.警告
B.罚款
C.有期徒刑
D.行政拘留
E.责令停产停业
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第2篇
泵送混凝土施工裂缝的成因和防治
泵送混凝土不仅应能改善混凝土的`施工性能,而且应能减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、改善耐久性.但是某些工程表明,泵送混凝土强度不足、凝结异常时有发生,特别是裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,值得引起足够的重视,重点分析其产生原因,找出防止裂缝的措施.
作 者:达炜 作者单位:邢台路桥建设总公司,河北,邢台,054001刊 名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(3)分类号:U4关键词:泵送 混凝土 施工裂缝 成因 防治
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第3篇
关键词:桥梁,泵送混凝土,施工裂缝,防治措施
1 泵送混凝土的特点
泵送混凝土最大特点就是要有可泵性,即要有良好的和易性。因此在原材料选用、配合比设计、外加剂选用和施工工艺上与普通混凝土不同。
1)水泥用量较多。水泥品种要求选择保水性好、泌水性小的水泥,一般选旋窑生产的硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥,强度等级在42.5 MPa以上,水泥用量比普通混凝土明显高。强度等级C30~C60范围水泥用量为300 kg/m3~500 kg/m3。2)添加掺合料。为改善混凝土性能,节约水泥和降低造价,混凝土中普遍掺加粉煤灰、矿渣、沸石粉等掺合料。3)砂率偏高、砂用量多。为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性,以便于运输、泵送和浇筑,泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大砂率6%以上,约为40%~45%。4)骨料要求高。粗骨料的最大粒径与输送管内径之比宜为1∶3(碎石)或1∶2.5(卵石)。细骨料的细度模数为2.6~3.0,粒径在0.315 mm以下的细骨料所占的比例不应小于15%,最好达到20%,这对改善可泵性非常重要。5)坍落度大,水灰比宜为0.34~0.60。泵送混凝土坍落度一般为8 cm~18 cm,坍落度小于8 cm时,混凝土的泵送阻力急剧增大;坍落度大于18 cm,且水灰比大于0.6时,混凝土则易泌水、分层、离析,也影响泵送。坍落度选12 cm~16 cm为宜。6)泵送剂多为高效减水剂复合以缓凝剂、引气剂等,对混凝土拌合物流动性和硬化混凝土的性能有影响,因而对裂缝也有影响。
2 常见的桥梁施工裂缝
2.1 混凝土内部结构决定其产生裂缝
混凝土是粗集料、细集料、水泥、水和气体所组成的非均质堆聚结构。混凝土混合料在不同温湿度条件下凝结硬化,并同时产生体积变形。水泥的干燥和冷却收缩大,集料的干燥和冷却收缩小,同时水泥石和集料之间相互粘结而约束,由于变形产生微裂缝。在原材料方面易引起混凝土产生收缩裂缝的首先是水泥,其次是泵送剂。配合比也是影响混凝土收缩裂缝的重要因素。胶结材料总量增加,混凝土的化学收缩增加,混凝土易产生收缩裂缝;砂率增加虽能利于泵送施工,但超过一定值时混凝土的抗裂性降低,混凝土的干缩加大,也易产生收缩裂缝;稠度较大,振捣后粗骨料下沉,表面浮浆增加,抗裂性下降,干缩加大,也会导致混凝土的开裂。
2.2 混凝土裂缝的种类
2.2.1 按裂缝产生原因分类
1)由外荷载(静、动荷载)直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝。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。
2.2.2 按裂缝所处状态分类
裂缝可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态。对于运动和不稳定扩展状态裂缝的结构物应考虑加固和补救措施。而对于稳定、闭合、愈合的裂缝的结构物则可持久的应用。
2.2.3 按裂缝形状分类
裂缝按形状可分为表面的、深入的、贯穿的、纵向的、横向的等等。桥梁施工中比较常见的是收缩变形引起的不规则龟裂现象。
3 施工裂缝产生的原因和预防措施
3.1 温度裂缝
3.1.1 产生的原因和特征
水泥水化过程中产生大量的热量,1 g水泥放出502 J的热量,如果以水泥用量350 kg/m3~550 kg/m3来计算,1 m3混凝土将放出17 500 kJ~27 500 kJ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。如果按照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,混凝土内部温度可高达80 ℃~90 ℃。水泥水化热在1 d~3 d可放出热量的50%,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 d~5 d,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力。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。
3.1.2 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。
一般在大体积混凝土中采用埋冷却管的方法或采用分层浇筑混凝土的工艺减少裂缝的产生,高明大桥扩建工程水下承台采用分层浇筑混凝土的工艺。
3.1.3 混凝土原材料和配合比的选用
1)水泥品种选择和水泥用量控制。根据大量试验研究和工程实践表明,1 m3混凝土的水泥用量增减10 kg,其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低1 ℃。减少水泥水化热和降低内外温差的办法是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450 kg/m3以下。2)掺加掺合料。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,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性、可泵性。应当值得注意的是,掺加粉煤灰混凝土的早期抗拉强度和极限变形略有降低。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。3)掺加外加剂。掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂,可以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。因此,应选用25%以上的减水率,同时具有缓凝、保塑和早强作用的外加剂。4)选用质量优良的粗、细集料。a.粗集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。b.细集料。以采用级配良好的细度模数为2.6~3.0中砂为宜。实践证明,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 kg/m3~25 kg/m3,可降低水泥用量28 kg/m3~35 kg/m3,因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。
3.1.4 泵送混凝土施工工艺改进
1)控制混凝土出机温度和浇筑温度。
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。
2)改进工艺。
a.在大体积混凝土施工中,如承台施工,采用水平分层浇筑。b.在大体积混凝土中(非受拉区)可掺入小于20%的块石。c.在大体积混凝土内埋设冷却管通水降温。d.在初凝前进行二次振捣,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。e.尽量缩短泵送距离,夏天施工时对泵管可用麻袋包裹淋水降温,以减少混凝土坍落度损失。f.为了控制混凝土的内外温差,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。
3.2 沉陷(塑性)收缩裂缝
3.2.1 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,特别是箱梁、桥面铺装等表面系数大的结构之中,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流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 h~3 h出现,裂缝的深度通常达到钢筋上表面。
3.2.2 影响因素和防治措施
1)要严格控制混凝土单位用水量在170 kg/m3以下,水灰比在0.60以下,在满足泵送和浇筑要求时,宜尽可能减小坍落度;2)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;3)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;4)混凝土浇筑时,下料不宜太快,防止堆积或振捣不充分;5)混凝土应振捣密实,时间以10 s/次~15 s/次为宜,在柱、梁、肋和板的变截面处宜分层浇筑、振捣。在混凝土浇筑1 h~1.5 h后,混凝土尚未初凝之前,对混凝土进行二次振捣,表面要压实抹面;6)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起裂缝,应采取措施缓凝和覆盖;7)泵送混凝土时应移动泵管均匀入模,避免采用振捣器赶浆造成混凝土骨料不均匀;8)在箱梁悬浇施工时,纵向预应力钢绞线未张拉前不得松动挂篮,并及时张拉竖向预应力筋;9)设计允许时,可在受拉区减小钢筋间距或增加构造钢筋。
4 结语
在桥梁结构中,泵送混凝土施工裂缝比较常见,产生的原因也比较复杂。养护和浇筑很重要。保湿是前提,控制降温速度是关键,监测是根据。只要措施得当,泵送混凝土的施工裂缝是可以预防和得到有效控制的。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第4篇
【关键词】水电工程建设;泵送混凝土;温度裂缝;成因;防治
0.前言
随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术近年来在水电工程中得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能,还能减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、改善耐久性。但在实际施工中,由于多种因素的影响,如混凝土材料的选择不恰当、混凝土掺和剂不符合施工要求及施工浇捣不能满足施工要求等,这些都会致使泵送混凝土出现裂缝。一般,泵送混凝土裂缝分为:温度裂缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝。一旦水电工程建设出现温度裂缝,在一定程度上会影响结构的抗渗性和耐久性。为此,须对泵送混凝土温度裂缝的原因进行分析,并采取科学的方法对混凝土裂缝进行修复和加固,以确保结构的抗渗性和耐久性。在此,本文就水电工程建设中泵送混凝土温度裂缝的成因及防治展开阐述,以供参考。
1.泵送混凝土温度裂缝产生的原因
(1)由于混凝土体积较大,当其在浇筑后,水泥水化过程中产生大量的水化热,使其在混凝土内部形成较高的温度,而混凝土表面温度却低于内部温度,从而形成内外温度差,这就会在混凝土表面产生一定的拉应力,当这个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。
(2)在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土表面水分丧失过快和降温过快等,会导致混凝土表面温度急剧下降而产生收缩裂缝。这种裂缝,一般产生于混凝土表面较浅的范围内,对混凝土结构强度影响较小。
2.泵送混凝土温度裂缝的防治措施
导致混凝土出现温度裂缝的原因有很多,如水化热过大、掺合料不符合施工要求、浇捣工艺不满足施工要求等,因此要防治温度裂缝,应着重从这几个方面入手。
2.1材料方面
(1)应采用矿渣硅酸盐水泥等中低热品种的水泥,并严格控制水泥用量:C20~C60的水泥用量范围为350-550kg/m3,以减少水泥水化热和降低内外温差;混凝土中水泥用量应尽量控制在450kg/m3。同时,要严格控制掺合料的掺量:粉煤灰的用量宜在10%-15%左右。
(2)控制好混凝土中的粗骨料,应尽量选用天然连续级配的、粒径较大的粗集料,以减少用水量和水泥用量,减少泌水、收缩、水化热。如选择5-40mm粒径的粗集料,可比选5-25mm粒径的碎石或卵石混凝土减少用水量6-8kg/m3,减少水泥用量15kg/m3。
(3)控制好混凝土中的细骨料,应优先选用级配良好的中砂,如细度模数2.3的中砂,以降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。
(4)应选用减水率高、分散性能好、缓凝和引气等良好的,并对混凝土收缩影响较小的外加剂,要求外加剂的减水率不应低于8%,严格禁止使用劣质的外加剂。
(5)严格控制混凝土施工配合比,在施工时应根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的粗集料,减小空隙率和砂率以减少收缩率,提高混凝土抗裂强度。
2.2 施工方面
(1)在搅拌混凝土时,为减少水化热而产生温度裂缝,应改进搅拌工艺,即采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,以防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上。
(2)在搅拌混凝土时,为减少水化热,可采取降低混凝土入模温度的方式,即降低原材料(水泥、粗骨料和细骨料等)进入搅拌机的温度,同时可在搅拌机内加入冰块等,以使其降温。
(3)在浇捣混凝土过程中,应做到分层、分块浇筑,同时对已浇筑的混凝土,应在终凝前进行二次振动,以排除混凝土因泌水而在内部形成孔隙,影响混凝土内部的粘结力。
(4)混凝土施工过程中,为减少水化热,可在施工时采用冷却水管循环降温的方法。在采用这种方法时,应及时进行测温,确保出水口温度与气温差小于25℃。当温差过高时应加大通水量,使温差达到要求。
(5)加强对混凝土的养护。为严格控制昆凝土的内外温差,高混凝土表面的抗裂能力,应在混凝土浇捣后对混凝土用湿润的草帘、麻片等加以覆盖和浇水,浇水养护时间一般不得少于7d;对掺用终凝型外加剂的混凝土,养护时间不得少于14d。在养护时,可采取覆盖麻袋或塑料薄膜的方式进行保湿养护,同时可采用喷养护液进行养护,以确切控制裂缝的产生。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
3.泵送混凝土温度裂缝的处理措施
混凝土裂缝的处理措施主要有:表面修补法、嵌缝法、结构加固法、混凝土置换法等。
3.1表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要是将水泥砂浆、环氧基液和环氧砂浆等材料涂抹在裂缝部位的一种修补方法,也可用粘贴剂把玻璃纤维布或钢板等粘贴在裂缝的混凝土表面上,达到封闭裂缝的一种修补方法。
在采用这种修补方法时,首先应将混凝土结构表面凿毛,使其结构表面平整,同时应该清洗干净,要求其表面无油污灰尘等。
3.2嵌缝法
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,如有环氧砂浆、沥青、聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等,以达到封闭裂缝目的的一种修补方法。采用这种修补方法,在修补前应根据裂缝位置和填补材料来沿裂缝凿槽,一般采用“V”形槽。修补时,要求将槽边的混凝土表面凿毛且保持平整,同时要求槽内湿润且不得有积水。
3.3结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
(1)在采用在构件的角部外包型钢的加固方法时,外包型钢的面积应根据修补固定部位主应力的大小、混凝土的抗压强度等来计算而知。
(2)在采用粘贴钢板加固法时,这是一种将环氧基液粘结剂涂抹在整个钢板上,然后将其压贴于裂缝表面的方法。在采用这种加固方法时,钢板应根据裂缝尺寸等相关要素切割好钢板,并用打磨机研磨,要求钢板表面要露出钢的肌体。在粘贴时,在涂好环氧基液后,应采用方木、角钢和固定螺栓等压贴钢板,同时应待到其满足养护要求后,方可撤除压贴工具。
(3)在采用喷射混凝土补强加固时,这是一种喷射一层密实且强度搞的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的修补方法。在喷射补强加固时,应根据裂缝的部位、性质和修理要求,分别采用无筋素喷浆、挂网喷浆或挂网喷浆结合凿槽嵌补方法。
3.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,它主要是先将损坏的混凝土剔除,然后再填入普通混凝土、水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土等材料,以达到封闭裂缝的一种修补方法。
4.结束语
综上所述,泵送混凝土温度裂缝是水电工程建筑中较容易出现的质量问题,而水电工程一旦出现温度裂缝,则会对结构的影响较大,影响结构的抗渗性和耐久性。因此在水电工程建设过程中,我们应严格按照施工规范要求,针对极易出现的施工裂缝,采用一些切实可行、合理、可操作的施工工艺和措施,以避免出现裂缝质量问题,保证建筑物和构件安全、稳定。
【参考文献】
[1]刘建国.水利水电工程建设中泵送混凝土温度裂缝的成因和防治探讨[J].甘肃科技,2011,27(5).
[2]刘明志.越南太安水电站泵送混凝土温度裂缝的成因和防治[J].中国科技博览,2009(18).
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第5篇
【摘要】:主要阐述泵送混凝土施工中温度裂缝存在的问题并进行原因分析,提出控制和防止温度裂缝的有效措施,提高混凝土浇筑质量。
关键词:泵送混凝土 温度裂缝 原因分析 控制措施
1、前言
随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,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,现就温度裂缝产生原因及如何有效控制裂缝的出现和发展,谈几点粗浅的认识。
2、温度裂缝产生原因及特征
(1)、温度裂缝产生的主要原因:一是由于温差较大引起的,砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使砼表面和内部温差较大,砼内部膨胀高于外部,此时砼表面将受到很大的拉应力,而砼的早期抗拉强度很低,因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大,受到外界的约束引起的,当大体积砼浇筑在约束地基(例如桩基)上时,又没有采取特殊措施降低,放松或取消约束,或根本无法消除约束,易发生深进,直至贯穿的温度裂缝。
(2)、温度裂缝形成的过程:一般(人为)分为三个时期:一是初期裂缝,就是在砼浇筑的升温期,由于水化热使砼浇筑后2-3天温度急剧上升,内热外冷引起“约束力”,超过砼抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝,就是水化热降温期,当水化热升温到达峰值后逐渐下降,水化热散尽时结构物的温度接近环境温度,此间结构物温度引起“外约束力”,超过砼抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝,当砼接近周围环境条件之后保持相对稳定,而当环境条件下剧变时,由于砼为不良导体,形成温度梯度,当温度梯度较大时,砼产生裂缝。
(3)、温度裂缝特征: 温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向
平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细。
3、影响因素和防治措施
温度裂缝的影响因素是多方面的,其中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。
对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,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,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。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。
温度裂缝的产生一般是不可避免的,重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内,要进行有效的控制,就必须进行科学选材,科学配比,科学施工,以保证控制的准确性。
3.1 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,减少水泥用量。大体积钢筋混凝土引起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。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。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。
(2)选择优化配合比
选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在砼中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低砼温升,从而可以降低砼所受的拉应力。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。在混凝土
中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,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。
3.2施工工艺流程改进
(1)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,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土的浇筑温度。
(2)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。在高温季节泵送,宜用湿草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。
(3)加强混凝土的测温工作 为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值,埋没若干个测温点,采用L形布置,每个测温点埋设温管2根,1根管底埋置于混凝土的中心位置,测量混凝土中心的最高温升,另一根管底距混凝土表面100 mm,测量混凝土的表面温度,测温管均露出混凝土表面100 mm。用100的红色水银温度计测温,以方便读数。第l--5d每2h测温1次,第6d后每4h测温1次,测至温度稳定为止。从已有施工经验的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内,未发现异常现象。如温差超出规范规定范围,就应采取措施。
(4)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,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
4.温度裂缝的处理方法
混凝土裂缝的修补措施主要有采取以下一些方法:如表面修补法,嵌缝法,结构加固法,混凝土置换法等。
4.1表面修补法
表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4.2 嵌缝法
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。
4.3 结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.4 混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
5、结束语
温度裂缝的存在是混凝土施工中不可避免的普遍现象,泵送混凝土施工同样如此。但是,我们应该明白裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。因此,我们在
施工中,应充分认识到裂缝的出现对建筑物的危害性,采取各种有效的措施和合理的处理方法来预防裂缝的出现和发展,不断提高混凝土浇筑质量,满足建筑结构安全稳定等要求。参 考 文 献:
1、《建筑混凝土》 张承志
化学工业出版社
2005
2、《混凝土工程细节详解》 郭杏林
机械工业出版社
2007
3、《混凝土与砌体结构裂缝控制技术》 罗国强
中国建材工业出版社
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第6篇
论商品混凝土楼板裂缝的成因和防治
楼板裂缝,已引起了诸多业主的`不满和投诉.经过调查可知,当前现浇砼楼板裂缝基本为砼收缩变形裂缝,所以只要我们能把现浇商品砼楼板收缩变形裂缝的成因弄清楚,就能找预防现浇商品砼楼板变形裂缝的正确途径.
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泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第7篇
目前目前高速公路的施工中常涉及到大体积混凝土施工。它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m。由于它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,使混凝土内外形成较大温差,从而产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但抗拉强度却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝,对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制, 大体积混凝土产生温度裂缝的机理
大体积混凝土产生温度裂缝,是混凝土随着温度变化而发生膨胀或收缩的结果。一方面是混凝土由于内外温差而产生应力和应变,另一方面是结构物的外部约束和混凝土各质点间的约束,应阻止这种应变。一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。现将产生裂缝的主要原因分述如下:
产生裂缝的主要原因有以下几方面:
1、水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构 1 断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3-5天。
2、外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不水泥水化热。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60-65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3、混凝土的收缩
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。
4、约束条件与温度裂缝的关系
大体积混凝土由于受到温度变化会产生变形,而这种变形又受到自身和外界的约束,便产生了应力,这就是温度变化引起的应力状态。而当应力超过某一数值时,便引起裂缝。
通过对大体积混凝土产生裂缝的机理分析,在施工过程中主要从降低水泥水化热、通水散热、混凝土养护、严格控制拆模时间等几方面做好混凝土温度控制工作,确保内外温差控制在25℃以内,尽量降低混凝土内部温度的升降速率。从而提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀的性能。由于承台承重较大,决不允许出现有害裂纹,施工时温度裂缝的控制是保证承台施工质量的关键。因此防止大体积混凝土产生温度裂缝要采取以下的措施:
1、选用合适的原材料和合适的砼配合比
水泥选用水化热低、凝结时间长,能有效地降低混凝土内绝热温升,达到低水化热品种的水泥效果,掺加适量的粉煤灰和EC-4型缓凝高效减水剂,以改变混凝土流变特性及降低水泥水化热; 混凝土的粗集料选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土绝热温升。细骨料采用选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土绝热温升,并可减少混凝土收缩。含泥量小于2%,3 细度模数控制在2.5左右;水为饮用水。
2、浇注过程中的控制
a、控制混凝土的入模温度和环境温度,使用的水泥既要新鲜又必须经过一段时间的冷却,不宜使用新出窑的水泥,向拌合用水内加破碎冰块,从而降低混凝土的拌合温度。
b、混凝土采用分层连续灌注,一次成型,分层厚度宜为30cm左右,分层间隔灌注时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间,以防出现施工冷缝;
c、混凝土振捣深度对于大面积分层浇注混凝土,如果下层混凝土已进入初凝或即将初凝,则振捣棒振捣时不宜插入下层,以达下层表面为宜,如下层混凝土未达初凝可插入下层5cm,保证下层在初凝前再进行一次振捣,使混凝土具有良好的密实度,防止漏振,也不能过振,确保质量良好;
3、大体积混凝土养护时的温度控制
大体积混凝土的养护,不仅要满足强度增长的需要,还应通过人工的温度控制,防止因温度变形引起混凝土的开裂。人工的温度控制有两种方法:一种是采用内部降温法来降低混凝土内外温差,可在混凝土内部埋设冷却水管和测温点,通过冷却水循环,降低混凝土内部温度,减小内表温差,控制混凝土内外温差小于25℃,通过测温点测量,掌握内部各测点温度变化,以便及时 4 调整冷却水的流量,控制温差;另外一种是保温法:是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂、泡沫塑料等),在缓慢的散热过程中,使混凝土获得必要的强度,以控制混凝土的内外温差小于20℃。由于在混凝土浇筑过程中,福州地区雨季来临,气温较低,使混凝土内外温差加大,因此采取了保温法的措施:在构件表面覆盖麻袋和土工布以保持混凝土内外温差不大于20℃。
控制温度裂缝应根据工程的具体情况选择施工措施:可以控制大体积混凝土水泥用量,选用低水化热水泥,掺加合适的外加剂,优化混凝土配合比,完善浇注工艺,以及加强养护工作和温度检测工作等。
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第8篇
一、温度应力分析
1. 温度应力的形成过程。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。
(2) 中期。自水泥放热作用基本结束起, 至混凝土冷却到稳定温度止, 这个时期, 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。
2. 温度应力分类。根据温度应力引起的原因可分为两类。
(1) 自生应力。边界上没有任何约束或完全静止的结构, 如果内部温度是非线性分布的, 由于结构本身互相约束而出现温度应力。
(2) 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。
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。
二、温度裂缝产生的原因和特征
水利工程温度裂缝多发生在大体积混凝土表面, 或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后, 在硬化过程中, 水泥水化产生大量的水化热, 导致内部温度急剧上升, 而混凝土表面散热较快, 就形成内外的较大温差。较大的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, 这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
温度裂缝的走向通常无一定规律, 大面积结构裂缝通常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构, 裂缝多平行于短边。裂缝宽度大小不一, 受温度变化影响较为明显, 冬季较宽, 夏季较窄。
三、温度裂缝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。
对于大体积混凝土, 其形成的温度应力与其结构尺寸相关, 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, 这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因, 防治措施如下。
1. 混凝土原材料和配合比的选用。
(1) 水泥品种选择和水泥用量控制。大体积钢筋混凝土引起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。另外, 可充分利用混凝土后期强度, 以减少水泥用量。
(2) 掺加掺合料。国内外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, 可起到润滑作用, 改善混凝土拌和物的流动性、黏聚性和保水性, 从而改善了可泵性。
2. 施工工艺改进。
(1) 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、黏结力增大, 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。
(2) 振动工艺。对已浇筑的混凝土, 在终凝前进行二次振动, 可排除混凝土因渗水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分, 提高黏结力和抗拉强度, 并减少内部裂缝与气孔, 提高抗裂性。
(3) 养护工艺。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。
三、有关裂缝的处理措施
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度, 还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况, 我们要区别对待、及时处理, 以保证建筑物的安全使用。
混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法, 嵌缝法, 结构加固法。
1.表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法, 它主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。在防护的同时, 为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂, 通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.嵌缝法。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法, 它通常是沿裂缝凿槽, 在槽中嵌填塑性或刚性止水材料, 以达到封闭裂缝的目的。
3. 结构加固法。
当裂缝影响到混凝土结构的性能时, 就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积, 在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
四、结论
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 第9篇
【关键词】裂缝;事故处理;防治
1.泵送混凝土的特点
1.1原材料和配合比
1.1.1水泥用量较多
强度等级C20~C60范围为350~550kg/m3。
1.1.2超细掺合料时有添加
为改善混凝土性能,节约水泥和降低造价,混凝土中掺加粉煤灰、矿渣、沸石粉等掺合料。
1.1.3砂率偏高、砂用量多
为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性 ,以便于运输、泵送和浇筑,泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大砂率6%以上,约为38~45%。
1.2工艺
a.混凝土拌制在搅拌站(楼)进行,原材料计量准确,搅拌均匀,但也偶有失控情况。
b.多数搅拌站未设细掺合料、粉状泵送剂、粉状膨胀剂称量和料仑,采用人工或容积法,使计量与分散存在问题,影响混凝土的均匀性。
c.当混凝土拌合物过乾、过稀,运输时间过长、停留时间过长且未进行搅拌均匀前入泵时,混凝土拌合物乾稀不匀。
d.每个运输车中混凝土的坍落度相差过大,加入泵车内输送时,会浇筑的混凝土均匀性变坏。
e.混凝土浇筑后振捣不足、振捣过度,特别是面积系数很大的板材,采用振捣棒密实不均匀。
f.大体积混凝土施工,当技术措施不当或不完善时,易产生温度裂缝。
g.混凝土大面积板材,在浇筑后防风、防晒、养护不足时,易产生干缩裂缝。
h.混凝土拌合物过乾、人工、无称量的加入高效减水剂或水时,混凝土质量不易保证。
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,每克水泥放出502J的热量,如果以水泥用量350~550kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500~27500KJ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,例如XX大厦在浇筑筏板反梁基础的大体积混凝土的内部温度,经实际测定高达95℃。水泥水化热在1~3天可放出热量的50%,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。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3~5天,初期出现的裂缝很细,随着时间的发展而继续扩大,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。
对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,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,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。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。
(1)混凝土原材料和配合比的选用。
a.水泥品种选择和水泥用量控制。
大体积钢筋混凝土引起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。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℃。因此,为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力,可以根据工程结构实际承受荷载的情况,对工程结构的强度和刚度进行复核与验算,并取得设计单位的同意后,可用56天或90天抗压强度代替28天抗压强度作为设计强度。由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大,且多为现场搅拌,施工工期短,混凝土标准试验龄期定为28天,但对于具有大体积钢筋混凝土基础的高层建筑,大多数的施工期限很长,少则1~2年,多则4~5年,28天不可能向混凝土结构,特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载,因此将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56天或90天是合理的,正是基于这点,国内外许多专家均提出这样建议。如果充分利用混凝土的后期强度,则可使每m3混凝土的水泥用量减少40~70kg左右,则混凝土温度相应降低4~7℃。最后,为减少水泥水化热和降低内外温差的办法是减少水泥用量,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。
b.掺加掺合料。
国内外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,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,并且能够补充泵送混凝土中粒径在0.315mm以下的细集料达到占15%的要求,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,其中的活性Al2O3、SiO2与水泥水化析出的CaO作用,形成新的水化产物,填充孔隙、增加密实度,从而改善了混凝土的后期强度。但是应当值得注意的是,掺加粉煤灰混凝土的早期抗拉强度和极限变形略有降低。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。
c.掺加外加剂。
掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂,可以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。
(2)泵送混凝土施工工艺改进。
a.控制混凝土出机温度和浇筑温度。
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。
b.改进工艺。
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,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。
振动工艺:
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。
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
a.要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,在满足泵送和浇筑要求时,宜尽可能减少坍落度。
b.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。
c.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。
d.混凝土浇筑时,下料不宜太快,防止堆积或振捣不充分。
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。水泥石干燥收缩理论有毛细管张力学说、表面吸附学说和夹层水学说等,不论哪种学说,都是水分蒸发引起的。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。
2.3.2影响因素和防止措施
(1)水泥品种。
一般来说,水泥的需水量越大,混凝土的干燥收缩越大,不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为:矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。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。
(2)水泥用量。
混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时,还是尽可能降低水泥用量,因为泵送混凝土的水泥用量偏高,C20~C60混凝土的水泥用量一般约为350~600kg/m3。
(3)用水量。
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。
为了降低用水量,掺加适当数量、减水率高、分散性能好的外加剂是非常必要的。
(4)砂率。
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。
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