桥梁结构混凝土裂缝成因及控制对策

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桥梁结构混凝土裂缝成因及控制对策

篇1:桥梁结构混凝土裂缝成因及控制对策

桥梁结构混凝土裂缝成因及控制对策

混凝土产生裂缝是不可避免的,但其有害程度可以控制.裂缝控制的主要方法是通过设计、材料、施工等综合技术措施将裂缝控制在无害范围内.文中针对桥梁结构混凝土裂缝产生的'原因进行了分析,从混凝土的水灰比、配合比、模板工程、浇筑等方面提出了预防措施,并以实例加以说明.

作 者:李俊彬  作者单位:池州市交通监理公司,安徽,池州,247000 刊 名:淮北职业技术学院学报 英文刊名:JOURNAL OF HUAIBEI PROFESSIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 年,卷(期): 8(3) 分类号:U445.7 关键词:桥梁结构混凝土   裂缝成因   控制对策  

篇2:混凝土桥梁裂缝成因分析与控制

混凝土桥梁裂缝成因分析与控制

桥梁施工过程中,很容易出现裂缝.裂缝的出现不仅仅影响工程质量甚至会导致桥梁垮塌.文章对混凝土桥梁裂缝成因分析与控制进行了探讨.

作 者:张恒文  作者单位:新疆公路工程咨询公司,新疆,乌鲁木齐,830000 刊 名:中国科技博览 英文刊名:ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年,卷(期):2009 “”(35) 分类号:X924.4 关键词:混凝土桥梁   裂缝成因分析   控制  

篇3:浅析混凝土桥梁裂缝成因与解决对策

浅析混凝土桥梁裂缝成因与解决对策

本文对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的'原因作较全面的分析、总结,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法,达到防范于未然的作用.

作 者:马正财  作者单位:西北民族大学土木工程学院,甘肃兰州,730030 刊 名:金卡工程 英文刊名:CARDS WORLD 年,卷(期): 14(5) 分类号:U4 关键词:混凝土   桥梁裂缝   成因   解决对策  

篇4:商品混凝土非结构裂缝成因及控制方法

商品混凝土非结构裂缝成因及控制方法

针对商品混凝土的广泛应用,阐述了商品混凝十温度裂缝、塑性裂缝及收缩裂缝的成因,根据不同裂缝的'特点分别论述了一系列防治措施,以保证混凝土的施工质量,从而提高建筑物的质量.

作 者:王永标  作者单位:淮北市淮矿工程建设公司 刊 名:广东建材 英文刊名:GUANGDONG BUILDING MATERIALS 年,卷(期): 25(9) 分类号: 关键词:商品混凝土   温度裂缝   塑性裂缝   收缩裂缝  

篇5:试述桥梁大体积混凝土裂缝的成因及控制措施

试述桥梁大体积混凝土裂缝的成因及控制措施

在桥梁建造和使用过程中,大体积混凝土裂缝经常出现.大体积混凝土的裂缝是由于大体积混凝土内部应力和外部荷载作用,以及温度变化等因素作用下形成的.有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但会影响大体积混凝土表面的美观、减小钢筋的大体积混凝土保护层厚度,而且易引发大体积混凝土面层剥落,加速钢筋的'锈蚀,降低大体积混凝土的抗冻性及耐久性,严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制.本文通过现场施工管理,从设计,施工的角度,分析了造成桥梁结构中大体积混凝土裂缝的原因,并提出如何预防,检查和处理大体积混凝土裂缝的主要的技术措施.

作 者:张有军 施明丽  作者单位:加格达奇区市政园林管理处 刊 名:中小企业管理与科技 英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年,卷(期):2009 “”(16) 分类号:U4 关键词:桥梁工程   大体积混凝土   裂缝   原因   控制  

篇6:地下室工程混凝土结构裂缝成因及控制措施浅析论文

地下室工程混凝土结构裂缝成因及控制措施浅析论文

施工阶段混凝土裂缝产生的原因:

裂缝的出现极大部分是由于温度、收缩和地基不均匀沉降产生的变形引起的。在地下室施工时,因为上部荷载不大,地基下沉的可能性较小,主要还是由于温差和收缩变形引起的。其出现的直接原因有:1)设计方案不完善

2)泵送商品混凝土的广泛应用,导致混凝土的收缩及水化热增加。

3)混凝土的等级日趋提高,水泥的用量相应增加。

4)由于地下室底板较厚及大量采用超静定结构,使结构的约束应力不断增大。

5)施工方法不当。

控制裂缝的措施:

1)合理设计钢筋

钢筋的弹性模量比混凝土的弹性模量大7~15倍,合理的钢筋配置可以起到减轻混凝土收缩的程度,在相同的配筋率下,应选择细筋密布的办法。

2)合理留设伸缩缝

伸缩缝是为了防止结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的《钢筋混凝土结构设计规范》规定:现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m,合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是非常有效的。

3)后浇带

它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝,是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。要求在浇捣后浇带之前,结构混凝土至少30%的收缩已完成。

4)选用相应的水泥

混凝土内部实际最高温升,主要取决于水泥用量及水泥的品种。应优先选用水化热较低的水泥品种,如矿渣硅酸盐水泥。在符合设计的情况下,充分利用混凝土的后期强度,减少水泥的用量。地下室外墙施工时,考虑到矿渣水泥比普通硅酸盐水泥收缩量大25%,因此墙板采用普通硅酸盐水泥为好。

5)骨料

目前泵送混凝土的碎石规格一般为5~25mm。根据试验,采用5~40mm石子比采用5~25mm石子,每立方米混凝土可减少用水量15kg左右,在相同水灰比情况下,水泥用量减少20kg左右,因此尽量选择大粒径粗骨料。

6)砂

采用中、粗砂,细度模数必须控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因为采用细度模数为2.8比2.3的中砂每立方砼可减少水泥用量约30kg,减少水用量20~25kg,从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送砼时,砂率应控制在38%~45%。

7)使用粉煤灰等矿物质外掺料

由于粉煤灰颗粒呈球状,为中空结构,主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO,因此在混凝土中掺入粉煤灰对改善混凝土的和易性,替代水泥用量降低水化热,减少收缩,提高抗裂性有着良好的效果。但应注意掺入粉煤灰后混凝土的早期强度较低,掺量应根据水泥的品种、不同的`工程对象、施工工艺,通过试验确定。

8)外加剂

为达到抗裂、防水的目的,在配制砼时,一般需要掺入减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大,掺入有效的外加剂可以减少水泥和水的用量,从而降低混凝土水化热和收缩防止裂缝.

9)控制混凝土浇筑温度

根据规范规定,对大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行,使混凝土温度均匀上升,浇前应在室外气温较低时进行,混凝土浇筑温度不宜超过28℃。夏季施工时,如果混凝土的入模温度过高,可用冷水作为搅拌用水,也可将粗骨料遮盖,防止日晒以降低温度。

混凝土浇筑以后,混凝土升温而达到的最高温度主要是混凝土入模温度与水化热引起的。故控制浇筑温度可以降低混凝土后期温度和温差.

10)注意混凝土施工的操作程序

除在施工中应切实按照《混凝土结构工程施工及验收规范》执行外,还应做好:a)、控制好坍落度,混凝土为便于泵送,一般要求有较大的坍落度,一般搅拌站是通过外掺高效减水剂来解决。施工单位在定货时应在合同中提出所需砼的坍落度值。坍落度一般控制在120±20mm为宜。b)、泌水,商品混凝土在浇振过程中会发生大量的泌水,当混凝土大坡面的坡脚接近尽端模板时,可改变混凝土浇捣方向,即从尽端往回,与原料坡相交成一个集水坑,用软轴泵及时排除。c)商品混凝土的表面水泥浆较厚,在浇捣后要进行处理,一般先初步按设计标高用长刮尺刮平,然后在初凝前用滚筒碾压数遍,再进行二次抹面,提高砼表层密度,消除收缩裂缝。

11)加强混凝土的养护

塑料薄膜覆盖或浇水草袋覆盖养护是高层建筑地下室底板防止产生裂缝的一重要环节,目的是控制温差,防止产生表面裂缝,可充分发挥混凝土早期强度,使温度产生的应力σmax抗拉强度Rf,防止产生贯穿裂缝。另一方面,潮湿的环境可防止混凝土表面因脱水而产生的干缩裂缝,浇水养护不少于14d。

12)做好测温工作

底板混凝土测温工作是为了掌握大体积混凝土水化热的大小。通过调节措施来控制混凝土中心最高温度和表面温度之差不超过会产生裂缝的临界温度。

总之,地下室混凝土裂缝控制是一个综合性的课题,要通过设计、施工、材料优选等环节进行全面控制,才能减少裂缝的产生。采用了上述方法,经过了试验和工程实践,有效的控制了地下室混凝土结构裂缝.

篇7:混凝土桥梁裂缝成因浅析

混凝土桥梁裂缝成因浅析

大量工程实践表明,大部分混凝土桥粱存在裂缝,本文针对混凝土桥梁裂缝的种类和成因进行了重点分析,并提出相应防治措施.

作 者:霍永贵  作者单位:中铁十九局集团第五工程有限公司,辽宁・大连,116100 刊 名:科教文汇 英文刊名:EDUCATION SCIENCE & CULTURE MAGAZINE 年,卷(期): “”(24) 分类号:U445.7 关键词:混凝土桥梁   裂缝   成因  

篇8:桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析

关于桥梁混凝土裂缝成因和预防措施分析

论文关键词:混凝土裂缝 温度变化 基础变形 早期养护

论文摘要:本文阐述了混凝土桥梁裂缝的种类,分析了混凝土桥梁裂缝的成因,提出了相应的措施,供大家参考。

1 前言

随着我国基础建设的发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中,由于混凝土裂缝而影响工程质量甚至造成桥梁坍塌的事例屡见不鲜。混凝±开裂可以说是“常发病”和“多发病”,严重影响了桥梁的使用性能,也经常困扰着桥梁工程技术人员。要想控制桥梁混凝土裂缝的产生,就必须了解其成因。本文就桥梁裂缝的产生原因作一分析,供参考。

2 桥梁混凝土裂缝种类及其成因

2.1 荷载引起的裂缝混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝,分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:1)设计计算阶段的结构计算不合理,受力假设与实际受力不符,安全系数不够,不考虑施工的可能性,构造处理不当等。2)施工阶段中不加限制的堆放施工机具、;随意翻身、起吊、、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序等。3)使用阶段时超出设计荷载的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生地震、爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝。如桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,这些难以用准确的图式进行计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后力流将产生绕射现象,并在孔洞附近聚集产生巨大的应力集中。实际工程中次应力是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属于张拉、劈裂、剪切性质。在设计上,应尽量避免结构突变(或截面突变),当不能同时避免时,应做局部处理,如转角做成圆角或倒角,同时加强构造配筋,转角处配置斜向钢筋,对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

2.2 温度变化引起的裂缝当外部或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。引起温度变化的主要因素有:1)年温差。一年中四季温度不断变化,当结构的位移受到限制时就会引起温度裂缝。年温差一般以一月和七月的月平均温度作为变化幅度。2)日照。

桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其他部位,温度分布呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和骤然降温是导致温度裂缝的最常见原因。3)骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但由于内部温度下降较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实际资枓进行,混凝土弹性模量不考虑折减。4)水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2m)浇筑后由于水泥水化放热,使混凝土内部温度升高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。5)蒸汽养一护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。

2.3 收缩引起的裂缝塑性收缩:混凝土浇筑后4h~5h左右,水泥水化反应剧烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨科因自重下沉,而此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。在骨科下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝,在构件竖向变截面处如丁梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。

干缩:混凝土结硬以后,随着表面水分逐渐蒸发,温度逐渐降低,混凝土体积减小,称为干缩。因混凝土表面水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩快,内部收缩慢的不均匀收缩,致使混凝土表面承受拉力,产生收缩裂缝。

自生收缩:混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界温度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。

碳化收缩:大气中的二氧化碳与水泥中的水化物发生化学反应引起的收缩变形。

2.4 地基基础变形引起的裂缝由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,导致结构开裂,基础不均勻沉降的主要原因有:1)勘探精度不够、试验资枓不准。勘察报告不能充分反映实际地质情况是造成地基不均匀沉降的主要原因。2)结构荷载差异太大。在地质情况比较一致的情况下,各部分基础荷载差异太大时,有可能引起不均匀沉降。3)结构基础类型差别大。同一联桥梁中混合使用不同基础,如扩大基础和桩基础,或虽采用同一基础,但基底标高差异太大,也可能引起地基不均勻沉降。4)分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时,如分期修建的高速公路左右半副桥梁,新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结,均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。此外,还有地基冻胀和桥梁建成以后原有地基变化也可能引起构件裂缝产生。

2.5 混凝土原质量引起的裂缝混凝土主要由水泥、砂、骨科、拌合用水及外加剂等组成,配置混凝土时所采用的材枓不合格,可能导致结构出现裂缝。水泥质量不合格、受潮或过期会造成混凝土强度不够,并导致开裂。砂石骨科粒径太小、级配不良、空隙率大,会造成水泥和用水量加大,从而影响混凝土的.强度,使之收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度。拌合水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。

3 裂缝的措施

3.1 要做好模板、支架及各支撑处基础和地基处理。确保其不发生沉降,移位。

3.2 u型桥台要控制其填料的抗压强度,并作好台背的防水排水设施,防止填土过湿或排水不良,由于压实不足或冻胀产生裂缝。

3.3 在尽可能的情况下,桥梁墩台(尤其高墩)混凝土应一气浇灌,不设施工缝。对墩身不可避免的施工缝要按技术规范要求,凿毛该混凝土表面,用水冲洗,在混凝土浇注前,对水平缝铺一层2cm~3cm的1:2水泥砂浆,然后再继续浇筑混凝土。

3.4 在混凝土初凝前,进行二次振捣。可有效消除因塑性沉降引起的内分层,改善骨科的界面结构,提高混凝土的强度。

3.5 桥墩身的竖向裂缝预防,可从控制温度、改进设计和施工操作工艺、改善混凝土性能等方面人手,可减少水泥用量降低混凝上的入模温度,如避开高温时段施工,对原材料降温处理;降低水泥水化热的温升,如选用低水化热的水泥减少水泥用量等,掺入优质粉煤灰加快浇筑混凝土的散热,如使用钢模,分层浇筑混凝土,每层不大于30cm,并使温度分布均勻,在大体积混凝土中甚至还可预埋或利用一些管孔道通过冷水或冷风降温。

3.6 加强浇筑混凝土的表面保护。如表面需应及时用草席、草袋覆盖,并洒水或蓄水养护。夏天延长养护时间,寒冷季节争取保温措施,保护混凝土表面,特别是薄壁结构延长拆模时间,可延缓降温,使混凝土中心与表面温度差减小,以防急剧降温。

4 结语

桥梁结构裂缝的成因多种多样,处理的方法也各有不同,上述诸方法是在日常工作中经过长期探索得到的,经过实践的证明行之有效。当然,有关桥梁结构裂缝的成因及防治对策是很复杂的,有待进一步研究。只有搞清楚了裂缝的机理,才能对症下,只有合理的处治措施,才能使国家有限的建设资金发挥最大的效益。

篇9:桥梁结构裂缝引发成因的若干探讨

关于桥梁结构裂缝引发成因的若干探讨

本文结合本人多年参与工程设计、施工的'实践经验,对桥梁工程在施工过程中一些常见结构裂缝的诱发成因进行深入剖析,以期能科学地用以指导现场施工,达到防患于未然的控制目的.

作 者:曾钊伟  作者单位:广东省公路勘察规划设计院有限公司,广东,510507 刊 名:中国新技术新产品 英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期): “”(4) 分类号:U4 关键词:桥梁结构   施工裂缝   成因分析  

篇10:浅议混凝土裂缝的成因与控制

摘要

混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。

依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。

篇11:浅议混凝土裂缝的成因与控制

第一章概述

1.1课题的提出

混凝土结构工程的裂缝,是一个带着有普通性且被工程界很为关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全,因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的,成为结构的破坏的先兆,这主要是指荷载产生的裂缝;有些裂缝的出现造成工程渗漏,影响正常使用,使钢筋锈蚀,保护层剥落,降低混凝土强度,严重损害工程耐久性,缩短工程使用寿命,这主要是指变形产生的裂缝;还有耦合作用下的裂缝和碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝。同时较大的结构裂缝,也为人的观瞻难以接受,造成恐惧心理压力,影响建筑美观,为装修造成困难。由于产生裂缝的微观与宏观机理的复杂性、动态变化性,它也是困扰工程技术人员一个技术难题。

1.2本论文的研究内容

本论文研究混凝土裂缝成因分别从以下几方面着手研究:

1.设计原因

2.材料原因

3.混凝土配合比设计原因

4.施工及现场养护原因

5.使用原因

1.3针对混凝土裂缝成因的分析以下几方面采取控制措施:

1.设计方面

2.材料选择

3.混凝土配合比设计

4.施工方面

5.管理方面

6环境方面

1.4本论文的研究方法

资料收集与调研方案;资料、数据整理,统计分析、运用相关理论与技术进行分析;与相关实体工程结合,进行分析研究

图1.1技术研究路线

分析混凝土产生裂缝具体原因

针对原因提出相应的措施

在工程中应用并验证成果总结

编制报告

第二章裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。裂缝原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的综合性问题,解决裂缝控制问题应当采取综合方法。由六项主要因素组成的控制链见图2.1。

结 构

地 基

环 境

施 工

材 料

图2.1工程结构裂缝控制链

2.1设计原因

1.设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

2.设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

3.设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

5.设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

6.菏载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保护层厚度不足,抗温

度收缩配筋不足。

2.2材料原因

1.粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。

2.骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。

3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。

4.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

5.水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

2.3混凝土配合比设计原因

1.设计中水泥等级或品种选用不当。

2.配合比中水灰比(水胶比)过大。

3.单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。

4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。

5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

2.4施工及现场养护原因

1.现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。

2.拌和不均匀(特别是掺用掺合料的混凝土),搅拌时间不足或过长,拌和后到浇筑时间间隔过长,易产生裂缝。

3.连续浇筑时间过长,接茬处理不当,易产生裂缝。

4.高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。

5.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。

6.大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。

7.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。

8.现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。

9.现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成砼较大的收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使砼微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到,现场砼养护越接近标准条件,砼开裂可能性就越小。

2.5使用原因(外界因素)

1.构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。

2.野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。

3.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。

4.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

5.使用中短期或长期超载。

6.结构构件各区域温度、湿度差异过大。

第三章裂缝的控制措施

3.1设计方面

3.1.1设计中的‘抗’与‘放’

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中,如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。

3.1.3采用补偿收缩混凝土技术

在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。

3.1.4设计上要注意容易开裂部位

根据调查,各类结构的易裂部位如下:

1.框架机构和剪力墙结构房屋中的现浇混凝土楼板易裂部位

(1)房屋平面体形有较大凹凸时,在凹凸交接处的楼板;

(2)两端阳角处及山墙处的楼板;

(3)房屋南面外墙设大面积玻璃窗时,与南向外墙相邻的楼板;

(4)房屋顶层的屋面层

(5)与周梁、柱、墙等构件整浇且受约束较强的楼板;

(6)楼板中有预埋管线时,洞的四角处;

(7)楼板开距形洞时,洞的四角处;

(8)设有后浇带的楼板,沿后浇带两侧部位。

2.框架结构房屋中的框架梁在以下部位易出现裂缝

(1)顶层纵向和横向框架梁的截面上部区域;

(2)长度较长的端部或中部纵向框架梁;

(3)横向框架梁截面中部。

3.剪力墙结构房屋中在以往部位易出现裂缝

(1)端山墙;

(2)开间内纵墙;

(3)顶层和底层墙体;

(4)长度较大(>10m)的墙。

4.当冬季停工春季再继续施工时,地下室在以下部位易出现裂缝

(1)地下室顶板;

(2)地下室的窗上墙和窗下墙。

对以上易出现裂缝的部位,目前在设计中通常采用了“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施,工程经验表明在于材料、施工等部位密切配合的情况下,可取得较好的效果。

3.1.5重视构造钢筋

在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

3.2材料选择

1.根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

2.选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

3.积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

4.正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

3.3混凝土配合比设计

1.混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定,根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外,其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定。

2.干缩率。混凝土90d的干缩率易小于0.06%。

3.坍落度。在满足施工要求的条件下,尽量采用较小的混凝土坍落度;基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm,柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm;混凝土采用泵送时,高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右,多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。

4.用水量。不宜大于170kg/m3。

5.水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米,高强混凝土不宜大于550千克每立方米。

6.水胶比。应采用适当较小的水胶比。混凝土水胶比不已大于0.60。

7.砂率。在满足工作性要求的前提下,应采用较小的砂率。

8.宜采用引气剂或引气减水剂。

9.配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作,

3.4施工方面

3.4.1模板的安装及拆除

1.模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载,以及上层机构施工时产生的荷载。

2.安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水,不影响混凝土均匀性及强度发展,并能保证构件形状正确规整。

3.安装模板时,为确保保护层厚度,应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。

4.模板的支撑立柱应置于坚实的地面上,并应具有足够的刚度、强度和稳定性,间距适度,防止支撑沉陷,引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。

5.模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时,不应对楼层形成冲击荷载。拆除模板及支架应随拆随清运,不得对楼层形成局部过大的施工荷载。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系,必要时应加设临时支撑。

6.底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求;当无设计要求时,混凝土强度应符合表3.1的规定。

7.后浇带模板的支架及拆除易被忽视,由此常造成结构缺陷,应予以特别注意,须严格按施工技术方案执行。

8.已拆除模板及其支架的结构,在混凝土强度达到设计要求的强度后,方可承受全部使用荷载;当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时,必须经过核算并加设临时支撑。

表3.1底模拆除时的混凝土强度要求构件类型构件跨度/m达到设计混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%)

构件类型

构件跨度

百分比

≤2

50≥

>2,≤8

≥75

>8

≥100

梁、拱、壳

≤8

≥75

>8

≥100

悬臂构件

≥100

3.4.2混凝土的制备

1.应优先采用预拌混凝土,其质量应符合《预拌混凝土》GB/T14902的规定进行外,对品质、种类相同的混凝土,原则上要在同一预拌混凝土厂订货。如在两家或两家以上的预拌混凝土厂订货时,应保证各预拌混凝土厂所用主要材料及配合比相同,制备工艺条件基本相同。

2.施工者要事先制定好关于混凝土制备的技术操作规程和质量控制措施。

3.4.3混凝土的运输

1.运输混凝土时,应能保持混凝土拌和物的均匀性,不应产生分层离析现象,运送容器应不漏浆,内壁关滑平整,具有防晒、防风、防雨雪、防寒设施,并宜快速运输。运送频率,应保证混凝土施工的连续性。

2.运输车在装料前应将车内残余混凝土及积水排尽。当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌和物的工作性时,外加剂掺入后运输车应进行快速搅拌,搅拌时间应由实验确定。

3.运至浇捣地点混凝土的坍落应符合要求,当有离析时,应进行二次搅拌,搅拌时间应由实验确定。严禁向运输到浇筑地点的混凝土中任意加水。

4.由搅拌、运输到浇筑入模当气温不高于25℃时,持续时间不宜大于90min,当气温高于25℃时,持续时间不宜大于60min。当混凝土中掺加外加剂或采用快硬水泥时,持续时间应由实验确定。

3.4.4混凝土的浇筑

1.为了获得匀质密实的混凝土,浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢

筋配置状况以及混凝土拌和物的品质,选用适当机具与浇筑方法。

2.浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及保护层厚度、预埋件等的部位、尺寸,

确认正确无误后,方可进行浇筑。同时,还应检查对浇筑混凝土有无障碍,必要时予以修正。

3.制定施工方案时应考虑工程情况和实际工作能力,使各环节的施工能力应与混凝土的一次浇筑量相适应,必要时混凝土的连续浇筑。

4.对现场浇筑的混凝土要进行监控,运抵现场的混凝土坍落不能满足施工要求时,可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度,严禁随意加水。在降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土。

5.浇筑墙、柱等较高构件时,一次浇筑高度以混凝土不离析为准,一般每层不超过500m,捣平后再浇筑上层,浇筑时要注意振捣到位时混凝土充满端头角落。

6.当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时,先浇筑墙、柱,待混凝土沉实后,再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时,先浇筑梁,再浇筑楼板。

7.浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。

8.浇筑的混凝土要充填到钢筋、埋设物周围及模板内各角落,要振捣密实,不得漏振,也不得过振,更不得用振捣器拖赶混凝土。

9.分层浇筑混凝土时,要注意使上下层混凝土一体化。应在下一层混凝土出凝前将上一层混凝土浇筑完毕。在浇筑上层混凝土时,须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。

10.由于混凝土的泌水、骨料下沉,移产生塑性收缩裂缝,此时应对混凝土表面进行压实抹光;在浇筑混凝土时,如遇高温、太阳暴晒、大风天气,浇筑后应立即用塑料膜覆盖,避免发生混凝土表面硬结。

11.对大体积混凝土,应控制浇筑后的混凝土内部最高温度及其与表面的温差、混凝土表面与环境的温差,内部最高温度一般不高于70℃,内外温差不超过25℃,混凝土表面与环境差不超过15℃。

12.滑模施工时应保持模板平整光洁,并严格控制混凝土的凝结时间与滑模速率匹配,防止滑模时产生拉裂、塌陷。

13.板类混凝土面层浇筑完毕后,应在初凝前进行二次抹压。

14.应按设计要求合理设置后浇带,后浇带混凝土的浇筑时间应符合设计要求,当无设计要求时,后浇带易在其两侧混凝土龄期8周后再行浇筑,且应加强该处混凝土的养护工作。

15.施工缝初浇筑混凝土前,应将接茬处剔凿干净,浇水湿润,并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证施工缝结合良好。

3.4.5混凝土的养护

1.养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施,必须充分重视,并制定养护方案,派专人养护工作。

2.混凝土浇注完毕,在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护,尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。

3.浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施;保温、保湿养护时间,对硅酸盐水泥、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或抗渗要求的混凝土,不得少于14d。

4.底版和楼板等平面结构构件,混凝土浇筑收浆和抹压后,用塑料薄膜覆盖,防止表面水份蒸发,混凝土硬化至可上人时,可揭去塑料薄膜,铺上麻袋或草帘,用水浇透,有条件时尽量蓄水养护。

5.截面较大的柱子,宜用湿麻袋围裹喷水养护,或用塑料膜围裹自生养护,也可涂刷养护液。

6.墙体混凝土浇筑完毕,混凝土达到一定强度(1-3d)后,必须时应及时松动两侧模板,离缝约3-5mm,在墙体顶部架设淋水管,喷淋养护。拆除模板后,应在墙两侧挂麻袋或草帘等覆盖物,避免阳光直照墙面,连续喷水养护时间符合5.6.3条规定;地下室外墙宜尽早回填土。

7.冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护,应用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿养护。保温材料的厚度应经热工计算确定。

8.当混凝土外加剂对养护有特殊要求时,应严格按其要求进行养护。

3.5管理方面

应当确定科学的控制裂缝标准,合理的选择施工进度,避免在混凝土施工中过分抢修工期,监督混凝土施工中制定的各项技术措施,必须严格执行。不应当预先指定设计及施工方法,设计图纸上不应指定施工单位采用尚不成熟的外加剂。施工过程中及验收后发现有少量的裂缝,应当采取化学灌浆方法和封闭方法加以处理,轻微的收缩裂缝不应作为“事故”处理,不应降低工程质量标准,采取适当措施以确保结构物的正常耐久使用,完全满足设计要求。除非承载力严重不足,不要轻易打掉重建,耗费巨资补强加固。注意到同一设计单位设计,同一材料供应单位,同一施工单位施工,在相同环境中,裂缝程度却完全不同,这是常遇到的现象,其要害是“非均质性”,裂缝控制的作用效应及抗力都是高度离散性和随机性的问题。

3.6环境方面

注意施工的季节,环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响,严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系,应当尽可能在较低的温度环境中开始浇灌混凝土,中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响。注意暴雨中不能浇灌混凝土。

第四章混凝土裂缝的处理方法

4.1混凝土裂缝的处理方法

4.1.1.表面处理法

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏

4.1.2填充法

用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于

0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

4.1.3灌浆法

此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力

0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。

4.1.4.结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。

4.1.5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。

4.1.6电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。

4.1.7仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

第五章结论

5.1混凝土裂缝产生原因

混凝土裂缝产生的原因主要有:设计方面存在断面突变、施加预应力不当、钢筋配置过少或过粗、未充分考虑混凝土构件的收缩变形、混凝土等级过高、菏载收缩的原因。材料选择方面存在粗细集料含泥量过大、骨料粒径太细、混凝土外加剂和掺和料选择不当、水泥品种原因、水泥等级及混凝土强度等级的原因。混凝土配合比设计方面存在水泥等级或品种选用不当、水灰比过大、水泥用量越大和用水量越高、砂率和水灰比选择不当、混凝土膨胀剂掺量选择不当。施工及现场养护方面主要有混凝土振捣或插入不当、拌和不均匀、连续浇筑时间过长、现场养护措施不到位、现场模板拆除和预应力张拉不当等原因。

5.2混凝土裂缝的控制措施

混凝土裂缝的控制措施主要有:设计方面从设计中的抗与放相结合,避免结构断面突变带来应力集中、采用补偿收缩混凝土技术、重视构造钢筋等控制措施。材料选择从选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级和级配优良的砂、石原材料,积极采用掺合料和混凝土外加剂等控制措施。混凝土配合比设计从干缩率、坍落度、用水量、水泥用量、水胶比、砂率的配制,采用引气剂或引气减水剂等控制措施。施工方面从模板的安装及拆除,混凝土的制备、运输、浇筑和养护等进行控制。管理方面应当确定科学的控制裂缝标准,合理的选择施工进度。并且在环境方面应注意施工的季节,环境的温湿度,严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系。

5.3混凝土裂缝的处理方法

通过本文的研究,混凝土裂缝处理的方法主要有:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法。裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它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,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

篇12:对混凝土桥梁裂缝多种成因的简要探讨

对混凝土桥梁裂缝多种成因的简要探讨

近年来,混凝土桥梁发展迅速,尤其是大型桥梁,大体积混凝土的浇筑更需要重视裂缝问题.混凝土一旦开裂便可能影响结构稳定,影响使用,导致工期延长,投资增加,经常困扰着桥梁工程技术人员.如果采取科学的设计和施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的`,为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,文章总结了大体积混凝土桥梁裂缝的产生原因,并提出预防裂缝的措施.

作 者:孙国臣  作者单位:黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司 刊 名:中国科技财富 英文刊名:FORTUNE WORLD 年,卷(期):2009 “”(4) 分类号:U4 关键词:混凝土桥梁   裂缝   成因  

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