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裂缝控制论文集锦9篇

时间:2023-03-24 15:08:39

裂缝控制论文

裂缝控制论文范文1

其实从建筑科学的角度来讲,每一所建筑物都会出现或多或少,或大或小的裂缝问题,因为现在的大多数建筑物都属于混凝土、现浇混凝土、现浇浇钢混凝土等结构。基于原装材料本身固有的物理和化学性质,他们在一定的时间和天气情况下会发生一些物理和化学的变化。所以,也会导致建筑结构会出现裂缝问题,这些问题体现在现浇钢筋混凝建筑物上是非常明显的。

(1)现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝和结构裂缝

现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝和结构裂缝是两种常见的裂缝形态。现浇钢筋混凝土楼板是指钻孔、模板制立安装、配胶、灌胶、插筋钢筋制作绑扎、浇灌混凝土。从这之中我们可以看到混凝土对于楼板的重要性,但是正是由于混凝土的存在,这种建筑结构也比较容易出现裂缝问题。在建筑结构施工的过程中,由于现浇钢筋混凝土都是在户外施工,所以它受到温差的影响比较大,于是就会出现温差裂缝,温差裂缝不仅出现在施工当中,当建筑物构建好以后也会显现出来。太阳直射东西方向,所以在建筑物的东西方向和楼层顶部由于早晚温差的关系,出现了混凝土人力不可抗拒的热胀冷缩物理变化,裂缝就自然而然的存在了。建筑结构选择现浇钢筋混凝土楼板的一个重要原因就是它的承载能力好,可以节约一些建筑资金,对于消费者来说也降低了购买建筑物的成本,但是由于现浇混凝土在预制的时候绝大多数为孔板,在它改为现浇板后,墙体刚性硬度则相对增大,与之相对应的就是楼板刚性硬度相对减弱,这样就很容易在一些地方出现截面处突变,产生了结构裂缝。

(2)现浇钢筋混凝土楼板的其它裂缝形态

现浇钢筋混凝土除了有温度裂缝和结构裂缝两种最常见的裂缝形态外,还有其他的裂缝形态,这些裂缝形态也颇让人感到头疼。构造裂缝是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂(以下简称PVC)管在混凝土厚度不一的情况下产生的。简而言之就是混凝土在形成构造作用力大小不一的情况下发生了变化导致墙体会出现构造裂缝。与构造裂缝相对应的就是收缩裂缝。风化、热胀、冷缩、压实、失水等因素作用下形成的裂缝叫非构造裂缝,即为收缩裂缝,现浇钢筋混凝土在塑性、硬化、碳水和失水收缩的过程中就很容易形成收缩裂缝。人们通常情况下不太理解构造裂缝和非构造裂缝的收缩裂缝,但是消费者在验收建筑物的时候会注意到一些特别形状的物理裂缝。在楼板的缝隙中间和东西方向的墙角会出现类似于四十五度角的倾斜裂缝。在楼道的中间和PVC的填埋处会出现纵横交错的裂缝。不仅这样,在建筑物中还会发现一些不规则的裂缝,这种裂缝类似于蜘蛛网的形状。

2控制裂缝的分措施

现浇钢筋混凝土之所以会出现以上的裂缝,是由于多种原因所造成的,这其中不仅有无法避免的自然物理现象,也有原材料的问题,当然和施工设计也有着重大的关联,我们要控制裂缝,就要从这些方面去入手分析,寻找解决措施,给予消费者一个良好的建筑物。

(1)控制现浇钢筋混凝土的温度裂缝和结构裂缝

正如前文所说,现浇钢筋混凝土之所以会出现温度裂缝和结构裂缝和热胀冷缩的物理现象有着密切的关联。但是我们依然可以控制温度裂缝和结构裂缝,热胀冷缩和物质的比热容以及质量和体积还有温度存在关系。解决现浇钢筋混凝土的比热容问题是非常简单的,只需要运用好的原材料加上合理的材料配制,调制出比热容比较小的混凝土。根据科学研究的钢筋混凝土比热容配方,接着再根据当地的温度差制造小比热容的钢筋混凝土,就可以缩小温度裂缝差。在进行建筑构造时,要充分认识到墙体和楼板之间的关联性,尽量减少结构裂缝带来的不利影响。在进行建筑时应该选用好的原材料,用电子计算机科学的计算墙体和楼板之间承受力的差值,在施工时,先在施工附近种植绿色植物,减少温差的影响,把裂缝的缝隙控制在一定的标准范围内。所以,通过以上的办法就可以解决大的温度裂缝的结构裂缝问题。

(2)控制现浇钢筋混凝土的其它裂缝问题

对于现浇钢筋混凝土所出现的其它裂缝问题,例如构造裂缝、收缩裂缝、倾斜裂缝、纵横裂缝和不规则裂缝。只有解决和减少这些裂缝,人们才能感觉到建筑物的安全。要解决构造裂缝和收缩裂缝首先要预留一定的后浇带,设置隔热保温措施。“后浇带”是在现浇钢筋混凝土形成物理裂缝时,进行第二次浇灌,达到补充的作用,但是有了隔热保温措施,他们在温差变化不大的情况下下不会产生大面积的收缩裂缝。建筑师和建筑工人在建造建筑物时应该有良好的职业道德,对于施工工艺还要有一个控制措施。在PVC的安装和短钢筋网的铺设过程中要小心翼翼,寻找楼道和墙体以及楼板的最合适处,加强施工技巧的使用,使他们的受力方向保持一个协调性和安全性,这样就可以很好的解决屋面出现的纵横裂缝、倾斜裂缝和不规则裂缝问题。

3总结

裂缝控制论文范文2

提要:本文在简要总结分析国内外砌体裂缝的性质和裂缝控制原则和措施的基础上,结合我国当前国情,针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议,该措施已引入我院编制的大庆油田砌块建筑构造图集。关键词:砌体结构 裂缝控制措施1 裂缝的性质 引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。温度裂缝 温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。干缩裂缝烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。[KG-*2]只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。〖KG-*2〗如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。1.3 温度、干缩及其它裂缝 对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤 灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。2 砌体裂缝的控制2.1 裂缝的危害和防裂的迫切性 砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要

裂缝控制论文范文3

关键词:墙体,温度裂缝 , 预防措施

Abstract: through the analysis of the brick house wall temperature crack this general technical problems and analyzing the main reasons, and puts forward the specific temperature crack control of the preventive measures.

Keywords: wall body, temperature crack, the preventive measures

中图分类号:P412.11文献标识码:A 文章编号:

砖混结构墙体裂缝是住宅工程的通病,根据裂缝形成的原因不同,住宅墙体裂缝可以分为沉降裂缝、温度裂缝等多种。以下就温度裂缝的技术问题进行简单的阐述。

1、温度裂缝产生的特点

温度裂缝一般在住宅建成后1-2年出现,受外部环境的影响,裂缝逐渐扩大,一般要经过3年左右的时间才基本稳定。温度裂缝主要表现为八字型裂缝和水平线性有规则裂缝。八字型裂缝一般出现在顶层纵墙的两端,严重时发展到房屋的1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角线方向展开。水平裂缝一般出现在平顶屋檐下或顶层圈梁底面标高处,沿外墙顶部断续分布,两端较中间严重。在转角处,纵横墙水平裂缝相交形成包角裂缝。另外,外窗洞口上皮砖标高处也较易出现水平裂缝。温度裂缝的分布特点为:两端重,中间轻;南朝向重,北朝向轻;两侧重,东侧轻;外窗洞口大者重,外窗洞口小者轻;屋面保温者重,外窗洞口小者轻;屋面保温长者重,建筑长度短者轻;裂缝从顶层向下延伸,严重时向下延伸多个楼层,多条斜向裂缝呈近乎平行方向延伸。

2、温度裂缝产生的原因

2.1 施工质量差引起的墙体裂缝。按规范要求,砌块水平灰缝的砂浆饱满度不得低于90%,竖向灰缝饱满度不得低于80%。然而,在实际施工中,由于对砌块灰缝铺设的饱满度不够重视,往往会出现瞎缝、透明缝,这就使得砌筑的砌体抗拉、抗剪强度大大降低,在砌体干缩和温差作用下在墙体中引起温度应力,使得墙体开裂。

2.2 屋面温差引起的墙体开裂。在夏季,屋面与墙体之间存在较大的温差。当温度高的混凝土屋面膨胀时,温度低的墙体会约束屋面变形,在屋面与墙面的接触面上引起水平剪应力,使墙体产生斜裂缝或八字形裂缝。

2.3 钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同引起的裂缝。当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时,由于钢筋混凝土和墙体砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同,会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力,当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。

2.4 温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩引起的裂缝。由于室内外温差过大,引起钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异也可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等墙体薄弱部位发生竖向贯通裂缝。这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂,形成内外贯通的周围裂缝。

3、裂缝的危害和防裂的迫切性

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣,如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。

4、温度裂缝预防措施

3.1 在施工中严把质量关,严格控制砌筑砂浆的配合比及砌筑工艺,确保砌体砂浆的饱满度,控制各抹灰层间隔时间和厚度。在保证砌体的砌筑质量前提下,确保砌体的抗剪强度,减少温差裂缝的产生。

3.2 优先选用保温隔热性能好的保温材料,同时增加保温层厚度,满足热工规范的要求,以减小屋面与顶层墙体的温差,达到有效控制温度应力的目的。同时,在施工中应合理安排屋面保温层施工。由于屋面结构层施工完毕至保温层施工,中间有一段时间间隔,因此屋面施工应尽量避开高温季节。

3.3 应合理布置屋面圈梁及顶层墙体的构造柱,屋面板应设置伸缩缝,使温度变形应在一定范围内得到有效调节、释放,减小屋面与墙面的接触面之间水平剪应力。

4、结论。虽然在住宅墙体温度裂缝产生的原因较多,但是通过严格执行规范,从材料、设计、施工各方面层层把关,采取有效的控制措施,温差裂缝是可以防止的。

参考文献

肖亚明,砌体结构裂缝与控制问题研究综述,第三届全国工程学术会议论文集,1994

苑振芳,砌体结构的局部配筋对裂缝控制和伸缩缝间距影响的讨论,《工程建议标准化》1996.2期

配置灰缝钢筋砌体的裂缝控制,第10届国际砌体会议论文集,1994.P719

裂缝控制论文范文4

关键词:构造;裂缝;机理;研究

1引言

建筑结构在其使用过程中承受两类作用,静荷载、动荷载和其它荷载,称为直接作用;温度、收缩、不均匀沉降等则称为间接作用(即非荷载作用)。调查资料表明,由荷载引起的裂缝仅占20%左右,尚有约80%的裂缝是由非荷载作用引起的。构造配筋对裂缝发生发展的控制作用往往由以下两点来定性解释:一方面,配筋可以提高混凝土的极限拉伸应变,从而提高混凝土的抗裂能力,这一点目前已经得到普遍认可[1,2],另一方面,配筋可以有效的减小开裂处混凝土的应变集中从而有效控制裂缝宽度[3],因为裂缝的宽度与结构开裂过程中所释放的拉应变成正比,一旦开裂,必然在开裂区附近形成应变集中,应变集中程度越高,在相同条件下,裂缝宽度越大[4]。

为了能为裂缝控制设计提供理论依据,构造钢筋对非荷载裂缝的控制不能仅仅停留在定性的阐述上,必须从定量的理论上加以研究,这就涉及到混凝土的应力应变分布规律、裂缝宽度随配筋率的变化规律等内容。

2构造配筋控制裂缝的产生

配筋能否控制或者延迟裂缝的产生曾经是一个比较有争议的问题。一种观点认为,配筋对混凝土的极限拉伸没有影响,反而加大了混凝土的自约束应力;另一种观点则认为,配筋可以提高混凝土的极限拉伸,在配筋率较低的情况下,配筋引起的自约束应力是很小的,可以忽略不计。所以,问题的关键是,配筋能否提高混凝土的极限拉伸;另一方面是配筋是否会引起一个过大的自约束应力,从而导致裂缝的过早出现。

文献[1][2][4][5]中认为配筋可以提高混凝土的极限拉伸,从而提高混凝土的抗裂能力,文献[1]给出了合理配置构造配筋混凝土极限拉伸的经验公式

(1)

式中,为配筋后的混凝土极限拉伸;

为混凝土抗裂设计强度;p为截面配筋率;d为钢筋直径(cm)。

上述公式为经验公式,各参数无量纲代入。上式可以用来估算配筋对混凝土极限拉应变的贡献。分析公式可见合理配筋就是要“细、密”。故配筋可起到有效控制裂缝产生的作用。

3构造配筋控制裂缝的开展

在楼板开裂之后,配筋的主要作用表现为对裂缝发展的控制作用,即不同的配筋率对已有裂缝宽度的控制作用和对次级裂缝的限制作用[6]。

3.1钢筋和混凝土的滑移规律

假定两端的固支约束构件受到温降值为的非荷载温降作用,则钢筋和混凝土的单元应力分布如图1。

图2给出了混凝土应力在长度方向上的分布规律。可以看出:①混凝土在裂缝附近存在一个应力过渡区,在该过渡区之外,混凝土的应力分布是非常均匀的,这与许多学者的基本假设是吻合的。②应力均匀区中,混凝土的应力大小与钢筋和混凝土图3混凝土应力在长度方向上分布规律与滑移刚度有关,滑移刚度越大,混凝土应力越大。因此,对要求严格控制初始裂缝的,可以考虑采用滑移刚度较小的光圆钢筋,而对初始裂缝不是特别敏感,但对裂缝宽度要求较高的工程,就应尽量选择滑移刚度较大的螺纹筋。

图3给出了应力均匀区的混凝土应力随着配筋率增加的变化情况,可以看出:①随着配筋率增加,混凝土内的应力明显增加。这就使得混凝土可能在已有裂缝的邻近区域很快地达到混凝土的极限抗拉强度,从而引起次级裂缝。这样,随着配筋率的增加,钢筋混凝土构件的裂缝间距变小了,裂缝变密。②类似于图3,的增加提高了应力均匀区的混凝土应力。

图4给出了应力均匀区的混凝土应力和所配置的钢筋直径之间的关系(配筋率为1.0%)。从力学方面看,改变钢筋的直径对控制裂缝作用不明显。试验和实际所证明的配置细密的钢筋有利于控制裂缝,主要还是应该从细密的配筋有利于改善混凝土内部应力的不均匀性从而提高混凝土的极限拉应变的角度上考虑。

3.3裂缝宽度随配筋率的变化规律

由于钢筋的中截面并没有位移,所以裂缝宽度其实就是混凝土在整个长度方向的滑移总和,即

图5给出了混凝士的裂缝宽度随配筋率的变化规律。可以看出:①裂缝的扩展宽度和裂缝的配筋率近乎成线性关系,说明增加配筋对控制裂缝的扩展,效果是明显的。②在相同的配筋率条件下,增加钢筋和混凝土之间的滑移刚度可以减小裂缝宽度。

4结论

要求严格控制初始裂缝的,可以考虑采用滑移刚度较小的光圆钢筋,而对初始裂缝不是特别敏感,但对裂缝宽度要求较高的工程,就应尽量选择滑移刚度较大的螺纹筋。

从力学方面看,改变钢筋的直径对控制裂缝作用不明显。试验和实际所证明的配置细密的钢筋有利于控制裂缝,主要还是应该从细密的配筋有利于改善混凝土内部应力的不均匀性从而提高混凝土的极限拉应变的角度上考虑。

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,1997.197~208.

[2]赵国藩,李树瑶.钢筋混凝土结构的裂缝控制[M].北京:海洋出版社,1991.67~71.

[3]林宗凡.钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度允许值的直接控制[J].工业建筑,1988,6(11):41~47,53.

[4]G.CreazzaandS.Russo.ANewModelforpredictingCrackWithDifferentPercentagesofReinforcementandConcreteStrengthClasses.MaterialsandStructures,Vol.32,August-September1999,520~524.

[5]G.F.Kheder.ANewLookatControlofVolumeChangeCrackingofBaseRestrainedConcretrWalls.ACIStructuralJournal,V.94,nO.3,May-June,1997681~724.

裂缝控制论文范文5

关键词:预应力混凝土空心板,裂缝

 

预应力空心板是桥梁工程的主要受力结构,保证预应力空心板的质量首先要把好混凝土的预制质量关,才可以有效预防混凝土裂缝的发生。本人根据自己在青海青南地区某桥梁空心板施工中发生裂缝现象后,及时采取措施对梁板的预制全过程进行了调查分析,查阅有关试验资料,对施工工艺做了详细了解,找出了产生裂缝产生的原因,提出了改进措施,使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了控制,有效防止了混凝土表面裂缝的再次发生。

一、概述

该桥地处青海青南地区,海拔4200米。下面是该桥的有关参数:

1、结构类型:跨径16m预应力混凝土空心板;

2、混凝土设计强度:50Mpa;

3、混凝土配合比:水泥:砂:碎石:水=1:1.44:2.58:0.38

4、水泥用量:P42.5级水泥450kg/m3

二、裂缝的产生

空心板在混凝土浇筑完成拆模后,沿连接筋竖向产生50—150mm,宽度为0.02—8.08mm的裂缝,顶面也出现50—100mm,宽为0.02—0.12mm的裂缝。凿开混凝土裂缝发现,裂缝深度在0—5mm之间,初步判定为收缩裂缝或温度裂缝,不影响空心板的正常使用,但考虑预应力刚绞线放张后,有使混凝土顶面抗拉强度降低,致使裂缝长度、宽度和深度增长的可能,为此,分析裂缝产生的原因和改进措施是完全必要的。混凝土裂缝在浇筑后24h内产生,这时混凝土最敏感,易产生震动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。早期裂缝一旦发生,会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加,这使混凝土早期老化,裂缝的产生使混凝土渗水性增大,从而影响其耐久性和缩短其使用寿命。

三、裂缝产生的原因分析

1、水泥采用42.5级,经检验符合规范要求,水泥用量:500kg/m3。

高强混凝土由于其水泥用量大多在450—600kg/m3,是普通混凝土的1.5—2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土,出现收缩裂缝的几率也大于普通混凝土。

高强混凝土因采用高标号水泥且水泥用量大,这样在混凝土硬化过程中,水化放热量大,将加大混凝土的最高温升,从而使混凝土的温度收缩应力加大。再叠加其他因素的情况下,很有可能导致温度收缩裂缝。由于高强水泥混凝土中水泥含量是普通混凝土的1.5倍,在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

碎石经检验级配符合规范要求,压碎值8.3%<12%(规范指标),含泥量0.7%,不符合规范要求。

砂采用河床中砂,含泥量4.2%>3%,不符合规范要求,级配符合规范要求。

水采用河水,属饮用水。

减水剂符合规范要求。

碎石和砂含泥量超标,对混凝土表面裂缝有一定的影响,水泥用量过大,也是混凝土表面产生裂缝的主要因素。

2、设备因素

对张拉设备进行校验,如果张拉用的千斤顶仪表不准,张拉力超过设计值,造成台座变形位移,假如浇筑完混凝土后台座发生变形,混凝土表面就会产生裂缝。经检查,设备符合要求,台座地基满足要求,没有发现台座变形、位移、下沉现象。

3、施工工艺因素

(1)、混凝土的拌制。拌和设备是500型强制式搅拌机,操作时拌和时间为1min左右,时间过短影响混凝土的均匀性,取其坍落度为3.5,判定水灰比过大,混凝土干缩量增大,产生干缩裂缝。硕士论文,预应力混凝土空心板。

(2)、混凝土浇注。工地采用插入式振动器振捣,振捣过程出现过振现象,致使混凝土表面粗细集料离析,靠近模板的混凝土表面细集料集中。

(3)、混凝土养生。现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生,空心板顶面裸露在大气中,加快了水分的蒸发,致使表面干缩裂缝。

4、混凝土内箍筋的影响因素

由于钢筋和混凝土膨胀率的差异,钢筋的膨胀率大于混凝土的膨胀率,混凝土表面的拉应力小于钢筋膨胀所产生的应力,从而使混凝土表面拉裂。硕士论文,预应力混凝土空心板。

5、混凝土自身应力产生的裂缝

(1)、收缩裂缝。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度,因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力,当表面混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时便产生收缩裂缝。

(2)、温度裂缝。混凝土由于水化热作用、阳光照射、昼夜温差大等因素影响致使其内部与表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力,由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,在表面拉应力达到并超过混凝土抗拉强度时产生间距大致相等的直线裂缝即温度裂缝,该结构裂缝形态正是如此。

四、裂缝的预防措施

1、严把原材料质量关。进场材料必须经严格检验后方可使用,对高标号混凝土使用高标号水泥,减少水泥用量,水泥初凝时间必须大于45分钟。细集料使用级配良好的中砂,细度模数应大于2.6,含泥量小于2%。粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石,含泥量小于1%,针片状颗粒含量应小于5%。严格控制水灰比,保证水用量控制在标准之内。硕士论文,预应力混凝土空心板。

2、混凝土的拌和。硕士论文,预应力混凝土空心板。细致分析混凝土的配合比,控制其水灰比,减少坍落度,合理掺加减水剂。硕士论文,预应力混凝土空心板。混凝土拌和时间控制在2min,搅拌时间短混合料不均匀,时间过长,会破坏材料的结构。硕士论文,预应力混凝土空心板。保证混凝土的均匀性,严格控制加水量,经常检测混凝土的坍落度,以保证其具有良好的和易性。

3、混凝土的浇注。混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行,采用插入式振捣器时移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍,对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆,边振动边徐徐提出振动器,避免过振,造成混凝土离析。

4、混凝土的养生。不论是收缩裂缝还是温度裂缝,混凝土的养生最为关键。在混凝土浇注收浆结束后,尽快以草帘覆盖和洒水养生,使混凝土表面始终保持在湿润状态,不允许混凝土在高温下裸露暴晒。由于水泥在水化过程中产生很多的热量,混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热,以免混凝土由于温度过高,体积膨胀过大,在冷却后体积收缩过大产生裂缝,混凝土养生时间不少于两周。

5、芯模。充气芯模在使用前应经过检查,不得漏气,有些混凝土空心板顶面裂缝就是由于混凝土在未达到2.5Zpa时芯模漏气,致使顶面混凝土开裂。

五、结论

通过以上改进措施,混凝土表面裂缝逐渐消失。预应力混凝土空心板是桥梁的承重结构,因此,在预制前,必须要制定出施工工艺流程,对所有参与施工的人员进行技术交底,掌握关键工序的施工技术要点,严格按规范要求检测各项指标,发现异常及时找出问题产生的原因,采取合理的处理措施加以解决,确保混凝土空心板的施工质量。

裂缝控制论文范文6

关键词:混凝土;结构裂缝;成因;控制策略

引言

工民建筑的裂缝主要有斜裂缝、水平裂缝、竖向裂缝等,裂缝产生的原因有多种可能,比如温度的变化、地表的不均匀沉降、冻融冻胀等等。就裂缝产生的原因和危害进行了分析,通过针对性的研究,提出了预防和控制工民建混凝土结构性裂缝的策略。

1 混凝土结构性裂缝产生对建筑物的危害

1.1 结构性裂缝影响居住者的使用质量

随着社会经济的不断进步,人们的生活条件得到了很好的提升,无论是建筑工程的投资者,还是居住者对建筑物的质量要求越来越高。混凝土结构性裂缝作为影响建筑质量的因素之一,成为建筑施工控制的重要内容。即使较小的混凝土裂缝不会对整个建筑物的质量产生严重的影响,但是在使用的过程中会影响建筑物的美观和居住者的生活质量。因此,鉴于混凝土裂缝的危害性,要加强对其预防和控制。

1.2 结构性裂缝影响了建筑物的使用寿命

如果混凝土的裂缝在整个混凝土浇筑层产生的时候,将会对建筑物的使用质量带来一定的不良影响。这一病害在砖混结构的建筑物中较为常见。当混凝土裂缝占到一定比例的情况下,会造成整个建筑物门窗产生形变,随着裂缝的扩大和深入,有可能导致外墙渗漏问题的产生。裂缝也会影响到建筑物的室内空间装饰。从系统的角度来看,较为严重混凝土裂缝将在一定程度上影响整个建筑物的使用寿命。

2工民建筑混凝土结构性裂缝的成因分析

2.1 建筑地基的不均匀沉降

房屋中部发生沉降的可能性较大,而房屋两端产生沉降的情况比较少,形成向下微显凹状的沉降分布,即地基的不均匀沉降。如果建筑物下面的地段地质状况较为稳定,分布均匀,那么地基的不均匀沉降产生的差值会小一些,这样对基础以上的结构产生影响会较低。但当建筑物所处地段地质不稳定的时候,分布不均匀的情况下,因为地质土的强度较小,但建筑物产生的荷载较大,那么地基会产生差值较大的不均匀沉降。如在这样的条件下地基不进行特殊加固处理,而建筑物整体结构的刚度较低的时候,会产生墙体的严重开裂。

2.2 施工环境温度应力

在建筑施工的过程中,从浇筑混凝土,到水泥遇水产生大量的水化热,混凝土的弹性模量发生大幅度变化,这个施工过程在混凝土里面产生了温度应力。接下来到水泥放热结束至温度稳定的这个过程中,因为混凝土冷却以及外界温度的波动所产生的应力形成的。且这些应力能够和前期产生的应力结合在一起。且因为温度所引发的应力通常会与混凝土的干缩所带来的应力一起作用于墙体的结构,当产生效应叠加的时候,对墙体产生的危害会更明显。

2.3 水平裂缝的产生

施工中水平裂缝通常出现在房屋建筑的女儿墙中,它往往与斜裂缝同时出现,这种裂缝一般情况下沿着灰缝的方向错开。在夏季的高温作用下,钢筋混凝土顶由于自身的线膨胀系数较大,太阳的不断辐射容易使它产生变形现象,而砖砌体的线膨胀系数较小,仅仅是钢筋混凝土系数的二分之一,所以不会出现变形。因此,屋顶板的变形必然会对女儿墙产生一定的影响,使女儿墙承受着较大的偏心拉力,从而导致在墙角区这个最大的变形区产生一些水平的或者是其他方向的裂缝,屋顶板与保温层较厚时,会直接顶推女儿墙的侧面,水平裂缝则会越严重。水平裂缝的控制策略主要采用“放”的原则,一般情况下,屋顶处并不具备“抗”的条件,我们通常可以在保温层与女儿墙之间放上一层厚度为十到十五厘米的隔离层。

3浅谈工民建混凝土结构性裂缝预防与控制措施

3.1 提高设计的针对性

工民建施工过程中,墙体裂缝的预防和处理过程中,首先在进行设计的时候,就要加强对细节的处理。例如,在特殊的部位要进行特殊的处理方式说明。对沉降缝、收缩缝等结构缝的设计位置、缝的大小等,要以图文并茂的方式进行说明。此外,因为建筑物各种孔洞后打会造成墙体的破坏,所以要加强对孔洞的前期开工设置,提高细节的处理技术和效果。

3.2 强化施工监管

每一个工程项目的实施,首先要构建科学的施工质量管理制度,,完善质量管理体系,加强在施工过程中,对施工队伍的管理严格控制好施工工序的正常进行,责任落实到人,保证施工质量的达标。对于施工人员,首先要对其进行专业培训,提高其专业素养,增强责任心,加强施工队伍的整体合作性,形成各个施工专业队伍之间的协调性。在施工过程中,保证每一道工序质量都能符合规范要求,为下一道工序的顺利进行提供必要的质量保证。而对施工中使用的原材料,要进行质量监控。

3.3 研究和使用先进工艺

因为温度应力造成的墙体裂缝,当前是没有办法全部避免的,但是针对这样的状况,是能够借助有效的技术处理,实现尽量控制和减少缝隙的。例如在规范中所要求的伸缩缝的设置,会降低施工结束后、使用过程中工民建墙体的裂缝产生。借助于屋面及墙体的保温隔热措施,能够对温度做出有效的调节,也能够有效的减少因为外界温度变化,所造成的墙体开裂问题。此外,在多层混合结构的房屋设计中,可适当增加构造柱的数量,利用构造柱提高建筑物整体的抗剪强度,从而降低墙体开裂的百分比。

3.4及时实施裂缝补救

在建筑施工的过程中,当混凝土裂缝产生的时候,要及时的进行补救,例如对常见的楼板裂缝可以从以下几个方面进行控制,通过增加现浇钢筋混凝土楼板的厚度,使用钢纤维混凝土等措施,来提高楼板的抗拉伸能力;在建筑物的外墙转角处得墙上,做好保温层,最大限度的降低温差给楼板带来的影响。在电线管的铺设时候,要做好pvc电线管的受力方向与楼板的受力方向一致。在楼板内部的PVC电线套管的上下方记性钢丝网片的铺设,钢丝网片的宽度要大于四十厘米;通过放的对策,在具备条件的情况下,将端跨设置成简支板的样式,即在施工的时候,在梁和楼板之间设计一定的隔离缝;在施工的时候,要对施工的状况进行严格的管理,例如,浇捣楼板混凝土时一定要建立操作平台,以实现禁止施工操作人员工作时直接踩踏到上皮钢筋。

结语

综上所述,工民建施工混凝土结构性裂缝的预防和控制,是一项系统性较强的工作,需要建筑设计、施工、监理等部门进行紧密的交流和合作。从施工的每一个的环节进行全力的监管,为切实提高工民建混凝土施工的质量,进行不断的研究和探索。

参考文献:

[1] 王铁梦. 工程结构裂缝控制的综合方法[J]施工技术, 2000,(05) .

[2] 陆永军,李明泽,乔素云. 大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施[J]交通科技, 2006,(05) .

裂缝控制论文范文7

关键词:应力裂缝 混凝土 裂缝控制

近20年来在工民建钢筋混凝土结构领域,一个相当普遍的质量问题就是出现不同程度、不同形式的裂缝,且有日趋增多的趋势,影响到工程质量和观感,且混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌,也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的,是一个迫切需要解决的技术难题。混凝土是由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。而混凝土结构裂缝在学术上属于结构材料强度理论范畴。建筑结构的开裂问题一直以来都是国内外有关专家学者关注的课题之一。基于此,本文分析了混凝土裂缝产生的原因,并提出了防止裂缝产生的措施。

一、混凝土裂缝产生原因分析

1、材料及半成品质量问题。较常见的是水泥或碎石质量不合格。例如某单层厂房钢筋混凝土基础施工时,发现基础混凝土爆裂,经检查水泥安定性不合格;某工程的混凝土采用泥灰质岩做碎石,浸水后膨胀,以后又受冻,使混凝土发生裂缝;某宿舍使用三年后,混凝土大面积地爆裂,爆裂点的直径5—120mm,经检查发现,混凝土所用碎石混有经过锻烧、但未烧透的石灰石,这种碎石在己硬化的混凝土中逐渐熟化,体积膨胀,而引起混凝土爆裂。因混凝土的碱一骨料反应而造成混凝土结构的破坏,在我国某些地区己有破坏实例。这是因为近年来我国水泥含碱量增加,混凝土中的水泥用量提高,不少工程又使用含碱外加剂,在这种条件下,若使用活性骨料,就会产生碱一骨料反应,从而造成结构裂缝。

2、建筑与结构构造不合理。当建筑与结构构造的设计和施工处理不当时,比较容易出现裂缝。较常见的有:断面突变,构件中开洞、凿糟引起应力集中,构造处理不当等引起开裂;现浇主梁在与次梁相交处没有设置附加箍筋而造成开裂:门式刚架转角处应力复杂,该处弯矩较大,过大的偏心距使受拉区加大,而造成转角处产生斜裂缝;各种变形缝设置不当造成裂缝等。

3、应力裂缝。钢筋混凝土结构在静荷载或动荷载作用下而产生的裂缝,称为应力裂缝,这类裂缝较多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。造成这类裂缝的原因很多,施工或使用中都可能出现。最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同的裂缝。从结构试验中可以看到,普通钢筋混凝土构件在承受30%~40%的设计荷载时,就可能出现裂缝,而这类构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题,只要裂缝宽度符合规范的规定,都属正常情况。但对宽度超过规范规定,或降低构件的承载能力,或有失稳破坏可能,或影响耐久性等方面的裂缝,以及不允许开裂的建筑物上的裂缝等,都应认真分析、慎重处理。应强调指出:对受压区的混凝土裂缝必须认真对待,因为受压区混凝土的明显竖向裂缝,往往是结构接近极限承载能力,或结构破坏的前兆。

二、混凝土裂缝控制的概念和常见方法

裂缝控制,就是通过适当的技术措施。控制建筑物使其裂缝的影响不致达到有害程度,以便保证建筑物的正常使用。建筑工程~般包含设计和施工两个阶段的裂缝控制。在设计上控制裂缝,是指通过计算与构造措施减少裂缝出现宽度超过规范限值的可能性,也即控制出现统计概率上最大平均宽度的裂缝。在施工上控制裂缝,是指通过采取有效的技术手段和施工措施,防止建筑物产生非结构性的有害裂缝。

混凝土结构中裂缝出现的过程可分为三个活动时期:

1、半个月到一个月左右,结构中由水化热引起的温升根据各自的降温速度,可以降至周围气温,由混凝土任意时间的收缩可知此期大约有15%~25%的混凝土收缩,对此阶段称裂缝之为“早期裂缝”。

2、往后到3—6个月,收缩完成95%,此阶段裂缝称之为“后期裂缝”。

3、一年之后,如外界条件无过大变化,一般结构处于稳定期,出现裂缝的

可能性很小。

大量工程实践说明,一些现浇混凝土结构出现裂缝大多在“早期裂缝活动期”,特别是在施工条件多变,养护条件差的情况下更容易出现裂缝。因此对施工阶段的裂缝控制应引起足够的重视,采取有效的措施,防止有害裂缝的产生。

习惯做法认为设置了伸缩缝或施工后浇带就可以避免裂缝,而不设置就一定会产生裂缝,这是很片面的。在具体工程实践中,有的工程按规范规定留伸缩缝但仍然开裂,也有的工程缝间距远远超出规范的具体数字上的要求而在实际上并未出现裂缝。所以用伸缩缝或施工后浇带控制结构长度只是减少温度应力的许多因素之一,而不是唯一因素,伸缩缝只在一定范围内(较小的尺寸范围内)对温度应力起显著影响。超过一定范围,温度应力趋近于常数,温度应力与结构长度无关,所以超过一定长度,即使留缝也没有实际意义。因此对裂缝的控制问题是一个综合性的问题。根据研究分析,影响裂缝的因素既多又复杂,主要有以下七个:温差(含收缩当量温差)、材料的弹性模量、线膨胀系数、混凝土的极限拉伸、板的厚度或墙的高度、结构的长度、混凝土的徐变及约束等等。对于不同的结构它们在不同程度上影响裂缝。裂缝控制可以从提高混凝土强度和减小约束应力二个方面考虑。提高混凝土强度的方法较少,主要是认真做好养护,但强度提高的幅度也是有限的。因此裂缝控制方法的重点应放在减小约束应力方面,这方面可操作的方法多,技巧性强,各种方法可以综合使用。

对于不同施工部位、不同施工工艺及环境下混凝土施工中裂缝可以采取相同的控制方法,如提高混凝土强度、对于由于温度应力引起的裂缝采取控制入模温度、控制水泥水化热放热量及放热速率、对于由于混凝土收缩引起的裂缝采取补偿收缩、控制失水等方法。但由于不同施工部位有不同的结构要求和工艺要求,在采取控制方法上又有其个性,如大体积基础混凝土施工中可以采取加滑动层以消除地基的约束,而地下室楼板,墙板及上部结构其它部位均无法采取该种方法。由于施工部位的进度不同,有的部位能利用混凝土60天、90天甚至于180天的强度以达到减少水泥及水的用量,减少水化热放热量,而有的部位不能利用混凝土的后期强度。

三、结论

总之,裂缝作为混凝土材料的特征之一,是不可避免的,并且是一个相当普遍的现象。我们只有从分析混凝土裂缝产生的原因做起,找到控制裂缝产生的方法,对症下药,才能保证建筑工程的质量,做到为人民的生命财产负责。

参考文献

[1]扈玥昕,宋玉鑫. 浅谈混凝土施工温度与裂缝[J]. 民营科技. 2011(03)

[2]庄延宏. 浅谈混凝土的施工温度与裂缝[J]. 科技风. 2008(16)

裂缝控制论文范文8

关键词:沥青路面,裂缝,形成原因,控制措施

 

近年来,我县公路建设取得了长足进步,使得沥青路面的质量控制程序越来越完善。但是在施工中,沥青路面的裂缝一直是公路建设中常见的病害。本文对此进行探讨。

1.沥青路面产生裂缝的理论原因

由于行车荷载的作用而发生的结构性破坏裂缝,在车轮荷载作用下,半刚性基层的底部将产生拉应力。当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时,半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会渐渐扩展到上部,并引起沥青面层也产生开裂。影响拉应力的主要因素有面层厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。

2.裂缝的种类及产生的原因

2.1裂缝种类

2.1.1低温裂缝。由于沥青混合料低温劲度的影响,当气温下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩,由于沥青面层在路面中是受到约束的,面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,沥青面层就会开裂。

2.1.2温度疲劳裂缝。在日温差较大的地区,由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变能力变小。加上沥青的老化使沥青的劲度增高,应力松弛性能降低,最终达到极限抗拉强度,使路面产生开裂。

2.1.3刚性路面的反射裂缝。在冬季,结合较好的沥青面层下,开裂的半刚性基层的水平位移,使得直接在裂缝上的沥青面层内产生大的拉应力或拉应变。因此,沥青面层容易被拉裂。

2.1.4刚性路面的对应裂缝。论文格式。在已经产生干缩裂缝的半刚性基层上铺筑沥青面层,在沥青面层厚度较薄的情况下,半刚性基层的裂缝会由于温度应力而使面层的底面开裂,并较快形成反射裂缝。

2.1.5纵向裂缝。纵向裂缝产生的主要原因是新老路基结合部的不均匀沉降及公路工程施工中路面摊铺碾压不均匀。多形成于新老路基结合部的上面或道路中间处,裂缝两侧会发生错位。

2.1.6龟裂。龟裂是水泥稳定砂砾基层破坏的标志。严重时常伴随表面的形变和挤浆现象。多是厚度不足、强度不够、路面发生疲劳破坏、水损坏造成的。

2.2造成沥青面层裂缝的主要原因

高速路面基层一般分为三层,从路面基层角度上分析,造成上层沥青路面裂缝的原因,主要是路面基层未按规范和标准施工,其强度和密实度达不到要求。

2.2.1砂砾垫层。路基软弹、翻浆导致路基产生软弹、翻浆现象的主要原因有:路基遗留问题;天然砂砾一次性路上备料过多,导致路基表面积水浸泡路基;砂砾垫层施工段落过长,下基层施工跟上不及时,下雨后,雨水从砂砾垫层渗到路基表面,浸泡路基。路基的软弹、翻浆导致砂砾垫层的质量满足不了要求,是沥青路面出现裂缝的隐患。

2.2.2水泥稳定砂砾基层。砂砾的级配不合理:在混合料的生产过程中,由于天然砂砾级配的变化,而掺加的破碎砾石含量未及时加以调整,导致生产出来的混合料级配不能满足要求。

混合料的含水量变化:由于原材料含水量的变化或天气的影响,在混合料的拌和过程中,加入的水量未加以合理的控制和调整,生产出来的混合料含水量过高或过低。含有泥块的混合料在碾压过程中,就在局部出现软弹和翻浆现象。

2.2.3沥青混合料施工质量也是造成裂缝的主要原因。沥青混合料的原材料有:

①沥青:道路沥青的感温性是沥青性能的核心指标。含蜡量较高的沥青,其延度小,粘结性和耐久性也差,沥青容易老化,裂缝更容易产生。②碎石:碎石质量不合格主要体现在碎石含风化岩和硅质岩较多,使沥青混合料的压碎值不能满足要求,而且,由于杂质较多,石料的裹油力下降,沥青与碎石之间的粘结力下降。这将导致混合料之间的粘结力不足,使沥青路面裂缝更容易产生。

2.2.4沥青材料本身的性质也是造成路面裂缝的主要原因。

3.减轻沥青路面裂缝的控制措施

3.1做好桥头回填。桥涵两侧必须按照规范要求,换填砂砾和分层夯实。论文格式。砂砾必须选用合格的材料,分层压实厚度不得大于20cm。

3.2处理好路基软弹、翻浆现象。当发现路基出现软弹、翻浆现象后,应认真分析原因,采取措施,换填砂砾并压实。

3.3控制砂砾垫层的施工质量。必须选用含泥量合适的天然砂砾,其级配和含石量应满足规范和标准要求,不合格时,必须掺配破碎砾石或碎石。砂砾路上备料应按计划分阶段进行,不可一次性备料过多。砂砾垫层施工应与下基层施工相协调,砂砾垫层的施工段落不得超过2km。施工时,根据天气情况,严格控制洒水量,并做到及时碾压。

3.4控制水稳基层的施工质量。在混合料的生产过程中,对混合料的级配必须随时进行检查,发现级配不符合要求时,必须立即给予调整。根据原材料的含水量和天气情况,严格控制混合料的含水量。现场摊铺时,必须做到及时碾压,发现有软弹、翻浆现象必须立即换填。加强基层的养生,必须使基层的表面一直保持湿润,养生时间不得少于7天。

3.5控制沥青面层的施工质量。在摊铺前,检查封层质量,发现破损必须提前进行补洒。必须严格按照沥青混合料的配合比设计阶段进行配合比设计。严格按验证后的生产配合比进行沥青混合料的拌和,控制油石比、拌和温度、拌和时间,不合格的混合料必须废弃。论文格式。在摊铺过程中,必须保持摊铺机连续均匀、不间断地进行摊铺。碾压必须及时,严格控制洒水量,防止沥青混合料降温过快。碾压必须做到轻起慢停,对混合料的碾压不能不足或过压。

3.6在施工过程中,加强交通管制,严禁外来无关车辆上路。控制施工车辆的载重和车速,严禁重载施工车辆在新铺的沥青面层上随意调头和刹车。

4.结束语

总之,分析沥青路面产生裂缝的原因,掌握控制裂缝的施工技术,精心组织、严格管理,才能铺筑出一条优质的沥青路面。

裂缝控制论文范文9

关键词:桥梁结构,大体积混凝土,裂缝控制措施

 

目前,国内外对机械荷载引起的开裂问题研究得较为透彻。而对温度荷载引起得有关裂缝的研究尚不充分。我们应对此加以重视,防止危害结构的裂缝产生。另外对于大体积混凝土内温度应力与裂缝控制也多集中在水利工程中的大坝、高层建筑的深基础底板。而对于桥梁中大体积混凝土的裂缝的研究并未得到足够的重视。本文将对此进行分析,探讨裂缝出现的原因及控制措施。论文参考,裂缝控制措施。

1 大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土结构通常具有以下特点:混凝土是脆性材料,抗拉强度只有抗压强度的1/10左右。大体积混凝土的断面尺寸较大,由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升;以及在以后的降温过程中,在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量钢筋,或者不配钢筋。因此,拉应力要由混凝土本身来承担。

1.1水泥水化热的影响

水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的热量,如果以水泥用量350Kg/m3~550 Kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500KJ~27500KJ的热量,从而使混凝土内部升高。(可达70℃左右,甚至更高)。尤其对于大体积混凝土来讲,这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同,因此混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

1.2 混凝土的收缩

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

1.3 外界气温湿度变化的影响

大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂[1]。论文参考,裂缝控制措施。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。

2 大体积混凝土裂缝的控制

2.1 大体积混凝土中水泥的品种及用量

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。论文参考,裂缝控制措施。于是,我们对于桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种。而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙(C3A),其他成分依次为硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)和铁铝酸四钙(C4AF)。另外,水泥越细发热速率越快,但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。我们应该充分利用混凝土的后期强度,以减少水泥的用量。因为大体积混凝土施工期限长,不可能28d向混凝土施加设计荷载,因此将试验混凝土标准强度的龄期向后推迟至56d 或者90d 是合理的[3]。

2.2 掺加外加料和外加剂

在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后,可以增加混凝土的密实度,提高抗渗能力,改善混凝土的工作度,降低最终收缩值,减少水泥用量。要降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升,防止结构出现温度裂缝,利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最有效的方法之一。外加剂可以从以下几个方面来选择。UFA 膨胀剂,它可以等量替换水泥。并且是混凝土产生适度的膨胀。一方面保证混凝土的密实度,另一方面使混凝土内部产生压力,以抵消混凝土中产生的部分拉应力。减水缓凝剂,并应保证一定的坍落度。这样可以延缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性,降低水灰比以达到减少水化热的目的。论文参考,裂缝控制措施。

2.3 大体积混凝土的骨料控制

在骨料的选择上应该选取粒径大强度高级配好的骨料。论文参考,裂缝控制措施。这样可以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小了混凝土裂缝的开展。

2.4 优化大体积混凝土的设计

虽然大体积混凝土不布置钢筋或者布筋较少,我们还是可以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。

2.5 大体积混凝土的施工

混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面保护,是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。在温度较高的情况下进行施工,我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖,以减少阳光对其的辐射,同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的入模温度。在混凝土的内部通入冷却循环水,采用循环法保温养护,以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护,这样不但可以降低混凝土内外温差,防止表面产生裂缝,还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝,并且还可以使水泥顺利水化,防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值,可以在混凝土内埋设一定量的测温点,从而可以更好的了解混凝土的温度变化情况,一旦内外温差超过允许值25℃,好及时采取措施。

如果是在冬季进行施工,因为要防止早期混凝土被冻问题,所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。但另一方面,正是由于天气寒冷,混凝土稳定温度一定较低,往往超过允许温差,不能防止混凝土裂缝要求。论文参考,裂缝控制措施。所以,混凝土浇筑温度在冬季施工时一般以5℃~10℃为宜,在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热,对原材料应视气温高低进行加热。加热石料时应避免过热和过分干燥,最高温度不应超过75℃。另外还要注意运输中的保温、浇筑过程中减少热量的损失以及保温养护。

2.6 大体积混凝土的裂缝检查与处理

对于混凝土裂缝,应以预防为主,为此需要精心设计、施工,但是由于目前采用的防止裂缝的安全系数较小,而实际情况有复杂多变,所以实际工程中还是难免出现一些裂缝。大体积混凝土的裂缝分为三种:表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。对于表面裂缝因为其对结构应力、耐久性和安全基本没有影响,一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝,可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除,至看不见裂缝为止,凿槽断面为梯形再在上面浇筑混凝土。限裂钢筋,在处理较深的裂缝时,一般是在混凝土已充分冷却后,在裂缝上铺设1~2层的钢筋后再继续浇筑新混凝土。对比较严重的裂缝可以采取水泥灌浆和化学灌浆。

3 结束语

综上所述,虽然大体积混凝土很容易产生裂缝,但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明:只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响,还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。