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墙身裂缝控制与研究措施论文

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墙身裂缝控制与研究措施论文

混凝土裂缝产生的原因及控制措施论文

无论是在学习还是在工作中,大家都写过论文吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?以下是我帮大家整理的混凝土裂缝产生的原因及控制措施论文,希望对大家有所帮助。

混凝土裂缝产生的原因及控制措施

摘要:

在建设工程中,混凝土结构与构件出现不同程度的裂缝,对结构造成一定的损伤,这严重影响了混凝土的强度和变形,甚至对结构的安全造成一定的威胁。严重的可能会威胁到人们的生命和财产安全,所以预防和处理好混凝土的裂缝就尤为重要了。

关键词:

收缩裂缝;温度裂缝;沉陷裂缝;措施

随着时代进程的迅猛发展,我国的建设市场规模正日益增大,混凝土在现代建筑工程中占有重要地位。混凝土裂缝不仅影响使用功能,而且影响混凝土的强度和变形,进一步会引起钢筋的绣蚀,最终影响结构的持久性和耐久性。因此本文对混凝土裂缝的成因、处理措施和补救方法进行探讨。

1、混凝土裂缝的成因

混凝土是由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而成的一种非均质脆性材料,由于其组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同,所以混凝土的裂缝产生原因也是各种各样的:

1.1收缩裂缝

混凝土收缩是混凝土材料本身固有的一种物理现象,据测试混凝土的收缩值一般在(4—8)×l0一4,混凝土抗拉强度一般在2~3Mpa,弹性模量一般在(2—4)×l04 Mpa。由公式8=盯/E(式中8:为应变值、盯:为混凝土应力、E:为混凝土弹性模量)可知混凝土的允许变形范围仅在万分之一左右,而混凝土的实际收缩在(4—8)×l0_4,混凝土实际收缩大于混凝土允许变形范围,因此混凝土的裂缝是不可避免的,关键在于控制裂缝的宽度。

混凝土表面有可能失去水分而产生收缩,而塑性收缩产生的主要原因就是混凝土在凝结前的强度很小或者几乎没有,还可能是混凝土在刚刚凝结强度很小的时候,被大风或者高温所影响,其表面的水分流失过快,造成较大的负压从而使混凝土的体积急剧的收缩,因此发生龟裂状况。

1.2温度裂缝

温度裂缝是混凝土内部约束引起的,多发生在大体积混凝土、高强混凝土或温度变化较大地区的混凝土施工过程中。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。大体积混凝土从浇注时起,到达设计强度为止,即施工期间产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程,水泥用量多,结构截面大,因此,混凝土浇注以后,水泥放出大量水化热,混凝土温度升高。由于混凝土导热不良,体积过大,相对散热较小,混凝土内部水化热积聚难以散失到环境中,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快。升温阶段,混凝土表面温度总是低于内部温度。由于热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快,中心部分与表面质点间形成相互约束,中心属于约束膨胀,不会开裂;表面属于约束收缩,当表面拉应力(t)超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热,混凝土由升温阶段过度到降温阶段,温度降低,体积收缩。由于混凝土内部热量是通过表面向外散发,降温阶段,混凝土表面温度与中心温度仍然存在差值,如果过大,同升温阶段一样产生表面裂缝。降温过程,混凝土体积收缩,同时,考虑到边界条件和地基的约束,属于约束收缩。

1.3结构裂缝

虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预制多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的450斜裂缝,板端负弯距较大处的板面拉裂缝等。

1.4结构基础不均匀沉降引起的裂缝

当结构的基础沉降不均匀时,结构构件受到强迫变形,导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切左右,从而使得结构构件开裂,随着不均匀沉降的进一步发展,裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大,因此裂缝宽度较大,多呈450,并且通常是贯穿性的。

2、混凝土裂缝的防治措施

控制收缩裂缝的措施如下:

干缩裂缝的主要预防措施:选用收缩量较小的中低热水泥和粉煤灰水泥,这样会减少水泥的用量。另外水灰比会影响混凝土的干缩,所以在混凝土的设计中应控制好水灰比,还要添加适量的减水剂。在混凝土搅拌配合中要严格控制用水量。在结构中设置合适的收缩缝。塑性收缩裂缝的主要预防措施:选用收缩强度较小的水泥,比如硅酸盐或者普通的硅酸水泥,另外在混凝土最后凝结前可以采取覆盖塑料薄膜的方法来保持表面的水分,减少大风高温条件下水分的`严重流失。控制温度裂缝的措施如下:

采用底水化热、高强度水泥,以减低水泥水化热,提高混凝土的抗裂能力;水泥使用前进行水化热测定,水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定;改善骨料级配,采用导热性好、线膨胀系数小、级配合理的骨料,减少混凝土温度应力。在混凝土的施工中,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。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇注初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果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,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。掺用混合材料以减少用水量、节约水泥,降低混凝土的抗裂能力。

掺用外加剂减缓水化热的发生速率。为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。

控制沉陷裂缝的措施:

对于松软不结实的土质进行加深巩固,保证进入冻土里的支撑模板有足够的硬度,一定要结实牢固支撑均匀,使其处于平稳均匀的状态。

3、裂缝产生后常见的补救办法

3.1表面修补法。适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,亦适用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。表面涂抹水泥砂浆、环氧胶泥、油漆和沥青。

3.2内部修补发。用压浆泵将胶结材料压入裂缝中,由于其凝结、硬化而起到补缝作用,以恢复结构的整体性。

3.3结构补强加固法。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构做补强加固,可扼制裂缝进一步发展,恢复结构的整体性。

4、总述

以上对混凝土裂缝产生的原因进行了初步的探讨,收缩裂缝和温度裂缝是混凝土结构中普遍存在的问题,但是应用我们本文提到的措施结合实际工程通过采取相应的措施,对温度有效控制,混凝土的收缩裂缝和温度裂缝是完全可以避免的。沉陷裂缝通过合理的设计,严格把好材料进料关,系统控制施工工艺,严格操作程序,沉陷裂缝是可以得到解决的。此外,遇到大体积混凝土的浇注,合理地分缝分块,避免过大的高差和侧面长期暴露,确保工程质量。

参考文献

[1]罗先兵,现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及防治措施[J].西部探矿工程,2006.

[2]中华人民共和国建设部,混凝土结构设计规范(GB50010-2010)

[3].北京:中国建筑工业出版社,2010.

拓展:面板混凝土裂缝预防措施

完全避免面板混凝土裂缝是很困难的,必须采取综合措施加以预防。

一、 结构性裂缝的防治

面板结构性裂缝的防治主要不是从面板本身而是从堆石坝的设计和控制坝体施工质量方面着手,应采取措施防止面板支撑部分过多的不均匀水平位移和沉降造成垫层和面板之间的脱空。设计时对坝坡的选择以及各项坝料的压实指标的选择应考虑面板支撑体的稳定,施工时要严格按照设计要求控制施工质量,待坝体沉降稳定后才可进行面板浇筑。

1、建基面的处理。一般面板堆石坝建基面,着重在迎水面以下坝厚约1/3处范围内进行严格处理,而其他区域,如有较厚的砂砾石覆盖层,一般不全部挖除,只做压实度或孔隙率检测,基础满足设计要求后即可作为建基面。对两岸坝坡需进行植被和覆盖层清理,对局部坡度较陡或反坡位置进行削坡或用混凝土、浆砌石补坡至设计坡比。

2、控制坝体填筑质量。堆石体变形的控制,主要控制填筑密实度和岩体强度。岩体强度的控制主要是施工过程中对不同填筑区按相应要求的岩性:来开挖取料。选择较高的填筑密实度,主要通过控制填筑料的级配及碾压质量实现,尤其是填筑料的级配,堆石体的压实度和力学性质与级配的关系极为密切,级配良好的堆石料经压实后可以获得较高的变形模量和较高的抗剪强度。

在大坝填筑过程中,严格按照设计参数进行施工,采用坑探法、质量附加法对施工参数及压实效果进行双重控制,保证大坝填筑碾压质量,避免大坝后期沉降过大。为减小坝体不均匀沉降,在填筑过程中,尽量使坝体全断面均匀上升。如由于度汛需要抢临时度汛断面的填筑,也应尽量避免上下游出现大的高差。

3、面板合理分缝及合理配置钢筋。根据三维非线性有限元计算结果,面板在大坝两坝肩周边处呈三维复杂受力状态,且多为受拉区,而面板中部多为受压区。根据上述受力特点,受拉区面板宜采用窄型板,并设置张性缝;受压区面板宜采用宽型板,并设置压性缝。压性缝问布置隔缝材料,避免压应力过大而引起面板抬动或翘起。此外,在面板受拉区、压应力较大部位、周边缝等重点部位应布置双层钢筋,提高面板适应变形的能力。

二、非结构性裂缝的防治

面板非结构性裂缝的防治主要是从面板本身所用的材料和面板施工方法上采取措施。对由于施工不当和材料化学反应所引起的裂缝,只要采取合适的配合比、满足面板混凝土的施工度要求、加强施工管理控制面板施工质量等措施来避免。对具有碱活性的骨料,应按规范要求严格控制单方混凝土的总碱含量。面板收缩裂缝的防治是面板裂缝防治中最重要的也是最困难的工作。

1、优化面板混凝土配合比

在面板混凝土配合比设汁方面应选用优质的原材料配制面板混凝土。

1.1选用水化热低的水泥,用粉煤灰代换部分水泥,以减少水化热温升从而降低面板因内、外温差引起的表面裂缝和水化热消散后混凝土收缩而引起的贯穿性收缩裂缝。

1.2选用线膨胀系数小的骨料配制混凝土,以减少因温度变化引起混凝土的体积变形。

1.3选用优质混凝土减水剂,在满足混凝土施工坍落度的前提下,降低面板混凝土的单方用水量,以减少混凝土的干缩量。

1.4在满足设计强度的前提下,尽量降低混凝土胶凝材料的用量,以减少混凝土的凝缩量。

1.5使用掺纤维混凝土。在混凝土中掺加适量的聚丙烯纤维,可以抑制早期裂缝形成和发展;降低混凝土的弹性模量,提高混凝土的极限拉伸值;提高混凝土的抗冻等级,改善抗渗性和耐久性。此外,混凝土拌和物应满足面板施工的要求,具有较好的和易性、流动性、凝聚性。

2、降低地基约束作用力

取消或减少面板架立钢筋插入坝体,并在面板浇筑前在基面上喷涂乳化沥青,使面板与其基面之间可以产生小量相对位移。此时基面对面板收缩变形产生的约束作用力可认为等于面板和其基面之间的摩阻力。因而该约束作用力可人为加以控制。如使面板摩阻力(阻滑力)小于面板在坝坡上的滑动力,这样不仅可大幅度减少面板致裂的约束力,还增加了面板水平截面的预压应力,有利提高面板抗裂能力。

2.1 加强面板施工质量管理,避免抗拉薄弱面

2.2采用面板二次压面的施工工艺。面板二次压面工艺有助于消除面板表面因温度骤降和失水而产生的表面裂缝。

2.3降低面板混凝土人仓温度以减少基础温差从而达到减少冷缩裂缝的目的。面板浇筑的环境温度一般以5~25℃为宜。

2.4面板施工期间做好面板的保温、保湿、防风等养护工作,以减小面板混凝土的冷缩和干缩。

①保湿。面板长期保湿养护是面板防裂的主要措施之一。在面板混凝土脱模并二次抹面后,表面覆盖带塑料薄膜的保温被,定时洒水保湿,防止混凝土表面水分过快蒸发而形成干缩裂缝;

②保温。在中后期,在覆盖带塑料薄膜的保温被的基础上,不问断洒水保湿,达到保温的目的,避免水化热作用或外界温度影响产生混凝土内外部温差,从而产生温度裂缝;

③防风。风速是引起面板裂缝的重要原因。风速增大将引起混凝土热交换系数增大,从而导致面板表面温度降低,面板内外温度梯度变陡,拉应力剧烈增加,导致面板裂缝。

研究建筑结构设计中形成裂缝的原因和解决方案论文

摘要: 目前, 在建筑结构中使用最为广泛的材料为钢筋混凝土。但是, 在这些钢筋混凝土建起的建筑结构中裂缝现象依旧较为常见, 这对整个建筑物的稳定性能和安全性都产生了巨大的影响, 它所埋下的安全隐患直接影响了人们的人身安全。因此, 对于建筑结构设计裂缝的控制处理工作需要得到行业相关人员的广泛关注。本文就建筑结构设计裂缝的成因以及裂缝类型进行分析, 讨论建筑结构设计裂缝的控制措施。

关键词: 建筑结构; 裂缝成因; 裂缝控制措施;

1、引言

随着我国经济的发展, 建筑行业发展得越来越好, 越来越多的建筑工程投入建设。目前, 我国在建筑结构中应用最为广泛的材料是混凝土。因混凝土结构的建筑在设计上以及其他方面的特点, 且混凝土材料受外界影响较大, 因此, 就有可能会产生建筑结构的裂缝, 这些裂缝对建筑整体的稳定性和安全性会产生巨大的影响, 进而影响到人们的人身财产安全。因此, 相关人员必须对这些裂缝进行处理, 以提高整个建筑的安全性和质量。接下来, 本文就对这些裂缝的类型以及成因进行分析。

2、裂缝的类型

2.1 塑性沉降裂缝

在实际情况中, 建筑的钢筋和模板等因素都会对混凝土骨料的沉降造成影响, 在这种影响下, 就会形成塑性沉降裂缝。此外, 施工的质量也会对塑性沉降裂缝的形成产生影响, 如果在实际施工过程中对于模板没有进行正常规范的绑扎操作, 也有一定的几率会使建筑结构出现塑性沉降裂缝。塑性沉降裂缝中部较宽, 两端较窄, 呈梭型, 常出现在结构的变截面处、梁板交界处、梁柱交界处及板肋交界处等, 裂缝深度通常可达钢筋表面。这种裂缝应当控制水灰比、砂率和塌落度不要过大;对截面相差过大的构件, 要先浇筑较深的部位, 静止1~1.5h后, 待沉降稳定后再与上部薄截面同时浇筑, 最后, 保护层厚度不要过薄。

2.2 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝一般是在施工过程中形成。由于在进行混凝土的浇筑过程中, 处于一个暴露的状态, 受到外部因素的影响, 比如高温或者大风天气等等, 易使得混凝土材料发生热胀冷缩等, 当混凝土材料呈现出塑性状态后, 混凝土中的水分会进一步减少, 混凝土材料变硬, 塑性收缩裂缝就此在建筑物的表面形成。塑性收缩裂缝呈不规则多边形分布, 或者大致呈互相平行状分布。裂缝之间的距离最小的有几厘米, 最大的'有十几厘米。这些裂缝刚开始都是很浅的, 逐渐会发展成为贯穿性裂缝。其预防措施有严格控制混凝土的水胶比、水泥用量和粉砂用量;在高温、大风及干燥天气下施工应采取措施保证质量。

2.3 温度应力裂缝

温度应力裂缝顾名思义, 其主要影响因素为温度。在实际的混凝土浇筑施工过程中, 常常需要一个较长的施工期, 在这段时间内, 由于昼夜温差以及室内外温差较大且混凝土结构的表面散热较快, 就会对浇筑产生影响。当温差产生的表面拉应力超过混凝土所能承受的拉应力强度就极易形成温度应力裂缝, 这种裂缝看上去并不明显, 但其实际对建筑物的稳定性和安全性影响依旧不容小觑。温度应力裂缝主要表现为不同深度的表面裂缝, 要防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度或者防止混凝土超冷以及防止老混凝土过冷, 以减少新老混凝土间的约束。

2.4 其他裂缝

这些裂缝可能与施工者的施工质量、施工的工艺或者是施工材料本身的质量与性质有关。这些方面如果不达标, 就极易形成相应的裂缝, 对建筑物的质量影响巨大。

3、裂缝成因分析

3.1 荷载因素

钢筋混凝土结构在建成后, 需要考虑到来自机构构建和来自整个建筑系统的荷载。这些外荷载会对钢筋混凝土结构带来压力, 如果长期处在一个高于设计标准的荷载值, 就会随着时间的积累产生荷载裂缝, 这主要和动、静荷载和次应力息息相关。

3.2 温度因素

据调查研究, 我国现在使用的混凝土的线性膨胀系数表示为1×10-5/℃。当混凝土内外温差较大时, 会产生压应力, 继而产生拉应力, 当拉应力大小超过混凝土的抗压极限强度时, 就会产生裂缝。下面这个式子便可以说明温度应力与构件的关系:amax=0.5t LLyl.构件中间的最大温度便是a表示组件之间的摩擦系数为t LL;l表示构件长度。而影响到组间摩擦系数的还有水分, 但随着温度的升高, 混凝土结构内部水分就会大量蒸发, 这就致使塑性收缩裂缝加速形成, 如果在外界没有补充水分的条件下, 情况就会变得更糟。

3.3 施工质量因素

施工质量因素对于裂缝的形成也有很大的影响。主要涉及到的施工环节是混凝土浇筑。在混凝土浇筑过程中, 要考虑到温度等因素, 需要对混凝土结构及时补充水分。另一方面, 要根据设计图纸上标注的最大荷载控制好浇筑的量, 严格按照设计要求进行浇筑。另一方面, 在对模板进行绑扎时, 也要做得规范些, 如果绑扎的不牢, 也会导致裂缝的产生。

3.4 原材料质量因素

原材料质量是另一个关键因素。混凝土材料的水热化值、稠性等等性质都会影响到是否会产生裂缝。原材料质量好, 可以增强其自身硬度, 对于荷载以及拉应力的承受效果也就更好, 因此, 原材料质量因素在裂缝的产生问题上影响重大。

4、裂缝控制措施

4.1 严把设计关

在设计时, 要统筹考虑多种可能遇到的因素。另一方面, 应当重点考虑建筑物混凝土结构的整体刚度, 以提升整个建筑的荷载能力。此外, 还需要考虑到建筑物可能发生的不均匀沉降问题。当不均匀沉降发生时, 会产生相应的压应力与拉应力, 且会导致建筑结构在温度应力的抵抗上能力下降, 因此, 在对建筑的设计时需要准确的计算建筑的荷载能力并对可能发生的意外以及不可控因素进行预判, 增加设计的科学性与合理性。

4.2 严把选材关

在选材时, 要对混凝土材料的质量进行严格把控。在一般情况下, 对于大体积的混凝土应采用水热化值低的粉煤灰水泥或者矿渣水泥。同时, 为了能进一步改善水泥浆的稠度, 提高混凝土的拉伸度, 可以适量添加盐水防裂剂等外加剂。除此之外, 还应当严格按照国家标准, 根据适宜的砂率进行骨料的选择和优化处理。相关的管理人员需要对选购的材料进行核查, 要保证好材料的质量。

4.3 严把施工关

施工环节的好坏对于建筑的质量有很大的影响。因此, 需要提高施工技术, 并对施工人员的施工规范以及施工质量进行监督。在混凝土的浇筑过程中, 也要考虑到气温、风速等因素, 当面对高温环境时, 施工人员应当选择分层浇筑的方法, 借助浇筑面自身的散热功能削弱高温带来的影响。此外, 可以埋设水管, 这样既能进行物理降温, 又可以保持混凝土结构的水分, 一举两得。在浇筑过程中, 施工人员还应该考虑到钢筋结构的位置问题, 要保证钢筋结构不受混凝土浇筑工作的影响, 使得整个建筑的稳定性得到提升。例如, 建筑结构通常属于大体积混凝土, 建筑结构的梁和楼板的混凝土强度应当保持一致, 宜选用中级。在建筑结构的墙和柱的混凝土等级高于梁和板时, 节点核心区的混凝土强度的等级应当与柱和墙保持一致, 在梁和柱混凝土强度等级不同的情况下节点的做法见图1.现浇梁与楼板的混凝土强度等级应当保持一致性。在柱和墙的混凝土强度等级大于梁和板的混凝土强度时, 节点核心区的混凝土强度等级应与柱和墙相同, 梁和柱混凝土强度等级不同时节点的做法见图1.

4.4 预应力与结构设计

在最近几年的现场状况来看, 预应力结构设计应考虑到建筑物的几何结构的尺寸、预应力筋的用量以及预应力结构抗裂程度要求。在一般情况下, 在设计时取梁长的1/15, 在现有设计与施工水平下, 一般用1/18~1/20, 既可以减少用钢量, 还能减少结构自重。例如, 建筑结构的平面布置, 应当确保建筑结构平面布置的规则性, 避免平面布置形状出现突变的情况。在平面存在凹口时, 应当在凹口部位的边缘设置拉梁, 凹口周边的楼板应当适当的加厚并且对配筋进行强化, 楼板的负筋应当拉通。此外还应该按照相关规范和要求对建筑结构的长度进行控制, 在建筑结构的长度超过相关规范规定的数值时, 地下部位设置后浇带, 地上应设置膨胀加强带。后浇带通常设置在梁和楼板的1/3宽的位置, 宽度应当在800~1000mm范围内。加强带宽度一般为2000mm, 带两侧布置密孔钢丝网, 以此将带内混凝土与带外混凝土分隔开, 钢丝网垂直布置于上下层 (或内外层) 钢筋之间, 并用钢筋加固。膨胀加强带带内增设15%水平温度钢筋, 水平温度钢筋均匀布置在上下层, 内掺12%的膨胀混凝土后, 且混凝土强度等级提高一级。后浇带及加强带的设置应当将梁、墙和板完全的分开, 钢筋仍然应该连续的配置。在房屋长度超过规定的的数值比较大的情况下, 应当进行变形缝的设置。在建筑物群房和主楼的高度相差比较大的情况下, 需要在主楼和群房之间进行沉降缝或者是后浇带的设置, 这样能够有效的避免或者减少因为基础沉降而导致的裂缝的产生。

5、结语

由于建筑物和人们的生产生活息息相关, 因此, 建筑物质量的高低直接影响了人们的生命与安全财产的保障度。建筑结构的裂缝作为建筑物质量与安全性能的一大重要威胁, 需要我们采取相应的措施, 统筹考量可能引发裂缝的因素, 对其加以控制。在建筑施工设计环节, 提高设计的科学性与合理性, 对一些标准参数有一个较好的估量。此外, 在建筑施工过程中, 要加强管理, 提高施工的质量, 在选材与施工工艺的选择上把好关。总而言之, 相关施工单位应该根据裂缝的不同类型, 采取与之相对应的合理解决方案, 把安全隐患降到最低, 保障好人们的人身安全。

参考文献

[1]徐洪亮, 李俊。谈如何控制混凝土的裂缝[J].工程科技。

[2]董春玲, 李兴凯。浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].工程科技。

[3]李广和。论现浇混凝土施工裂隙原因分析及预防措施[J].城市建设理论研究, 2011, 8.

随着工程施工技术的不断发展,在住宅建设中,用现浇楼板形式替代预应力空心板楼面形式,解决了预应力空心楼板拼缝纵裂的质量通病,加强了结构的抗震性能。但在相当一部分现浇楼面结构中,在边跨板面出现顺板外缘裂缝,在房屋角部板面往往出现呈等腰三角形的45°斜裂缝等。现浇钢筋混凝土楼板裂缝,已成为住宅工程最严重的质量通病之一。引起建筑裂缝的因素是多方面的,笔者就现浇钢筋混凝土板裂缝产生的原因进行分析,并提出防治对策,供大家参考。一、 裂缝现状1、 裂缝种类①、温差裂缝:由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝。此类裂缝都集中于屋面板和建筑物上部楼层的楼板上。②、收缩裂缝:混凝土在凝结、硬化过程中,由于材料自身收缩而形成的裂缝。③、结构裂缝:虽然现浇板承载力均能满足设计要求,但由于预制多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突出处,往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等。④、构造裂缝:现浇楼板厚度一般为80~100mm,住宅设计中将PVC电线管均敷设在楼板内,使凡有PVC管处的混凝土保护层减薄,易出现构造裂缝。2、 裂缝形式①、斜裂缝:斜裂缝常出现于墙角,特别是建筑物端部最后一间,呈45°状。②、纵、横向裂缝:沿楼板纵、横向出现,一般于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位,或直线或折线状。③、不规则裂缝:裂缝出现部位、形状无规则,成散状或龟裂状。④、贯穿或不贯穿裂缝:绝大多数裂缝出现在楼板表面,为不贯穿裂缝。极个别裂缝从板面一直裂到板底,呈贯穿状。3、 裂缝出现时间收缩裂缝属早期裂缝,一般出现在混凝土浇筑后的1个月中;构造裂缝属于中期裂缝,一般出现在6个月以后;温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝,一般1~2年后出现。二、 裂缝原因分析1、 设计方面①、楼板厚度:楼板厚度虽能满足承载力要求,但随着住宅开间和厅面积的增大及不少房产开发商取消了传统的在现浇楼板表面铺30mm细石混凝土地坪,致使楼板厚度不能满足构造要求。②、配筋计算:不少设计单位仍按照单向板计算方法来设计配置楼板钢筋,支座处仅设置分离式负弯矩钢筋。由于计算简图与实际受力情况不符,单向高强钢筋或粗钢筋使混凝土楼面抗拉力不均,局部较弱,无筋处易产生裂缝。部分设计单位对现浇楼板构造筋配置不重视:墙角无放射筋、薄弱环节无加强筋、负弯矩处钢筋配置不够。③、混凝土强度等级:预制多孔板改为现浇楼板后,大部分住宅工程都采用预拌混凝土浇捣,但有些设计单位选用的楼板混凝土强度等级过高,使水泥用量增加、水化热加大,从而加速产生混凝土温差裂缝和收缩裂缝。④、板内布线:现浇楼板内暗敷PVC电线管,有的甚至两根电线管交错叠放,管道上口混凝土保护层超薄,混凝土抗拉强度减弱。2、 施工方面①、盲目赶工期:为抓进度、赶工期,楼板混凝土浇捣完,尚未到达规定强度,即已上人操作,并堆放施工荷载,使楼面混凝土受到损伤。②、养护马虎:混凝土浇捣完后未进行表面覆盖和浇水养护或养护时间不足,导致混凝土表面失水过快,由收缩产生拉应力,造成表面裂缝。③、支模拆模:模板支撑立杆与楼面接触部位没有设楔子,使混凝土在浇捣过程及成型后局部变形,导致裂缝产生。底模拆模时间过早,混凝土受到内伤。④、钢筋未设撑脚:楼面支座处负弯矩配筋未设置撑脚,施工人员踩在负弯矩钢筋上,使钢筋下沉,混凝土保护层厚度增加,楼板有效截面高度h0减少。⑤、振捣不当:平板式振动器过度振捣楼板混凝土,造成粗骨料下沉,板面出现砂浆层,混凝土强度降低,也易出现干缩裂缝。3、 材料方面①、混凝土坍落度过大:为了保证预拌混凝土的可泵性,部分楼板混凝土坍落度设计过大,导致混凝土流动性增加。②、混凝土配合比不当:为满足工期要求,加快施工进度,施工单位常将柱、墙、梁板混凝土改为同一强度等级,并一次性浇捣,从而造成楼板混凝土配合比不当及提高了楼板混凝土强度等级。③、外加剂、掺合料掺量过多:预拌混凝土中粉煤灰、矿粉等掺量过多,使混凝土早期强度偏低,抗拉强度达不到要求。④、原材料质量波动:混凝土搅拌站在混凝土生产前,未对原材料进行严格检验复试。个别水泥、外加剂、掺合料质量波动,粗、细骨料含泥量超标,甚至使用细砂、特细砂,严重影响混凝土质量。⑤、混凝土供应间歇时间长:由于受道路交通制约等方面原因,不能保证混凝土连续浇捣,加之现浇楼板施工冷缝的增多,给裂缝以可乘之机。4、 裂缝产生的主要因素经过对各种影响因素的对比分析,引起现浇钢筋混凝土楼板裂缝的主要影响因素如下:①、混凝土温度变形和收缩变形引起的裂缝:钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共处于同一个大气环境中,当环境温度和湿度变化时,这些混凝土构件相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体形上的差异,板的体积与表面积的比值较小,混凝土的收缩变形较大。具体地说,在水平方向上楼板的收缩变形一般均超前于(或大于)梁、柱、墙,使板内出现拉应力,梁内出现压应力。另外一个方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下,经热涨和冷缩的反复作用,它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板将产生较大的主拉应力。以上两个作用力的叠加,在对板形成最不利状态的时候,当板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度,并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候,楼板内就会产生裂缝。裂缝的位置取决于两个因素,一是约束,二是抗拉。对楼板来说约束最大的位置在四个转角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束也最大,同时沿外墙转角处因受外界气温影响,楼板属收缩变形最大的部位;一般来说板内配筋都按平行于板的两条相邻而设置,也就是说转角处夹角平分线外的抗拉能力最薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处,而且呈45°斜向放射状。②、混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料:当前工程施工中现浇钢筋混凝土楼板的混凝土普遍采用泵送混凝土,其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大,石子粒径又较小,为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现局部应力集中,若外墙转角处楼板只按老规矩配筋,已经不能适应这种变化了的条件实况,很容易产生裂缝。如果对混凝土养护不当,也会产生干缩裂缝。③、楼板内埋设电线套管,特别是近些年来普遍推广使用PVC管代替金属管以后,使板内有效截面受到不同程度的削弱(以板厚100mm为例,若埋设直径20mmPVC电线套管,而该管垂直于板跨方向铺设时,则该处混凝土受拉截面减少1/5),又因该管与混凝土的线胀系数不一致,粘结效果差,这是沿电线管埋设方向就可能因为应力集中而出现裂缝。④、由于施工措施安排不当,楼板近支座处负责弯矩钢筋常常被操作人员踩踏下沉,又没得到及时纠正,使其不能有效发挥抵抗负弯矩的作用;更有甚者,个别施工单位为了迎合发展商不合理的工期要求,片面地追求施工进度,楼板混凝土还没有足够的强度,就迫不及待地上人操作和堆重载,使其产生过大的变形,导致裂缝产生等等。三、 裂缝控制措施1、 设计方面①、按双向板配筋:为使楼板计算简图与实际受力情况一致,现浇楼板应按双向连续板计算配筋。为减少开裂,宜采用双面配筋,增加表面配筋量。楼板最小配筋率 ,且应采用细直径螺纹钢筋。②、增加楼板厚度:考虑到楼板双面配筋,并且楼板内暗敷电线管线较多,再加上楼面上30mm细石混凝土地坪常被取消等因素,现浇楼板厚度应为120mm。③、控制混凝土强度:多层、小高层住宅楼板预拌混凝土强度应≤C30,高层应≤C35。④、加强构造配筋:为克服墙角45°斜裂缝,应在墙角配置放射筋(特别在建筑物端部),长度大于1/3跨(不少于1.5~2.0m)。上部支座处负弯矩钢筋宜每隔1根设置1根通长筋,以抵抗板中裂缝及端头裂缝。除受力筋满足要求以外,分布筋间距应适当加密,间距150~200mm。使楼板受力均匀,增强混凝土抵抗温度、干缩变形能力。当选用冷轧扭钢筋时,最小配筋率应满足规范要求。⑤、管线敷设:预埋电线管位置应设置在楼板上下两皮钢筋当中,严禁两根管线交错叠放,可采用接线盒方式。当楼板厚度较薄时,应在管线外侧增加钢丝网。2、 施工方面①、合理确定时间:按科学规律安排施工工期与进度计划。楼板混凝土浇捣完成后,其强度未达到1.2N/mm2,施工人员不得在楼面操作及堆载材料。②、严格养护:楼板混凝土浇捣完毕后,根据当时室外气温,确定养护方案。冬、夏季节,应采取混凝土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完成后12h内,必须进行浇水养护。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,浇水养护不得少于7d;对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,浇水养护不得少于14d。③、控制拆模时间:模板的周转配置,应考虑到规定的拆模时间,跨度大于2m,小于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%,当跨度大于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的100%,防止过早拆模引起的混凝土损伤。同时,模板支撑立杆下部与楼面接触部位应设楔子顶紧,防止混凝土在浇捣过程中变形。④、控制负弯矩钢筋位置:在楼板负弯矩钢筋处设置撑脚和马凳,楼面钢筋上设置跳板,严禁在混凝土浇捣过程中踩踏钢筋,确保负弯矩钢筋的正确定位。3、 材料方面①、合格确定混凝土的配合比和坍落度:在混凝土配合比设计时,应全盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生。坍落度应适当控制,不宜过大,多层和小高层小于140mm,高层宜小于180mm,尽可能较少混凝土的流动性。应选用高等级低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热。②、严格控制混凝土掺合料掺量:混凝土掺合量的掺量比例应合理,以保证混凝土早期强度,提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比,最大用水量应<180㎏/m3。③、严格原材料检验试验:在拌制混凝土之前,必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试,不合格的材料不得使用。④、保证混凝土连续浇捣:在配备混凝土运输车辆时,应充分考虑交通路况的影响,确保混凝土浇捣的连续性,减少施工冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间过长时,应采取接浆处理等应急措施。4、 裂缝防治对策①、要与设计商榷,在采用商品混凝土泵送施工的条件下,处于墙转角处房间内的现浇钢筋混凝土楼板,建议适当增加配筋以提高楼面混凝土的抗拉能力,如适当增加板厚;提高板的配筋率;采用“细筋密筋”配置等方法。由于受到不同条件的限制,以上方法可选择采用。②、提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角的内墙面,可采用加贴保温隔热材料的办法,使温差对楼板变形带来的影响减少到最低限度。③、楼板内PVC电线套管只允许平行于楼板受力方向(或双向板的短边方向)埋设,埋在楼板内的PVC电线套管上下部应加铺宽度不小于40mm的钢丝网片作为补强措施。④、有条件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如可将端跨设计成简支板的形式,即楼板与梁之间设置施工缝隔离。⑤、严格施工管理,浇捣楼板混凝土时铺设操作平台,防止施工操作人员直接踩踏上层负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋维护,随时将位置不正确的钢筋进行复位,确保其位置准确。⑥、设计楼板底模及支架时,应充分允许考虑能够满足承受各种可能的施工荷载的需要。混凝土浇捣后必须留有足够的养护时间。除非采用针对性的技术措施,否则只有当混凝土强度大于12MPa时,才可允许其上进行各项施工作业活动。⑦、加强混凝土的养护监督。混凝土应在浇筑以后12h内进行覆盖和浇水,当气温在20℃左右时每天应浇4次;气温在25℃以上时应浇6次;气温低于5℃时,应停止浇水改用塑料薄膜或草袋覆盖养护,以防治温度收缩裂缝产生。养护时间最短不少于7天。

地下混凝土裂缝控制研究论文

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混凝土的施工裂缝问题 摘要:混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病,本文主要分析了混凝土裂缝产生的原因和施工温度的关系,以及应采取的措施。 关键词: 混凝土 温度应力 裂缝 控制 一、混凝土的裂缝 混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全,它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度小于0.3mm;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度小于0.2mm。 对于地下或半地下结构,混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1-0.2mm时,虽然早期有轻微渗水,但经过一段时间后,裂缝可以自愈。如超过0.2-0.3mm,则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝,将大大影响结构的使用,必须进行化学灌浆加固处理。 大体积混凝土施工阶段还会产生温度裂缝,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,但受拉力却很小,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。这种裂缝的宽度在允许限值内,一般不会影响结构的强度,但却对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制。 二、产生裂缝的主要原因分析 1.水泥水化热 水泥在水化过程中要释放出一定的热量,特别是大体积混凝土结构断面较厚,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 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,这对混凝土是极为不利的。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,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。影响混凝土收缩,主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺(特别是养护条件)等。 三、混凝土材料要求 混凝土所选用的原材料应注意以下几点: 1.粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量 2.水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是,水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大,在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象,不仅影响施工速度,同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间,使混凝土水灰比改变,而在掏水时又带走了一些砂浆,这样便形成了一层含水量多的夹层,破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关,用水量多,泌水性大;且与温度高低有关,水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外,还与水泥的成分和细度有关。所以,在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种,并应在混凝土中掺入减水剂,以降低用水量。在施工中,应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处,用振捣器振实后,再继续浇筑上一层混凝土。四、混凝土的浇筑 浇筑方案除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常采用的方法有以下几种: 1.全面分层 即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。采用这种方案,适用于结构的平面尺寸一般不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。 2.分段分层 混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。 3.斜面分层 要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。 五、混凝土养护时的温度控制 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。温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下两点: 1.混凝土拆模时,混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。 2.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℃。 参考文献: [1]张平均.低成本高性能混凝土(LC-HPC)的研究与应用[D].武汉理工大学,2004. [2]王甲春,阎培渝.混凝土绝热温升的影响因素[J].混凝土与水泥制品,2005,(3 -混凝土裂缝产生的主要原因是温度和湿度的,混凝土在施工阶段常受外界气温变化的影响。混凝内部温度为水泥水化热的绝热温度和浇筑温度二者的叠加值,其中浇筑温度与外界温有直接关系。一般而言,外界气温愈高, 混凝土在硬化期间水泥放出大量水化热,混凝土的浇筑温度也愈高,当气温下降,会大大增加外层混凝土混凝土内部的温度梯度,造成温差和温度应力,使大体积混凝土出现裂缝。 为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。 控制温度的措施如下: (1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量; (2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度; (3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热; (4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温; (5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度; (6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施; 改善约束条件的措施是: ①合理地分缝分块; ②避免基础过大起伏; ③合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露; 此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。 在混凝土的施工中,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。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。 为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂,其主要作用为: (1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。 (2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。 (3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。 (4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。 (5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。 (6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。 (7)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,减少碳化收缩。 (8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。 (9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。 许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。 实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。 温度应力观点出发,保温应达到下述要求: ①防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。 ②防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。 ③防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。 混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。 适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。 从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。 总之,混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施要靠我们多观察、多比较,具体施工中出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。 混凝土裂缝处理施工技术探讨 摘要:分析了混凝土裂缝产生的原因,为了保证现浇混凝土效果和耐久性,除了正确合理的设计以外,必须严格提高施工技术水平,裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的镑蚀、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。 关键词:混凝土;现浇;裂缝;质量 混凝土,简写为“砼”,是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土。它广泛应用于土木工程。按使用功能分主要有:结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。按施工工艺分主要有。离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有:素(即无筋)混凝土,钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有;干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。 1混凝土裂缝产生的原因 混凝土产生裂缝的原因有多种,但根本原因是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度。具体可归结为温度和湿度变化、外荷载产生的变形过大和施工方法不当这三种原因。具体类型有; (1)水泥干缩产生的裂缝。这种裂缝出现在混凝土的表面,比较细小。水泥是水硬性材料,具有干缩性,在硬化初期如果养护不当造成水份不足则可能产生裂缝。 (2)温差变化,由热胀冷缩效应引起的裂缝。这种裂缝一般出现在温差变化较大的环境及面积或长度较大,而又未在适当的部位留设伸缩缝的构件或结构上。 (3)应力集中引起的裂缝。这种裂缝一般出现在混凝土板的阴阳转角处或支座处。是由于板面负弯矩钢筋配筋不足或钢筋粗而间距过大造成的。 (4)使用不当造成过载,变形过大引起的裂缝。这种裂缝通常出现在混凝土受弯构件的受拉区。 (5)张拉力引起的裂缝。在预应力钢筋混凝土构件张拉后的放张过程中,如控制不好则可能造成裂缝。这种裂缝一般出现预应力构件的端部或板的上表面角部。 (6)不均匀沉降引起的裂缝。由于地基的不均匀沉降造成基础或圈梁、大粱及其它构件拉力过大而出现裂缝。 (7)施工中,在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝。 (8)加荷过早产生的裂缝。施工时因拆模过早,混凝土强度未达到设计要求而提前加荷。使构件过载而出现裂缝。 (9)施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝。 (10)混凝土预制构件,在脱模、运输、堆放、起吊过程中因各种原因使构件受压区处于受拉状态,都可能使构件产生裂缝。 2混凝土裂缝产生的危害 混凝土是多组分复合材料,在温度和湿度变化的条件下。硬化并产生体积变形。由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成骨料与水泥粘结面或水泥本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝,我们一般称微裂。这种微细裂缝的分布是不规则的,互不连贯,但在荷载作用下或进一步产生温度变化,养护不到位失水干缩的情况下,裂缝开始扩展,并逐渐互相连通,从而出现较大的肉眼可见裂缝,成为宏观裂缝,严重的形成楼板上下贯通缝,这就成为有害裂缝。这样的裂缝将对结构的承载力,防火性、抗渗性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性能产生严重的危害。 化学侵蚀,冻融循环、碳化、钢筋锈蚀、碱集料反应等,都会对混凝土结构体产生破坏作用。这些破坏作用的发生或进行的快慢,除了受混凝土自身材料性质的影响外,裂缝就是一个重要的影响因素。一般从结构拆模到装修完成,要经过2~3个月的时间,有的大型工程还要跨年施工。这时空气中的CO2、SO2气体及雨水等就会顺着裂缝进入混凝土内部,促成钢筋锈蚀的加快,碱集料反应及碳化速度的加快进行;从而引起耐久性的下降和缩短建筑物的使用寿命。 3混凝土裂缝裂缝处理措施 混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法。混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。 3.1表面修补法 表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对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。3.2灌浆、嵌逢封堵法 灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的,常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。 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;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。 3.3结构加固法 当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取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。 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,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换人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。 3.5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。 3.6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。

现浇混凝土施工裂缝原因分析及预防措施论文

混凝土是一种非匀质材料,脆性较大,具有较高的弹性模量、较低的抗拉强度,加之外部因素的影响,使现浇混凝土裂缝产生的原因较为复杂。总结许多工程实际,多数裂缝发生在混凝土拌和物的初凝到终凝这段时间内,其表面症状也不一。不同结构构件的裂缝成因也就不一样。

一、混凝土裂缝产生的主要原因有:

1、温度变化大,在混凝土内部产生拉应力,产生温度胀缩裂缝。2、湿度不匀引起表面干燥收缩,开成裂缝。

3、混凝土中掺加外加剂的碱骨料反应,产生内部应力膨胀开裂。、4、混凝土表面塑性收缩引起裂缝。

5、浇筑过程中,振捣不足或过度振捣使混凝土产生离析和泌水,在表面形成水泥含量较多的水泥浆层,水分蒸发,易形成收缩裂缝。

6、混凝土配合比不良,胶—骨料过大和砂率过大,混凝土本身缺少抵抗温度,干缩变形的.骨架作用,容易开裂。

7、养护不当是造成现浇混凝土裂缝的主要原因,过早养护会影响混凝土的胶结能力,过迟养护,混凝土表面游离水蒸发过快,水泥缺少必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,产生裂缝。

8、在施工中混凝土未达到规定强度过早拆模;在混凝土未达到终凝时间就上荷载,施工中不注意钢筋的保护,钢筋移位,后浇带未按设计规范要求施工等都可能造成混凝土的裂缝。

二、裂缝预防控制措施

从上面的分析可以看出,很多因素都会导致混凝土产生不同程度的裂缝,因此必须采取多种措施加以控制。

(一)混凝土的制作

1、材料的选用;

(1)对于大体积混凝土应采用水化热低的矿渣水泥、粉煤灰水泥。

(2)掺加适宜的外加剂,如添加碱水防裂剂,改善水泥浆的稠度,提高混凝土的抗拉强度。

(3)精细骨料的选择,采用适宜的砂率。

2、搅拌技术措施:

(1)各种材料称量准确。

(2)严格控制水灰比,混凝土应充分搅拌。

3、混凝土的运输:

(1)采取的混凝土运输方式,应当严格掌握混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间,不得超出规范的要求和试配的初凝时间。

(2)对商品混凝土应就近选择搅拌站,并向搅拌站提出具体的技术要求,包括施工部位、强度等级、坍落度及允许偏差,有无早强及缓凝要求、初凝时间、浇筑速度等。

4、混凝土浇筑

对不同的混凝土构件,应有针对性的采用相应的浇筑工艺,浇筑大体积混凝土首先应制定详细的浇筑施工方案。采取切实可行的措施。

(1)合理的分缝分块,安排合理的浇筑顺序。

(2)热天浇筑混凝土时分层浇筑,减小浇筑厚度,利用浇筑层面散热。

(3)在混凝土中埋设降温水管,通入冷水降温。

(4)合理安排浇筑顺序,避免过大的高差和侧面长期暴露。

(5)注意控制钢筋位置,防止钢筋位移造成混凝土保护层过大而开裂。

浇筑薄形构件时,控制措施尤为重要:

(1)严禁在浇筑时在混凝土中任意加水。

(2)尽量避免中高温天气施工。

(3)浇筑时及时移动混凝土布料管,以防止出料口处混凝土过于集中。

(4)使用合适的振捣设备,在浇筑前,应将基层和模板充分湿润,振捣时避免过度或不足。

(5)混凝土振捣完后,先用木刮刮平,在初凝时,用木抹子做第一次抹压,要求加力较大,使面层充分达到密实。在混凝土终凝前进行二次抹压,抹压力应比第一次抹压力较大,使混凝土面层再次充分达到密实。

5、混凝土的养护措施

(1)及时养护,应在浇筑完后12小时内对混凝土加以覆盖保湿养护。根据采用水泥品种不同,确定养护时间,洒水养水应以保持混凝土处于湿润状态为宜。

(2)薄膜布养护应在振捣二次抹压后立即塑料薄膜严密覆盖,保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护,同时辅以洒水养护。

(3)蓄水养护,对大面积楼板可采用此方法。

(4)冬期浇筑混凝土后,应采用适宜可行的养护方法,但总归要保证混凝土的环境温度。如蓄垫法养护覆盖式养护、暖棚法养护、电热法养护等。

三、工程实例

我单位施工的温州大厦工程,建筑面积达53600㎡,箱形基础,框剪结构,筏板厚1.2米,防水板厚0.4米,楼层板厚120——200㎜,板跨度5—9.5米不等,由于严格采用合适的混凝土裂缝控制措施,裂缝产生极少。特别是筏板、防水板控制措施得力,没有产生裂缝,200㎜厚大跨度现浇板采用薄膜覆盖与洒水综合养护,没有一处裂缝。

四、结束语

以上对现浇混凝土施工裂缝原因分析及预防措施的采用能够很好的解决这一施工质量通病问题,而关键在于我们在施工中如何去贯彻执行,是否有可靠、健全的制度去规范。

墙体裂缝检测的论文

浅谈外墙渗漏产生原因及防治措施论文

摘要: 随着全国各地住宅工程从规模到数量的发展,住宅工程房屋出现的墙体裂缝和外墙渗漏等问题也日益成为社会各界关注的焦点之一,这与普通老百姓的日常生活息息相关,直接关系到广大人民群众的切身利益;一幢住宅工程的建成是多方责任主体集体劳动的结果,其工程质量只有经过多方的努力,有关墙体开裂等质量通病才能得到根本的改观,现就多层砖混结构住宅易产生的几种墙体裂缝及外墙渗漏的原因和控制方法及防治措施作一简述。

关键词: 建筑 墙体裂缝 外墙渗漏 原因 防治

近年来,各种轻质砌块等新型墙体材料得到广泛使用,但由于设计与施工对砌块性能的了解不够以及生产监管力度不到位,致使墙体开裂渗漏问题较多。为此,有必要对新型墙体材料的特性进行研究分析,并采取合适的设计和施工方法加以防治,确保工程质量。

一、墙体裂缝的分类及产生原因

墙体裂缝是由于受地基不均匀下沉和温度变化的影响以及墙体局部受压承载力不足等原因致使砖砌墙体表面产生一些不同性质的裂缝的统称。裂缝一般分为:

1、斜裂缝常发生的部位一般在纵墙的两端,多数裂缝通过窗口的两个对角向沉降较大的方向倾斜,并由下向上发展。产生的原因主要是由于地基不均匀下沉变形,使墙身承受较大的剪切力,当结构刚度较差,施工质量和材料强度不能满足要求时,造成了砌体受主拉应力的破坏而引起;

2、水平裂缝一般发生在窗间墙的上下两对角处成对出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上。产生原因主要是地基不均匀变形或沉降缝处理不当;某沉降单元上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力而产生裂缝,上宽下窄;竖向裂缝一般产生在纵墙的顶层或底层窗台墙上,产生原因主要是墙体的两端沉降值较大,中间沉降数值小,使墙体的顶层或底层窗台中间受拉所产生;

3、顶层墙身的裂缝主要为“八”字缝:主要位于建筑物顶层墙体东西两端的一至两个开间内,严重时可发展到房屋的1/3长宽内,是墙体裂缝最常见的一种。内外纵墙、横墙均可能发生,裂缝一般由两端向中间升高,呈对称形,裂缝宽度一般是中间大,两端小。主要产生原因是由于砼和砖砌体两种材料膨胀系数的差异而受温度变化的情况下纵墙因不能自由伸缩或地基不均匀变形而引起;

二、外墙渗漏的原因分析;

1、钢筋混凝土框架填充墙的渗漏:

框架填充墙渗漏主要发生在填充墙与框架梁、柱的接壤部位,特别是顶楼屋面梁底与砖墙砌体顶面接触处,是裂缝和渗漏的多发部位。这是因为混凝土和砖砌体这两种材料的温度线膨胀系数不同,混凝土的线膨胀系数比砖砌体大一倍左右,在相同的温度下由于混凝土和砖砌体的变形值不同,因而在接壤部位就会产生裂缝,因此雨水在风压作用下沿裂缝会渗入屋内。而顶楼钢筋混凝土的屋盖与邻接的墙体存在着较大的温度变形差,且屋面梁底与砖砌体接触处即无钢筋连接,又不易填嵌密实,在外界温度变化、湿度变化、砌体收缩等因素的不断作用下很容易出现裂缝,形成渗水通道。

2、外墙抹灰层及装饰面砖裂缝的渗漏:

导致这种外墙渗漏的主要原因有抹灰砂浆中所用的砂含泥量较大,颗粒较细,在施工搅拌时用水过多或外加剂掺量不正确,使砂浆的孔隙率增大,这样不但降低了抹灰砂浆与墙体的粘结强度,还容易使抹灰层出现大量的干缩裂缝。还由于砌体质量差,引起外墙抹灰层厚度太厚,造成开裂、起壳、脱落等现象。可见外墙抹灰渗漏主要是由抹灰砂浆的配制,抹灰操作和结构质量等施工质量方面的原因造成。同时,还有外墙装饰面砖缝渗漏,一般是由于饰面工程施工不细致,大小不一,嵌缝的水泥浆不饱满、不压实,还有的粘结层水泥浆太薄不按规范要求施工等。使所用的材料起不到应有的防水作用。

3、外墙铝合金和塑钢窗框四周的渗漏;

外墙窗框渗漏主要集中在窗框顶部、窗台和窗框两侧边与外墙接壤部位,尤其以窗台的渗漏最为严重,喷淋式试验检查渗水部位显示,外墙雨水是因窗框与外墙抹灰层之间的裂缝而渗入室内。

4、给排水管道安装引起的渗漏;

UPVC在进行安装时施工人员通常只重视管道连接处的`密封性,安装后的牢固性和外观的整体效果等,而对穿越外墙进入室内的管道,穿墙部位处的洞口修补不够重视。

三、墙体裂缝的预防方法和防治措施

砖混结构由于地基不均匀沉降或温度变化引起的一般性裂缝(除严重开裂外)虽不危及结构安全和使用,但往往会被人们所忽视。致使这类裂缝成为多层砖混结构住宅工程质量中的通病之一,形成隐患。当受到地震或其他菏载的作用下容易提前产生破坏。

1、地基不均匀沉降的产生是由多方面原因造成所发生,预防和防治应从如下方面入手:

(1)从地质报告入手,确保其真实性和可靠性。地质勘探报告的真实性如何,对多层住宅楼的沉降量发生大小关系很大,工程所处的地质性质,地下水位和土工试验情况出据的报告,一定要准确来不得半点虚假。

(2)从设计入手,采取多种措施,增强多层住宅的基础刚度和整体刚度。

2.1建筑措施:多层住宅的平面应力求简单,规则整齐,尽量避免形状复杂,阴角偏多,避免建筑物显著的高差和荷载差异。

2.2结构措施:控制建筑物的长高比。长高比是保证砖混结构建筑物刚度的主要因素。长高比偏大的建筑物,调整地基不均匀变形的能力就差。相反,若将建筑物长高比控制在一定的范围内它就有调整地基不均匀变形的能力。实践证明,建筑物的长高比控制宜在2.5-3之间,可减少建筑物的相对弯曲,一般不易出现裂缝。

2.3地基和基础的加强措施:

多层住宅的地基基础设计必须以控制变形值为主。设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。在建筑物体形复杂、纵向刚度较差时,软土地区基础的最终沉降量必须控制在150mm以内,偏心距应当控制在15%以内

2、从加强施工过程和加强管理入手,切实提高施工质量

砌体工程的质量好坏,主要反映在砌体的强度和整体性是否符合设计要求,外观是否平顺、整齐、美观。而砌体的强度、整体性和外观取决于砌体所使用的材料质量和砌筑技术的优劣。砌筑工程是一个综合的施工过程其施工质量是防止墙体开裂的重要保证条件之一。

四、外墙渗漏的防治对策

1、必须重视外墙防水设计

目前,工程设计施工图中关于外墙防水方面的内容几乎为空白,在整个设计图纸中既外墙防水构造详图,又无有关这方面的施工说明,使施工单位无所适从,外墙防水设计疏忽遗漏是房屋工程设计中普遍存在的问题。

2、严格控制外墙施工质量

为保证外墙砌体质量,砌筑用砖和砂浆的质量及强度等级必须符合设计要求,一般宜用混合砂浆砌筑(基础以上)。砌砖前应提前一天把砖浇水湿润,使砖的含水率达到20%左右,墙体砌筑时灰缝的厚度、饱满度及墙体的垂直度和平整度均应符合规范要求。框架填充墙砖砌体与梁接壤部位必须按设计与构造要求配置拉结筋,框架梁底与砖墙顶面接触处应待墙体自然沉降稳定后(不能少于一周),再用斜砖挤浆封堵密实。

3、外墙铝合金、塑钢窗框四周的防渗处理

铝合金、塑钢窗框四周要采用松散材料(如矿棉条、玻璃丝棉条等)或化学泡沫剂,进行分层密实封填,外墙抹灰时窗洞外侧靠框边处必须预留深5mm,宽5—8mm的槽口,以保证密封胶的粘结性和密封性。填嵌密封材料的槽口基层必须干燥并清理干净,密封胶应均匀地填满槽口,表面不得有缝隙、气孔等。

4、外墙细部防渗处理

外墙细部防渗处理包括给排水管道穿墙部位的洞口修补、外墙立管固定处的防水密封处理等。

5、建议在外墙喷涂防水剂进行防水

6、加强对楼宇外墙的保护

为防止新建楼宇在室内装修时导致外墙渗漏,在交付工程时,应书面建议楼宇管理部门制定必要的预防措施以规范各业主的装修行为。

浅谈砌体结构裂缝产生的原因与防治摘 要:砌体结构的房屋在中小城市建筑物中占的比例较大,分布较广,而砌体结构中的一般细小裂缝由于不危及使用,往往被人忽略。但这些裂缝在较长时间内还不稳定, 降低了建筑物的抗震能力,在地震时容易引发墙体破坏,甚至墙体倒塌,必须重视解决。本文根据本人几年的施工经验,提出自己对砌体结构裂缝产生的原因及其防治的浅显建议。关键词:砌体结构 裂缝 地基沉降 整体刚度 伸缩缝 温度裂缝1 前言虽然现在砼结构和钢结构发展十分迅速,但是由于其成本高,施工工艺复杂,大型设备较多,在现阶段的城市发展中,不可能在中小城市及县城中大规模发展,而砌体结构的材料来源广泛,施工设备和施工工艺较简单,可以不用大型机械,能较好地连续施工,还可以大量地节约木材、水泥和钢材,相对造价低廉,因而得到广泛应用。但是由于砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能较差,并且由于设计、施工以及建筑材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多,其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的美观,而且还造成房屋渗漏,甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性,也会给房屋使用者造成较大的心理压力和负担。在很多情况下,裂缝的发生与发展还是大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。2 砌体结构裂缝产生的原因及防治措施引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,大体上有设计上对房屋的构造处理不当,地基的不均匀沉降,收缩和温度的变化,施工质量不合格、使用的建筑材料不合格等。2.1 设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝有一些砌体结构的房屋的设计是套用图纸,应用时未经校核;有时参考了别的图纸,但荷载增加了或截面减少了而未作计算;有的虽然作了计算,但因少算或漏算荷载,使实际设计的砌体承载力不足;有的虽然进行了墙体总的承载力计算,但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。如果砌体的承载力不足,则在荷载作用下将出现各种裂缝,以致出现压碎、断裂、倒塌等现象,这类裂缝的出现,很可能导致结构的失效。预防措施:(1)细心认真地设计。对拟建砌体结构的房屋,要做到力学模型准确,传力清楚;荷载统计无误;大梁下砌体要设梁垫并进行验算;加强对圈梁的布置和构造柱的设置,以提高砌体结构的整体安全性。(2)裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况,并及时采取相应的有效措施,如灌缝,封闭等,必要时要进行结构加固,如粘钢、碳纤维等。2.2 地基不均匀沉降引起的裂缝当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生相对裂缝。这中裂缝一般都是斜向的,且多发生在门窗洞口上下。这种裂缝的特点是:(1)裂缝一般呈倾斜状,说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂;(2)裂缝较多出现在纵墙上,较少出现在横墙上,说明纵墙的抗弯刚度相对较小;(3)在房屋空间刚度被削弱的部位,裂缝比较集中。为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有:(1)合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。(2)合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降。(3)加强主体结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。(4)加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进行基础施工。2.3 收缩和温度变化引起的裂缝热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外。由于屋盖系统温度变化出会使砖墙产生裂缝,由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生裂缝,或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。(1)屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝:这类裂缝较典型和普遍的是建筑物(特别是纵向较长的)顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈 “八”字或 “X”型,且显对称性,但有时仅一端有轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展到房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类裂缝对那种刚性屋面的平屋顶,未设变形缝、隔热层的房屋就更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。一般来说,在阳光照射下,屋面板温度可高达60~70℃,而其下的砌体仅为30~35℃,温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身的抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋两端为自由端,水平约束力小,上部砌体垂直压力较小,如无相应措施,则上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时,会使下部砌体出现正 “八”字裂缝,当冷缩时,就会出现倒 “八”字缝,一胀一缩则易出现“X”型缝。(2)由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝:由于房屋过长,室内外温差过大,因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异,有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向贯通墙体全高的裂缝,这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂,形成内外贯通的周圈裂缝。另外,当房屋空间高大时,墙体因受弯在截面薄弱处(如窗间墙)会出现水平裂缝。(3)由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝: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。防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有:(1)在过长房屋墙体中设置伸缩缝。将伸缩缝设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。(2)屋面设保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝,分隔缝的间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30㎜。屋面施工宜避开高温季节。(3)楼(屋)面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋。2.4 施工质量不合格、使用材料不合格而引起的裂缝砌块本身的质量不合格,砂浆强度不够,这些都会造成整个砌体的强度不够,而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不准确,施工过程中不安设计留槎及放置拉结筋等,这些都可能在砌体结构中产生裂缝。预防措施:(1) 做好建筑材料使用前的各种检测,不合格及资料不全的建筑材料严禁使用。(2) 加强对操做工人上岗证的管理,持证上岗。(3) 加大施工检查力度,严格执行“三检制度”。3结束语砌体结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计、施工及使用方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失。参考书目:(1) 黄立山.《砌体结构裂缝的成因及控制措施》[J] 安徽建筑,2003.(2) 许淑芳.《砌体结构》.北京:科学出版社,2004.(3) 刘立新.《砌体结构》. 武汉:武汉工业大学出版社,2003.

汽车污染的控制措施与研究论文

随着社会经济的高速发展,汽车拥有量的急剧增加,汽车污染已成为城市最主要的大气污染问题。我整理了汽车污染技术论文,欢迎阅读!

汽车污染物和防控技术

摘要:随着汽车保有量的不断增加,排气污染对城市环境的影响越来越明显。对汽车污染现状的分析,探讨如何控制机动车排放物的措施和方法。

关键词:汽车污染物 污染物的危害及控制措施

汽车污染主要是由:噪声污染和有害排放物污染两部分组成的。随着我国经济的快速发展,人民的生活水平的不断提高,我国汽车销量增长速度惊人,2011年我国汽车保有量将突破7500万辆,超过日本成为全球第二,随之而来的环境保护已经成为刻不容缓的重要问题,既要让人们享受到科技发展带来的交通便利,同时解决汽车污染放对人们生活环境的危害,已经成为科技工作者与环境保护者所面临的世界性难题。

一、汽车噪声污染

1.1噪声的起源

汽车噪声主要包括:气动噪声、机械噪声、以及燃烧噪声。

进气、排气系统以及冷却系统工作时,由于气体流动所产生的压力所产生的振动,称为气动噪声。实际中气动噪声所呈现的特点主要表现为中频特性和低频特性。

发动机工作中,曲柄连杆、活塞、配气系统、齿轮传动系统、以及其它附属部件。由于高速运转所造成的相互组件间频繁的摩擦碰撞,激励结构振动所产生的噪声称为机械噪声。

可燃混合物进入气缸,急剧燃烧引起燃烧室内压力急剧变化,导致气缸套、机体、气缸盖以及其它附属零件的强烈振动,所产生的高频噪声称为燃烧噪声。

1.2消除噪声的措施

消除噪声最根本的措施就是尽可能的减轻震动。通常采用以下几种方法:

(1)优化燃烧过程,调整喷油提前角,推迟燃烧。精确喷油,适时适量,降低非着火期气缸内的混合气浓度。

(2)采用新材料,改进机体以及各个零部件的结构,在保证标准刚度,质量的前提下,尽可能降低重量,增强共振,减弱振动的目的。

(3)升级加工工艺,减小活塞缸套的密合度,以及轴承齿轮组件的间隙。及时检查润滑系统工作情况,以降低各部件间的撞击力。

(4)学习引进国外先进技术,在结构上改进消声组件的同时,使用新型材料来减少噪声。通过实验研究最佳配气相位,减少发动机冷却系统不必要的工作,来消弱气动噪声。

(5)加装发动机平衡杆,降低发动机振动减少噪声,以及在发动机罩内加装隔音海绵或者其它吸声性较好的材料,阻隔声音的传播来降低噪声。

二、汽车有害排放物

汽车有害排放物包括:CO、NOx、HC以及可吸入微粒。主要通过燃油蒸发、曲轴箱窜气、尾气三种方式排出。

CO是可燃混合物在气缸内,不充分燃烧所产生的无色无味的有毒气体。形成的主要原因跟发动机空燃比和气缸内可燃混合物不均等分配有关。HC是未燃烧的碳氢化合物,分解的产物。HC的产生原因是发动机喷油过多,且不能完全燃烧。通常所说的NOx,主要就是NO。需要在高温环境中生成,其排放量是氧气浓度以及反应时间共同作用的结果。

2.1汽车有害排放物控制的方法

降低汽车排放污染物,最简单,影响范围最广,见效最快的方法是改进炼油技术,统一炼油标准,提高油品质量,降低尾气中有害物的排放。

从使用地域以及行驶条件考虑,城区车辆较多,路况复杂,汽车一般处于较低速率行驶,燃油不能充分燃烧,在造成经济上浪费的同时,所产生的排放污染物对环境造成巨大危害。研究发现使用甲醇、天然气、液化石油气,经济性较高,且发动机运行平稳,低速行驶比汽油机柴油机好,适合城市交通使用,可以在这些地区考虑普及,石化燃料-CNG双燃料汽车以降低汽车排放污染物。

汽车排放控制法规的发展,对未来汽车排放提出了更高的要求。目前国外所采用的欧IV标准要求柴油轿车每公里氮氧化物排放量不得超过250毫克;面包车和SUV每公里氮氧化物排放量不得超过390毫克。据悉2014年9月实施的欧Ⅵ标准更加严格。这对汽车生产厂商在科技创造上提出了更高的要求。目前日本丰田公司研发生产的,普锐斯油电混合动力车,每升汽油能够行驶38公里,在高燃油效率的同时降低了有害污染物的排放。

学习国外汽车管理方面的先进经验,加快制定相应法规,对排放不达标的新车采取:不予出厂、不可销售和不能上牌政策。完善汽车售后服务体系,定时定期提醒建议客户进行机动车的定期维护保养。另外加强完善机动车的尾气检测体系,采取严格的报废标准,对危害严重的车辆强制报废。

技术层面现在的主流思路,是采用机内控制法和机外控制法改善汽车污染物排放。研究表明单独使用机内控制发可以使尾气中污染物减少70%左右,在进行二次净化可减少80%左右。所以必须采取机内,机外控制相结合尽可能降低污染物排放量。

2.1.1机内控制法

影响发动机燃烧过程的因素有1.燃油喷射量与喷射时间、气缸内的气流的速度、以及燃烧室形状间的配合;2.发动机负荷、转速、供油提前角以及废气再循环系统。所以相应的对发动机进气系统、燃烧室形状、配气相位以及发动机气缸内部各组件的设计,加工等方面进行改进。例如现在运用比较成熟的涡轮增压技术、机械增压技术、汽油直喷技术以、共轨柴油喷射系统以及灵活多变的可变排量系统 。

2.1.2机外控制法

采用低污染动力装置以及促进燃烧的各种措施是解决排气污染的根本措施。一般情况我们采用:

发动机的前处理包括:进气温度控制和混合预热系统、曲轴箱强制通风封闭系统、油蒸汽吸附装置、废气再循环装置组成。

排气后处理加装:氧化催化转换器、三元催化转换器以及柴油机微粒过滤机再生装置。特别是柴油发动机,学习采用国外水喷射、谁乳剂、熏蒸法等符合燃料的燃烧方法。加强相关传感器上的研究应用,对发动机点火顺序,点火时间的反馈控制。

三、结束

汽车污染物排放治理的发展,要求尽可能做到经济、动力、以及排放上三高效的同时,需要提高汽车设计水平,细化加工工艺,加大科技研发方面力度,以及加强环保法规方面的严格要求等多方面的努力。就国内外排放标准的发展趋势,研究发展零排放汽车刻不容缓。

参考文献: [1]周庆辉.《现代汽车排放控制技术》[M].北京:北京大学出版社,2010[2]交通部公路司,《汽车排放污染物控制实用技术》[M].北京: 人民交通出版社,2004[3]董敬,庄志,常思勤.《汽车拖拉机发动机》[M].北京:机械工业出版社,2000

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你可以看 一下下面的参考资料:fgwviogefc45427317052011-10-13 5:16:16 今年4月27日,国家环保总局公布了相当于欧Ⅲ和欧Ⅳ标准的汽车尾气排放中国标准。中国Ⅲ号标准的尾气污染物排放限值比我国目前执行的第Ⅱ阶段标准尾气污染物排放限值降低了30%,并将于2007年7月1日起在全国开始实施,北京将在今年提前实行。 据国家环保总局科技司副司长罗毅介绍,环保总局早在2001年就启动了相当于欧Ⅲ标准的中国标准的制定。据参与该标准制定的清华大学污染控制研究所所长傅立新教授透露,北京地方性标准草案绝大部分内容参照了欧洲的欧Ⅲ标准,OBD和冷启动等要求都被保留。 目前,世界汽车排放标准并立,分为欧洲、美国、日本标准体系。欧洲标准测试要求相对而言比较宽泛,是发展中国家大都沿用的汽车尾气排放体系。并且,由于我国的轿车车型大多从欧洲引进生产技术,中国大体上采用欧洲标准体系。 中国汽车技术信息研究所专家李京生认为,中国有自己的国情,实施排放标准的背景也与欧洲有所不同,其中最直接涉及到的就是城乡差别问题,因此中国应该有自己的标准。我国机动车污染物排放标准中污染物排放限值大体等同欧盟排放标准,故国内也沿用类似称呼,但两者仍存有一定的技术差异。我国制定的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅰ)》等效于“欧Ⅰ”标准;《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅱ)》等效于“欧Ⅱ”标准。而欧Ⅲ则比欧Ⅱ标准上了个台阶,有关专家做了一个形象的比喻:7辆执行欧Ⅱ标准的汽车,相当于1辆化油器车的污染物排放量;14辆执行欧Ⅲ标准的汽车,才相当于1辆化油器车的污染物排放量。按照轻型汽车Ⅲ号标准,家庭轿车和轻型汽车的一氧化碳排放量将在原有基础上减少30%,碳氢和氮氧化合物则分别减少40%。 路况油品将影响OBD的准确率 。 为保证车辆在使用过程中稳定达到排放限值要求,在实施新标准时,一个名叫车载诊断系统(OBD)要被加装到汽车上,OBD系统将根据发动机的工作状况随时监测汽车排放的尾气是否超标,超标时即发出警示。然而,这个OBD系统的实行体现出了很大的中国特色。根据国家环保总局的规定,2007年7月1日,全国生产和销售的新车都必须符合这一标准,OBD系统将推迟一年实施。 据中国汽车技术研究中心首席专家方茂东介绍,与欧Ⅱ相比,欧Ⅲ排放标准中最大的变化在于车辆出厂前必须装配核心组件OBD,即车载自诊断系统。该系统特点在于,检测点增多、检测系统增多,在三元催化转化器的进出口上都有氧传感器。完全通过实时监控车辆排放来控制达标,可以更加保证欧Ⅲ排放标准的执行。 据了解,现在部分国产品牌轿车已经具备达到欧Ⅲ排放标准的条件。但是,专家也指出,目前能够达到欧Ⅲ排放标准的发动机,只是排放方面相比欧Ⅱ有所改进。对于国标Ⅲ号,由于这些车辆出厂之前没有安装OBD系统,因此尚不能称在完全意义上达到欧Ⅲ排放标准。同时,OBD系统也不能在车辆出厂之后经过改造加上,因此即使现在购买那些已经具备达到欧Ⅲ排放标准条件的车辆,今后也不会视同已经符合我国新排放标准。 小小的OBD成为汽车厂商和环保部门争论的重点,可能成为欧Ⅲ排放标准最难解决的问题。许多厂家认为关键所在是油品的问题,如果油品质量不断反复,必然会导致排放标准不合要求,而北京市环保局则认为,加装OBD自动诊断系统才是当务之急。北京市环保局大气处处长冯玉桥表示,会尽量争取欧Ⅲ标准与OBD系统同步实施。 有厂商认为,北京的路况与国外有差距,城市堵车严重,油品质量也不够好,如果安装了OBD系统,会导致系统频繁误报,这样会使消费者对车辆本身的质量产生怀疑;此外,OBD系统的售后、维修培训需要的时间为期不短,能不能与欧Ⅲ标准同步实施也是问题,而这些都关乎影响企业生死的品牌问题。另外,由于OBD在欧美是作为汽车召回项目中的一项,是否加装OBD将决定企业未来召回成本的问题。 两大企业正加快研制新油品 业内人士指出,油品质量对于汽车尾气排放效果的影响相当明显。车辆在使用过程中,如果车油不相配,会造成因油损车的情况。如果使用相应的低品质燃油,排放同样达不到新标准要求。要使汽车达到更严格的尾气排放标准,不仅要求汽车生产厂家提高整车生产技术,还需油品供应商提高相应的燃油质量。根据去年颁布的《车用汽油北京市地方标准》,从今年7月1日起,符合欧Ⅲ标准的汽油将在北京全面上市,而低于该标准的汽油将不准加用。国家环保总局机动车排污监控中心汤大钢主任表示,在全国市场提供质量稳定的燃油产品是实施更高排放标准的先决条件。如果汽油中的硫、锰、铁等杂质含量过高,可能损害三元催化器和氧传感器,降低对污染物的催化效果;若汽油饱和蒸气压较高,也会带来挥发性污染。新油品标准的制定体现了车厂和油厂的利益之争。从技术层面讲石油企业完全具备生产欧Ⅲ标准燃油的能力,但标准迟迟不出使得石油企业有了坐观其变的最好借口;对汽车生产厂家而言,“喝不到好油”也成为汽车排放降不下来的很好托辞,一位合资汽车生产厂家负责人告诉记者,他们的产品在国外能够达到严格的欧Ⅲ排放标准,为适应国内油品质量不稳定的状况,只好自降标准,局部采用以往的技术通过目前的欧Ⅱ排放标准就行了。对此,汤大钢主任解释说:同样是欧Ⅲ标准,油品质量高,对于汽车自身控污能力的要求就低;油品质量差,对于汽车自身控污能力的要求就高。在企业最看重的效益面前,提高油品质量和提高汽车的控污能力都需要投入研发资金和增加生产成本,汽车厂家和石油企业在此问题上的博弈其实早在我国执行欧I标准时就已开始了。 实际上,令众多汽车及石油企业心存疑虑的还有一个原因,即由于北京的第三阶段用油品质标准是一个完全的地方标准,他们担心的是这一标准能否得到有关部门的有力支持并在全国范围内实施。某汽车公司老总指出,我国油品质量地域差异性较大,北京等大城市的燃油质量肯定优于中小城市及乡村,油品质量对于欧Ⅲ标准的影响不能忽略。 北京市环保局机动车尾气排放管理中心总工程师李昆生介绍说,“要达到新的排放标准,仅中石化北京燕山分公司就已经投入5、6亿元进行改造。而目前来看,增加的成本要由企业内部消化。因此在每一个指标的确定上,都历经了艰难的协调与论证过程。”在选用油品方面,符合欧Ⅲ排放需要使用清洁汽油,而标号高的汽油并非就是清洁汽油,这需要依靠炼厂技术的提高和调配方法,使用不清洁汽油会造成三元催化器过早失效,汽车排放超标。截至目前,北京油品市场上只有98号汽油的排放水平达到了欧Ⅲ标准,这种油不仅价高,而且只在少数加油站供应。

混凝土裂缝的原因与控制文献论文

水泥混凝土结构裂缝的影响、成因及防治策略论文

在平时的学习、工作中,大家都不可避免地会接触到论文吧,论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。写起论文来就毫无头绪?以下是我精心整理的水泥混凝土结构裂缝的影响、成因及防治策略论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

摘要: 水泥混凝土,也称水泥砼,由水、水泥以及多种的混合材料组成,广泛地运用于工程施工。由于水泥混凝土结构施工会受到温度、水分、技术条件等多种因素的影响,所以在使用过程中非常容易出现裂缝。结合工程实际,简要分析了水泥混凝土结构工程施工中出现裂缝的原因,并提出了相关防治措施。

关键词: 工程施工;水泥混凝土结构;裂缝;结构病害;

水泥混凝土结构裂缝,是水泥混凝土施工过程中常见的结构病害。如果处理不及时,会使水泥混凝土出现严重结构性损坏,不仅增加了水泥混凝土结构的施工造价成本,同时也缩短了水泥混凝土结构的使用年限。由于部分水泥混凝土结构施工工期较紧,对水泥混凝土结构裂缝处理不够及时,导致水泥混凝土结构建筑物在使用过程中达不到预定要求。在实际施工过程中,应在分析水泥混凝土结构产生裂缝原因的基础上,及时制订施工防治技术方案,保证水泥混凝土结构施工的持续、有效开展。

1、工程施工中常见裂缝类型

1.1由水泥混凝土集配问题引起的裂缝

现场施工人员经验主义作祟,未能及时掌握和调整施工现场水泥混凝土配比,一味地使用实验室配比,没有根据施工现场条件及时调整水泥混凝土结构配合比例,或者使用的原材料不合格,都极易造成水泥混凝土结构的裂缝。例如在水泥混凝土结构配比中,对各类原材料、水、外加剂等因素控制不当,结构物的强度达不到设计要求,就会产生裂缝[1]。

1.2由环境原因引起的裂缝

水泥混凝土结构环境原因引起的裂缝,主要指的是由于水泥混凝土结构施工过程中温度、湿度等环境因素的变化对结构物引起的裂缝。施工过程中出现了较大的温、湿度等环境因素变化时,会导致水泥混凝土结构物理性能发生变化,进而出现裂缝。

1.3由基础原因引起的裂缝

水泥混凝土结构基础原因引起的裂缝,主要是指在施工过程中没有对回填土进行挤密夯实而进行水泥混凝土结构施工所产生的裂缝;如果地基土质过于松软,在水泥混凝土结构施工前未进行夯实处理,同样也会出现水泥混凝土结构裂缝。如果水泥混凝土结构物长期被基础中的渗水浸泡,也会出现不均匀裂缝[2]。

1.4由后期养护不当引起的裂缝

水泥混凝土施工过程中,应及时进行水泥混凝土养护。如果养护不及时,水泥混凝土面层将会出现干缩性裂缝,出现水泥混凝土表面“起皮”现象;或因温度不够达不到水泥混凝土终凝条件,水泥混凝土整体出现“断板”现象。

2、水泥混凝土结构裂缝带来的影响

容易埋下安全隐患,由于水泥混凝土结构裂缝的出现会影响到水泥混凝土建筑物原有的承载能力,进而缩短了水泥混凝土结构物的正常使用时间。在建筑施工过程中,裂缝的存在可能会造成大量的返修,浪费材料,延误工期,最终造成巨大的`经济和名誉损失。水泥混凝土结构裂缝会对建筑的外观质量造成极大的影响,影响工程的质量验收和后续款项的结算。

3、工程施工过程中,水泥混凝土结构裂缝产生的原因

在水泥混凝土结构施工过程中,受到温度、湿度、原材料本身以及施工技术等多方面因素的影响,会导致水泥混凝土结构出现裂缝。

3.1原材料的影响

水泥混凝土中的原材料对水泥混凝土结构的质量起着至关重要的作用,一旦在施工过程中采用了不合格的原材料,就容易引起水泥混凝土裂缝现象:粗细集料含泥量过大会导致与水泥的黏合度不足;粗集料针片状比例过大、粗细集料配比不均会导致水泥混凝土密实度不足;水泥的最佳用水量及初、终凝时间等会对水泥混凝土结构的整体强度和水泥混凝土结构后期养护产生影响。

3.2施工技术的影响

在水泥混凝土结构施工过程中,要采用科学的施工技术,加强对工程管理制度、施工组织设计的时间节点等关键要素的管理。在对水泥混凝土地面施工时,要对原地面进行找平、填土、分层夯实施工,不然会使水泥混凝土路面因受力不均而产生裂缝和“断板”现象。在水泥混凝土路面施工中,要将水泥混凝土路面振捣密实,切勿出现空洞而影响水泥混凝土路面的使用年限。在水泥混凝土施工养护的过程中,要及时观察和监测水分和温度变化情况,及时掌握水泥混凝土的初、终凝时间,实施喷水、覆盖保温设施。要保证水泥混凝土结构终凝后,才可以拆除模具,以免因水泥混凝土结构未达到强度而产生裂缝,影响水泥混凝土结构的正常使用。

3.3物理性能的影响

由于水泥混凝土属于脆性材料,环境中温度、湿度对其影响较大。在温度、湿度数值出现较大变动时,水泥混凝土结构的应力也会出现相应的变化,导致水泥混凝土结构裂缝的产生。

4、工程施工中水泥混凝土结构裂缝的预防措施

水泥混凝土结构裂缝会对建筑物整体结构埋下隐患,有可能影响到人民群众的生命财产安全。通过对水泥混凝土结构裂缝产生原因的分析,需要对其做出积极的事前、事中、事后预防。

4.1设计过程中的预防措施

科学制订水泥混凝土的配置比例。在水泥混凝土结构配比方案制订时,要合理控制水灰比,各类外加剂的添加要符合施工现场的实际情况。在实验室水泥混凝土配比符合施工要求的情况下,要在现场及时调整配比,不能一贯地依赖于实验室的配比结果。要根据水泥混凝土结构的高度、宽度、长度及时调整钢筋分布,使水泥混凝土结构应力分布均匀。加大对水泥混凝土原材料的质量监测力度,杜绝使用不合格的原材料。要根据实际情况,适时对水泥混凝土配比进行合理调整。

4.2施工过程中的预防措施

水泥混凝土结构的施工过程是影响工程质量的关键步骤,科学的施工工序是决定水泥混凝土结构是否产生裂缝的重要因素。在施工前要注意水泥混凝土结构原基层的平整度;施工中要严格根据设计和工艺进行施工,保证水泥混凝土结构合理的施工配合比例,满足水泥混凝土结构设计强度与材料和易性的质量要求;在水泥混凝土运输过程中时,要对水泥混凝土采取保水、保温等相关的防护措施;在水泥混凝土浇筑过程中,要适时控制水泥混凝土的出料速度,并保证水泥混凝土结构浇筑过程中要振捣密实、均匀。要注重二次抹压在水泥混凝土施工工程中的重要作用,二次抹压能够减少水泥混凝土结构裂缝的出现。二次抹压时,要适时掌握水泥混凝土结构的初、终凝时间,如果抹压时间过晚,水泥混凝土结构已经逐渐凝固,即使抹压也不能使水泥混凝土结构物理外观形态变化;如果抹压时间过早,二次抹压后水泥混凝土结构才会产生裂缝,不会对水泥混凝土结构物理外观产生影响。所以,工程施工人员需对抹压的时机进行控制,介于水泥混凝土结构初凝和终凝之间的时间段进行抹压,方能减少裂缝的产生,提高水泥混凝土结构的质量[3]。

4.3养护过程中的预防措施

水泥混凝土结构的养护要严格按照水泥混凝土结构养护国家标准来实施,使水泥混凝土结构的裂缝降到最低。要加强温、湿度监控,严格按照水泥混凝土结构设计要求,对水泥混凝土养护的温度、湿度和技术条件进行把控;要采取措施,合理控制温度、湿度数值的变化范围,在施工中可采用水泥混凝土结构表面覆盖塑料薄膜、草席的方法,保证水泥混凝土结构物的温度,适时人工洒水来保证水泥混凝土所需的湿度。另外,在工程施工过程中,要保证水泥混凝土结构养护工作周期满足规范要求,通常情况下水泥混凝土结构养护周期为7~15d,工程施工过程中的具体养护时间应根据施工现场的实际风力、温湿度等情况而决定[4]。

5、结束语

目前,水泥混凝土结构施工已经普遍使用到了各类工程中,水泥混凝土结构的质量直接影响着工程质量。本文简要分析了水泥混凝土结构工程施工中出现裂缝的原因,并提出了防治水泥混凝土结构裂缝的措施。但是,水泥混凝土结构裂缝牵扯的因素较多,在实际工程施工中很难避免。要在水泥混凝土结构工程项目施工过程中,从施工的各个环节进行水泥混凝土结构裂缝的预防控制,使工程施工的质量和效率得到有效的保障,使建设物的使用年限得到有力的保证。

6、参考文献

[1]冯树合.工程施工中水泥混凝土结构出现裂缝的原因及预防[J].江西建材,2014(3):74.

[2]吴巍.基于工程施工中水泥混凝土结构出现裂缝的原因及预防措施的分析[J].中华民居(下旬刊),2014(6):333-334.

[3]赵晓春.工程施工中水泥混凝土结构出现裂缝的原因及预防[J].科技致富向导,2014(29):262.

[4]沈亚萍.房建施工中混凝土结构出现裂缝的原因及预防[J].四川水泥,2015(6):225.

混凝土裂缝产生的原因及控制措施论文

无论是在学习还是在工作中,大家都写过论文吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?以下是我帮大家整理的混凝土裂缝产生的原因及控制措施论文,希望对大家有所帮助。

混凝土裂缝产生的原因及控制措施

摘要:

在建设工程中,混凝土结构与构件出现不同程度的裂缝,对结构造成一定的损伤,这严重影响了混凝土的强度和变形,甚至对结构的安全造成一定的威胁。严重的可能会威胁到人们的生命和财产安全,所以预防和处理好混凝土的裂缝就尤为重要了。

关键词:

收缩裂缝;温度裂缝;沉陷裂缝;措施

随着时代进程的迅猛发展,我国的建设市场规模正日益增大,混凝土在现代建筑工程中占有重要地位。混凝土裂缝不仅影响使用功能,而且影响混凝土的强度和变形,进一步会引起钢筋的绣蚀,最终影响结构的持久性和耐久性。因此本文对混凝土裂缝的成因、处理措施和补救方法进行探讨。

1、混凝土裂缝的成因

混凝土是由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而成的一种非均质脆性材料,由于其组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同,所以混凝土的裂缝产生原因也是各种各样的:

1.1收缩裂缝

混凝土收缩是混凝土材料本身固有的一种物理现象,据测试混凝土的收缩值一般在(4—8)×l0一4,混凝土抗拉强度一般在2~3Mpa,弹性模量一般在(2—4)×l04 Mpa。由公式8=盯/E(式中8:为应变值、盯:为混凝土应力、E:为混凝土弹性模量)可知混凝土的允许变形范围仅在万分之一左右,而混凝土的实际收缩在(4—8)×l0_4,混凝土实际收缩大于混凝土允许变形范围,因此混凝土的裂缝是不可避免的,关键在于控制裂缝的宽度。

混凝土表面有可能失去水分而产生收缩,而塑性收缩产生的主要原因就是混凝土在凝结前的强度很小或者几乎没有,还可能是混凝土在刚刚凝结强度很小的时候,被大风或者高温所影响,其表面的水分流失过快,造成较大的负压从而使混凝土的体积急剧的收缩,因此发生龟裂状况。

1.2温度裂缝

温度裂缝是混凝土内部约束引起的,多发生在大体积混凝土、高强混凝土或温度变化较大地区的混凝土施工过程中。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。大体积混凝土从浇注时起,到达设计强度为止,即施工期间产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程,水泥用量多,结构截面大,因此,混凝土浇注以后,水泥放出大量水化热,混凝土温度升高。由于混凝土导热不良,体积过大,相对散热较小,混凝土内部水化热积聚难以散失到环境中,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快。升温阶段,混凝土表面温度总是低于内部温度。由于热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快,中心部分与表面质点间形成相互约束,中心属于约束膨胀,不会开裂;表面属于约束收缩,当表面拉应力(t)超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热,混凝土由升温阶段过度到降温阶段,温度降低,体积收缩。由于混凝土内部热量是通过表面向外散发,降温阶段,混凝土表面温度与中心温度仍然存在差值,如果过大,同升温阶段一样产生表面裂缝。降温过程,混凝土体积收缩,同时,考虑到边界条件和地基的约束,属于约束收缩。

1.3结构裂缝

虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预制多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的450斜裂缝,板端负弯距较大处的板面拉裂缝等。

1.4结构基础不均匀沉降引起的裂缝

当结构的基础沉降不均匀时,结构构件受到强迫变形,导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切左右,从而使得结构构件开裂,随着不均匀沉降的进一步发展,裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大,因此裂缝宽度较大,多呈450,并且通常是贯穿性的。

2、混凝土裂缝的防治措施

控制收缩裂缝的措施如下:

干缩裂缝的主要预防措施:选用收缩量较小的中低热水泥和粉煤灰水泥,这样会减少水泥的用量。另外水灰比会影响混凝土的干缩,所以在混凝土的设计中应控制好水灰比,还要添加适量的减水剂。在混凝土搅拌配合中要严格控制用水量。在结构中设置合适的收缩缝。塑性收缩裂缝的主要预防措施:选用收缩强度较小的水泥,比如硅酸盐或者普通的硅酸水泥,另外在混凝土最后凝结前可以采取覆盖塑料薄膜的方法来保持表面的水分,减少大风高温条件下水分的`严重流失。控制温度裂缝的措施如下:

采用底水化热、高强度水泥,以减低水泥水化热,提高混凝土的抗裂能力;水泥使用前进行水化热测定,水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定;改善骨料级配,采用导热性好、线膨胀系数小、级配合理的骨料,减少混凝土温度应力。在混凝土的施工中,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。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇注初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果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,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。掺用混合材料以减少用水量、节约水泥,降低混凝土的抗裂能力。

掺用外加剂减缓水化热的发生速率。为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。

控制沉陷裂缝的措施:

对于松软不结实的土质进行加深巩固,保证进入冻土里的支撑模板有足够的硬度,一定要结实牢固支撑均匀,使其处于平稳均匀的状态。

3、裂缝产生后常见的补救办法

3.1表面修补法。适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,亦适用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。表面涂抹水泥砂浆、环氧胶泥、油漆和沥青。

3.2内部修补发。用压浆泵将胶结材料压入裂缝中,由于其凝结、硬化而起到补缝作用,以恢复结构的整体性。

3.3结构补强加固法。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构做补强加固,可扼制裂缝进一步发展,恢复结构的整体性。

4、总述

以上对混凝土裂缝产生的原因进行了初步的探讨,收缩裂缝和温度裂缝是混凝土结构中普遍存在的问题,但是应用我们本文提到的措施结合实际工程通过采取相应的措施,对温度有效控制,混凝土的收缩裂缝和温度裂缝是完全可以避免的。沉陷裂缝通过合理的设计,严格把好材料进料关,系统控制施工工艺,严格操作程序,沉陷裂缝是可以得到解决的。此外,遇到大体积混凝土的浇注,合理地分缝分块,避免过大的高差和侧面长期暴露,确保工程质量。

参考文献

[1]罗先兵,现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及防治措施[J].西部探矿工程,2006.

[2]中华人民共和国建设部,混凝土结构设计规范(GB50010-2010)

[3].北京:中国建筑工业出版社,2010.

拓展:面板混凝土裂缝预防措施

完全避免面板混凝土裂缝是很困难的,必须采取综合措施加以预防。

一、 结构性裂缝的防治

面板结构性裂缝的防治主要不是从面板本身而是从堆石坝的设计和控制坝体施工质量方面着手,应采取措施防止面板支撑部分过多的不均匀水平位移和沉降造成垫层和面板之间的脱空。设计时对坝坡的选择以及各项坝料的压实指标的选择应考虑面板支撑体的稳定,施工时要严格按照设计要求控制施工质量,待坝体沉降稳定后才可进行面板浇筑。

1、建基面的处理。一般面板堆石坝建基面,着重在迎水面以下坝厚约1/3处范围内进行严格处理,而其他区域,如有较厚的砂砾石覆盖层,一般不全部挖除,只做压实度或孔隙率检测,基础满足设计要求后即可作为建基面。对两岸坝坡需进行植被和覆盖层清理,对局部坡度较陡或反坡位置进行削坡或用混凝土、浆砌石补坡至设计坡比。

2、控制坝体填筑质量。堆石体变形的控制,主要控制填筑密实度和岩体强度。岩体强度的控制主要是施工过程中对不同填筑区按相应要求的岩性:来开挖取料。选择较高的填筑密实度,主要通过控制填筑料的级配及碾压质量实现,尤其是填筑料的级配,堆石体的压实度和力学性质与级配的关系极为密切,级配良好的堆石料经压实后可以获得较高的变形模量和较高的抗剪强度。

在大坝填筑过程中,严格按照设计参数进行施工,采用坑探法、质量附加法对施工参数及压实效果进行双重控制,保证大坝填筑碾压质量,避免大坝后期沉降过大。为减小坝体不均匀沉降,在填筑过程中,尽量使坝体全断面均匀上升。如由于度汛需要抢临时度汛断面的填筑,也应尽量避免上下游出现大的高差。

3、面板合理分缝及合理配置钢筋。根据三维非线性有限元计算结果,面板在大坝两坝肩周边处呈三维复杂受力状态,且多为受拉区,而面板中部多为受压区。根据上述受力特点,受拉区面板宜采用窄型板,并设置张性缝;受压区面板宜采用宽型板,并设置压性缝。压性缝问布置隔缝材料,避免压应力过大而引起面板抬动或翘起。此外,在面板受拉区、压应力较大部位、周边缝等重点部位应布置双层钢筋,提高面板适应变形的能力。

二、非结构性裂缝的防治

面板非结构性裂缝的防治主要是从面板本身所用的材料和面板施工方法上采取措施。对由于施工不当和材料化学反应所引起的裂缝,只要采取合适的配合比、满足面板混凝土的施工度要求、加强施工管理控制面板施工质量等措施来避免。对具有碱活性的骨料,应按规范要求严格控制单方混凝土的总碱含量。面板收缩裂缝的防治是面板裂缝防治中最重要的也是最困难的工作。

1、优化面板混凝土配合比

在面板混凝土配合比设汁方面应选用优质的原材料配制面板混凝土。

1.1选用水化热低的水泥,用粉煤灰代换部分水泥,以减少水化热温升从而降低面板因内、外温差引起的表面裂缝和水化热消散后混凝土收缩而引起的贯穿性收缩裂缝。

1.2选用线膨胀系数小的骨料配制混凝土,以减少因温度变化引起混凝土的体积变形。

1.3选用优质混凝土减水剂,在满足混凝土施工坍落度的前提下,降低面板混凝土的单方用水量,以减少混凝土的干缩量。

1.4在满足设计强度的前提下,尽量降低混凝土胶凝材料的用量,以减少混凝土的凝缩量。

1.5使用掺纤维混凝土。在混凝土中掺加适量的聚丙烯纤维,可以抑制早期裂缝形成和发展;降低混凝土的弹性模量,提高混凝土的极限拉伸值;提高混凝土的抗冻等级,改善抗渗性和耐久性。此外,混凝土拌和物应满足面板施工的要求,具有较好的和易性、流动性、凝聚性。

2、降低地基约束作用力

取消或减少面板架立钢筋插入坝体,并在面板浇筑前在基面上喷涂乳化沥青,使面板与其基面之间可以产生小量相对位移。此时基面对面板收缩变形产生的约束作用力可认为等于面板和其基面之间的摩阻力。因而该约束作用力可人为加以控制。如使面板摩阻力(阻滑力)小于面板在坝坡上的滑动力,这样不仅可大幅度减少面板致裂的约束力,还增加了面板水平截面的预压应力,有利提高面板抗裂能力。

2.1 加强面板施工质量管理,避免抗拉薄弱面

2.2采用面板二次压面的施工工艺。面板二次压面工艺有助于消除面板表面因温度骤降和失水而产生的表面裂缝。

2.3降低面板混凝土人仓温度以减少基础温差从而达到减少冷缩裂缝的目的。面板浇筑的环境温度一般以5~25℃为宜。

2.4面板施工期间做好面板的保温、保湿、防风等养护工作,以减小面板混凝土的冷缩和干缩。

①保湿。面板长期保湿养护是面板防裂的主要措施之一。在面板混凝土脱模并二次抹面后,表面覆盖带塑料薄膜的保温被,定时洒水保湿,防止混凝土表面水分过快蒸发而形成干缩裂缝;

②保温。在中后期,在覆盖带塑料薄膜的保温被的基础上,不问断洒水保湿,达到保温的目的,避免水化热作用或外界温度影响产生混凝土内外部温差,从而产生温度裂缝;

③防风。风速是引起面板裂缝的重要原因。风速增大将引起混凝土热交换系数增大,从而导致面板表面温度降低,面板内外温度梯度变陡,拉应力剧烈增加,导致面板裂缝。

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