時間:2023-02-27 11:12:36
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關鍵詞:地下室事故處理
近年來地下空間的開發利用逐漸普遍,由于功能要求,地下室往往面積大,體量大,超過設置伸縮縫的最小間距。地下室砼因裂縫導致滲漏水的現象非常嚴重,有的甚至影響到建筑物的使用功能和安全。
一、開裂情況:
地下室側壁開裂的情況比較多,裂縫寬度小于0.5mm、間距1—4m、長度有的貫通墻壁全高,側壁兩端附近裂縫較少,中部附近較多。
裂縫往往在砼澆筑的60天之內出現,隨著時間的推移裂縫數量增多,部分裂縫加寬。尤其是在進入冬季氣溫驟變的時候。
二、裂縫原因分析:
1、直接原因:
砼結構裂縫產生的原因比較復雜,概括起來有兩類原因,一種由外荷載引起的,因結構承載力不足而發生變形,另一種是結構因溫差,收縮徐變,不均勻沉降等因素引起。據統計,在工程實踐中,由后者(變形荷載)引起的裂縫約占80-85%,地下室砼裂縫大多數屬于后者。
砼在澆筑后,由于水泥的水化作用,釋放大量的水化熱,因為砼構件表面與構件截面中部溫差超過25℃就引起砼內部裂縫,構件表面溫度和周圍空氣溫差超過25℃,就引起構件表面裂縫。砼澆筑后溫度提高,砼初期體積有微膨脹作用,以后溫度下降體積急劇收縮。砼除了溫度收縮外,還有較大的化學收縮和干燥收縮,砼早期(10天-15天)極限拉伸很低,這造成砼的早期裂縫。因砼的收縮,較高的彈性模量和早期低徐變,會使砼內部產生較大的拉應力,超過砼的極限拉伸,則是造成砼后期裂縫的主要原因。
砼在澆筑一個月左右,完成收縮40%。60天內完成收縮65%,20年后完砼收縮的98%。砼的收縮變形是一個初期大,以后逐漸減少的過程。
2、間接原因:
邊界條件如地基和側面土對砼構件的變形約束作用,砼構件的剛度差異,使砼變形不協調。
側壁砼澆搗時地板剛度大,受到地板的剛度約束,早期形成壓應力,后期砼溫度下降,產生拉應力,當拉應力大于鋼筋的抗拉強度時則出現裂縫。
砼變形與限制膨脹條件有關。當氣溫上升時,地板和底板砼因為溫度升高而向外膨脹,側壁和地板相互約束,在側壁的外側形成垂直裂縫,當地板和頂板受冷收縮時,側壁內側形成垂直裂縫。由于側壁在邊角部分受到的變形量比中部大,同時縱橫側壁的相互約束,因而側壁兩端附近裂縫小,中部附近裂縫多。
側壁內有柱時,由于截面突變,剛度有差異,側壁的變形受到柱的約束,往往產生應力集中,在離柱子1∽2m的墻體上易出現縱向收縮裂縫。
三、控制裂縫的措施
根據《砼規》,現澆鋼筋砼地下室墻壁最大間距為20m(室外)、30m(室內或土中),而又同時說明了對下列情況,如有充分依據和可靠措施,伸縮縫最大間距可適當加大;
①砼澆筑采用后澆帶分段施工。
②采用專門的預應力措施。
③采取能減少砼溫度變化或砼收縮的措施。
當增大伸縮縫間距時,尚應考慮溫度變化和砼收縮對結構的影響。
伸縮縫雖然是根本解決砼收縮裂縫的措施,也有許多缺點,主要是造價高,地下室不能連成整體,影響功能,伸縮縫的防水處理比較麻煩,防水效果并不理想,同時近幾年來超長砼結構的無縫設計與施工技術不斷實踐與發展,且有許多成功的工程應用,取得良好的效益。
采取的主要措施有以下這點:
1、補償收縮砼
即在砼中滲入UEA、HEA等微膨脹劑。例如用UEA膨脹劑,以10~20%等量取代水泥,拌制成補償收縮砼,其限制膨脹率ξ2=0.02~0.05%,按公式α=µESξ2,可在砼中建立0.2~0.7MPa的預壓應力,從而抵制砼在硬化過程中全部或大部分拉應力,以砼的膨脹值減去砼的最終收縮值的差值大于或等于砼的極限拉伸即可控制裂縫:ξ2–Sm≧ξp,使砼結構不裂。
2、膨脹帶
由于砼中膨脹劑的膨脹變形不會與砼的早期收縮變形完全補償,為了實現砼連續澆注無縫施工而設置的補償收縮砼帶,根據一些工程實踐,一般超過60m設置膨脹加強帶。
膨脹帶要求設置在砼收縮應力發生最大部位,一般地板和側墻長度方向的中間位置。對于超過普通砼伸縮縫設置間距的超長砼結構,要進行連續無縫施工可設置多條膨脹加強帶。
作用:①膨脹加強帶砼的設計強度常比相鄰的砼設計強度提高5MPa-10MPa,從而提高膨脹加強帶砼的抗拉強度,防止砼在此部位開裂。
②膨脹帶內砼的膨脹劑應比帶外其它砼摻量高一點,產生較大膨脹,而兩側砼的膨脹率較小,形成中部大兩邊小的膨脹區,從而補償相應的收縮曲線,使任意長度可以不設伸縮縫。
做法:膨脹加強帶寬2-3m,帶的兩側布置中5mm的密孔鋼絲網,將帶內砼和帶外砼分開,為的是不讓砼中石子通過,鋼絲網垂直布置在上下層(或內外層)鋼筋之間,網兩端分別綁扎在鋼筋上。
膨脹帶內增設10%水平溫度加強鋼筋。與膨脹帶方向垂直布置,兩端伸出膨脹帶2m各與上下層(內外層)鋼筋固定,配筋直徑減小,間距加密。
由于設置膨脹帶主要是為了避免砼早期收縮變形,故膨脹帶的保留時間可為10—15天,這比傳統后澆帶縮短30天的工期。滿足工程連續無縫設計施工的要求。
3、后澆帶
后澆帶作為膨脹加強帶一樣作為砼早期短時期釋放約
束力的一種技術措施,較長久性變形縫已有很大的改進并廣泛任用。
根據文獻②:結構長度是影響溫度應力的因素之一,但只在一方范圍對溫度收縮應力較為顯著,因此設置后澆帶是“先放后抗、以放為主”的主要技術措施。
后澆帶的設計做法也各不相同。尤其是帶內鋼筋是否斷開,有的不但鋼筋連續,還做加強筋連接。帶的寬度具體多少為宜各不相同,筆者認為:
①盡量減少穿越后澆帶鋼筋的總量,以盡可能釋放砼的收縮應力。對于樓板內鋼筋和側壁,由于焊接或搭接施工比較方便均應作斷開處理。由于梁鋼筋連接焊接等施工比較困難,可以留一部分連續鋼筋,盡量切斷梁腹縱向鋼筋和梁頂縱筋截斷,保留梁底鋼筋連續貫通。
②后澆帶寬度內鋼筋抗拉剛度EAs遠比后澆帶兩側砼的抗拉剛度EA小,拉伸變形將主要由后澆帶寬度范圍內的鋼筋提供,對于鋼筋全部截斷的后澆帶,理論上寬度僅有100mm就可以了,為施工方便常取800-1000mm,但對于鋼筋連續的后澆帶,盡可能增大后澆帶的寬度。
③后澆帶保留時間為42~60d,一般為60d,這樣早期溫差和砼收縮完成30—50%。
④材料:用高一等級的微膨脹砼封閉,并進行不少于15d的砼養護。
⑤位置:設在梁墻內力較小位置,后澆帶間距為30~40m。后澆帶可做成企口式,在澆砼前,必須鑿毛清理干凈。
4、提高鋼筋砼的抗拉能力
砼的抗裂能力取決于砼的極限拉伸值,根據有關資料:混凝土的極限拉伸值與配筋有關。固此,砼應考慮增加抗變形鋼筋,即增強對砼由于長期干縮和氣溫度化引起的熱脹冷縮的抗變形能力。對于側壁,增加水平溫度筋,在砼面層起強化作用。選擇冷軋帶肋鋼筋,冷軋扭鋼筋,明顯增強砼的抗裂能力。
在墻柱連接處設水平附加筋,附加筋的長度為1500∽2000mm,配筋率提高10%∽15%。
鋼筋在保持總面積不變的情況下,根據直經小,鋼筋布置間距密的方式選擇鋼筋,能減少裂縫的最大寬度。同時也要考慮砼易于振搗密實。
《砼規》規定:地下室等與土體直接接觸的砼構件最大裂縫寬度充許值為0.2mm。當裂縫寬度為0.1~0.2mm,水進入砼與水泥產生反應,砼具有自愈能力。裂縫若控制在0.1mm以內時,則所配鋼筋數量增多而不經濟。
側壁受底板和頂板的約束,砼脹縮不一致,可在墻體中部設一道水平暗梁抵抗拉力,水平構造筋放在豎筋的外側,有利于控制墻體裂縫的發生。
5、施工措施
①優化砼配合比設計:通過試驗優選合適的外加劑和摻合料,適當降低水灰比和減少水泥用量,選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥,選用優質粉煤灰,砂和石含泥量要小,級配良好。
②砼應嚴格振搗密實,提高砼密實度。
③落實好砼澆筑后的養護措施,盡量做好保濕保溫養護,既可使砼初期獲得更高的強度,還可減少砼的溫度應力與收縮應力,養護時間在14d以上。
④降低室外溫差的影響。夏季施工時應盡量避免在烈日下澆筑樓板砼。降低砼的入模溫度。地板墊層上干鋪油氈作滑動層。地下室四周土要及時回填,且應分層夯實,既加強地下室頂板作為上部結構的嵌固部位,又可盡快避免室外溫度變化對側壁的影響。
四、工程實例
廣州某住宅小區,地上為10棟6層的住宅,地下由一層地下室連成一個整體,長度150m,寬度95m,相當于大底盤多塔樓結構。
地下室未設伸縮縫,為了有效克服砼的收縮裂縫,在地下室鋼筋砼結構中摻10%的HEA膨脹劑(內摻量),做成補償收縮砼。
長邊方向設3條后澆帶,寬度方向設2條后澆帶,后澆帶沿住宅之間的道路位置,地下室底板、頂板和側壁貫通設置。梁鋼筋連續,板和側壁鋼筋斷開,后澆帶做成彎折線形,避免鋼筋在一條直線上斷開,保留時間為60天,封閉前把鋼筋焊接。后澆帶寬度為1.0m。為保險起見,預先在底板和側壁后澆帶設置止水帶和多道外防水以加強防水。
頂板在室外道路部分,覆土1米厚,既可鋪設設備管道,也作為頂板的保溫隔熱層。底板采用厚板形式,雙層雙向配筋。側壁厚300,C30砼,適當加強了側壁水平鋼筋作為抗拉筋。采用嚴格的施工措施,加強振搗密實和養護,側壁外及時回填土并夯實,工程建成后觀測,地下室使用情況良好。
參考文獻:
混凝土結構設計規范GB50010-2002
關鍵詞:砌體結構裂縫控制措施
1裂縫的性質
引起砌體結構墻體裂縫的因素很多,既有地基、溫度、干縮,也有設計上的疏忽、施工質量、材料不合格及缺乏經驗等。根據工程實踐和統計資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫有兩大類,一是溫度裂縫,二是干燥收縮裂縫,簡稱干縮裂縫,以及由溫度和干縮共同產生的裂縫。
溫度裂縫
溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮,當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時,墻體就會產生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正八字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的墻體高得多,而砼頂板的線脹系數又比磚砌體大得多,故頂板和墻體間的變形差,在墻體中產生很大的拉力和剪力。剪應力在墻體內的分布為兩端附近較大,中間漸小,頂層大,下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經過一個冬夏之后才逐漸穩定,不再繼續發展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
干縮裂縫
燒結粘土磚,包括其它材料的燒結制品,其干縮變形很小,且變形完成比較快。[KG-*2]只要不使用新出窯的磚,一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應力。[KG-*2]但對這類砌體在潮濕情況下會產生較大的濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。[KG-*2]對于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會產生較大的干縮變形。〖KG-*2〗如砼砌塊的干縮率為0.3~0.45mm/m,它相當于25~40℃的溫度變形,可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發展比較快,如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會發生膨脹,脫水后材料會再次發生干縮變形,但其干縮率有所減小,約為第一次的80%左右。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數量多、裂縫的程度也比較嚴重。如房屋內外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部一至二層窗臺邊出現的斜裂縫或豎向裂縫;在屋頂圈梁下出現的水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構件的差異變形也會導致墻體開裂。如樓板錯層處或高低層連接處常出現的裂縫,框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現的裂縫;空腔墻內外葉墻用不同材料或溫度、濕度變化引起的墻體裂縫,這種情況一般外葉墻裂縫較內葉墻嚴重。
1.3溫度、干縮及其它裂縫
對于燒結類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫,面對非燒結類塊體,如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,也同時存在溫度和干縮共同作用下的裂縫,其在建筑物墻體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合,或因具體條件不同而呈現出不同的裂縫現象,而其裂縫的后果往往較單一因素更嚴重。另外設計上的疏忽、無針對性防裂措施、材料質量不合格、施工質量差、違反設計施工規程、砌體強度達不到設計要求,以及缺乏經驗也是造成墻體裂縫的重要原因之一。如對砼砌塊、灰砂磚等新型墻體材料,沒有針對材料的特殊性,采用適合的砌筑砂漿、注芯材料和相應的構造措施,仍沿用粘土磚使用的砂漿和相應的抗裂措施,必然造成墻體出現較嚴重的裂縫。
2砌體裂縫的控制
2.1裂縫的危害和防裂的迫切性
砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質量,如整體性、耐久性和抗震性能,同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國墻改、住房商品化的進展,人們對居住環境和建筑質量的要求不斷提高,對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。由于建筑物的質量低劣,如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多,建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質量標準。因此加強砌體結構,特別是新材料砌體結構的抗裂措施,已成為工程量、國家行政主管部門,以及房屋開發商共同關注的課題。因為這涉及到新型墻體材料的順利推廣問題。
2.2裂縫寬度的標準問題
實際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標準(限值),是一個宏觀的標準,即肉眼明顯可見的裂縫,砌體結構尚無這種標準。但對鋼筋砼結構其最大裂縫寬度限值主要是考慮結構的耐久性,如裂縫寬度對鋼筋腐蝕,以及外部構件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國到現在為止對外部構件(墻體)最危險的裂縫寬度尚未作過調查和評定。但根據德國資料,當裂縫寬度≤0.2mm時,對外部構件(墻體)的耐久性是不危險的。
對砌體結構來說,墻體的裂縫寬度多大是無害呢?這是個比較復雜的問題。因為它還涉及到可接受的美學方面的問題。它直接取決于觀察人的目的和觀察的距離。對鋼筋砼結構,裂縫寬度>0.3mm,通常在美學上是不能接受的,這個概念也可用于配筋砌體。而對無筋砌體似乎應比配筋砌體的裂縫寬度標準放寬些。但是對于客戶來講二者是完全一樣的。這實際上是直觀判別裂縫寬度的安全標準。
3現有控制裂縫的原則和措施
長期以來人們一直在尋求控制砌體結構裂縫的實用方法,并根據裂縫的性質及影響因素有針對性的提出一些預防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相結合的構想,這些構想、措施有的已運用到工程實踐中,一些措施也引入到《砌體規范》中,也收到了一定的效果,但總的來說,我國砌體結構裂縫仍較嚴重,糾其原因有以下幾種。
3.1設計者重視強度設計而忽略抗裂構造措施
長期以來住房公有制,人們對砌體結構的各種裂縫習以為常,設計者一般認為多層砌體房屋比較簡單,在強度方面作必要的計算后,針對構造措施,絕大部分引用國家標準或標準圖集,很少單獨提出有關防裂要求和措施,更沒有對這些措施的可行性進行調查或總結。因為裂縫的危險僅為潛在的,尚無結構安問題,不涉及到責任問題。
3.2我國《砌體規范》抗裂措施的局限性
我認為這是最為重要的原因。《砌體規范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條,一是第5.3.1條:對鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開裂,可采取設置保溫層或隔熱層;采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋;控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時間和防止雨淋。未考慮我國幅原遼闊、不同地區的氣候、溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應性。二是第5.3.2條:防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,應在墻體中設置伸縮縫。從規范的溫度伸縮縫的最大間距可見,它主要取決于屋蓋或樓蓋的類別和有無保溫層,而與砌體的種類、材料和收縮性能等無直接關系。可見我國的伸縮縫的作用主要是防止因建筑過長在結構中出現豎向裂縫,它一般不能防止由于鋼砼屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體裂縫。
由此可見,《砌體規范》的抗裂措施,如溫度區段限值,主要是針對干縮小、塊體小的粘土磚砌體結構的,而對干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的砼砌塊和硅酸鹽砌體房屋,基本是不適用的。因為如果按照砼砌塊、硅酸鹽塊體砌體的干縮率0.2~0.4mm/m,無筋砌體的溫度區段不能越過10m;對配筋砌體也不能大于30m。在這方面,國外已有比較成熟的預防和控制墻體開裂的經驗,值得借鑒:一是在較長的墻上設置控制縫(變形縫),這種控制縫和我國的雙墻伸縮縫不同,而是在單墻上設置的縫。該縫的構造既能允許建筑物墻體的伸縮變形,又能隔聲和防風雨,當需要承受平面外水平力時,可通過設置附加鋼筋達到。這種控制縫的間距要比我國規范的伸縮縫區段小得多。如英國規范對粘土磚為10-15m,對砼砌塊及硅酸鹽磚一般不應大于6m;美國砼協會(ACI)規定,無筋砌體的最大控制縫間距為12-18m,配筋砌體控制縫間距不超過30m。二是在砌體中根據材料的干縮性能,配置一定數量的抗裂鋼筋,其配筋率各國不盡相同,從0.03%~0.2%,或將砌體設計成配筋砌體,如美國配筋砌體的最小含鋼率為0.07%,該配筋率又抗裂,又能保證砌體具有一定的延性。
關于在砌體內配置抗裂鋼筋的數量(含鋼率)和效果,是普遍比較關注的問題。因為它涉及到用鋼量和造價的增幅問題。
4防止墻體開裂的具體構造措施建議
本文在綜合了國內外砌體結構抗裂研究成果的基礎上,結合我國當前的具體情況,提出的更具體的抗裂構造措施。它是對“防”、“放”、“抗”的具體體現。筆者認為這些措施可根據具體條件選擇或綜合應用。該措施已反映到我院為大慶油田砌塊廠編制的《砼砌塊建筑構造圖集》中。
4.1防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂,宜采取下列措施
4.1.1屋蓋上設置保溫層或隔熱層;
4.1.2在屋蓋的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不大于30m;
4.1.3當采用現澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應小于20mm,縫內用彈性油膏嵌縫;
4.1.4建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規范》BGJ3-88第5.3.2條的規定外,宜在建筑物墻體的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。
4.2防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一:
4.2.1設置控制縫
4.2.1.1控制縫的設置位置
(1)在墻的高度突然變化處設置豎向控制縫;
(2)在墻的厚度突然變化處設置豎向控制縫;
(3)在不大于離相交墻或轉角墻允許接縫距離之半設置豎向控制縫;
(4)在門、窗洞口的一側或兩側設置豎向控制縫;
(5)豎向控制縫,對3層以下的房屋,應沿房屋墻體的全高設置;對大于3層的房屋,可僅在建筑物1-2層和頂層墻體的上述位置設置;
(6)控制縫在樓、屋蓋處可不貫通,但在該部位宜作成假縫,以控制可預料的裂縫;
(7)控制縫作成隱式,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大于12mm,控制縫內應用彈性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。
4.2.1.2控制縫的間距
1對有規則洞口外墻不大于6mm;
2對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍;
3在轉角部位,控制縫至墻轉角的距離不大于4.5m;
4.2.2設置灰縫鋼筋
1在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸入洞口每側長度不應小于600mm;
2在樓蓋標高以上,屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂的部位;
3灰縫鋼筋的間距不大于600mm;
4灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;
5灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網片,網片的縱向鋼筋不小于25,橫筋間距不宜大于200mm;
6對均勻配筋時含鋼率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、頂層窗洞上下不小于38;
7灰縫鋼筋宜通長設置,當不便通長設置時,允許搭接,搭接長度不應小于300mm;
8灰縫鋼筋兩端應錨入相交墻或轉角墻中,錨固長度不應小于300mm;
9灰縫鋼筋應埋入砂漿中,灰縫鋼筋砂漿保護層,上下不小于3mm,外側小于15mm,灰縫鋼筋宜進行防腐處理;
10當利用灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時,其配筋量應按計算確定,其搭接和錨固長度尚不應小于75d和300mm;
11不配筋的外葉墻應設控制縫,控制縫間距不宜大于6m;
12設置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。
4.2.3在建筑物墻體中設置配筋帶
1.在樓蓋處和屋蓋處;
2.墻體的頂部;
3.窗臺的下部;
4.配筋帶的間距不應大于2400mm,也不宜小于800mm;
5.配筋帶的鋼筋,對190mm厚墻,不應小于2ф12,對250~300mm厚墻不應小于2ф16,當配筋帶作為過梁時,其配筋應按計算確定;
6.配筋帶鋼筋宜通長設置,當不能通長設置時,允許搭接,搭接長度不應小于45d和600mm;
7.配筋帶鋼筋應彎入轉角墻處錨固,錨固長度不應小于35d和400mm;
8.當配筋帶僅用于控制墻體裂縫時,宜在控制縫處斷開,當設計考慮需要通過控制縫時,宜在該處的配筋帶表面作成虛縫,以控制可預料的裂縫位置;
9.對地震設防裂度≥7度的地區,配筋帶的截面不應小于190mm×200mm,配筋不應小于410;
10.設置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m;
4.3也可根據建筑物的具體情況,如場地土及地震設防裂度、基礎結構布置型式、建筑物平面、外形等,綜合采用上述抗裂措施。
參考文獻
〔1〕肖亞明,砌體結構裂縫與控制問題研究綜述,第三屆全國工程學術會議論文集,1994
關鍵詞:水利工程建設混凝土施工裂縫控制具體措施
引言
水工混凝土裂縫是水工建筑物最為常見的病害之一,產生的原因是多種多樣的。裂縫對水工建筑物的危害程度不一,還可能誘發其他病害的發生和發展,對水工建筑物的耐久性產生巨大的危害,因此,必須對此加以重視,并采取措施加以解決。
一、水工混凝土裂縫的危害
混凝土裂縫將使水工建筑物產生滲漏,滲漏的結果,一方面在壓力水作用下使裂縫逐步擴寬和發展;另一方面當水滲入混凝土內部后首先會引起水解破壞,并可能由此導致混凝土結構物的破壞。根據調查,由裂縫引起的各種不利結果中,滲漏水占60%。
由于混凝土碳化會加劇混凝土收縮開裂,導致混凝土結構物破壞。混凝土裂縫的存在,能使空氣中的二氧化碳極易滲透到混凝土內部與水泥的某些水化產物相互作用形成碳酸鈣,這就是常說的混凝土碳化。在潮濕的環境下二氧化碳能與水泥中的化學成分相互作用,使混凝土的堿度降低,使鋼筋純化膜遭受破壞,當水和空氣同時期滲入,鋼筋就產生銹蝕。
混凝土的裂縫還會使混凝土對鋼筋的保護作用削弱,在裂縫部位,水拉性能減弱,裂縫進一步擴大,形成更大的危害。
綜上,混凝土裂縫對混凝土結構物的結構強度和穩定性具有直接的影響。會降低混凝土結構物的結構強度和整體穩定性。輕則影響建筑物的外觀和正常使用,嚴重的貫穿性裂縫甚至可能導致混凝土結構物的完全破壞。
二、水工混凝土結構裂縫產生的原因
按裂縫產生的原因劃分有:由外荷載引起的裂縫;由變形引起的裂縫;由施工操作引起的裂縫。水工建筑物產生裂縫的主要原因如下:
2.1大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發,導致混凝土內外溫差較大,使混凝土的形變超過極限引起裂縫。
2.2混凝土在硬化的過程中,由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大,甚至會貫穿整個構件。
2.3在厚度較大的構件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。
2.4當有約束時,混凝土熱脹冷縮所產生的體積脹縮,因為受約束力的限制,在內部產生了溫度應力,由于混凝土抗拉強度低,容易被溫度引起的拉應力拉裂,從而產生溫度裂縫。由于太陽暴曬產生裂縫也是工程中最常見的現象。
2.5混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應,析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨漲,體積增大3倍,從而使混凝土漲裂產生裂縫。
2.6在炎熱的大風天氣,混凝土表面水分蒸發過快,造成混凝土內部水化熱過高,在混凝土澆筑數小時仍處于塑性狀態,易產生塑性收縮裂縫。
2.7構件超載產生的裂縫。例如:構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩,出現垂直于構件縱軸的裂縫,構件在較大剪力作用下,產生斜裂縫,并向上、下延伸。
2.8當結構的基礎出現不均勻沉陷,就有可能會產生裂縫,隨著沉陷的進一步發展,裂縫會進一步擴大。
2.9當鋼筋混凝土處于不利環境中,例如:侵蝕性水,由于混凝土保護層厚度有限,特別是當混凝土密實性不良,環境中的氯離子等和溶于水中的氧離子會使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,氧化鐵的體積比原來金屬的體積大得多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。
三、控制混凝土裂縫的具體措施
3.1混凝土配合比的優化設計。摻入粉煤灰,選擇減水劑,保證泵送流動度。采集原材料進行試拌,盡可能地減少水泥用量,添加Ⅰ級粉煤灰,將水膠比控制在規范允許的范圍內,粗骨料采用二級配。摻入適量的粉煤灰對改善混凝土的和易性,降低溫升,減少收縮,提高抗侵蝕具有良好的作用。
3.2原材料的選擇。砂料細度模數控制在2.4以上,含泥量控制在1%內。碎石針片狀控制在10%以內,含泥量控制在1%內,盡可能使用低水熱化水泥,控制原材料的質量不使混凝土產生收縮。
3.3施工安排。混凝土的澆筑盡可能避開高溫、曝曬、多風、降溫的天氣,若需要上述條件下施工時必須有相應遮擋、保溫措施。
3.4施工過程控制。a.二次振搗法消除混凝土沉縮裂縫。對于澆筑后坍落度已經消失開始初凝的混凝土進行二次振搗,混凝土會重新液化,能較好地消除粗骨料、鋼筋下面的水膜,消除沉縮收縮量。泵送混凝土特別需要二次振搗。b.二次壓光消除混凝土塑性收縮裂縫。此種裂縫是混凝土表面水分散失引起的,發生在混凝土初凝至終凝期間,消除此種裂縫應使用機械抹光機進行大面積、高強度的提漿抹光,然后使用機械收光機進行大面積、高強度的收光,將極大地提高混凝土的平整度和表面強度,在混凝土終凝前再進行二次人工抹壓收光。c.控制約束裂縫的措施。混凝土約束裂縫的產生是混凝土內外溫差過大或收縮引起的約束拉力超過了混凝土的抗拉強度,在混凝土內外溫差過大、氣溫驟降時,及時采取保溫、保濕措施,加強測溫和氣溫預報,做到防護及時。閘墩下部與底板同時澆筑或盡量縮短閘墩與閘底板之間澆筑的時間間隔,可有效控制閘墩裂縫發生。
3.5混凝土干縮裂縫的控制措施。混凝土存在空隙產生濕脹干縮,加強振搗使之密實,清除混凝土中的泌水,加強表面的抹壓收光,摻加優質粉煤灰,降低水灰比,可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產生。
3.6混凝土內部的溫度控制。大體積混凝土內部埋設熱電耦測溫,掌握混凝土內部的溫升變化及內部最高溫度的發生時間,通過蓄熱保溫使混凝土內外溫差控制在25℃以內。常采用兩層農膜加干鋪兩層草袋的做法。
3.7混凝土的養護和表面保護。良好的養護可使混凝土保持或接近飽和狀態,水化作用速度最大,也是控制混凝土裂縫發生的措施之一,一般保溫、保濕養護不得少于14d。
四、水利工程構筑物已產生裂縫的修補方法
國內外學者把裂縫分為死縫、活縫和增長縫等3種。對于死縫可以采用剛性材料填充修補;對活縫則采用彈性材料修補;對于增長縫,必須消除引發裂縫的因素。裂縫修補除了要恢復防水性和耐久性為目的之外,還要從結構安全及美觀角度出發進行修補,當前的修補方法主要有以下三大類。
4.1充填法對于裂縫寬度大于0.5mm的裂縫,沿裂縫處鑿成“U”形或“V”形槽,槽頂寬約10cm,在槽中充填密封材料。充填材料采用水泥砂漿、環氧砂漿、彈性環氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結構中鋼筋已經銹蝕,則將混凝土鑿開到能夠處理已經生銹的鋼筋部分,將鋼筋除銹,再在槽中充填水泥砂漿或環氧樹脂砂漿等材料。
4.2注入法注入法分壓力注入法(灌漿法)與真空吸入法兩種。灌漿法適應于較深較細的裂縫,而真空注入法則利用真空泵使縫內形成真空,將漿材注入縫內,該方法適應于各種表面裂縫的修補。灌漿材料有水泥漿材、普通環氧漿材、彈性聚氨酯漿材、水溶性聚氨酯漿材等。
4.3表面覆蓋法在細微裂縫表面上涂膜,以提高其防水性及耐力性為目的的修補方法。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法。施工時,首先用鋼絲刷將混凝土表面打毛,清理表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面氣孔,再用修補材料覆蓋表面。:
五、結語
水工建筑構筑物的結構安全和防滲等主要由混凝土承擔,因此混凝土的質量極其重要。因此,減少和控制混凝土裂縫的產生和擴展,對提高混凝土結構的質量,進而提升水工建筑物的安全起著極為重要的作用,必須加以重視。
參考文獻:
[1]劉軍《試論常見水工混凝土裂縫的種類及預防措施》[J].甘肅科技縱橫.2008(1).
關鍵詞:大體積砼;溫度裂縫;產生原因;控制措施
隨著我國經濟的快速發展,建設工程方面也得到一定的進步。為了滿足結構上的需要,大體積砼施工越來越廣泛的得以應用。但是在施工中會因為溫度問題導致出現裂縫,砼的裂縫不僅影響著砼的外觀質量,更影響著砼的耐久性以及結構的安全,因此,清楚砼裂縫產生的原因并制定出防治措施具有十分重要意義。
一、大體積砼結構特點
大體積砼結構體積較大,其內部水泥水化熱散發比較困難,在外部環境影響以及砼結構內部影響下,很容易產生溫度裂縫。大體積砼結構的特點如下:
(一)脆性較強:砼結構所使用的砼材料是脆性材料,其有著較大的抗壓強度,但抗拉強度較弱,能夠拉伸產生的變形很小,因此一旦受到內部應力產生拉伸時,其很難通過拉伸來緩解應力,從而產生裂縫。
(二)產生的應力較大:大體積砼結構斷面的尺寸一般較大,在砼結構澆筑后,其內部會產生大量的水化熱,致使內部溫度上升,產生的拉應力較大。
(三)受環境影響較大:大體積砼結構長期暴露在外部環境中,環境溫度的變化也會導致砼結構內部產生拉應力。
二、大體積砼溫度裂縫產生的原因
砼會因為溫度的升高和降低而產生相應的體積變化,而當砼的收縮受到了限制和約束時,則會出現一定的拉力。這種拉力一旦超過了砼本身的承受能力,那么將會導致砼出現裂縫問題。大體積砼溫度裂縫產生的主要原因包含了以下幾點。
(一)水泥的水化熱
大體積砼由于水泥水化時會放出大量的水化熱,而砼自身體積較厚,表面直接和空氣接觸,散熱條件較好,熱量可以向大氣中散發,表面溫度上升較少。砼自身導熱性較差,水泥水化熱積聚在砼內部不易散發,溫度會上升較多這樣就會形成外低內高的溫差,產生溫度應力,若溫度應力超過砼的抗拉強度,砼就會產生裂縫。
(二)內外約束條件
基礎砼一般與地基整體澆筑在一起,當溫度變化時,由于外部約束和內部約束的存在,砼不能自由變形。砼澆筑之后早期溫度上升時,產生的膨脹變形受到地基土約束面產生壓應力,此時砼的彈性模量很小,徐變和應力松弛卻較大,與基層連接也不太牢固,從而壓應力較小。砼表面溫度下降較快,受溫差產生的溫度應力和內部約束的影響,砼表面會產生很大的拉應力。因此,降低砼內外溫差和改善約束條件,是防止砼產生裂縫的重要措施。
(三)外界氣溫引起的變化
砼在澆筑過程中產生的溫度與外界氣溫的變化有著直接的關系,澆筑產生的溫度同時也影響砼內部溫度。當大體積砼遭受到溫度的快速變化時,會給砼內部造成較為明顯的影響。例如在冬季,過早的拆模,那么一旦遭遇到了嚴寒的侵襲,就會導致砼的表面溫度發生快速變化,收縮十分明顯。這種情況下砼會受到很大的拉應力,如果砼不能抵抗這種拉應力,就會形成裂縫。但這種裂縫的出現通常只在表面較淺的位置上,因此,不會對結構造成嚴重的影響。
三、大體積砼施工的溫度裂縫控制措施
(一)科學選用材料,適當使用外加劑
1、科學選用水泥。優先選擇中低水化熱硅酸鹽水泥或低水化熱礦渣硅酸鹽水泥,如復合水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等優質水泥,有利于降低砼溫度梯度。
2、骨料控制。細骨料宜采用細度模數大于2.3的中砂,含泥量不應大于3%。粗骨料宜選用連續級配,粒徑5~31.5mm,含泥量不應大于1%。一方面應盡量使用高強度骨料,另一方面砂率和坍落度應盡量選用較小數值,以減小孔隙率,避免裂縫產生[2]。
3、摻合料與外加劑。第一,可適當的在砼中加入能降低水化熱的粉煤灰,粉煤灰除了能改善砼性能外,還能減少水泥用量,節省成本。第二,添加UEA。在水泥硬化過程中,UEA能補償冷縮與干縮,從而降低裂縫發生的可能性。
(二)確定砼的施工工藝
大體積砼的澆筑可以根據結構特點的不同采用不同的澆筑方法,如全斷面分層澆筑、分段分層澆筑、和斜面分層澆筑。砼采用分段分層澆筑時,每段澆筑高度應根據結構特點、鋼筋疏密程度決定,砼澆注層厚度應根據所選用振搗器的作用深度及砼的和易性確定。一般為振搗器作用半徑的1.25倍,但厚度不宜大于500mm。在前層砼初凝之前將次層砼澆筑完畢。每澆筑一層砼都應及時均勻振搗,保證砼的密實[3]。預埋冷水管,用循環水降低大體積砼的溫度,進行人工導熱,降低溫差。大體積砼澆筑過程中,應采取防止鋼筋、埋件等的位移和變形措施,并應及時清除砼表面的泌水,在砼初凝前進行二次抹壓處理,減少干縮裂縫的出現。
(三)加強養護
對大體積砼進行養護工作是工程中的一項重要內容。應保持大體積砼的溫度和濕度適宜,并控制溫差的產生,是一項比較復雜的工作。當大體積砼澆筑兩個小時以后,應使用塑料膜來對表面進行覆蓋,以便于能提升其表面的溫度,減少內外溫差。同時,可以進行帶水養護工作,養護的時間控制在14天以上。這種方式比較適合夏季使用。冬季的時候,應在結構外露的部分進行保溫材料覆蓋,以便于減緩散熱的過程,使砼的強度能得到提。此外,要想對大體積砼進行溫度上的有效控制,還應對此進行科學方式檢測。對此,應設置出相應的測溫點,這樣一來就能及時掌握溫度變化數據,提升控制的準確性。
四、結語
大體積砼的溫度裂縫通過嚴謹、周密、科學可行的措施是可以避免的。相信大體積砼的溫度裂縫也會隨著科學技術的進步、建筑施工水平的提高、建筑工人素質的改善而變得更加容易解決。
參考文獻:
[1]劉志遠,劉雪艷.大體積砼溫度裂縫控制的施工技術研究[J].魅力中國,2013,(16):321-321.
混凝土的后期養護不合理也是造成混凝土裂縫的重要原因[2]。通常在混凝土澆筑完成后,它自身所含有的水分就可以落實水泥水化的需求。但是,由于后期的養護工作不夠到位,混凝土表面水分散失過快,致使混凝土發生變形的問題,從而導致裂縫的產生。與此同時,混凝土在露天的室外施工過程中,遭受到強烈的風吹日曬,使得混凝土表面的水分蒸發過快,再加上混凝土在早期的抗拉能力不強,無法有效抵抗因收縮而引起拉應力,進而導致混凝土出現裂縫。所以,在水利工程建設施工的過程中,要積極加強對混凝土澆筑后的養護,這能夠有效控制混凝土的裂縫問題。
2.水利施工中的混凝土裂縫控制措施
2.1根據當地的氣溫情況,調節混凝土的施工條件
在水利工程建設當中,混凝土的施工要積極根據當地的氣溫變化,調節混凝土的施工條件。與此同時,也要積極依據混凝土自身所存在的特性,充分考慮施工過程中的實際情況,制定合適的施工方案,控制混凝土的裂縫問題,提高混凝土的質量。在甘肅地區,由于地處我國西北,夏季氣溫炎熱干燥,晝夜溫差較大;而冬季由于受西北風的影響,氣溫特別低,這給當地的混凝土施工制作帶來非常嚴重環境氣候困擾。例如,在混凝土澆筑時,常常會發生混凝土模版變形等問題,水利施工建設單位要積極安排專門的混凝土施工看護人員對模版進行看護,及時了解和發現混凝土模板的情況,當混凝土出現變形和位移現象時,要立即停止緩凝土的澆筑,并對模板進行修理和恢復。在夏天高溫的季節,混凝土施工的澆筑入模溫度應控制在25℃以下;而在冬季,由于甘肅地區氣溫特別低,在混凝土施工的過程中,要充分注意混凝土施工過程中的保溫。在混凝土澆筑時,入模的溫度不能低于10℃。因此,在當地的混凝土施工制作過程中,要積極根據施工現場的環境氣溫,合理調節混凝土的施工條件,這樣才能夠有效控制混凝土的裂縫現象,保證水利施工當中的混凝土質量。
2.2混凝土材料的選擇和配比
混凝土的質量與混凝土施工材料的選擇有著非常重要的關系,其材料使用的正確與否,直接關系到整個水利工程的施工建設安全。所以,在水利工程混凝土的施工制作中,要加強對混凝土摻雜料以及水泥的管理,保證混凝土制作材料的質量。由于在混凝土制作過程中,水泥的水化反映,會釋放出大量的熱量,造成混凝土內外溫差的增大,從而使得混凝土產生裂縫。所以,在混凝土制作中,要合理地選擇水化熱量較低的水泥。除此之外,還可以在混凝土的制作中,盡可能地減少單位水泥的使用量,水泥的強度等級要與混凝土強度的等級保持相同,不要選用強度過高或者硬性的水泥。在混凝土骨料的選擇中,也要嚴格按照國家相關的骨料使用的相關標準,選擇合適的骨料。與此同時,也要保證混凝土原材料的配比符合國家的混凝土制作的標準。另外,增強混凝土的抗壓性能夠有效減少混凝土裂縫的產生。因此,混凝土施工制作人員可以通過加強對混凝土的振搗,增加混凝土的密實度,從而控制混凝土裂縫的產生,提高混凝土的質量。
2.3積極開展混凝土養護工作
混凝土的后期養護工作,對控制混凝土裂縫的產生有著非常重大的意義[3]。所以,施工單位要在混凝土的養護工作中,使混凝土的內外溫度保持平衡,以免因混凝土內外溫差過大而導致裂縫產生。與此同時,也要對混凝土進行澆水,保持緩凝土表面的濕度,以免因混凝土表面水分蒸發過快導致的干縮變形。此外,由于混凝土水泥水化熱會產生大量的熱量。因此,在養護的過程中,也要讓混凝土內部熱量得到充分的散發,保證混凝土的耐久度。通過保濕和保溫的有效養護措施,能夠有效保證混凝土內外溫度的穩定,從而使得水利施工中的混凝土裂縫能夠得到有效控制。
3.結語
關鍵詞:商品混凝土配合比配筋率養護時間
一、商品混凝土現澆板裂縫出現的主要問題
(1)原材料的選用與檢驗環節失控;(2)混凝土配合比設計中試配的次數不夠,未經過收獲試驗進行論證;(3)混凝土生產運輸和泵送過程發生中斷且時間較長,質量失控;(4)鋼筋配置的現行標準不能滿足商品混凝土的抗裂要求;(5)現澆板中管線設置部位不合理出現的問題;(6)混凝土澆筑、養護及拆模施工過程中出現的問題。
二、相應的對策
1.嚴把原材料的質量與檢驗關
(1)水泥:必須具有出廠質量說明書(合格證),并對其品種、級別、包裝、出廠日期進行檢查,現場采樣經試驗合格后方可使用;亦采用水化熱較低、早期強度低、含堿量低、抗裂性能好的礦渣硅酸鹽水泥;同一構件,同一施工部位亦采用同一廠家、同一品種、同一強度等級的水泥。
(2)粗細骨料:粗骨料進場后,應按批檢驗其顆粒級配、含泥量、泥塊含量、壓碎指標及針片狀顆粒含量,必要時還應檢驗其他指標;粗骨料最大粒徑不宜超過板厚的1/3,且不得超過40mm。
(3)鋼筋進場后,進行外觀檢查并檢查合格證,按照見證取樣規定進行送樣,檢驗結果應滿足設計要求。
(4)拌制水:宜采用飲用水,水質應符合JGJ63混凝土拌合用水標準的規定,未經檢驗不得使用。
(5)外加劑:必須具有出廠質量證明書,并按批驗收合格后分類存放,不得混放和混入雜物,選用時應根據混凝土性能要求及施工條件,結合混凝土原材料性能、配合比以及對水泥的適應性能等因素通過試驗確定其摻量;在保證混凝土強度的前提下,可加入水泥用量的2.5%緩凝減水劑,減少水泥用量,降低水灰比、減少水化熱,從而減少混凝土的自收縮。
2.優化混凝土配合比
(1)根據設計要求進行多次試配,并進行收縮試驗,通過對比確定最終配合比;配合比中水灰比不宜大于0.6,水泥用量不宜小于300kg。(2)采用引氣型外加劑,其混凝土含氣量不宜大于4%,以免降低混凝土強度。(3)當發現原材料質量有較大變化時,應重新進行試配,調整配合比;根據具體的施工條件,確定適宜的坍落度,病派人現場檢測,符合要求后方可使用,并建立監控資料。
3.嚴把混凝土生產質量關
(1)上料人員要嚴格按照混凝土配合比進行原材料的計量,確保計量的準確性;攪拌混凝土時,按照投料順序進行攪拌,攪拌時間根據攪拌工藝及攪拌設備確定,拌合要均勻,以保證混凝土有良好的和易性。(2)混凝土在運輸和泵送過程中,嚴禁往運輸車筒體和泵機料斗內任意加水;混凝土運至現場時,如拌合物出現離析或分層現象,應使攪拌筒高速旋轉,進行二次攪拌;混凝土泵送應連續進行,如必須中斷,中斷時間不得超過混凝土從攪拌至澆筑完畢允許的延續時間,且不得超過混凝土的初凝時間;如停泵超過15min,應每隔4~5min開泵一次,每次使泵正轉或反轉兩個沖程,防止輸送管內混凝土拌合物離析或堵塞。
4.增大配筋率,以增加結構抗裂性
(1)當現行標準不能滿足商品混凝土抗裂要求時,可按現有標準增大配筋率,用以增加結構抗裂性;在溫度、收縮應力較大的現澆板區域內,鋼筋間距易取為150mm~200mm,病應在板的未配筋骨表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%;溫度收縮鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置,也可另行布置構造鋼筋網,并與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接或錨固。(2)優先選用延性較好的鋼筋,若選用I級鋼,張拉率不得大于6%;加強鋼筋成品保護,澆筑人員不得直接踩在鋼筋網片上,要設置架空板使澆筑人員與鋼筋網片隔離,設置馬登將鋼筋墊起,保證鋼筋無彎曲、位移變形。
5.混凝土板中線管設置部位的處理
現澆板線管必須傾斜軸線方向設置,特別要避開橫向布置;每隔1m設置40mm小馬登,保證線管與鋼筋可靠隔離;線管上部距上表面10mm處設置間距200mm的寬鉛絲網片,加強現澆板混凝土薄弱部位的抗裂性。
6.加強混凝土澆筑及養護過程中的監控
(1)針對商品混凝土現澆板伸縮較大的特點,澆筑混凝土時每隔30m左右設置后澆帶。(2)混凝土澆筑中,下落高度不超過1.5m,混凝土不得成堆,及時出料、及時成活,以免產生離析現象,使得現澆板配料不均;嚴格按照操作規程進行施工,選擇熟練的混凝土振搗工人,掌握好振搗時間,以保證混凝土振搗均勻、密實,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工記錄。(3)混凝土澆筑成型后,應及時覆蓋塑料薄膜,避免水分蒸發;澆筑1h~2h后對混凝土二次振搗,以消除收縮裂紋及表面泌水,2h~3h后進行二次壓面,并適時用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4)混凝土養護時間不得少于7d,對有抗滲要求的混凝土養護時間不得少于14d;留置混凝土同條件試塊,并設專人檢測混凝土強度增長情況,在其強度未達到1.2Mpa時,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。(5)嚴格按照GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規范中的強度要求確定模板拆除時間,拆模時要輕拿輕放,不得對樓層形成沖擊荷載,拆除的模板和支架要分散堆放并及時清運。超級秘書網
三、效果驗證
1.采取以上對策進行商品混凝土的施工,取得了良好的經濟、社會效益以及質量效果,受到了建設單位、監理單位的一致好評,為創優工程奠定了基礎。
2.通過在日照市水木清華小區中的運用,針對商品混凝土收縮性較大的特點從結構設計、原材料控制到施工過程中的控制等各個環節入手,減少和預控了商品混凝土的收縮,增強其抗裂性。
3.消除了商品混凝土現澆板裂縫,基本解決了由此引氣的鋼筋銹蝕、地面滲漏等質量問題,提高了結構安全性、耐久性及使用功能,未今后在施工中出現的各種質量問題提供了解決問題的方法與途徑。
[關鍵詞] 建筑結構件 溫變裂縫 質量控制
近年來,隨著科技水平的不斷提升,我國建筑工程質量總體水平有了較大提高,但存在的問題仍然不少。在施工中由于各種因素的影響,經常會出現這樣或那樣的質量問題,甚至造成質量事故,產生嚴重的后果。而在眾多的質量事故中,溫度變化引起的裂縫是一種典型的質量問題。因此,探討質量控制措施與如何防治溫變裂縫的產生,對于保證建筑工程建筑物的質量有著重要意義。
一、建筑結構件工程中溫度變化引起裂縫的主要原因
1、建筑結構件隨著溫度的變化而產生變形,即通常所說的熱脹冷縮。當變形受到約束時,便產生了裂縫,約束的程度越大,裂縫就越寬。
2、水泥和水所引起化學反應引起裂縫。大體積混凝土開列的主要原因之一,是由于混凝土在硬化過程中,水泥和水起化學反應,產生大量的水化熱引起混凝土的溫度上升,如果熱量不能很快散失,內部和外部溫差過大,就將產生溫度應力,使結構內部受壓,外部受拉。混凝土在硬化初期,只有很低的抗拉強度,如果由內外溫度差引起的拉應力超過混凝土早期抗拉強度時,混凝土就要產生裂縫。
3、構件硬化成型后,在使用中,如果溫度較大,構件內部溫度梯度就極大,也會引起構件開裂。
4、建筑結構件澆筑、養護及拆模過程中采用不當的施工方法,從而加劇溫度變化產生裂縫。
二、建筑結構件工程質量控制的一般措施
1、組織措施
組建項目監理機構,配置滿足工作需要的監理人員,并在約定的時間內,總監理工程師及其他監理人員派駐工地。建立現代企業制度,建立和健全質量控制體系,加強內部管理,對監理人員進行技術管理培訓,建立考核獎懲制度。確定監理機構各部門職責分工及各級監理人員權限,并報送發包人和通知承包人。組織第一次工地會議,監理例會、監理專題會議和編寫會議記錄分發與會各方,保障工程質量,要求或建議承包人組織一定數量高素質的民工參與建設,督促承包人做好生活后勤工作,保障工地人員健康專注地投入施工。建議或要求必包人提供便利的施工條件,確保控制工程質量。
2、管理措施
健全技術文件審核、審批制度。根據施工合同約定,由雙方提交的施工技術圖紙以及由承包人提交的施工組織設計及施工計劃、施工進度計劃等文件應經過監理機構核查、審核、審批。督促承包商嚴格按照設計圖紙、施工規范、驗收標準,工作的各種商洽必須經有關監理工程師簽字后方可實施。審查主要材料、設備的質量和核定其性能,參加工程驗收工作,參與工程質量事故的處理。
3、經濟措施和合同措施
嚴格質量檢驗和驗收,嚴格按照雙方的合同實行嚴格公平、公正的獎懲措施。對經驗收不合格的工場部位拒付工程款。
三、建筑結構件工程中溫變裂縫質量控制的主要技術措施
1、預防熱脹冷縮的措施:(1)撤去約束,允許自由的產生變形;(2)設置伸縮縫。
2、防止化學反應引起裂縫產生的措施是:(1)盡量選用低熱或中熱降低泥礦渣水泥、粉煤灰水泥;(2)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在450kg/m2以下;(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.60以下;(4)改善骨科級配,摻加粉煤灰或高效減少水劑等來減少水泥用量,降低水化熱;(5)改善混凝土的攪拌工藝,采用”二次風冷“新工藝降低混凝土的澆筑溫度;(6)在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌和物的流動性、保水性,降低水熱化,推遲熱峰出現的時間;(7)合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束;(8)在大體積混凝土內部設置冷卻管道,通過冷水或冷氣冷卻,減小混凝土的內部溫差;(9)加強混凝土溫度的監控,及時采取冷卻保護措施;(10)、加強混凝土養護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并灑水養護,適當延長養護時間,保證混凝土表現緩慢冷卻,在寒冷季節,混凝土兩面必須采取保溫措施,以防寒潮襲擊。
3、預防產生比類裂縫的措施是:采用隔熱(或保溫)措施,盡量減少構件內部溫度梯度,在配筋時應考慮溫度力的影響。
4、預防結構件澆筑及養護過程產生裂縫的措施:
(1)針對建筑結構件伸縮較大的特點,澆筑混凝土時每隔30m左右設置后澆帶。(2)澆筑中,下落高度不超過1.5m,混凝土不得成堆,及時出料、及時成活,以免產生離析現象,使得現澆板配料不均;嚴格按照操作規程進行施工,選擇熟練的混凝土振搗工人,掌握好振搗時間,以保證混凝土振搗均勻、密實,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工記錄。(3) 建筑結構件混凝土澆筑成型后,應及時覆蓋塑料薄膜,避免水分蒸發;澆筑1h~2h后對混凝土二次振搗,以消除收縮裂紋及表面泌水,2h~3h后進行二次壓面,并適時用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4) 建筑結構件混凝土養護時間不得少于7d,對有抗滲要求的混凝土養護時間不得少于14d;留置混凝土同條件試塊,并設專人檢測混凝土強度增長情況,在其強度未達到1.2Mpa時,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。(5)嚴格按照GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規范中的強度要求確定模板拆除時間,拆模時要輕拿輕放,不得對樓層形成沖擊荷載,拆除的模板和支架要分散堆放并及時清運。
四、建筑結構件工程質量控制的保證措施
1、質量的事前控制
審核由發包人提供的各種工程資料。檢查場內道路、供水、供電等施工輔助設施的準備。審核承包人中標后的施工組織設計、施工措施計劃等技術文件。明確質量要求,掌握和熟悉質量控制的技術依據。參與承包人對發包人提供的測量基準點復核情況,并督促承包人在此基礎上完成施工測量控制網的布設及施工區原地形圖的測繪。嚴格審核工程開工應具備的各項條件,并審批開工申請。
2、質量的事中控制
施工工藝過程質量控制,采用現場檢查、查閱施工記錄以及材料和構配件、監督試驗、見證取樣,按照旁站方案進行旁站、及時對承包人可能影響工程質量的施工方法以及各種違章作業行為發出調整、制止、整頓直至停止施工批示。發現承包人使用的材料、構配件、工程設備等原因可能導致工程質量不合格或千萬事故時,要求承包人采取措施糾正。發現施工環境可能影響工程質量時,應批示承包人采取有效的防范措施。堅持上道工序不檢查不準進行下道工序的原則。上道工序完成后,先由施工單位進行自檢、專職檢,認為合格后再通知現場監理工程師或其他代表到現場會同檢驗。檢驗合格后簽署認可,方能進行下道工序。隱蔽工程檢查驗收,隱蔽工程完成后,先由施工單位自檢、專職檢,初難合格后填報隱蔽工程驗收單,報告現場監理工程師檢查驗收。分項、分部工程驗收。應對施工過程中出現的質量問題,以及處理措施或遺漏問題進行詳細的記錄和拍照,保存好照片等相差資料。工程質量事故處理,質量事故原因、責任的分析--質量事故處理措施的研究確定及處理效果的檢查。
3、質量的事后控制
事后嚴肅把關,對于質量控制要點、要害部位或質量有疑問的部位進行事后復檢。嚴格按照質量評判標準對單元、分部、單位工程組織驗收認證。實行質量保證金制度,讓“制造”者跟蹤一段時間的質量保證,完善其缺陷服務責任。在一定的時間內,盡量讓工程在設計負載條件下運行后,再對整個工程組織驗收。
為了確保建筑結構件工程質量,工程管理者應講究質量控制的措施,實行事前控制與事后控制。而典型質量問題――溫變裂縫則應采取具體的控制措施,以防治因裂縫產生質量事故的發生。
參考文獻:
[1]高等學校試用教材.建筑材料,1985.
[2]中華人民共和國國家標準.混凝土強度檢驗評定標準GBJ107―87.
關鍵詞:混凝土;裂縫;原因
一、裂縫產生的原因
混凝土在現代工程建設中占有相當重要地位。盡管在施工中采取各種措施,小心謹慎,但裂縫仍時有出現。究其原因,我們對混凝土溫度應力的變化注意不夠是其中之一。在大體積混凝土中,溫度應力及溫度控制十分重要。主要原因是:
1、在施工中混凝土常常出現溫度裂縫,從而影響到混凝土結構的整體性和耐久性;
2、在結構服役期間,溫度應力的變化對結構的應力狀況具有不容忽視的影響。
二、裂縫的原因分析
工程建設中混凝土裂縫的產生有多種原因,其中主要的原因有混凝土溫度和濕度的變化、混凝土自身的脆性和不均勻性、混凝土結構的不合理、混凝土原材料不合格、模板變形以及基礎的不均勻沉降等。
其中混凝土內部及表面溫度變化是混凝土產生裂縫的主要原因。溫度變化是在混凝土硬化期間水泥釋放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在混凝土表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到其他部分的約束又會在混凝土內部出現拉應力。同時,氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗拉強度時,即會出現裂縫。
三、溫度應力的分析
1、溫度應力的形成過程
溫度應力的形成可分為三個階段:
(1)早期。自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約30天。這個階段的兩個特征,一是水泥放出大量水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內形成殘余應力。
(2)中期。自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止,這個時期中,溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。
(3)晚期。是混凝土完全冷卻以后的服役時期。在此期間,溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。
2、溫度應力引起的原因
對于邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非線性分布的,由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如:橋梁墩身,結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面溫度低,內部溫度高,在表面出現拉應力,在中間過程出現壓應力。這種應力成為自身應力。結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。此時的應力稱為約束應力。這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。要想根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下,需要依靠模型試驗或數值計算。
3、溫度裂縫控制措施
針對上述原因分析,為了防止裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。
為了降低混凝土溫度的產生,工程建設中一方面采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;另一方面在拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。與此同時,應該提供溫度散發的途徑,熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;對大體積混凝土,在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;同時規定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;對于施工中長期暴露的混凝土澆筑表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施。