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6、砼质量的现场控制与常见问题:强度不足、泌水泌浆、目测检查、指标值,如何判断(照片)11.8.1混凝土强度不足产生的主要原因造成混凝土强度不足的原因可归结以下几方面。1、原材料方面(1) 水泥质量差水泥是混凝土强度的主要贡献者,其质量对混凝土强度影响甚大。 水泥出厂强度偏低 混凝土配合比设计时大多根据所采用的水泥强度等级进行计算,当28d实测强度低于所选用的水泥强度等级时,就会造成混凝土强度不足; 水泥贮存时间过长 水泥贮存时间过长,颗粒变粗,活性下降,影响强度; 掺用早强剂 少数水泥厂为降低磨耗,水泥磨制时掺用Na2SO4等早强剂,提高水泥早期强度,而导致水泥后期强度倒缩。(2) 粗、细集料质量差 粗集料强度低、针片状含量高、粉尘含量高,压碎指标偏大; 细集料细度模数低、粘土含量高、云母含量高以及有机杂质含量高,不仅影响混凝土强度,甚至影响混凝土正常凝结。(3) 矿物掺合料质量差粉煤灰、矿渣粉等需水量偏大、细度偏粗、含碳量偏多,三氧化硫含量高等。(4) 外加剂质量差外加剂尤其是减水剂质量差、质量波动大,都会明显影响混凝土的水灰比而影响强度。2、混凝土配合比设计(1)随意套用配合比 施工配合比应根据工程特点、施工条件和原材料情况,由实验室试配后确定。但是,目前不少搅拌站仅根据水泥强度等级和混凝土强度等级要求套用以往的配合比,因而造成许多强度不足的事故。(2)水泥强度富余系数选取偏大 配合比设计时,水泥强度富余系数选取偏大,高于水泥实际强度富余系数。(3)粗细集料级配差粗细集料级配不合理、砂率过高、细集料含水率变化增大混凝土实际水灰比等,都会导致混凝土强度不足。3、混凝土施工工艺(1)混凝土搅拌不佳搅拌时间过短、投料顺序颠倒,造成拌合物不均匀,影响强度。(2)混凝土离析、泌水 浇筑前没有采取重新搅拌等有效措施予以处理。(3)运输或停放时间过长,浇筑前混凝土甚至已初凝;或坍落度损失过大,浇筑前随意加水等都会造成混凝土强度不足。(4)模板漏浆、振捣不密实以及养护措施不当等也会造成混凝土强度不足。综上所述,造成混凝土强度不足的因素是多方面的,应引起商品混凝土设计者、生产者和施工者各方的足够重视。11.8.2混凝土强度不足对结构的影响混凝土强度不足所导致结构承载能力的降低主要表现在:(1)降低结构强度;(2)抗裂性能差;(3)结构构件刚度下降。混凝土强度不足对不同结构强度的影响程度差别较大,其规律如下:(1)轴心受压构件 通常按混凝土承受全部或大部分荷载进行设计。因此,混凝土强度不足对构件的强度影响大;(2)轴心受拉构件 对钢筋混凝土受拉构件,不需考虑混凝土的作用,因此混凝土强度不足,对受拉构件强度影响不大;(3)受弯构件 混凝土强度不足对受弯构件的正截面强度影响不大,而对斜截面的抗剪强度影响较大,应予以重视;(4)偏心受压构件 混凝土强度不足,可能发生混凝土受压破坏,尤其对小偏心受压或受拉钢筋配置较多的构件影响明显;(5)对冲切强度影响 混凝土强度不足,会显著降低构件抗冲切能力。11.8.3混凝土强度不足的事故处理事故处理前,应正确判断混凝土强度不足对不同结构构件承载能力的影响,并综合考虑抗裂、刚度、抗渗、耐久性等要求,选择以下处理方法:(1)测定混凝土实际强度 采用非破损检验方法或钻芯取样法,测定混凝土实际强度,作为事故处理依据;(2)加强养护,促进混凝土后期强度发展如混凝土实际强度与设计要求相差不多,结构受荷时间较晚,可采用加强养护,利用混凝土后期强度的原则处理强度不足事故;(3)减小结构荷载通过采用减轻结构荷载、减轻建筑物自重等方法处理强度不足事故,如采用轻质材料代替重质材料、降低建筑物总高度等;(4)结构加固补强针对不同结构构件(梁、板、柱等)分别采用外包钢筋混凝土、外包纤维混凝土、外包钢、黏贴钢板、预应力拉杆补强体系加固等方法处理混凝土强度不足;(5)拆除重建混凝土强度严重不足或强度对结构承载能力影响十分敏感的结构构件(如轴心受压、小偏心受压柱等),如不宜用加固补强法处理时,均应拆除重建。混凝土强度不足处理方法选择见表11-12。表11-12混凝土强度不足处理方法选择参考表原因或影响程度处 理 方 法测定实际强度利用后期强度减小结构荷载结构加固拆除重建强度不足差值大小构件受力特征轴心或小偏心受压冲切受弯(正截面)抗剪强度不足原因原材料质量差严重一般配合比不当施工工艺不当试块代表性差注:常用;也可选用。1.成因及分析 1.1预拌混凝土强度偏低的成因分析 在对预拌混凝土的抽样检测中,强度偏低主要原因有以下几个方面: 1)粗骨料强度不符合要求 对等级较高的混凝土,粗骨料的强度非常关键,因此必须检验。在生产中,多数搅拌站的粗骨料检验报告中,没有列出碎石压碎指标值,甚至采用低配制要求,造成混凝土配制强度偏低,影响工程质量。 2)水灰比过大 有些搅拌站在遇到下雨天气时,仅凭经验判断含水率,未增加砂石含水率测定次数,及时调整砂、石和水的用量,造成水灰比过大,影响混凝土强度。天气炎热运距较长时,未对搅拌运输采取有效的防高温措施,以致水分挥发,坍落度减小。有些施工人员对随意加水会降低混凝土强度和耐久性认识不足,为便于搅拌、泵送、浇筑,随意加水以致水灰比过大,坍落度增大,从而造成混凝土强度偏低。 3)粉煤灰及外加剂掺量过大 有些搅拌站盲目追求低成本,节约水泥,未对粉煤灰和外加剂进行试配,且生产管理混乱,对材料的码放不规范,以致在生产过程中错用粉煤灰和外加剂,导致混凝土强度偏低。 2.1混凝土强度偏低的防治 1)加强对粗骨料强度的检测 由于粗骨料强度是影响混凝土强度的主要因素之一,混凝土强度等级较高时应进行岩石强度检验;混凝土强度为强度标注值增加1.645倍标准差,保证率达到95以上。结合施工现场条件和实验室的差异和变化,混凝土的配制强度应比设计强度提高一个等级,从而具有相应的强度保证率。 2)调整用水量 搅拌站应保证砂石骨料具有相对稳定的含水率,雨天气应及时调整砂石及用水量,确保水灰比,满足混凝土强度和施工和易性要求。由于在相同材料和工艺下,混凝土强度取决于水灰比。所以,为保证因运输距离过大或气候的影响,导致混凝土在运输过程中丧失水分,不能为了便于施工而随意加水以增大水灰比和坍落度,这样会加剧混凝土离析和泌水,影响硬化后强度。 3)严格控制粉煤灰和外加剂掺量 粉煤灰在混凝土中起填充、均化和润滑作用,且具有一定的减水作用,再加上粉煤灰与水泥水化产物的二次反应,生成低钙硅化凝胶体等水化产物,提高了混凝土的密实度和强度,但大掺量粉煤灰对混凝土带来早期强度偏低的不利因素,所以掺有粉煤灰的混凝土应该以尽可能小的水胶比配制。 外加剂的选用要根据混凝土性能要求、施工条件和气候情况,同时结合原材料、配合比,特别是与水泥的相容性等综合考虑,选用外加剂的品种和掺量应经过测验最终确定,以保证其误差在1以内。 3 总结 对预拌混凝土使用中出现的常见质量问题进行防治。1)加强原材料质量控制,特别是砂、石质量一定要进行抽样检测。2)应根据砂、石的含水量、天气状况等调整用水量,以控制水灰比并确保混凝土的坍落度值,解决其过大或过小的问题。3)商混生产试验人员取样做试块要有代表性,使其能真正代表出厂预拌混凝土的质量。泌水的分析与控制1 泌水的机理混凝土由水、胶凝材料、细骨料、粗骨料、外加剂等拌合硬化而成,质量好的新拌混凝土应该是所有组分及气泡分布均匀稳定。产生不均匀的情况有三种,一是骨料沉底、浆体上浮,二是浆体沉底、骨料上浮,这两种情况即经常遇到的混凝土离析,三是泌水即水分上浮逸出。产生不均匀的直接原因是各组分密度不同导致沉降或上浮。前两种情况直接导致混凝土的宏观不均匀性。泌水后的混凝土在宏观上仍然是均匀的,但是会导致混凝土上表面不均匀和内部局部不均匀。根据水分在混凝土中的存在状态,新拌混凝土中的水分可以划分为结合水、润湿水与自由水。水泥中反应速度快的部分在加水以后可能会发生水化反应,消耗部分水,这部分水定义为新拌混凝土中的结合水,这部分水不能被邻近部位的水分置换,也无法逸出拌和物;水遇到干燥状态的胶凝材料、骨料等以后,胶凝材料和骨料表面会吸附一定量的水,使干燥的材料湿润,这部分水受到固体材料表面的吸附,不能逸出拌和物,但是可以被邻近部位的水分置换,定义这部分水为润湿水;新拌混凝土中其余的水分为自由水,在新拌混凝土中起润滑的作用,混凝土坍落度在很大程度上取决于自由水量的多少和其润滑效果,这部分水与固体材料的联系较少,可以逸出混凝土,所有原材料中水的密度最小,逸出以后上浮,形成泌水,这部分水也称为可泌水分。水分要从混凝土内部泌出到表面,需要经过较长的距离,犹如经过弯弯曲曲的微细水管,最后到达表面。如果各种颗粒级配好,堆积密实,孔隙微细,则水分泌出需要经过的距离很长,则会使泌水量减小。或者如果水分泌出的通道被阻断,泌水量也会减小。2 泌水对混凝土性能的影响泌水对混凝土性能影响认识已经比较清楚,但也有工程人员对此尚有误解,如有人认为泌水以后混凝土中的实际水量下降,水灰比会有所降低,会使混凝土强度提高,对混凝土有益。显然这种认识是不正确的,泌水以后会使混凝土不均匀,并且泌水本身在混凝土中是不均匀的,肯定对混凝土是不利的。泌水部位的混凝土中会产生缺陷,泌水部位水灰比下降的同时,在该部位留下缺陷,导致该部位强度降低而不是增加。另一方面,试验测试得到混凝土强度取决于测试试件的最薄弱部位,泌水以后即使混凝土水灰比降低也是局部的,混凝土中还是存在水灰比不变甚至由于泌水而使水灰比增加的部位,这部分强度的下降会导致混凝土整体强度降低。所以,泌水并不能使混凝土强度提高。泌水对混凝土强度的影响很有限,而对混凝土耐久性的影响至关重要。从泌水的机理可知,水分从混凝土内部泌出到表面以后,在混凝土中形成了从内到外的通道。这些通道首先降低混凝土的抗渗透能力,虽然这些通道很难直接或通过仪器观察到,但对于混凝土的抗渗透性能影响很大,这一点对于有抗渗透性能要求的混凝土,如水工混凝土、海工混凝土工程等非常重要。其次,泌水对混凝土的抗腐蚀能力、抗冻性能影响很大,原因同样与泌水以后留下的通道有关,腐蚀性介质通过泌水通道很容易进入混凝土内部,到达钢筋表面产生钢筋锈蚀,或者直接与水化产物发生腐蚀反应;同样通过泌水通道使得混凝土内部很容易达到水饱和状态,高度饱和的混凝土在冻融循环作用下劣化的速度很快,产生冻融破坏。3 影响混凝土泌水的因素混凝土的泌水几乎与混凝土生产的所有环节有关,如胶凝材料、配合比、含气量、外加剂、振捣过程等。31 胶凝材料对混凝土泌水的影响胶凝材料影响混凝土泌水主要与其反应活性、细度、颗粒形貌等有关。胶凝材料细度越高,比表面积越大,则湿润胶凝材料表面所需的水量越多,即润湿水量较多;同时如果胶凝材料较细,其反应活性增加,初期反应所需要的结合水也会增加。这两部分水的增加会使可以逸出形成泌水的自由水量减少,从而对降低泌水有利。另外,较细的胶凝材料会细化混凝土中的孔隙,降低孔隙连通性,导致泌水通道数量减少和泌水通道距离增大,使得泌水量减少。胶凝材料形貌不同,其比表面积也不同,所以需要的润湿水不同,最终影响混凝土的泌水。32 粉煤灰对泌水的影响粉煤灰对混凝土泌水的影响具有两面性。掺加粉煤灰减少混凝土泌水可以从三个方面理解:一是粉煤灰的颗粒小于水泥颗粒,比表面积较水泥大很多,因此对水分的吸附作用加强,因而可泌自由水减少。二是粉煤灰颗粒细小,混凝土中固相堆积密实度提高,混凝土中的孔隙细化,泌水通道减小,通道距离增加,也阻碍了水分泌出。三是粉煤灰的密度较小,相对于水泥颗粒而言,不易产生浆体沉降离析,拌和物经时均匀性较好,有利于减少泌水。当然,粉煤灰对改善泌水的有利作用是在粉煤灰品质较好的前提下。如果粉煤灰品质较差,需水量增大,会使混凝土中可泌水量增大。掺加粉煤灰使混凝土泌水增加的原因有:一是粉煤灰的反应活性远低于水泥,会使混凝土中的结合水量显著减少,导致可泌水分增加。二是粉煤灰颗粒的形貌一般是球形玻璃体,这种形貌不利于吸附混凝土的水分,也可能使混凝土中的可泌水分增加,当然这种形貌对于改善混凝土和易性非常有利。粉煤灰对新拌混凝土泌水的影响取决于具体的粉煤灰品质。33 配合比对混凝土泌水的影响影响混凝土泌水的配合比因素主要有胶凝材料用量和砂率。胶凝材料用量增加或者砂率增加,会使拌和物颗粒的总比表面积增加,润湿水分量增加,使可泌水量减少。同时,骨料比例越好,砂细度模数偏小细颗粒用量增加,会使泌水通道长度增加,对减小混凝土泌水有利。胶凝材料用量增加,会使混凝土的粘聚性增加、保水性改善,对减少泌水有利。混凝土中的单位用水量与泌水有直接的关系,如果其他材料比例关系保持不变,用水量增加,会使新拌混凝土中的可泌自由水量增加,泌水增大。34 含气量对泌水的影响含气量对新拌混凝土泌水有显著影响。新拌混凝土中的气泡由水分包裹形成,如果气泡能稳定存在,则包裹该气泡的水分被固定在气泡周围。如果气泡很细小、数量足够多,则有相当多量的水分被固定,可泌的水分大大减少,使泌水率显著降低。同时,如果泌水通道中有气泡存在,气泡犹如一个塞子,以阻断通道,使自由水分不能泌出。即使不能完全阻断通道,也使通道有效面积显著降低,导致泌水量减少。含气量对泌水的影响非常重要,当然必须使用优质引气剂,混凝土中的气泡能稳定存在,而且气泡足够细小。众所周知,由于气泡的润滑作用可以有效减小颗粒间的摩擦阻力,引气同时改善混凝土的和易性。35 减水剂对泌水的影响根据减水剂的作用机理,极性分子吸附在水泥颗粒周围,使得颗粒之间相互排斥,减少絮凝作用,释放被水泥颗粒包裹的水分,同时使水泥颗粒表面的吸附水层变薄,所需的润湿水量大大减少。以此机理,减水剂会使新拌混凝土中的可泌自由水量增加,使泌水增大。但是另一方面,由于减水剂的减水作用,同样坍落度的混凝土所需的拌和水量大大减水,使混凝土中的可泌自由水量减水。最终的泌水情况取决于哪种作用起主导作用。外加剂与水泥的适应性也影响混凝土的泌水,关于适应性机理,目前还没有公认的研究成果。36 施工对混凝土泌水的影响施工过程中影响混凝土泌水的主要因素是振捣,振捣过程中,混凝土拌和物处于液化状态,此时其中的自由水在压力作用下,很容易在拌和物中形成通道泌出。另外,如果是泵送混凝土,泵送过程中的压力作用会使混凝土中气泡受到破坏,导致泌水增大。4 解决混凝土泌水的途径根据混凝土泌水的原理和各因素影响泌水的机理,解决混凝土泌水主要方法有以下几种。(1)混凝土配合比方面,适当增加胶凝材料用量,适当提高混凝土的砂率,在不满足其他性能的前提下,使混凝土适量引气。在保证施工性能的前提下,尽量减少单位用水量。(2)原材料方面,选用较细的胶凝材料和高品质的引气剂。(3)减水剂方面,选用混凝土泌水较小、流动度大的高效减水剂。如果配合比固定,在满足标准和使用要求的情况下,选用减水率合适的减水剂掺量,避免减水率过高造成泌水。(4)施工方面,严格控制混凝土振捣时问,避免过振。另外,对于新拌混凝土的性能控制,选取适当的控制点,使得控制有利于减小混凝土泌水。假如要控制最大含气量,控制点可选在人仓口,将混凝土输送过程中含气量损失对泌水的影响降到最低。当仓面内已经出现了泌水,必须及时排除,其最有效的方法是真空吸水、人工在仓面掏水或用海绵等吸水性强的材料吸水,尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水,便于混凝土收面确保混凝土外观质量。严禁在模板上开孔自流,造成胶凝材料流失,影响混凝土的质量。尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水,以便于混凝土收面。(5)通过外加剂改善混凝土的泌水。混凝土外加剂(减水剂)一般是有机高分子物质。有机高分子的分子量、或者分子链长度直接影响其性能。如果减水剂的分子量较大、分子链较长,会使混凝土的泌水减少,但是同时减水剂的减水率较低;如果分子量较小、分子链较短,则使减水率增加,同时使混凝土的泌水率增大。有些减水剂在主分子链上存在支链,无论主链支链,较长时会使混凝土泌水减水,但减水率也相应降低,如果主链短而支链长,则会使泌水减少的同时,对减水率影响不大。一般情况下,减水剂不是由单一分子量的分子组成,而是各种分子量的分子混合组成。在既要减少泌水又要保证减水率的情况下,需要优化减水剂的分子量级配,使得小分子和大分子物质达到最佳搭配关系。目前的混凝土外加剂一般是复合型外加剂,生产一般分为两个过程,即合成过程和复配过程,合成过程中的改进如上所述,主要是优化有机高分子减水剂的分子量级配。复配过程中,可以复合对改善泌水有利的组份,如适量的引气剂或其他能减水泌水的物质。6、裂缝控制:墙裂缝、厚度大、强度等级高、有害无害、如何分析与处理(删除)一、混凝土表面裂缝导致混凝土收缩或膨胀的原因包括:含水量的变化、温度、载荷及支承条件引起的变形、接缝处理。所有这些原因主要源于混凝土内部的位移,若不做处理,表面裂缝将会进一步增加。虽然这些裂缝很少会影响到混凝土内部的结构整体性,但它影响外观,使水易于渗入。而且可能还会导致其它问题和麻烦的发生(主要取决于裂缝的长短、宽窄、位移及变形)。大多数裂缝的产生是由于设计或施工的不适当或不充分,其中包括:接缝未作处理或处理不当、基础的预处理不够、拌和水过多、抹面工艺不当、养护不够或不当。影响表面裂缝的因素有:骨料级配的恰当与否,对于混凝土浇筑及抹面所需的用水量影响很大。骨料的级配应使混合料在不影响和易性时拌和水用量最少。同样,粘土类材料易于干缩而导致干裂,过量的拌和水也会增加收缩及开裂。二、常见裂缝类型:1.细裂缝(网状、龟裂状)细裂缝发生在表面,呈规则或不规则的网络状。它是因混凝土(或其他水泥材料)面层的收缩引起的。这种裂缝的深度一般不超过3mm,常见于硬结的、金属镘抹表面或潮湿的表面。典型的裂缝呈六边型,对角线长40mm,通常在早期形成。虽然细裂缝不影响混凝土的结构整体性,不影响其耐久性和耐磨性但它十分显眼影响美观。造成网状裂缝原因有:a)养护方法不对或不够;b)在高温或多风气候下进行浇筑作业时,未使用缓蒸发剂,导致在塑性状混凝土的表面“结壳”,最后产生龟裂;c)过大的坍落度,过度的表面镘抹,或过度压迫(篾式夯压器施工)都会使粗骨料下落,导致水泥浆和细骨科过度集中于表面。这种表面砂浆过富是产生龟裂的主要原因;d)混凝土抹面时造成的表面渗水,过度镘抹或过早镘抹均会使水灰比增加,造成脆弱面层,使表面易龟裂和起尘;e)为使过湿表面干燥而加洒水泥灰也会产生龟裂;f)在抹面时为了光整,对干撒表面另外加水,这也是产生龟裂的另一重要原因。为了防止龟裂,必须做到:a)严格按照基础处理工艺施工;b)在表面尚未受损时,尽快按养护程序进行养护。采用全面、适当的养护工艺;c)采用中等的坍落度;d)不在表面喷洒水泥灰或水;e)摸去多余的渗出水,不要迫使它返回混凝土内;f)当渗出水还留在表面时,不要做表面磨光。2.塑性收缩开裂这类裂缝出现在对新浇筑的混凝土表面作抹面处理时,或抹面处理后不久。这种裂缝的间距一般大至lm,平行排列(或呈鸡爪状),深12mm,很少扩展至周边。与龟裂类似,塑性收缩裂纹很少会影响混凝土的强度,但影响美观。多数情况下,这种形式的开裂是由于表面水分的蒸发超过了表面水分的析出,当表面收缩时,内部的混凝土体积仍保持不变。影响的因素有:a)相对湿度下降;b)风速增加;c)环境温度增加或相对湿度大幅下降;d)混凝土温度大大超过空气温度。为尽可能减少塑性开裂,应:a)对基础和模壳进行湿润以便降低它们的吸水,或者使用防潮层;b)不在太阳下施工。在棚顶下工作,或绘混凝土遮阳;c)搭立临时墙以减弱吹过混凝土的风速;d)安排清晨或黄昏施工;e)适当使用人力和设备对混凝土做快速抹面、磨光;f)当施工延长时,采用聚乙烯、湿麻袋或养护纸覆盖混凝土;g)在表面喷洒缓蒸发剂,形成单分子保护膜,以平衡混凝土的干化特性;h)抹面结束立刻开始养护程序。 1.2裂缝类型和原因分析 1)沉降变形 混凝土浇筑后不均匀沉降引发的沉降裂缝。因混凝土配合比不良,大厚度构件浇筑后数小时出现,基础或混凝土自身沉降,模板胀动所致。 2)收缩裂缝 混凝土塑性变形阶段水分蒸发,由混凝土干燥收缩引起体积变化,周围受约束或高配筋的构件,硬化时或硬化后出现。 3)温度裂缝 水泥水化热的内表温差,表面与环境温差导致的收缩裂缝,主要出现于大体积混凝土施工期间。 4)干缩裂缝 混凝土凝结硬化后的干缩裂缝是由于混凝土表面失水较快,在收缩应力作用下出现。a.从混凝土自身来看,等级提高时,通常采用增大水泥用量,掺入外加剂减少加水等措施来保证强度,并保持泵送所需的流动性。但遇到高温环境,混凝土表面水分很容易蒸发,表面收缩,导致裂缝产生。b.泵前加水局部水灰比过大,当水分蒸发后,表面收缩也产生裂缝。 5)荷载裂缝 配筋不当或附加箍筋错位的附加应力裂缝。 6)胀缩裂缝 水泥、掺和料、外加剂本身不安定或掺混不均匀产生的胀缩裂缝。 2.防治措施2.2预拌混凝土裂缝的防治 1)大体积混凝土裂缝的主要原因是水化热,出现早期升温和后期降温,产生内表温差。减小温差的措施是选用中热硅酸盐水泥、低热矿渣水泥或矿渣硅酸盐水泥。也可充分利用混凝土后期强度,减少水泥用量。为更好控制水化热产生的温度应力,可以根据结构实际负荷,对结构强度进行验算,取得设计单位同意后,可用56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度,也可添加粉煤灰调整水泥量。 2)混凝土中添加一定数量优质粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于其润滑效应,可改善拌和物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。同时,依据大体积混凝土所具有的强度特点,初期处于较高温度条件下,强度增长较快、较高,但后期强度增长缓慢。掺加粉煤灰后,其中的活性Al2O3、SiO2与水泥水化析出的CaO作用,形成新的水化产物,填充孔隙,可改善了混凝土后期强度。 3)掺加具有减水、缓凝、引气的泵送剂,可改善混凝土的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分期作用,在降低用水量和提高强度的同时,还可以降低水化热,推迟放热峰的出现,因而减少温度裂缝。 4)选用优质的粗细集料。根据工程选择合理的最大粒径。例如540mm粒径的碎石或卵石混凝土可比525mm粒径的减少用水量68kg/m3,降低水泥用量15 kg/m3,因而减少泌水、收缩和水化热。 要优先选择天然连续级配的粗集料,使混凝土具有较好的可泵性。细集料使用级配良好的中砂为宜。采用细度模数2.8的中砂比2.3的可减少用水量2025kg/m3,降低水泥用量2835kg/m3,因而降低了水化热、混凝土温升和收缩。泵送混凝土也宜选用合理砂率,如果砂率过大,不仅会影响混凝土的强度,而且会增大收缩和裂缝。 5)改进施工工艺 a.为了降低混凝土的总升温,减小浇筑后内外温差,控制混凝土的出机温度和浇筑温度也是一个重要措施。最有效的办法是降低原料温度,混凝土中石子比热较小,但含量最大,所以最有效的方法是降低石子温度。在气温较高时,为防止太阳直接照射,可在砂石堆放场搭建简易遮阳篷,喷淋雾状水,或者在使用前用冷水冲洗。搅拌运输车罐体、泵送管道保温、冷却也是必要的措施。 b.改进搅拌工艺。采用净浆裹石工艺,可以有效地防治水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过滤层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度,并进一步减少水化热和裂缝。 c.改进振动工艺。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排出混凝土因泌水形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,减少内部裂缝和气孔,提高抗裂性。 d.改进养护工艺。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土热扩散,降低表层温差,防治表面裂缝。由于散热时间延长,混凝土强度和松弛作用得到充分发挥,使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,防止了贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土,仍然处于凝结、硬化过程,水泥水化速度较快,适应的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。探讨:各种混凝土的养护时间到底是多少?谈谈对混凝土的养护时间虽然混凝土养护在混凝土工程中非常常见,但是经常见到不规范操作,须要对其进行总结归纳,也可作为我们在施工现场对施工质量把好关。(1)水工混凝土施工规范5144-2001中写道:7.5.1 混凝土浇筑完毕后,应及时洒水养护,保持混凝土表面湿润。7.5.2 混凝土表面养护的要求: 1 混凝土浇筑完毕后,养护前宜避免太阳曝晒。 2 塑性混凝土应在浇筑完毕618h内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护,并及早开始洒水养护。 3 混凝土应连续养护,养护期内始终使混凝土表面保持湿润。7.5.3 混凝土养护时间,不宜少于28d,有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。7.5.4 混凝土养护应有专人负责,并应作好养护记录。(2)钢纤维混凝土结构设计与施工规程(CECS 38:92)中写道:第7.5.6条 钢纤维混凝土可采用与普通混凝土相同的养护方法,特殊工程和构件的养护应符合第八章的有关规定。(在第8章第四节“刚性防水屋面”中第8.4.5条中写道:“钢纤维补偿收缩混凝土应采用蓄水养护或用蓄水性良好的材料覆盖淋水养护,养护时间不得少于14昼夜。”(3)水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003中写道:9.3.5 养生时间应根据混凝土弯拉强度增长情况而定,不宜小于设计弯拉强度的80%,应特别注重前7d的保湿(温)养生。一般养生天数宜为1421d,高温天不宜少于14d,低温天不宜少于21d。掺粉煤灰的混凝土路面,最短养生时间不宜少于28d,低温天应适当延长。(4)混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-92中写道(主要是钢混结构):第五节混凝土自然养护第4.5.1条对已浇筑完毕的混凝土,应加以覆盖和浇水,并应符合下列规定:一、应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖和浇水;二、混凝土的浇水养护的时间,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,不得少于7d,对掺用缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土,不得少于14d;三、浇水次数应能保持混凝土处于润湿状态;四、混凝土的养护用水应与拌制用水相同。注:当日平均气温低于5时,不得浇水;当采用其他品种水泥时,混凝土的养护应根据所采用水泥的技术性能确定。第4.5.2条采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应用塑料布覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水。注:混凝土的表面不便浇水或使用塑料布养护时,宜涂刷保护层(如薄膜养生液等),防止混凝土内部水分蒸发。(5)碾压混凝土施工规范DL-T 5112-2000 中写道: 7.10.1施工过程中,碾压混凝土的仓面应保持湿润。 7.10.2正在施工和刚碾压完毕的仓面,应防止外来水流入。 7.10.3在施工间歇期间,碾压混凝土终凝后即应开始洒水养护。对水平施工缝和冷缝,洒水养护应持续至上一层碾压混凝土开始铺筑为止;对永久暴露面,养护时间不宜少于28d;台阶状表面的棱角应加强养护。 7.10.4有温控要求的碾压混凝土,应根据温控设计采取相应的防护措施;低温季节和寒潮易发期,应有专门防护措施。 7.10洒水养护,对不掺减水剂的传统普通混凝土来说,其主要目的是使水泥充分水化,保证混凝土强度发展,因此我国混凝土结构工程施工质量验收规范4规定的起始养护时间是混凝土浇筑后12h以内. 但对掺减水剂的现代普通混凝土,实际工程中最大量的板梁裂缝主要在混凝土初凝后的数小时内产生,如果继续执行这一条款,即等到12h再洒水养护,则可能失去对早期收缩裂缝的抑制作用.混凝土工程外观弊病一、蜂窝(1)配合比计量不准,砂石级配不好;(2)搅拌不匀;(3)模板漏浆;(4)振捣不够或漏振;(5)一次浇捣混土太厚,分层不清,混凝土交接不清,振捣质量无法掌握;(6)自由倾落高度超过规定,混凝土离析、石子赶堆;(7)振捣器损坏,或监时断电造成漏振;(8)振捣时间不充分,气泡未排除。二、麻面(1)同“蜂窝”原因;(2)模板清理不净,或拆模过早,模板粘连;(3)脱模剂涂刷不匀或漏刷;(4)木模未浇水湿润,混凝土表面脱水,起粉;(5)浇注时间过长,模板上挂灰过多不及时清理,造成面层不密实;(6)振捣时间不充分,气泡未排除。三、孔洞(1)同蜂窝原因;(2)钢筋太密,混凝土骨料太粗,不易下灰,不易振捣;(3)洞口、坑底模板无排气口,混凝土内有气囊。四、露筋(1)同“蜂窝”原因;(2)钢筋骨架加工不准,顶贴模板;(3)缺保护层垫块;(4)钢筋过密;(5)无钢筋定位措施、钢筋位移贴模。五、烂根(1)模板根部缝隙堵塞不严漏浆;(2)浇注前未下同混凝土配合比成份相同的无石子砂浆;(3)混凝土和易性差,水灰比过大石子沉底;(4)浇注高度过高,混凝土集中一处下料,混凝土高析或石子赶堆;(5)振捣不实;(6)模内清理不净、湿润不好。六、缺棱掉角(1)模板设计未考虑防止拆模掉角因素;(2)木模未提前湿润,浇注后木模膨胀造成混凝土角拉裂;(3)模板缝不严,漏浆;(4)模板未涂刷隔离剂或涂刷不佳,造成拆模粘连;(5)拆模过早过猛,拆模方法及程序不当;(6)养护不好。七、洞口变形(1)模内顶撑间太大,断面太小;(2)模内无斜顶撑,刚度不足,不能保持方正;(3)混凝土不对称浇注将模挤偏;(4)洞口模板与主体模板固定不好,造成相对移动。八、错台(1) 放线误差过大;(2) 模板位移变形,支模时无须直找正措施;(3) 下层模板顶部倾斜或涨模,上层模板纠正复位形成错台;九、板缝混凝土浇筑不实(1)板缝太小,石子过大;(2)缝模板支吊不牢、变形、漏浆;(3)缝内杂物未清,或缝内布管;(4)无小振动棒插捣或不振捣或振捣不好。十、裂缝(1)水灰比过大,表面产生气孔,龟裂;(2)水泥用量过大,收缩裂纹;(3)养护不好或不及时,表面脱水,干缩裂纹;(4)坍落度太大,浇筑过高过厚,素浆上浮表面龟裂;(5)拆模过早,用力不当将混凝土撬裂;(6)混凝土表面抹压不实;(7)钢筋保护层太薄,顺筋而裂;(8)缺箍筋、温度筋使混凝土开裂;(9)大体积混凝土无降低内外温差措施;(10) 洞口拐角等应用集中处无加强钢筋。(11) 混凝土裂缝的原因及裂缝的特征。十一、施工缝夹层现象:施工缝处砼结合不好,有缝隙或夹有杂物,造成结构整体性不良。原因分析:1、在灌注砼前没有认真处理施工缝表面,浇注前,捣实不够。2、灌注大体积砼结构时,往往分层分段施工。在施工停歇期间常有木块、锯末等杂物积存在砼表面,未认真检查清理,再次灌注砼时混入砼内,在施工缝处造成杂物夹层预防措施:1、在施工缝处继续灌注砼时,如间歇时间超过规定,则按施工缝处理,在砼抗压强度不小于1。2Mpa时,才答应继续灌注。2、在已硬化的砼表面上继续灌注砼前,除掉表面水泥薄膜和松动碎石或软弱砼层,并充分湿润和冲洗干净,残留在砼表面的水予清除。3、在浇注前,施工缝宜先铺抹水泥浆一层。治理方法:当表面缝隙较细时,可用清水将裂缝冲洗干净,充分湿润后抹水泥浆。对夹层的处理慎重。补强前,先搭临时支撑加固后,方可进行剔凿。将夹层中的杂物和松软砼清除,用清水冲洗干净,充分湿润,再灌注,采用提高一级强度等级的细石砼捣实并认真养护。裂缝的原因裂缝的特征混凝土材料方面1、水泥凝结(时间)不正常面积较大混凝土凝结初期出现不规则裂缝2、水泥不正常膨胀放射型网状裂纹3、混凝土凝结时浮浆及下沉混凝土浇注一、二小时后在钢筋上面及墙和楼板交接处断续发生4、骨料中含泥混凝土表面出不规则网状干裂5、水泥水化热大体积混凝土浇注后12周出现等距离规则的直线裂缝,有表面的也有贯通的6、混凝土的硬化、干缩浇注两三个月后逐渐出现及发展,在窗口及梁柱端角出现斜裂纹,在细长梁、楼板、墙等处则出现等距离垂直裂纹7、接茬不好从混凝土内部爆裂,潮湿地方比较多施工方面1、搅拌时间过长全面出现网状及长短不规则裂缝2、泵送时增加水及水泥量易出出网状及长长短不规则裂缝配筋踩乱,钢筋保护层减薄沿混凝土肋周围发生,及沿配筋和配管表面发生4、浇注速度过快浇筑12小时后,在钢筋上面、在墙与板、梁与柱交接处部分出现裂缝5、浇注不均匀,不密实易成为各种裂纹的起点6、模板鼓起平行于模板移动的方向,部分出现裂缝7、接茬处理不好接茬处出现冷茬裂缝8、硬化前受振或加荷硬化后出现受力状态的裂缝9、初期养护不好过早干燥浇信不久表面出现不规则短裂初期受冻微细裂纹。脱模后混凝土表面出现返白,空鼓等10、模板支柱下沉在梁及楼板端部上面与中间部分下面出现裂纹使用及环境条件1、温度、温度变化类似干缩裂纹,已出现的裂纹随环境温度、温度的变化而变化2、混凝土构件两面的温湿度差在低温或低湿的侧面,拐角处易发生3、多次冻融表面空鼓4、火灾表面受热整个表面出现龟背头裂纹5、钢筋锈蚀膨胀沿钢筋出现大裂缝、甚至剥落、流出锈水等沿钢筋出现大裂缝,甚至剥落,流出锈水等6、受酸及盐类浸蚀或混凝土表面受腐蚀,或产生膨胀性物质而全面溃裂结构及外力影响1、超载在梁与楼板受拉侧出现垂直裂纹2、地震、堆积荷载柱、梁、墙等处发生45斜裂纹3、断面钢筋量不足构件受拉力出现垂直裂纹4、结构物地基不均匀下沉发生45大裂缝十二,通病现象 原因分析 预防措施1,.砼表面缺浆、粗糙、凸凹不平,但无钢筋和石子外露。 1.模板表面在砼浇筑前未清理干净,拆模时砼表面被粘损;2.,未全部使用钢模板,夹杂其他类型模板;3.,模板表面脱模剂涂刷不均匀,造成砼拆模时发生粘模;4,.模板拼缝处不够严密,砼浇筑时模板缝处砂浆流走;5.,砼振捣不够,砼中空气未排除干净。 1.模板表面认真清理,不得沾有干硬水泥砂浆等杂物;6,.全部使用钢模板;7,.砼脱模剂涂刷均匀,不得漏刷;8.,振捣必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏捣,振捣手在振捣时掌握好止振的标准:砼表面不再有气泡冒出。9,.砼局部酥松,石子间几乎没有砂浆,出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。 1.砼配比不准,原材料计量错误;10,.砼未能充分搅拌,和易性差,无法振捣密实;11.,未按操作规程浇筑砼,下料不当,发生石子与砂浆分离造成离析。12,.漏振造成蜂窝;13,.模板上有大孔洞,砼浇筑时发生严重漏浆造成蜂窝。 1.采用电子自动计量拌和站拌料,每盘出料均检查砼和易性;砼拌和时间应满足其拌和时间的最小规定;14,.砼下料高度超过两米以上应使用串筒或滑槽;15,.砼分层厚度严格控制在30厘米之内;振捣时振捣器移动半径不大于规定范围;振捣手进行搭接式分段振捣,避免漏振;16,.仔细检查模板,并在砼浇筑时加强现场检查。17,.砼结构内有孔洞,局部没有砼,或蜂窝巨大。 1.钢筋密集、预埋件密集,砼无法进入,无法将模板填满;18.,未按顺序振捣砼,产生漏振;19,砼坍落度太小,无法振捣密实;20,.砼中有硬块或其他大件杂物,或有其他工、用具落入;21,.不按规定程序下料,或一次下料过多,来不急振捣造成。 1.粗骨料最大粒径应满足规范要求;22,.防止漏振,专人跟班检查;23,保证砼的流动性附合现场浇筑条件,施工时检查每盘到现场的砼,不合格坚决废弃不用;24.,防止砂、石中混有粘土块或冰块等杂物;防止杂物落入正浇筑的砼中,如发现有杂物应马上进行清理;混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝,有外载作用引起裂缝,有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在施工中要区别对待,并根据实际情况正确解决问题。本文分析产生裂缝的原因并提出几点处理措施。十三、干缩裂缝成因及处理措施干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右,水泥浆中水分的蒸发会产生干缩。干缩裂缝产生通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等。主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂;三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量;四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护;五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。十四、塑性收缩裂缝及预防塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽,两侧细且长短不一,互不连

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