泰州某污水处理厂混凝土裂缝质量控制措施

目录HYPERLINK\l"_Toc164334684"1、工程概况11HYPERLINK\l"_Toc164334685"2、裂缝成因11HYPERLINK\l"_Toc164334686"1）泵送混凝土土的特点1HYPERLINK\l"_Toc164334687"A、原材料和配配合比1HYPERLINK\l"_Toc164334688"B）搅拌工艺11HYPERLINK\l"_Toc164334689"2）有关裂缝的的一些概念22HYPERLINK\l"_Toc164334690"A）混凝土内部部结构决定其其产生裂缝22HYPERLINK\l"_Toc164334691"B）混凝土裂缝缝的种类2HYPERLINK\l"_Toc164334692"3、裂缝影响因因素和防治措措施3HYPERLINK\l"_Toc164334693"１）混凝土原材材料和配合比比的选用：44HYPERLINK\l"_Toc164334694"Ａ）．水泥品种种选择和水泥泥用量控制44HYPERLINK\l"_Toc164334695"Ｂ）掺加掺合料料4HYPERLINK\l"_Toc164334696"Ｃ）掺加外加剂剂5HYPERLINK\l"_Toc164334697"Ｄ）选用质量优优良的粗细集集料5HYPERLINK\l"_Toc164334698"２）泵送混凝土土施工工艺改改进5HYPERLINK\l"_Toc164334699"Ａ）控制混凝土土出机温度和和浇筑温度55HYPERLINK\l"_Toc164334700"Ｂ）改进工艺66HYPERLINK\l"_Toc164334701"４、其他裂缝控控制7HYPERLINK\l"_Toc164334702"１）沉陷(塑性性)收缩裂缝7HYPERLINK\l"_Toc164334703"Ａ）产生的原因因和特征7HYPERLINK\l"_Toc164334704"Ｂ）影响因素和和防止措施77HYPERLINK\l"_Toc164334705"２）干缩裂缝77HYPERLINK\l"_Toc164334706"Ａ）产生的原因因和特征7HYPERLINK\l"_Toc164334707"Ｂ）影响因素和和防止措施881、工程概况泰州市*****污水处理厂厂一期工程，经市发改发[20008]3544号文件批准准，是由泰州*****污水处理厂厂投资开发建建设，位于泰泰州市***村，总工期120天，按设计规规划共建有粗粗格栅及进水水泵房、细格格栅及选留沉沉砂池、水解解池、生化池池、二沉池、滤滤池、出水泵泵房、紫外线线消毒渠、配配水井及淤泥泥泵房、淤泥泥浓缩脱水间间、加药加氯氯间、鼓风机机房及变配电电间、厂区道道路及排水。本工程多为蓄水水结构，抗渗渗要求较高，为为减少混凝土土墙板裂缝、特特编制本方案案，从材料、施施工工艺、混混凝土养护等等方面进行控控制。2、裂缝成因1）泵送混凝土土的特点A、原材料和配配合比水泥用量较多，强度等级C25～C60范围为350～550kgg/m3。超细掺合料时有有添加：为改善混凝凝土性能，节节约水泥和降降低造价，混混凝土中掺加加粉煤灰、矿矿渣、沸石粉粉等掺合料。砂率偏高、砂用用量多：为保证混凝凝土的流动性性、粘聚性和和保水性，以以便于运输、泵泵送和浇筑，泵泵送混凝土的的砂率要比普普通流动性混混凝土增大砂砂率6%以上，约为38～45%。石子最大粒径：：为满足泵送送和抗压强度度要求，与管管道直径比1∶3(碎石)～1∶4、1∶5。水灰比宜为0..4～0.6：水灰比小于0.4时，混凝土土的泵送阻力力急剧增大；；大于0.6时，混凝土土则易泌水、分分层、离析，也也影响泵送。泵送剂：多为高高效减水剂复复合以缓凝剂剂、引气剂等等，对混凝土土拌合物流动动性和硬化混混凝土的性能能有影响，因因而对裂缝也也有影响。B）搅拌工艺a．混凝土拌制制在搅拌站(楼)进行，原材材料计量准确确，搅拌均匀匀，但也偶有有失控情况。b．多数搅拌站站未设细掺合合料、粉状泵泵送剂、粉状状膨胀剂称量量和料仑，采采用人工或容容积法，使计计量与分散存存在问题，影影响混凝土的的均匀性。c．当混凝土拌拌合物过乾、过过稀，运输时时间过长、停停留时间过长长且未进行搅搅拌均匀前入入泵时，混凝凝土拌合物乾乾稀不匀。d．每个运输车车中混凝土的的坍落度相差差过大，加入入泵车内输送送时，会浇筑筑的混凝土均均匀性变坏。e．混凝土浇筑筑后振捣不足足、振捣过度度，特别是面面积系数很大大的板材，采采用振捣棒密密实不均匀。f．大体积混凝凝土施工，当当技术措施不不当或不完善善时，易产生生温度裂缝。g．混凝土大面面积板材，在在浇筑后防风风、防晒、养养护不足时，易易产生干缩裂裂缝。h．混凝土拌合合物过乾、人人工、无称量量的加入高效效减水剂或水水时，混凝土土质量不易保保证。2）有关裂缝的的一些概念A）混凝土内部部结构决定其其产生裂缝混凝土是粗集料料、细集料、水水泥石、水和和气体所组成成的非均质堆堆聚结构。混混凝土混合料料在不同温湿湿度条件下凝凝结硬化，并并同时产生体体积变形。水水泥石的干燥燥和冷却收缩缩大，集料的的干燥和冷却却收缩小，同同时水泥石和和集料之间相相互粘结而约约束，由于变变形产生微裂裂缝。B）混凝土裂缝缝的种类1）按裂缝产生生原因分类a．由外荷载((静、动荷载)直接应力引引起的裂缝和和次应力引起起的裂缝。b．由变形变化化引起的裂缝缝：包括结构构因温度湿度度变化、收缩缩、膨胀、不不均匀沉陷等等原因引起的的裂缝。其特特征是结构要要求变形，当当受到约束和和限制时产生生内应力，应应力超过一定定数值后产生生裂缝，裂缝缝出现后变形形得到满足，内内应力松弛。这这种裂缝宽度度大、内应力力小，对荷载载的影响小，但但对耐久性损损害大。据国内外调查资资料表明，工工程结构产生生属于变形变变化(温湿度、收收缩与膨胀、不不均匀沉降)引起的裂缝缝约占80%；属于荷载载引起的裂缝缝约占20%。2）按裂缝所处处状态分裂缝可分为运动动、不稳定、稳稳定、闭合和和愈合等状态态。对于处于运动和和不稳定扩展展状态的裂缝缝，应考虑加加固和补救措措施。而对于于稳定、闭合合、愈合的裂缝则可可持久的应用用。例如有些些防水结构，在0.1MPa水压下，出现0.1～0.2mm裂缝时，可能开始时有轻微渗漏，但经过一段时间后，裂缝处水化的水泥析出Ca(OH)2，逐渐弥合了裂缝，并与大气中CO2作用，形成CaCO3结晶，封闭和自愈合裂缝，防止了渗漏的产生。这种裂缝是稳定的，不会影响工程结构的使用和耐久性。3）按裂缝形状状分裂缝按形状可分分为表面的、深深入的、贯穿穿的、断续的的、纵向的、横横向的、斜向向的、对角线线的、上宽下下窄、上窄下下宽、外宽内内窄的、囊核核形的等等。4）裂缝宽度平均裂缝宽度：在整条裂缝缝上，其宽度度是不均匀的的，有的位置置宽，有的位位置窄。平均均裂缝宽度是是指裂缝长度度10%～15%范围较宽区区段平均裂缝缝宽度和裂缝缝长度10%～15%范围较窄区区段平均裂缝缝宽度的平均均值即最大与与最小平均裂裂缝的平均值值。最大裂缝宽度：a．无侵蚀介介质、无抗渗渗要求，结构构处于正常状状态下，最大大裂缝宽度不不得大于0.3mm。b．有轻微侵侵蚀、无抗渗渗要求时，最最大裂缝宽度度不得大于0.2mm。c．有最重侵侵蚀和抗渗要要求时，不得得大于0.1mm。d．混凝土有有自防水要求求时，不得大大于0.1mm。5）变形裂缝产产生的原因和和特征温度裂缝产生的的原因和特征征：水泥水化过过程中产生大大量的热量，每每克水泥放出出502J的热量，如如果以水泥用用量350～550kgg/m3来计算，每m3混凝土将放放出17500～275000KJ的热量，从从而使混凝土土内部温度升升高，在浇筑温度度的基础上，通通常升高35℃左右。如果果按着我国施施工验收规范范规定浇筑温温度为28℃则可使混凝凝土内部温度度达到65℃左右。但是是，如果没有有降温措施或或浇筑温度过过高，混凝土土内部温度高高达80～90℃的情况也时时有发生，例例如XX大厦在浇筑筑筏板反梁基基础的大体积积混凝土的内内部温度，经经实际测定高高达95℃。水泥水化化热在1～3天可放出热热量的50%，由于热量量的传递、积积存，混凝土土内部的最高高温度大约发发生在浇筑后后的3～5天，因为混混凝土内部和和表面的散热热条件不同，所所以混凝土中中心温度低，形形成温度梯度度，造成温度度变形和温度度应力。温度度应力和温差差成正比，温温度越大，温温度应力也越越大。当这种种温度应力超超过混凝土的的内外约束应应力(包括混凝土土抗拉强度)时，就会产产生裂缝。这这种裂缝的特特点是裂缝出出现在混凝土土浇筑后的3～5天，初期出出现的裂缝很很细，随着时时间的发展而而继续扩大，甚甚至达到贯穿穿的情况。3、裂缝影响因因素和防治措措施混凝土内部的温温度与混凝土土厚度及水泥泥品种、用量量有关。混凝凝土越厚，水水泥用量越大大，水化热越越高的水泥，其其内部温度越越高，形成温温度应力越大大，产生裂缝缝的可能性越越大。对于大体积混凝凝土，其形成成的温度应力力与其结构尺尺寸相关，在在一定尺寸范范围内，混凝凝土结构尺寸寸越大，温度度应力也越大大，因而引起起裂缝的危险险性也越大，这这就是大体积积混凝土易产产生温度裂缝缝的主要原因因。因此防止止大体积混凝凝土出现裂缝缝最根本的措措施就是控制制混凝土内部部和表面的温温度差。１）混凝土原材材料和配合比比的选用：Ａ）．水泥品种种选择和水泥泥用量控制大体积钢筋混凝凝土引起裂缝缝的主要原因因是水泥水化化热的大量积积聚，使混凝凝土出现早期期升温和后期期降温，产生生内部和表面面的温差。减减少温差的措措施是选用中中热硅酸盐水水泥或低热矿矿渣硅酸盐水水泥，在掺加加泵送剂或粉粉煤灰时，也也可选用矿渣渣硅酸盐水泥泥。再有，可可充分利用混混凝土后期强强度，以减少少水泥用量。根根据大量试验验研究和工程程实践表明，每m3混凝土的水泥用量增减10kg，其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低1℃。因此，为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力，可以根据工程结构实际承受荷载的情况，对工程结构的强度和刚度进行复核与验算，并取得设计单位的同意后，可用56天或90天抗压强度代替28天抗压强度作为设计强度。由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大，且多为现场搅拌，施工工期短，混凝土标准试验龄期定为28天，但对于具有大体积钢筋混凝土基础的高层建筑，大多数的施工期限很长，少则1～2年，多则4～5年，28天不可能向混凝土结构，特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56天或90天是合理的，正是基于这点，国内外许多专家均提出这样建议。如果充分利用混凝土的后期强度，则可使每m3混凝土的水泥用量减少40～70kg左右，则混凝土温度相应降低4～7℃。最后，为减少水泥水化热和降低内外温差的办法是减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。如果强度允许，可采用掺加粉煤灰来调整。Ｂ）掺加掺合料料国内外大量试验验研究和工程程实践表明，混混凝土中掺入入一定数量优优质的粉煤灰灰后，不但能能代替部分水水泥，而且由由于粉煤灰颗颗粒呈球状具具有滚珠效应应，起到润滑滑作用，可改改善混凝土拌拌合物的流动动性、粘聚性性和保水性，并并且能够补充充泵送混凝土土中粒径在0.3155mm以下的细集集料达到占15%的要求，从从而改善了可可泵性。同时时，依照大体体积混凝土所所具有的强度度特点，初期期处于较高温温度条件下，强强度增长较快快、较高，但但是后期强度度增长缓慢。掺掺加粉煤灰后后，其中的活活性Al2O3、SiO2与水泥水化化析出的CaO作用，形成成新的水化产产物，填充孔孔隙、增加密密实度，从而而改善了混凝凝土的后期强强度。但是应应当值得注意意的是，掺加加粉煤灰混凝凝土的早期抗抗拉强度和极极限变形略有有降低。因此此，对早期抗抗裂要求较高高的混凝土，粉粉煤灰掺量不不宜太多，宜宜在10～15%以内。特别别重要的效果果是掺加原状状或磨细粉煤煤灰之后，可可以降低混凝凝土中水泥水水化热，减少少绝热条件下下的温度升高高。掺加粉煤煤灰的水泥混混凝土的温度度和水化热，在1～28d龄期内，大致为：掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数，即掺加20%粉煤灰的水泥混凝土，其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%，可见掺加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显著的。目前许多商品混凝土厂家，由于认识、技术、设备(料仓)等原因，尚未有效、充分地利用粉煤灰。Ｃ）掺加外加剂剂掺加具有减水、增增塑、缓凝、引引气的泵送剂剂，可以改善善混凝土拌合合物的流动性性、粘聚性和和保水性。由由于其减水作作用和分散作作用，在降低低用水量和提提高强度的同同时，还可以以降低水化热热，推迟放热热峰出现的时时间，因而减减少温度裂缝缝。例如，在在泵送混凝土土中，掺入占占水泥重量0.25%的木质素磺磺酸钙减水剂剂，不仅能使使混凝土的泵泵送性能改善善，而且可以以减少拌合水水和水泥用量量，从而降低低水化热，延延迟了水化热热释放速度，推迟放热热峰。因此，不不但减少了温温度应力，而而且使初凝和和终凝时间延延缓3～8h，降低了大大体积混凝土土施工中出现现冷缝的可能能性。在抗渗要求较高高的工程中，混混凝土中加掺掺加膨胀剂，掺掺加适量的膨膨胀剂可以起起到收缩补偿偿作用，有利利于防止裂缝缝。但是使用用混凝土膨胀胀剂，一定要要严格控制掺掺量和保证混混凝土有足够够强度，否则则会使混凝土土肿胀和开裂裂。根据设计要求，在在二沉池墙板板混凝土掺适适量的纤维。Ｄ）选用质量优优良的粗细集集料１）粗集料根据结构最小断断面尺寸和泵泵送管道内径径，选择合理理的最大粒径径，尽可能选选用较大的粒粒径。例如5～40mm粒径可比5～25mm粒径的碎石石或卵石混凝凝土可减少用用水量6～8kg/mm3，降低水泥泥用量15kg//m3，因而减少少泌水、收缩缩和水化热。要要优先选用天天然连续级配配的粗集料、使使混凝土具有有较好的可泵泵性，减少用用水量、水泥泥用量，进而而减少水化热热。２）细集料以采用级配良好好的中砂为宜宜。实践证明明，采用细度度模数2.8的中砂比采采用细度模数数2.3的中砂，可可减少用水量量20～25kg//m3，可降低水水泥用量28～35kg//m3，因而降低低了水泥水化化热、混凝土土温升和收缩缩。泵送混凝土也宜宜选用合理砂砂率，其砂率率值较低流动动性混凝土适适当提高是必必要的。但是是砂率过大，不不仅会影响混混凝土的工作作度和强度，而而且能增大收收缩和裂缝。２）泵送混凝土土施工工艺改改进Ａ）控制混凝土土出机温度和和浇筑温度为了降低混凝土土的总温升，减减少大体积工工程结构的内内外温差，控控制混凝土的的出机温度和和浇筑温度也也是一个重要要措施。对于出机温度和和浇筑温度的的控制，世界界各国都非常常重视，并有有较明确的规规定：我国《水水工混凝土施施工规范》(SDJ2207-822)中规定：高高温季节施工工时，混凝土土最高浇筑温温度，不得超超过28℃。为求得统统一，《混凝凝土结构工程程施工及验收收规范》(GB500204-992)也规定了这这个温度值。日日本规范规定定，暑期混凝凝土的搅拌温温度为30℃以下，浇筑筑时的混凝土土温度应低于于35℃；对于大体体积混凝土的的温度，规定定拌制时为25℃以下，浇筑筑时要在30℃以下。前苏苏联规范规定定，暑期施工工时，当浇筑筑表面系数大大于3的结构混凝凝土时，混凝凝土拌合物从从搅拌站运出出时的温度应应当不超过30～35℃，而对于表表面系数小于于3的大体积结结构，混凝土土拌合物温度度应尽可能降降低，且不超超过20℃。美国规范范规定，在炎炎热的气候条条件下，浇筑筑温度不得超超过32℃。德国规范范规定，在炎炎热气候时，新新拌混凝土温温度，在卸车车时不得超过过30℃。为了降低混凝土土的出机温度度和浇筑温度度。最有效的的方法是降低低原料温度，混混凝土中石子子比热较小，但但每m3混凝土中石石子所占重量量最大，所以以最有效的办办法是降低石石子温度。在在气温较高时时，为了防止止太阳直接照照射，可以在在砂石堆场搭搭设简易遮阳阳棚，必要时时可向集料喷喷淋雾状水，或或者在使用前前用冷水冲洗洗集料。国外外也有的搅拌拌混凝土时加加冰块冷却。除除此之外，搅搅拌运输车罐罐体、泵送管管道保温、冷冷却也是必要要的措施。Ｂ）改进工艺１）搅拌工艺采用二次投料的的净浆裹石或或砂浆裹石工工艺，可以有有效地防止水水分聚集在水水泥砂浆和石石子的界面上上，使硬化后后界面过渡层层结构致密、粘粘结力增大，从从而提高混凝凝土强度10%或节约水泥5%，并进一步步减少水化热热和裂缝。２）振动工艺对已浇筑的混凝凝土，在终凝凝前进行二次次振动，可排排除混凝土因因泌水，在石石子、水平钢钢筋下部形成成的空隙和水水分，提高粘粘结力和抗拉拉强度，并减减少内部裂缝缝与气孔，提提高抗裂性。３）养护工艺为了严格控制大大体积混凝土土的内外温差差，确保混凝凝土质量，减减少裂缝，养养护是一个十十分重要和关关键的工序，必必须切实做好好。凝土养护主要是是保持适当的的温度和湿度度条件。保温温能减少混凝凝土表面的热热扩散，降低低混凝土表层层的温差，防防止表面裂缝缝。由于散热热时间延长，混混凝土强度和和松弛作用得得到充分发挥挥，使混凝土总温温差产生的拉拉应力小于混混凝土的抗拉拉强度，防止止了贯穿裂缝缝的产生。浇浇筑时间不长的混凝土土，仍然处于于凝结、硬化化过程，水泥泥水化速度较较快，适宜的的潮湿条件可可防止混凝土土表面脱水而而产生收缩裂裂缝。同时在在潮湿条件下下，可使水泥泥的水化充分分、完全，从从而提高混凝凝土的抗拉强强度。４、其他裂缝控控制１）沉陷(塑性性)收缩裂缝Ａ）产生的原因因和特征在泵送混凝土现现浇的各种钢钢筋混凝土结结构中，特别别是板、墙等等表面系数大大的结构之中中，经常出现现一种早期裂裂缝。这种裂裂缝为断续的的水平裂缝，裂裂缝中部较宽宽、两端较窄窄、呈梭状。裂裂缝经常发生生在板结构的的钢筋部位、板板肋交接处、梁梁板交接处、梁梁柱交接处、结结构变截面的的地方。这种裂缝产生的的原因主要是是混动性过大大和流动性不不足以及不均均匀，在凝结结硬化前没有有沉实或者沉沉实不够，当当混凝土沉陷陷时受到钢筋筋、模板抑制制以及模板移移动、基础沉沉陷所致。裂裂缝在混凝土土浇筑后1～3小时出现，裂裂缝的深度通通常达到钢筋筋上表面。Ｂ）影响因素和和防止措施a．要严格控制制混凝土单位位用水量在170kgg/m3以下，水灰灰比在0.6以下，在满满足泵送和浇浇筑要求时，宜宜尽可能减少少坍落度；b．掺加适量、质质量良好的泵泵送剂和掺合合料，可改善善工作性和减减少沉陷；c．混凝土搅拌拌时间要适当当，时间过短短、过长都会会造成拌合物物均匀性变坏坏而增大沉陷陷；d．混凝土浇筑筑时，下料不不宜太快，防防止堆积或振振捣不充分；；