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文檔簡介
土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因及控制研究TOC\o"1-3"\h\u13017第一章前言 1153181.1研究背景 1275361.2研究意義 1127421.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1324221.3.1國外研究現(xiàn)狀 167651.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 123830第二章混凝土相關(guān)概念 3152442.1混凝土結(jié)構(gòu)概述 3131882.1.1混凝土結(jié)構(gòu) 3157432.1.2混凝土強(qiáng)度等級(jí) 315632.2混凝土施工工藝 310422.2.1混凝土澆筑 383142.2.2有效監(jiān)控應(yīng)力與溫度變化 328490第三章混凝土裂縫控制的定義 586883.1裂縫的基本概念 5192483.2混凝土裂縫破壞的機(jī)理 5288123.3混凝土裂縫的常見形式 5120513.4裂縫控制的定義 529143第四章混凝土裂縫產(chǎn)生的影響 7204624.1結(jié)構(gòu)承載力 777284.2耐久性的影響 799284.3對建筑物使用功能的影響 727672第五章混凝土裂縫產(chǎn)生的原因 849385.1水泥水熱化的影響 8151055.2材料質(zhì)量 891895.3地基變形 8249135.4水泥的合縮 8143905.5結(jié)構(gòu)荷載 8245035.6設(shè)計(jì)構(gòu)造 860365.7養(yǎng)護(hù)工作不到位 83086第六章混凝土裂縫控制 994416.1加強(qiáng)混凝土原材料質(zhì)量控制 9226156.2加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9251126.3注重溫度控制 9160256.4做好混凝土養(yǎng)護(hù)監(jiān)控 918743第七章混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防措施 10247437.1材料選取 10280117.2.配料和配筋 1089807.3混凝土澆筑 10119477.4施工技術(shù)應(yīng)用 101253第八章結(jié)論 1123334參考文獻(xiàn) 12摘要現(xiàn)階段,對于土木工程來說,在工程建筑領(lǐng)域上有著非常重要的作用的就是混凝土施工技術(shù)。正常來看,在土木工程的建設(shè)過程中,混凝土的需求體積是非常龐大的,在施工過程中被廣泛的運(yùn)用。近幾十年來,我國的經(jīng)濟(jì)水平出現(xiàn)了非常大的提高,交通運(yùn)輸量日益增長,車輛載重越來越大,同時(shí)因?yàn)槁访嬖O(shè)計(jì)、施工過程中存在不規(guī)范的問題,因此導(dǎo)致路面出現(xiàn)諸多問題,其中最為常見的就是裂縫問題。因此,對我國現(xiàn)有的水泥混凝土路面裂縫成因的研究日益重要。對路面裂縫成因的分析是裂縫預(yù)防與加固的依據(jù),如果對裂縫不加分析就開始修補(bǔ)加固,不僅達(dá)不到想要的效果,還有可能造成額外的危害。在對水泥混凝土路面裂縫原因分析的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有路面進(jìn)行裂縫預(yù)防,對已有裂縫的進(jìn)行路面裂縫加固。本文詳細(xì)討論了混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因,在此基礎(chǔ)之上,更進(jìn)一步分析了混凝土裂縫的預(yù)防與修補(bǔ)加固。關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;預(yù)防;控制第一章前言1.1研究背景混凝土作為世界范圍內(nèi)使用量最大的建筑材料之一,廣泛運(yùn)用于建筑物、道路、橋梁、大壩等基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)中,普通建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為50年,而橋梁、大壩等基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)壽命長達(dá)100年以上?;炷帘旧砭哂懈吣途眯缘奶攸c(diǎn),但如果長期暴露在惡劣的環(huán)境中,或者長期承受荷載,將可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或其他損傷?;炷翗?gòu)件常常帶裂縫工作,這不僅會(huì)對混凝土承載力造成影響,而且會(huì)加速有害離子對鋼筋的腐蝕,從而對結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響[1,2]。1.2研究意義隨著我國國內(nèi)建筑業(yè)的逐步發(fā)展,工程正朝著更大跨度、更大體積的方向快速發(fā)展,在我國國內(nèi)工程建設(shè)過程中,由于混凝土和水泥水化所產(chǎn)生的熱量較大,很難在室內(nèi)散熱。因此混凝土?xí)a(chǎn)生裂縫,這是工程建筑中很大的安全隱患。因此,研究和了解混凝土結(jié)構(gòu)是如何產(chǎn)生裂縫的,并找出一些有效合理控制裂縫的措施,具有重大的社會(huì)實(shí)用價(jià)值,能夠保證大型結(jié)構(gòu)工程的順利施工和使用安全。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國外研究現(xiàn)狀在大規(guī)模建設(shè)基礎(chǔ)公共設(shè)施的同時(shí),工程安全一直是大家很關(guān)心的問題,這為監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用提供了十分廣闊的發(fā)展前景,促使其快速成為土木工程領(lǐng)域眾多研究方向中的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。Song(2007)等是國際上最早采用壓電主動(dòng)傳感法開展混凝土裂縫損傷監(jiān)測研究的學(xué)者,為了便于布設(shè)傳感器以及提高其存活率,其將壓電陶瓷片封裝于兩塊大理石骨料中間,形成“壓電智能骨料”,再將該骨料埋設(shè)于被監(jiān)測結(jié)構(gòu)之中即可實(shí)現(xiàn)兩者之間的有效結(jié)合,并通過試驗(yàn)證實(shí)了這種封裝形式的可行性和有效性,為后續(xù)基于壓電陶瓷傳感器的混凝土裂縫及其他形式損傷的監(jiān)測研究工作拓寬了研究方法[3,4]。DHughi(2015)壓電陶瓷傳感器作為主動(dòng)無損監(jiān)測系統(tǒng)的一部分,通過將其嵌入到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,提出了一種可測量裂縫寬度的方法,以該系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)作為估算裂縫寬度的依據(jù),發(fā)現(xiàn)其結(jié)果與理論估算值以及試驗(yàn)中裂縫計(jì)的記錄較為吻合,并能實(shí)現(xiàn)裂縫位置的定位[5]。1.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)很多學(xué)者對修補(bǔ)混凝土裂縫的材料做出相關(guān)研究。李明等(2020)研究得出溫度收縮和自收縮是導(dǎo)致側(cè)墻結(jié)構(gòu)混凝土在約束條件下早期收縮開裂的主要原因,研究表明,通過加入具有抑制溫升及微膨脹效果的功能材料,可降低混凝土早期絕熱溫升速度來降低實(shí)體結(jié)構(gòu)溫度峰值,同時(shí)它能起到全過程收縮降溫的作用,降低了側(cè)墻結(jié)構(gòu)混凝土早期裂開的風(fēng)險(xiǎn)[6]。韋旭朋,張圓圓等(2019)針對混凝土裂縫修補(bǔ)材料問題,采用正交試驗(yàn)法確定修補(bǔ)用膠黏劑的最佳配合比,結(jié)果表明用E-44環(huán)氧樹脂為基體,T31固化劑含量占40%,聚酰胺增韌劑占12%,乙醇稀釋劑占10%制出的膠黏劑修補(bǔ)效果較好[7]。此試驗(yàn)所制得的最佳配合比可以為工程建筑中的混凝土裂縫的修補(bǔ)提供理論依據(jù)。第二章混凝土相關(guān)概念2.1混凝土結(jié)構(gòu)概述2.1.1混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu),是一種耐久度比較優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)體系,不過因?yàn)榛炷帘容^不均勻,拉伸性不太好,在加上收縮、膨脹以及徐變等特點(diǎn),還有在現(xiàn)場施工中,經(jīng)常會(huì)因?yàn)闇?zhǔn)備不周全,沒有恰當(dāng)使用,或者沒有嚴(yán)格把控施工過程,造成混凝土結(jié)構(gòu)各種各樣的縫隙,一些縫隙會(huì)造成結(jié)構(gòu)危險(xiǎn),嚴(yán)重則會(huì)導(dǎo)致建筑物的崩倒和損壞。2.1.2混凝土強(qiáng)度等級(jí)在水平工程結(jié)構(gòu)(如梁,板,墻等)中,最好使用中、低檔次的混凝土強(qiáng)度等級(jí),后期強(qiáng)度R6O。由于混凝土的快速發(fā)展,對其可操作性、流動(dòng)性有所要求,水灰比例增加、坍落度加大,增加水泥使用量,加大水泥標(biāo)號(hào),水少變革的推動(dòng)者和其他外加劑增加導(dǎo)致混凝土的收縮和混凝土水化熱的作用比過去預(yù)制工程結(jié)構(gòu)與中低強(qiáng)度等級(jí)低混凝土增多,使得收縮時(shí)間邊長,這些經(jīng)過了許多驗(yàn)證。延展性決定了縫隙把控里面混凝土抗力。水泥使用得多,或者標(biāo)號(hào)大,對抗壓性提升明顯,不過對延展性并沒有太大影響。2.2混凝土施工工藝2.2.1混凝土澆筑在混凝土澆筑方面,最實(shí)用的方法是分段、綜合、傾斜分層。二者的區(qū)別在于分段分層澆筑時(shí),先從底層開始澆筑。當(dāng)澆筑混凝土到一定距離時(shí),澆筑第二層。同時(shí),其他各層也要逐步完成。待需要澆筑的混凝土全部澆筑完畢后,抓緊時(shí)間,待剛澆筑完的混凝土尚未凝固時(shí),再開始分兩步分層澆筑;在混凝土澆筑過程中,先從最短的一側(cè)開始澆筑,再沿最長一側(cè)的方向慢慢澆筑。綜合分層澆筑是在澆筑第二層混凝土?xí)r,第一層混凝土尚未凝固時(shí)開始澆筑,要把握澆筑時(shí)間不凝固,然后再開始第三層澆筑。第三層結(jié)束后,第四層和第五層稱為綜合分層澆筑。與傾斜分層澆筑相比,傾斜分層澆筑使用較少,適用范圍也不是特別廣。當(dāng)所用結(jié)構(gòu)長度遠(yuǎn)大于厚度的三倍,且斜面更為適宜時(shí),表面坡度不宜超過三分之一,以便結(jié)構(gòu)自下而上緩慢澆筑[8]。在現(xiàn)實(shí)中建筑混凝土?xí)r,澆筑質(zhì)量受到影響有很多因素。因此,有必要對施工所需材料進(jìn)行反復(fù)檢查,保證混凝土在施工過程中的質(zhì)量。施工方在準(zhǔn)備澆筑混凝土?xí)r,必須對鋼筋進(jìn)行認(rèn)真的檢測,合格后方可使用;澆筑混凝土?xí)r,必須根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定合理、科學(xué)的施工方法,并對其在施工中造成的危害進(jìn)行合理的分析,避免影響質(zhì)量的不利因素,確保施工過程中的施工質(zhì)量控制。2.2.2有效監(jiān)控應(yīng)力與溫度變化現(xiàn)在,采用合理有效的科學(xué)技術(shù)方法,由于各種原因在混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力,影響混凝土質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,如果不能有效監(jiān)控應(yīng)力,將影響整個(gè)建筑的質(zhì)量。在施工過程中,可以將應(yīng)力傳感片放入結(jié)構(gòu)中,然后利用外部設(shè)施來檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力,可以感知結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度。在施工過程中,根據(jù)外部結(jié)構(gòu)和設(shè)施的數(shù)據(jù)變化,使整個(gè)施工過程得到很好的控制。在建筑過程中,水泥水化熱對混凝土的質(zhì)量有很大的影響,也會(huì)引起模板的大變形,模板可能出現(xiàn)裂縫或收縮,這也是溫度變化引起的,非常容易影響工程質(zhì)量。因此,在施工前,必須要了解產(chǎn)生的熱量,必須對內(nèi)部、外部溫度進(jìn)行監(jiān)控,了解原材料的原理和用量,以及原材料的配比。在實(shí)際運(yùn)行中,可以根據(jù)用水量的比例適當(dāng)控制溫度[9]。第三章混凝土裂縫控制的定義3.1裂縫的基本概念裂縫一般是指固體材料中的一種不連續(xù)現(xiàn)象,屬于結(jié)構(gòu)材料理論范圍。我國在對不同環(huán)境、不同的介質(zhì)情況下對混凝土建筑物所規(guī)定的混凝土裂縫寬度也是不同的,所以說,對混凝土構(gòu)筑物的裂縫我國規(guī)范規(guī)定在設(shè)計(jì)上有一定的允許寬度。3.2混凝土裂縫破壞的機(jī)理一旦混凝土裂縫的寬度超過規(guī)定值,鋼筋的保護(hù)層就會(huì)被破壞,造成鋼筋銹蝕。鋼筋一旦銹蝕之后體積會(huì)進(jìn)一步膨脹,且會(huì)擴(kuò)大混凝土裂縫,最終形成惡性循環(huán)。鋼筋銹蝕除了會(huì)影響鋼筋與混凝土的粘結(jié)度,還會(huì)削減鋼筋受力面積,對于那些相對表面積較大而截面積較小的高強(qiáng)鋼絲而言更是影響巨大?;炷亮芽p如果長期得不到有效治理,混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力就會(huì)逐步喪失。部分侵蝕性介質(zhì)如氯鹽、硫酸鹽等將會(huì)進(jìn)入到混凝土當(dāng)中,混凝土的抗凍性能會(huì)因此大大降低,滲漏水問題也會(huì)變得非常突出,最終會(huì)對整個(gè)建筑物使用的耐久性產(chǎn)生重要影響[10]。3.3混凝土裂縫的常見形式混凝土板裂縫從出現(xiàn)位置來進(jìn)行劃分,通??梢詣澐譃檫@幾種形式:45°角斜裂縫(多出現(xiàn)于內(nèi)外墻交接處的樓板四角)、穿線管位置裂縫(一般為貫通縫,產(chǎn)生危害的可能性大)、板面裂縫、平行于樓板兩邊的裂縫。除此之還存在不規(guī)則樓板陰陽角處裂縫,鋼筋混凝土樓板順筋方向的裂縫等。根據(jù)裂縫產(chǎn)生原因來分類可以分為:結(jié)構(gòu)裂縫、收縮裂縫、溫度裂縫以及構(gòu)造裂縫等4種類型。根據(jù)裂縫出現(xiàn)時(shí)間分類可以分為:早期裂縫、中期裂縫與后期裂縫這3種類型。收縮裂縫在早期裂縫中最為常見,這類型裂縫通常產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)構(gòu)件澆筑后的3~4周內(nèi);中期裂縫中最為典型的是構(gòu)造裂縫,裂縫通常產(chǎn)生結(jié)構(gòu)構(gòu)件澆筑后的半年以后;溫度裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫都是屬于后期裂縫,后期裂縫通常產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)構(gòu)件澆筑后的1~2年之后。自泵送混凝土廣泛使用后,時(shí)常有混凝土初凝階段便出現(xiàn)板貫通裂縫的情形出現(xiàn),縫寬一般為1mm左右,上下貫通,其完全是在商品混凝土生產(chǎn)過程中過量使用外添加劑、水灰比過大與及不規(guī)范養(yǎng)護(hù)措施等因素造成的。也有部分收縮裂縫和構(gòu)造裂縫在結(jié)構(gòu)構(gòu)件未加外荷載時(shí)產(chǎn)生,超過一年之后就不會(huì)再發(fā)展。在實(shí)際工程中,大部分裂縫無法明確歸類,裂縫出現(xiàn)可能是一種或多種影響因素共同影響的結(jié)果[11]。3.4裂縫控制的定義混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是比較常見的問題。結(jié)構(gòu)的損害和坍塌往往是從縫隙開始發(fā)展的,劇烈地震會(huì)讓路面樓房等遍布了各種縫隙,負(fù)荷試驗(yàn)的混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生許多縫隙等等。因此人類對縫隙常常會(huì)感覺到將要損壞的害怕感。確實(shí),結(jié)構(gòu)物的損害,初始是因?yàn)榭p隙的發(fā)展,結(jié)構(gòu)物縫隙會(huì)導(dǎo)致滲漏,導(dǎo)致耐久度的下降,比如保護(hù)層掉落、鋼筋腐朽、混凝土氧化等。因此,一般的慣例,以及很多檢收規(guī)則,很多施工現(xiàn)場,都不準(zhǔn)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生縫隙的。不過現(xiàn)代科學(xué)通過細(xì)致觀察和研究,或者許多工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)物的縫隙還是會(huì)有,人類能夠理解原料上縫隙特征,縫隙雖然是結(jié)構(gòu)物的某種弱點(diǎn),但,物理力學(xué)表明,沒有壞處的縫隙也是理所應(yīng)當(dāng)?shù)?。沒有必要付出超常規(guī)的巨大代價(jià),對混凝土縫隙要求太多,把縫隙把控在安全范圍是科學(xué)的。第四章混凝土裂縫產(chǎn)生的影響4.1結(jié)構(gòu)承載力一旦混凝土構(gòu)件破裂,拉應(yīng)力區(qū)的混凝土就會(huì)被拉出工件。同時(shí),混凝土開裂會(huì)降低剛度,降低其承載能力,影響其正常使用。4.2耐久性的影響混凝土混合材料出現(xiàn)的裂痕并不寬的時(shí)候,一般是不會(huì)影響其負(fù)載能力和具體使用的。可是,出現(xiàn)裂痕的混凝土復(fù)合材料滲透特性會(huì)有所增強(qiáng),使得部分有危害的東西滲入到混凝土復(fù)合材料之中,對于鋼筋造成極大的腐蝕和加速混凝土的碳化反應(yīng),最終使得混凝土復(fù)合材料結(jié)構(gòu)耐久性降低許多[12]。4.3對建筑物使用功能的影響裂縫的產(chǎn)生對某些建筑物的正常功造成影響,影響裂縫滲水后的使用,如游泳池,水塔等結(jié)構(gòu)物有不利影響;對于一些建筑物要求密閉的場合,如:核電站等建筑物出現(xiàn)裂縫時(shí),會(huì)導(dǎo)致密閉使用的減少,甚至威脅到人們的生命安全[13]。除了上述的關(guān)鍵的危害以外,天氣較為寒冷的地方的冬天,一旦水滲入到裂痕之中以后出現(xiàn)混凝土復(fù)合材料的凍脹現(xiàn)狀,使得混凝土的基本結(jié)構(gòu)被損壞。裝載混凝土構(gòu)件時(shí)有許多微裂紋。這些裂紋不會(huì)影響軸承的結(jié)構(gòu)和正常使用,但容易導(dǎo)致混凝土對結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。第五章混凝土裂縫產(chǎn)生的原因5.1水泥水熱化的影響水泥遇水會(huì)發(fā)生一定的反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)會(huì)有很大的熱量。這種熱量是結(jié)構(gòu)內(nèi)部大體積混凝土產(chǎn)生的主要高溫。實(shí)驗(yàn)證明,最普通的硅酸鹽水泥在遇到足夠的水時(shí),每克可產(chǎn)生500J的熱量。眾所周知,大體積混凝土的截面尺寸比較大,其散熱性能也不是特別好。如果大量的熱量不能從里面出來,混凝土內(nèi)部的溫度就會(huì)直線上升。據(jù)資料顯示,在水利和水化工程中,水泥水化引起的溫升一般在15℃~25℃之間。建筑工程不同于水利水電工程,一般在20~30℃左右。在實(shí)踐中,使用的水泥類型不同于使用水泥產(chǎn)生的熱量。如果使用更多的水泥硅酸三鈣,水泥水化產(chǎn)生的熱量將更大。另一種情況是,水泥水化產(chǎn)生的熱量會(huì)隨著水泥用量的增加而增大[14]。5.2材料質(zhì)量在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)中選取的水泥、砂石材料質(zhì)量較差,將會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類施工原材料質(zhì)量不合格會(huì)使工程質(zhì)量難以保證。所以施工部門要對施工原材料質(zhì)量進(jìn)行針對性把控,控制混凝土裂縫,提高工程項(xiàng)目施工質(zhì)量。5.3地基變形在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中,致使混凝土結(jié)構(gòu)開裂的主要誘因是不均勻沉降問題。其中裂縫基本形狀、大小、裂縫方向?qū)Φ鼗冃蔚漠a(chǎn)生具有較大影響[15]。其中地基變形應(yīng)力相對較高,導(dǎo)致裂縫大多是貫穿的。5.4水泥的合縮當(dāng)水泥本身的化學(xué)物質(zhì)與水混合時(shí),一小部分水與之發(fā)生反應(yīng),但另一部分水被消耗掉了。因此,化學(xué)反應(yīng)中水泥膠料和水的總體積必須大于反應(yīng)產(chǎn)物的總體積。這一過程導(dǎo)致體積減小,稱為冷凝。根據(jù)水泥品種的不同,其組成和原材料用量不同,收縮效果也不同。因此,在施工過程中,施工人員應(yīng)根據(jù)不同的水泥對混凝土進(jìn)行不同的養(yǎng)護(hù)措施,防止混凝土表面開裂。5.5結(jié)構(gòu)荷載結(jié)構(gòu)荷載誘發(fā)裂縫的原因較多,在施工過程中及后期實(shí)際應(yīng)用中均會(huì)產(chǎn)生裂縫。若在施工過程中振動(dòng)較強(qiáng)、拆模操作不規(guī)范、施工超載、張拉應(yīng)力較大等都能誘發(fā)裂縫。從目前工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)狀來看,在混凝土板、混凝土梁等受彎構(gòu)件中,在超負(fù)荷的作用下均會(huì)產(chǎn)生裂縫。5.6設(shè)計(jì)構(gòu)造構(gòu)件結(jié)構(gòu)斷面產(chǎn)生突變、開洞問題、留槽等將會(huì)導(dǎo)致其應(yīng)力集中。其次構(gòu)造處理不合理,現(xiàn)澆主梁在與次梁搭接處未加設(shè)附加箍筋、附加吊筋,各類結(jié)構(gòu)縫設(shè)定不合理等要素均會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。5.7養(yǎng)護(hù)工作不到位養(yǎng)護(hù)工作主要目的是使混凝土正常硬化,使收縮變形概率降低,減少裂縫的發(fā)生。因?yàn)榄h(huán)境的影響會(huì)增加混凝土材料的膨脹和收縮,同時(shí)水泥的水化反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,使混凝土內(nèi)外溫差增大。若混凝土未有效硬化,內(nèi)外收縮力之間的距離增大,一旦拉應(yīng)力超過混凝土自身的抗拉強(qiáng)度,混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫[16]。第六章混凝土裂縫控制6.1混凝土原材料質(zhì)量必須加強(qiáng)混凝土原材料質(zhì)量控制,在采購過程中首先就需要制定嚴(yán)格的采購原則,并嚴(yán)格檢驗(yàn)原材料的生產(chǎn)質(zhì)量,以避免采用不符合建筑施工需求或存在質(zhì)量問題的原材料導(dǎo)致的混凝土裂縫問題。其次是在混凝土原材料的使用過程中制定嚴(yán)格的使用標(biāo)準(zhǔn),必須按照科學(xué)的配制比例、添加順序、添加時(shí)間、攪拌時(shí)間等標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行混凝土的制作[17]。最后對混凝土進(jìn)行質(zhì)量情況的檢驗(yàn),做到精準(zhǔn)檢驗(yàn),確?;炷恋馁|(zhì)量。6.2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了避免混凝土產(chǎn)生裂縫,必須在具體的施工設(shè)計(jì)中,針對不同部位的混凝土強(qiáng)度要求不同,對抗裂系數(shù)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)[18]。并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以對中低強(qiáng)度的混凝土材料進(jìn)行應(yīng)用,對于內(nèi)外部環(huán)境溫度差異的影響也能起到降低的效果,對于混凝土裂縫控制的效果也較為理想。所以對于混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不能盲目復(fù)制,必須根據(jù)實(shí)際情況有針對性的設(shè)計(jì),才能夠真正有效的控制混凝土裂縫。6.3環(huán)境溫度在對溫度的控制方面,可以使混凝土內(nèi)部和外部環(huán)境的溫度處于相近的范圍,避免由于溫度差距過大導(dǎo)致的裂縫問題?;炷羶?nèi)部的溫度變化主要是來源于水泥水化熱的問題,為了控制溫度,可以采用中低熱水泥進(jìn)行施工,這樣可以更好地改善水化熱問題[19]。其他方法包括科學(xué)控制混凝土用量,小體積的混凝土結(jié)構(gòu)能夠增加快速的散熱,減少水化熱導(dǎo)致的混凝土內(nèi)外溫度差異過大的概率。也可以通過降低水化熱作用的添加劑進(jìn)行控制等,有不錯(cuò)的效果。對于養(yǎng)護(hù)環(huán)境的溫度處理,有必要適當(dāng)減少混凝土的施工,以免溫度過高或過低引起溫差過大。如果外界溫度過高,可以對混凝土結(jié)構(gòu)采用防曬、水冷等降溫方法降低內(nèi)外溫差。如果外界環(huán)境溫度過低,可以對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行覆蓋保暖。6.4混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土的工后養(yǎng)護(hù)很重要,養(yǎng)護(hù)工作的好壞直接影響混凝土的裂縫情況。通常在混凝土施工后12小時(shí)內(nèi),是養(yǎng)護(hù)的重要時(shí)間范圍,養(yǎng)護(hù)方式要根據(jù)實(shí)際情況和實(shí)際環(huán)境等有針對性的進(jìn)行。
第七章混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防措施7.1材料選取在選擇混凝土水泥材料時(shí)要積極選用水化熱系數(shù)較低的水泥,禁止安全性能低的材料。選用粗骨料時(shí),要表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配較好、孔隙率較小、沒有堿性反應(yīng)的材料。其中材料中含有的有害物質(zhì)及粘土含量不能超出規(guī)定要求。選用細(xì)骨料時(shí),要選用顆粒較粗、含泥量較低、孔隙率較小的中砂。在外摻料添加中要選用最合適的減水劑,對混凝土綜合性能進(jìn)行優(yōu)化,減少水粉添加量,對收縮問題進(jìn)行控制。7.2.配料和配筋配料設(shè)計(jì)要合理,技術(shù)人員不能隨意增減,配置過程中要計(jì)量要精準(zhǔn)。針對離析的混凝土要對其進(jìn)行合理攪拌,才能進(jìn)行澆筑。施工人員要全面按照施工圖紙對配筋合理配置,在操作中對多項(xiàng)要點(diǎn)進(jìn)行控制。鋼筋施工位置要精確,保護(hù)層要適中,不然會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生開裂。7.3混凝土澆筑混凝土澆筑過程中要對離析現(xiàn)象進(jìn)行控制,施工階段適度、均勻振搗。施工部門要對混凝土早期養(yǎng)護(hù)時(shí)間進(jìn)行控制,在自然溫度較高、濕度較低、自然風(fēng)速較大時(shí),施工人員要及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)灑水施工養(yǎng)護(hù)難度較大,或是不能保持混凝土充分濕潤時(shí),要積極選取覆蓋保溫措施。7.4施工技術(shù)應(yīng)用對于復(fù)雜程度較高的地基,項(xiàng)目設(shè)計(jì)部門在基坑開挖完成后要及時(shí)進(jìn)行勘察和鉆探。當(dāng)勘察出施工區(qū)域存有不良地質(zhì)要及時(shí)進(jìn)行加固處理。通過管理部門驗(yàn)收之后再進(jìn)入到后續(xù)施工中。在施工過程中要合理安排施工順序,當(dāng)相鄰建筑物間距較近時(shí),要先對深基礎(chǔ)進(jìn)行施工,這樣能避免基坑在施工開挖中對已建基礎(chǔ)地基產(chǎn)生較大破壞作用。針對干縮裂縫,在施工階段施工人員要集中選取收縮量較小的水泥,如低熱水泥以及粉煤灰水泥,對水泥收縮量進(jìn)行控制?;炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)階段,要合理控制水灰比,當(dāng)水灰比較大時(shí),其干縮較大,可補(bǔ)充適量減水劑。要對混凝土攪拌及施工中配合比進(jìn)行控制,混凝土攪拌中添加水量不能超出配合比設(shè)計(jì)擬定的水量。針對塑性收縮裂縫進(jìn)行預(yù)防,要集中選取干縮性較小,早期強(qiáng)度高的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。對水灰比合理控制,適度添加減水劑能有效優(yōu)化混凝土和易性及坍落度。在混凝土澆筑之前,施工人員要對模板及基層澆水,使其均勻濕透。對于溫度裂縫,在施工中要注重選取中熱水泥、低熱水泥,如常見的粉煤灰水泥以及礦渣水泥,對水泥量進(jìn)行控制,其水泥基本應(yīng)用量控制在450kg/m3以下。適度降低水灰比,正常情況下混凝土水灰比要控制在0.6之下。在施工中要對各類骨料級(jí)配進(jìn)行控制,可添加高效減水劑及粉煤灰,對水化熱問題進(jìn)行控制。在混凝土充分拌和后,要注入適量膨脹水泥以及膨脹劑,促使混凝土能有效收縮補(bǔ)償,促使混凝土溫度應(yīng)力得到有效控制??稍诨炷林醒a(bǔ)充適量纖維材料將溫度裂縫控制在相應(yīng)范圍中[20]。在施工中針對大體積混凝土施工基礎(chǔ)及巖石地基可選取刷熱瀝青、鋪設(shè)卷材。
第八章結(jié)論混凝土路面在運(yùn)行使用的過程當(dāng)中,因?yàn)闀?huì)受到各種各樣的因素的影響,就會(huì)產(chǎn)生很多種不同種類的裂縫,為了提高混凝土路面結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性、增強(qiáng)水泥混凝土路面的耐久性及使用的時(shí)間、提高水泥混凝土路面使用的經(jīng)濟(jì)效益,就需要我們對水泥混凝土路面裂縫進(jìn)行修補(bǔ)加固。首先,本文對影響混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了詳細(xì)分析,之后對怎樣預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生給出了方法,最后總結(jié)了混凝土裂縫的控制及預(yù)防措施。參考文獻(xiàn)HobbsDW,Concretedeterioration:causes,diagnosis,andminimisingrisk[J],IternationalMaterialsReviews,2001,46(3):117-144.GardnerD,LarkR,JeffersonT,etal.Asurveyonproblemsencounteredincurrentconcrematerialsconstructionandthepotentialbenefitsofself-healingcementitious。[J].CaseStudiesinConstructionMaterials,2018,8:238-247.SongG.,GuH.,MoY.,etal.Concretestructu
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