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毕业论文混凝土
混凝土裂痕的成因与节制之袁州冬雪创作
摘要
混凝土的裂痕问题是一个普遍存在而又难于处理的工程实际问题.
本文从设计、资料、配合比、施工现场养护等方面临混凝土工程中罕见的一些裂痕的成因停止了分析探讨.针对混凝土裂痕发生的原因,在混凝土布局设计、混凝土资料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了节制裂痕发展的措施.
依据相关文献,并总结了混凝土裂痕的处理方法:
概况处理法、填充法、灌浆法、布局补强法、混凝土置换法、仿生自愈合法等.
关键词:
混凝土; 裂痕; 成因;节制;
Abstract
The problem of the concrete crack is a common and difficult to solve practical engineering problem.
In this paper, from the design, material, mix ratio, construction site maintenance and other causes of common cracks in concrete engineering are discussed. Reasons for concrete cracks, the concrete structure design, material selection,concrete mix design, and construction site maintenance and other aspects of the development of the crack control measures.
According to the related literature, and summarized the treatment method of concrete crack:
surface treatment method, filling method, grouting method, structure method of reinforcement, concrete WordStrment method, bionic self-healing.
Keywords:
concrete; crack; cause; control;
目次
摘要 ················································· I
Abstract ············································· II
1 概述 ··············································· 1
课题的提出 ........................................ 1
本论文的研究内容 ........................·········· 1
................................... 1
2 裂痕的成因 ··························.............3
设计原因 ......................................... 3
资料原因 .......................................... 3
混凝土配合比设计原因 ......................... 4
施工及现场养护原因 ........................... 4
2.5使用原因(外界因素) ....................... 4
3 裂痕的节制措施 ························ 6
设计方面 ................................. 6
设计中的‘抗’与‘放’ .................... 6
.............. 6
................ 6
设计上要注意容易开裂部位 ......... 6
资料选择 ........................... 7
混凝土配合比设计 .................... 7
施工方面 ............................. 8
模板的装置及裁撤 ................ 8
混凝土的制备 ............. 8
混凝土的运输 ................... 9
混凝土的浇筑 ...................... 9
混凝土的养护 ..................... 9
管理方面 ............................ 10
环境方面 ............................. 10
4 混凝土裂痕的处理方法 ····················· 11
混凝土裂痕的处理方法 ........... 11
.......................... 11
..................... 11
................................ 11
............................. 11
....................... 11
......................... 11
5 结论 ····························· 12
混凝土裂痕发生原因 ............ 12
混凝土裂痕的节制措施 ..................... 12
混凝土裂痕的处理方法 ............. 12
致谢 ············· 14
参考文献 ····························· 15
1 概述
课题的提出
混凝土布局工程的裂痕,是一个带着有普通性被工程界很为关注的问题.有些裂痕的继续扩大能够危及布局平安,因为布局的最终破坏往往是从裂痕开端的,成为布局的破坏的先兆,这主要是指荷载发生的裂痕;有些裂痕的出现造成工程渗漏,影响正常使用,是钢筋锈蚀,呵护层剥落,降低混凝土强度,严重损害工程经久性,缩短工程使用寿命,这主要是指变形发生的裂痕;还有耦合作用下的裂痕和碱骨料反应膨胀应力引起的裂痕及冻融引起的裂痕.同时较大的布局裂痕,也为人的观瞻难以承受,造成惊骇心理压力,影响建筑雅观,为装修造成坚苦.由于发生裂痕的微观与宏观机理的复杂性、动态变更性,它也是困扰工程技术人员一个技术困难.
本论文的研究内容
本论文研究混凝土裂痕成因分别从以下几方面着手研究:
针对混凝土裂痕成因的分析以下几方面采纳节制措施:
1.设计方面
2.混凝土配合比设计
技术研究道路
2 裂痕的成因
裂痕发生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合发生的,要根本处理混凝土中裂痕问题,还是需要从混凝土裂痕的形成原因人手.正确断定和分析混凝土裂痕的成因是有效地节制和减少混凝土裂痕发生的最有效的途径.裂痕原因是设计、施工、资料、环境及管理等相互影响的综合性问题,处理裂痕节制问题应当采纳综合方法.由六项主要因素组成的节制链见图2.1.
设计原因
1.设计布局中的断面突变而发生的应力集中所发生的构件裂痕.
2.设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂痕(偏心、应力过大等).
3.设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂痕(如墙板、楼板).
4.设计中未充分思索混凝土构件的收缩变形.
5.设计中采取的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩晦气.
6.菏载收缩,使用环境温度变更,管线配置不当,呵护层厚度缺乏,抗温度收缩配筋缺乏.
资料原因
1.粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大.集料颗粒级配不良或采纳不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂痕的发生.
2.骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大.
3.混凝土外加剂、掺杂料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩.
4.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大.
5.水泥等级及混凝土强度等级原因:
水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大.混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂.
混凝土配合比设计原因
1.设计中水泥等级或品种选用不当.
2.配合比中水灰比(水胶比)过大.
3.单方水泥用量越大、用水量越高,表示为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大.
4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值.
5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当.
施工及现场养护原因
1.现场浇捣混凝土时,振捣或拔出不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和平均性,诱导裂痕的发生.
2.拌和不平均(特别是掺用掺合料的混凝土),搅拌时间缺乏或过长,拌和后到浇筑时间间隔过长,易发生裂痕.
3.持续浇筑时间过长,接茬处理不当,易发生裂痕.
4.高空浇注混凝土,风速过大、骄阳暴晒,混凝土收缩值大.
5.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易发生概况收缩裂痕.
6.大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土外部温度过高或表里温差过大,混凝土发生温度裂痕.
7.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂痕.
2.5使用原因(外界因素)
1.构筑物基础不平均沉降,发生沉降裂痕.
2.野蛮装修,随意裁撤承重墙或凿洞等,引起裂痕.
3.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂痕.
4.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂痕.
5.布局构件各区域温度、湿度差别过大.
3 裂痕的节制措施
设计方面
设计中的‘抗’与‘放’
在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系.所谓‘抗’就是处于约束状态下的布局,没有足够的变形余地时,为防止裂痕所采纳的有力措施,而所谓‘放’就是布局完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采纳的措施.
设计人员应矫捷地运用‘抗一放’连系、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则.来选择布局方案和使用的资料.
如因布局或造型方面原因等而不得以时,应充分思索采取加强措施.
在罕见的混凝土裂痕中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的.要处理由于收缩而发生的裂痕,可在混凝土中掺用膨胀剂来抵偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的.
设计上要注意容易开裂部位
根据调查,各类布局的易裂部位如下:
(1)房屋平面体形有较大凹凸时,在凹凸交接处的楼板;
(2) 两头阳角处及山墙处的楼板;
(3) 房屋南面外墙设大面积玻璃窗时,与南向外墙相邻的楼板;
(1) 顶层纵向和横向框架梁的截面上部区域;
(2) 长度较长的端部或中部纵向框架梁;
(3) 横向框架梁截面中部.
(1) 端山墙;
(2) 开间内纵墙;
(3) 顶层和底层墙体;
(4) 长度较大(>10m)的墙.
4.当冬季停工春季再继续施工时,地下室在以下部位易出现裂痕
(1) 地下室顶板;
(2) 地下室的窗上墙和窗下墙.
对以上易出现裂痕的部位,今朝在设计中通常采取了“放”、“抗”或“抗放连系”的节制裂痕措施,工程经历标明在于资料、施工等部位紧密亲密配合的情况下,可取得较好的效果.
资料选择
1.根据布局的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽能够防止采取早强高的水泥.
2.选用级配优良的砂、石原资料,含泥量应符合规范要求.
3.积极采取掺合料和混凝土外加剂.掺合料和外加剂方针已作为混凝土的第五、六大组份,可以分明地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用.
4.正确掌握好混凝土抵偿收缩技术的运用方法.对膨胀剂应充发思索到分歧品种、分歧掺量所起到的分歧膨胀效果.应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量.
混凝土配合比设计
1.混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定,根据要求的强度等级、抗渗等级、经久性及工作性等停止配合比设计外,其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定.
2.干缩率.混凝土90d的干缩率易小于0.06%.
3.坍落度.在知足施工要求的条件下,尽能够采取较小的混凝土坍落度;基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm,柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm;混凝土采取泵送时,高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜节制在180mm左右,多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜节制在150mm.
4.用水量.不宜大于170kg/m3.
5.水泥用量.普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米,高强混凝土不宜大于550千克每立方米.
6.水胶比.应采取适当较小的水胶比.混凝土水胶比不已大于0.60. 7.砂率.在知足工作性要求的前提下,应采取较小的砂率.
8.配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操纵水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原资料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作.
施工方面
模板的装置及裁撤
1.模板及其支架应根据工程布局形式、荷载大小、地基土种别、施工程序、施工工具和资料供应等条件停止设计.模板及其支架应具有足够的承载才能、刚度和稳定性,能靠得住地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中发生的荷载,以及上层机构施工时发生的荷载.
2.装置的模板须构造慎密、不漏浆、不渗水,不影响混凝土平均性及强度发展,并能包管构件形状正确规整.
3.装置模板时,为确保呵护层厚度,应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等.
4.模板的支撑立柱应置于坚实的地面上,并应具有足够的刚度、强度和稳定性,间距适度,防止支撑沉陷,引起模板变形.上下层模板的支撑立柱应对准.
5.模板及其支架的裁撤顺序及相应的施工平安措施在制定施工技术方案时应思索周全.裁撤模板时,不该对楼层形成冲击荷载.裁撤模板及支架应随拆随清运,不得对楼层形成部分过大的施工荷载.模板及其支架裁撤时混凝土布局能够尚未形成设计要求的受力体系,需要时应加设姑且支撑.
底模裁撤时的混凝土强度要求
混凝土的制备
1.应优先采取预拌混凝土,其质量应符合《预拌混凝土》GB/T14902的规定停止外,对品质、种类相同的混凝土,原则上要在同一预拌混凝土厂订货.如在两家或两家以上的预拌混凝土厂订货时,应包管各预拌混凝土厂所用主要资料及配合比相同,制备工艺条件基底细同.
2.施工者要事先制定好关于混凝土制备的技术操纵规程和质量节制措施.
混凝土的运输
1.运输混凝土时,应能坚持混凝土拌和物的平均性,不该发生分层离析现象,运送容器应不漏浆,内壁关滑平整,具有防晒、防风、防雨雪、防寒设施,并宜疾速运输.运送频率,应包管混凝土施工的持续性.
2.运输车在装料前应将车内残存混凝土及积水排尽.当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌和物的工作性时,外加剂掺入后运输车应停止疾速搅拌,搅拌时间应由实验确定.
3.运至浇捣地点混凝土的坍落应符合要求,当有离析时,应停止二次搅拌,搅拌时间应由实验确定.严禁向运输到浇筑地点的混凝土中任意加水.
4.由搅拌、运输到浇筑入模当气温不高于25℃时,持续时间不宜大于90min,当气温高于25℃时,持续时间不宜大于60min.当混凝土中掺加外加剂或采取快硬水泥时,持续时间应由实验确定.
混凝土的浇筑
1. 为了获得匀质密实的混凝土,浇筑时要思索布局的浇筑区域、构件种别、钢筋配置状况以及混凝土拌和物的品质,选用适当机具与浇筑方法.
2. 浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及呵护层厚度、预埋件等的部位、尺寸,确认正确无误后,方可停止浇筑.同时,还应检核对浇筑混凝土有无障碍,需要时予以修正.
3. 制定施工方案时应思索工程情况和实际工作才能,使各环节的施工才能应与混凝土的一次浇筑量相适应,需要时混凝土的持续浇筑.
4. 对现场浇筑的混凝土要停止监控,运抵现场的混凝土坍落不克不及知足施工要求时,可采纳经实验确认的靠得住方法调整坍落度,严禁随意加水.在降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土.
5. 浇筑墙、柱等较高构件时,一次浇筑高度以混凝土不离析为准,一般每层不超出500m,捣平后再浇筑上层,浇筑时要注意振捣到位时混凝土充满端头角落.
混凝土的养护
1. 养护是防止混凝土发生裂痕的重要措施,必须充分重视,并制定养护方案,派专人养护工作.
2. 混凝土浇注完毕,在混凝土固结后即须停止妥善的保温、保湿养护,尽能够防止急剧变更、振动以及外力的扰动.
3. 浇筑后采取覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施;保温、保湿养护时间,对硅酸盐水泥、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抗渗要求的混凝土,不得少于14d.
4. 底版和楼板等平面布局构件,混凝土浇筑收浆和抹压后,用塑料薄膜覆盖,防止概况水份蒸发,混凝土硬化至可上人时,可揭去塑料薄膜,铺上麻袋或草帘,用水浇透,有条件时尽能够蓄水养护.
5. 截面较大的柱子,宜用湿麻袋围裹喷水养护,或用塑料膜围裹自生养护,也可涂刷养护液.
管理方面
应当确定迷信的节制裂痕尺度,合理的选择施工进度,防止在混凝土施工中过分抢修工期,监督混凝土施工中制定的各项技术措施,必须严格执行.不该当预先指定设计及施工方法,设计图纸上不该指定施工单位采取尚不成熟的外加剂.施工过程中及验收后发现有少量的裂痕,应当采纳化学灌浆方法和封闭方法加以处理,轻微的收缩裂痕不该作为“事故”处理,不该降低工程质量尺度,采纳适当措施以确保布局物的正常经久使用,完全知足设计要求.除非承载力严重缺乏,不要轻易打掉重建,耗费巨资补强加固.注意到同一设计单位设计,同一资料供应单位,同一施工单位施工,在相同环境中,裂痕程度却完全分歧,这是常遇到的现象,其要害是“非均质性”,裂痕节制的作用效应及抗力都是高度团圆性和随机性的问题.
环境方面
注意施工的季节,环境的温湿度及气象变更对混凝土变形性能的影响,严格节制现场坍落度、防风、及时和气象站坚持慎密接洽,应当尽能够在较低的温度环境中开端浇灌混凝土,中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的晦气影响.注意暴雨中不克不及浇灌混凝土.
4 混凝土裂痕的处理方法
混凝土裂痕的处理方法
概况涂抹和概况贴补法概况涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂痕,深度未达到钢筋概况的发丝裂痕,不漏水的缝,不伸缩的裂痕以及不再活动的裂痕.概况贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不容易确定详细漏水位置、变形缝)的防渗堵漏
用修补资料直接填充裂痕,一般用来修补较宽的裂痕,作业简单,费用低.宽度小于0.3mm,深度较浅的裂痕、或是裂痕中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂痕、以及小规模裂痕的简易处理可采纳开V型槽,然后作填充处理.
此法应用范围广,从细微裂痕到大裂痕都可适用,处理效果好.操纵压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目标,该方法属传统方法,效果很好.也可操纵弹性补缝器将注缝胶注入裂痕,不必电力,十分方便效果也很抱负.
因超荷载发生的裂痕、裂痕长时 间不处理导致的混凝土经久性降低、火灾造成的裂痕等影响布局强度可采纳布局补强法.包含断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂痕处理效果的检查包含修补资料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等.
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,然后再置换入新的混凝土或其他资料.常常使用的置换资料有:
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.
仿生自愈合法是一种新的裂痕处理方法,它仿照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),在混凝土外部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂痕时分泌出部分液芯纤维可以使裂痕重新愈合[4].
5 结论
混凝土裂痕发生原因
混凝土裂痕发生的原因主要有:
设计方面存在断面突变、施加预应力不当、钢筋配置过少或过粗、未充分思索混凝土构件的收缩变形、混凝土等级过高、菏载收缩的原因.
资料选择方面存在粗细集料含泥量过大、骨料粒径太细、混凝土外加剂和掺杂料选择不当、水泥品种原因、水泥等级及混凝土强度等级的原因.
混凝土配合比设计方面存在水泥等级或品种选用不当、水灰比过大、水泥用量越大和用水量越高、砂率和水灰比选择不当、混凝土膨胀剂掺量选择不当.
施工及现场养护方面主要有混凝土振捣或拔出不当、拌和不平均、持续浇筑时间过长、现场养护措施不到位、现场模板裁撤和预应力张拉不当等原因[5].
混凝土裂痕的节制措施
混凝土裂痕的节制措施主要有:
设计方面从设计中的抗与放相连系,防止布局断面突变带来应力集中、采取抵偿收缩混凝土技术、重视构造钢筋等节制措施.
资料选择从选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级和级配优良的砂、石原资料,积极采取掺合料和混凝土外加剂等节制措施.
混凝土配合比设计从干缩率、坍落度、用水量、水泥用量、水胶比、砂率的配制,采取引气剂或引气减水剂等节制措施.
施工方面从模板的装置及裁撤,混凝土的制备、运输、浇筑和养护等停止节制. 管理方面应当确定迷信的节制裂痕尺度,合理的选择施工进度.而且在环境方面应注意施工的季节,环境的温湿度,严格节制现场坍落度、防风、及时和气象站坚持慎密接洽.
混凝土裂痕的处理方法
通过本文的研究,混凝土裂痕处理的方法主要有:
概况处理法、填充法、灌浆法、布局补强法、混凝土置换法、仿生自愈合法.
裂痕是混凝土布局中普遍存在的一种现象,它的出现不但会降低建筑物的抗渗才能,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低资料的经久性,影响建筑物的承载才能,因此要对混凝土裂痕停止认真研究、区别对待,采取合理的方法停止处理,并在施工中采纳各种有效的预防措施来预防裂痕的出现和发展,包管建筑物和构件平安、稳定地工作.
致谢
参考文献
[N] .承德日报,2009年
[2]何星华,高小旺.建筑工程裂痕防治指南[M].北京:
中国建筑工业出版社,2005.
[3]韩素芳,耿维恕.钢筋混土壤布局裂痕节制指南[M].北京:
化学工业出版社,2005,12.
[4]胡硕,大体积混凝土温度裂痕节制 [D] .西安建筑科技大学,2005.
[5]鞠丽艳.混凝土裂痕抑制措施的研究停顿[M]. 北京:
清华大学出版社,2002. 5.
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