泵送混凝土施工裂缝的成因和防治

来源 :科学时代 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhonghuiling2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘要] 分析泵送混凝土的工艺特点,裂缝的分类,裂缝产生的成因、特征及影响因素及防治措施。
  [关键词] 泵送混凝土 裂缝 温度 成因 防冶
  
  随着建筑业的不断发展,对混凝土的要求越来越高。现代建筑不仅对混凝土材料有高强,防水,耐热,耐酸等性能要求。泵送混凝土正是在这种条件下产生的一种新型混凝土施工工艺。
  但是,伴随这泵送砼的大量应用,随之也带来了泵送混凝土的一些通病,如:混凝土裂缝等,因此泵送混凝土对设备,原材料,操作等都有较高要求,下面,将在本文中叙述泵送的工艺特点,裂缝的成因及防治措施。
  1.泵送混凝土的工艺特点
  1.1混凝土拌制在搅拌站进行,原材料计量准确,搅拌均匀,但也偶有失控情况。
  1.2多数搅拌站未设细掺合料,粉状泵送剂,粉状膨胀剂称量和料仓,采用人工和容积法,使计量与拌合物存在问题,影响混凝土的均匀性。
  1.3当混凝土拌合物过干,过稀,运输时间过长,停留时间过长且未进行搅拌均匀前入泵时,使混凝土拌合物干稀不匀。
  1.4每个运输车中混凝土的坍落度相差过大,加入泵车内输送时,会使浇筑的混凝土均匀性变坏。
  1.5混凝土浇筑后振捣不足,振捣过度,特别是面积系数很大的板材,采用振捣棒密实不均匀。
  1.6大体积混凝土,当技术措施不当或不完善于时,易产生温度裂缝。
  1.7混凝土大面积板材,在浇筑后防风,防晒,养护不足时,易产生干缩裂缝。
  1.8混凝土拌合物过干,人工,无称量的加入高效减水剂或水时,混凝土质量不易保证。
  2.有关裂缝的一些概念
  2.1混凝土内部结构决定其产生裂缝
  混凝土是粗骨料,细骨料,水泥,水和气体所组成的非均质堆聚结构。混凝土混合料在不同温度条件下凝结硬化,并同时产生体积变形水泥石的干燥和冷却收缩大,集料的干燥和冷却收缩小,同时水泥石和集料之间相互粘结而约束,由于变形产生微裂缝。
  2.2混凝土裂缝的种类
  2.2.1按裂缝产生原因分类
  a.由外荷载(动荷载)直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝。
  b.由变形变化引起的裂缝:包括结构因温度湿度变化,收缩,膨胀,不均匀沉陷等原因引起的裂缝。
  2.2.2按裂缝所处状态分
  根据裂缝所处状态可分为运动,不稳定,稳定,闭合和愈合等状态。
  2.2.3按裂缝形状分:
  裂缝按形状可分为表面的,深入的,贯穿的,断续的,纵向的,横向的,斜向的,对角线的,上宽下窄,上窄下宽,外宽内窄的,囊核形的等等。
  3.泵送混凝土施工裂缝的成因和防冶
  3.1温度裂缝
  3.1.1产生的原因和特征
  水泥水化过程中大量的热量,如果没有降温措施或浇筑温度过高,混凝土内部温度高达80—90。C的情况也时有发生,水泥水化热在1—3天可放出热量和50%,由于热量的传递,积存,混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3—5天,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以混凝土中心温度低,形成温度阶梯,造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比(包括混凝土抗拉强度)时,就会产生裂缝。这种裂缝的特点是出现在混凝土浇筑后的3—5天,初期出现的裂缝很细,随着时间的发展而继续扩大,甚至达到贯穿和情况。
  3.1.2影响因素和防治措施
  混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种,用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。尤其对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,所以说防治泵送混凝土出现温度裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。
  1)混凝土原材料和配合比的选用
  a.水泥品种选择和水泥用量控制
  水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。
  b.掺加掺和料
  国内外大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺加一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚球效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌和物的流动性,粘聚性和保水性,并且能够补充泵送混凝土中粒径在0.315mm以下的细集料达到占15%的要求,从而改善了可泵性。
  c.掺加外加剂
  掺加具有减水,增塑,缓凝,引气的泵送剂,可以改善混凝土拌和物的流动性,粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用,在降低用水量和提高强度的同时,还可以降低水化热,推迟放热峰出现的时间,因而减少温度裂缝。
  d.选用质量优良的粗细集料
  粗集料:尽可能选用较大的粒径。例如5—40mm粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6—8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,因而减少泌水,收缩和水化热。要优先选用天然连续级配的粗集料,使混凝土具有较好的可泵性,减少用水量,水泥用量,进而减少水化热。
  细集料:以采用级配良好的中砂为宜。实践证明,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂,可减少水泥用量20—25kg/m3,可降低水泥用量的28—35kg/m3,因而降低水泥水化热,混凝土升温和收缩。
  2)泵送混凝土施工工藝改进
  a.控制混凝土出机温度和浇筑温度
  为了降低混凝土的总温升,减少混凝土工程结构的内外温差,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材料的温度,尤其是降低混凝土中石子的温度,因为石子比较小,但每立方米混凝土中石子所占重量最大。
  b.改进工艺
  搅拌工艺:采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效的防止水份聚集在水泥砂浆核石子的界面上,使硬化后界面过度层结构致密,粘结力增大,从而提高混凝土强度或节约水泥,并进一步减少水化热和裂缝。
  振捣工艺:对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振捣,可排出混凝土因泌水,在石子,水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。
  养护工艺:养护主要是保持适当的温度和湿度条件,保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,同时散热时间的延长使混凝土强度和松弛作用得到充分发挥,均可防止裂缝的产生。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,适宜的潮湿条件可防治混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。
  3.2沉陷(塑性)收缩裂缝
  3.2.1产生的原因和特征:
  在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中,特别是板,墙表面系数大的结构之中,经常出现一种早期裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝,裂缝中部较宽,两端较窄,呈梭状。裂缝经常发生在板结构的钢筋部位,板肋交接处,梁板交接处,结构变截面的地方。
  这种裂缝产生的原因主要是混凝土凝土流动性过大或不足以及不均匀,在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够,当混凝土沉陷时受到钢筋,模板抑制以及模板移动,基础沉陷所致。裂缝在混凝土浇筑后1—3小时出现,裂缝的深度通常达到钢筋上表面。
  3.2.2影响因素和防治措施
  a.要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下,在满足泵送和浇筑要求时,宜尽可能减少坍落度。
  b掺加适量,质量优良的泵送剂和掺加料,可改善工作性和减少沉陷。
  c.混凝土拌合时间要适当,时间过短,过长,都会造成拌合物均匀性而变坏而增大沉陷。
  d.混凝土浇筑时,下料不宜太快,防止堆积或振捣不充分。
  e.混凝土应振捣密实,时间以10—15秒/次为宜,在柱,梁,墙和板的变截面处,应分层浇筑,振捣,在混凝土浇筑1—1.5小时后,混凝土尚未凝结之前,对混凝土进行二次振捣,表面要压实抹光。
  f.在炎热的夏季和大风天气,为防止水分蒸发,形成内外硬化不均和异常收缩引起的裂缝,应采取措施缓凝和覆盖。
  3.3干缩裂缝
  3.3.1产生原因和特征
  干燥收缩的主要原因是水分在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。混凝土的干燥收缩由于集料的干燥收缩很小,因此主要是由于水泥干燥收缩造成。水泥干燥收缩理论有毛细管张力学说,表面吸附学说和夹层水学说等,不论那种学说,都是水分蒸发引起的。混凝土的水蒸发,干燥过程是由外向内,由表及里,逐渐发展的,由于混凝土蒸发干燥非常缓慢,产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上,有时甚至一年半载,而且裂缝发生在表面很浅的位置,裂缝细微,有时呈平行线状或网状,常常不被人们注意。但是应该特别注意,由于碳化和钢筋锈蚀的作用,干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性,也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。
  3.3.2影响因素和防治措施
  a.水泥品种:一般来说,水泥的需水量越大,混凝土的干燥收缩越大,不同品质的水泥,混凝土的干燥收缩按其大小顺序排为:矿渣硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥,中低热水泥和粉煤灰水泥,所以,从减少收缩的角度出发,宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。
  b.水泥用量:沉陷裂缝,干燥裂缝都是由于混凝土单方面用水量过大,混凝土过稀,坍落度过大,而且水分蒸发过快,过多造成的。因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。
  c.砂率:混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大,但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但不是笼统的和无限的,也应在最佳砂率范围内,可以通过理论计算和工程实践确定。
  d.掺合料:矿渣,硅藻土,煤矸石,火山灰,赤页岩等粉状掺合料,掺加到混凝土中,一般都会增大混凝土的干燥收缩值。但是质量良好的,含有大量球型颗粒的一般粉煤灰,由于内比表面小,需水量少,故能降低混凝土干燥收缩值。
  e.化学外加剂:在地下室和防水工程中,混凝土中掺加膨胀剂,掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补尝作用,有利于防治裂缝。但是使用混凝土膨胀剂,一定要严格控制掺量和保证混凝土有足够强度,否则会使混凝土肿胀和开裂。
  f.养护时间和方法:混凝土浇筑表受到风吹日晒,表面干燥过快,产生较大的收缩,受到内部混凝土的约束,在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温养护,对减少干燥收缩有一定作用。
  4.总结
  综上所述,泵送商品混凝土,特别是在高强度,大流动性条件下,由于水泥用量多,单位用水量大,砂率高和掺化学外加剂,使混凝土干燥收缩,产生裂缝的潜在危险大,因此必须引起足够重视,为此要按施工要求选择较低的坍落度,在满足流动性和泵送性的条件下,使单位用水量降低到170kg/m3以下,在满足强度条件下,尽可能降低水泥用量。同时,应选用对混凝土干燥收縮影响小的泵送剂,必要时掺加适量的膨胀剂。在施工中采用二次振捣,加强抹面和湿养护也是必不可少的技术措施。当然,对工艺,设备进行改进,也是减少裂缝产生的必不可少和措施。
  参考文献:
  [1]刘秉京.混凝土技术[M].北京:人民交通出版社,1998。
  [2]混凝土外加剂应用技术规范(GB50119)[S].北京:中国建筑工业出版社出版,2003。
  [3]混凝土质量控制标准(GB50164)[S].北京:中国建筑工业出版社出版,1993。
其他文献
[摘要] 受国际金融危机和宏观经济环境影响,当前,许多负债过度企业的财政压力加大,甚至出现了支付危机。为了度过难关,企业通常会选择以非现金资产进行债务清偿。由于清偿过程涉及到流转税和所得税等税种的处理,所以企业以非现金资产偿还债务时,可以通过合法的纳税筹划降低税务成本,实现最大收益。  [关键词] 企业 非现金资产 偿债 纳税筹划    一、以产品或无形资产偿债的筹划设计  税法依据以产品抵债视同
[摘要] “以质量求生存,向管理要效益”,质量管理对于关乎民生安危的建筑施工来讲尤为重要。笔者根据多年的国外工程实践,从人、机、料、法、环五个方面阐述了质量控制的要点,并通过具体的过程控制论述了整个施工过程中的质量检查和检验方法。  [关键词] 国际工程 质量控制 过程控制 质量检查 报验资料    前言  “靠质量树信誉,靠信誉拓市场,靠市场增效益,靠效益求发展”这一企业生存和发展的生命链,已被
[摘 要] 为了提高隐患治理效率,通过对煤炭企业隐患治理流程进行研究,提出了运用现代信息技术解决加快安全隐患治理的方法,实践结果表明,该法成功把先进的管理理念和方法引入到管理流程中,推动了安全管理创新,確保了白坪煤业公司安全发展。  [关键词] 安全隐患 治理平台 应用    白坪煤业公司位于登封市东金店乡境内, 2004年4月18日开工建设, 2008年10月17日正式投产。设计生产能力180万
[摘要] 浙江省是我国中小企业发展的大省,目前中小企业已成为浙江省经济发展的主要力量。信用担保作为解决中小企业融资难问题的一种有效途径,对浙江省中小企业的资金融通起到了一定的作用,但同时也暴露出一些矛盾和问题。本文通过分析浙江省相关现状,总结出其担保体系发展局限性和缺点,探索浙江省中小企业信用担保机构可持续发展的优化路径,使其在经济发展发挥更大的效益。  [关键词] 中小企业 信用担保 可持续发展
[摘要] 供应链管理已成为零售企业获取竞争优势的关键要素。全球商业市场的竞争已经演变为供应链与供应链之间的竞争。本文就目前我国零售业供应链管理出现的问题提出了相应的对策。  [关键词] 供应链管理 问题 对策    供应链管理是指企业通过改善上、下游供应链关系,整合和优化供应链中的信息流、物流、资金流,以获得企业的竞争优势。零售业事关国家经济命脉,是连接制造和消费两个领域的中间关键环节。尤其是现今
[摘要] 随着经济全球化和我国市场经济的不断发展与完善,市场竞争日益激烈,企业在做大、做强的同时,也面临许多这样那样的问题,尤其是财务风险问题。本文通过对当前企业财务风险形成的原因进行分析,提出了一系列防范与控制企业财务风险的对策。  [关键词] 企业 财务风险 防范 控制    一、前言  进入二十一世纪,随着我国市场经济发展的深入和不断完善,经济全球化的到来,市场竞争日益激烈,企业数量急剧增加
[摘要] 根据自身的经历和周围许许多多的安全的事例,阐述安全的重要性,安全对于自身、家庭、乃至对于企业、国家的重要,说明安全是我们工作时时不忘的法则和自己的行为准则,是我们家家户户幸福的源泉。  [关键词] 电力 安全 幸福 生命    1、引言  2009年6月5号,全国人民都为之震撼和悲痛的一天,“成都公交车自燃”的消息出现在各大网络、报刊的头条,血淋淋的画面和亲人撕心裂肺的叫喊让每一个中国人
[摘要] 会计信息作为一个经济系统,向组织的内部人员和外部人员提供经济信息,旨在向企业或主体外部提供以财务信息为主的一个经济信息系统。会计信息要求必须真实。然而,会计信息披露过程中却出现不建账或者缺乏完整的账表体系、账外设账、账内假账等问题。由此导致国有资产流失、影响财政税收、危及企业自身发展等一系列社会问题。  [关键词] 会计信息 失真的原因 解决对策    会计信息指会计作为一个经济系统,向
[摘要] 全球经济一体化,使并购成为可能。然而大量名噪一时的国际并购案都出现棘手的情况,最终以失败收场。基于统计数据的结论论证了文化冲突是导致并购失败的主要原因。通过分析我们知道,造成企业文化冲突的原因主要有价值观不同引起造成的冲突,行为差异引起的冲突,习俗、形象引起的冲突,劳动人事及薪酬方面引起的冲突。我们可以通过人事整合、企业精神文化整合、企业制度文化整合、企业物质行为文化整合、企业文化培训、
[摘要] 随着新农村建设的大力开展,农村住宅建设将成为我国建筑业巨大的市场。建房子,必然会涉及到基础,在房屋施工时,我们经常看到人工开挖桩基的场面,类似我们日常生活中的凿井。但是在开挖的过程中,对于不同的地质类型,我们必须得涉及到不同的护壁围护措施。因此在这里关于人工挖孔灌注桩施工中对护壁的要求做一个探讨。  [关键词] 基础 人工挖孔灌注桩 护壁 锚固 混泥土    人工挖孔灌注桩是指在桩位采用