梁板早期混凝土裂缝控制技术__墨水学术,论文发表,发表论文,职称

所属栏目：历史论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:193

副标题#e#摘要混凝土结构在建筑工程中占有很大的比重,在结构的安全、可靠度和耐久性方面起绝对的作用。因此,对混凝土的质量控制至关重要。现对混凝土梁板产生早期裂缝的原因进行分析，提出了控制裂缝一些新方法。对同类工程高强度梁板砼早期裂缝控制提供一定的参考价值。
　　关键词高强度混凝土裂缝控制施工
　　近年随着高强度混凝土在桥梁工程中的推广应用，混凝土各项质量指标如均质性和强度等均有了明显改善，同时也导致混凝土结构尤其是梁板等部位更易出现早期裂缝，虽然大部分裂缝仅为表面龟裂或纵、横、斜向细微裂缝，只会影响建筑外观，但发展下去将可能形成贯穿裂缝，成为导致有关各方质量纠纷的主要原因。。本文主要从混凝土裂缝产生的分析和施工操作两方面剖析早期裂缝的成因及相应控制处理措施。
　　一、工程概述
　　诸永高速公路金华段（东阳境）第三合同段起点桩号为K61+030，终点为K71+400，全长10.37km。桥梁设计荷载为汽车-超20级，验算荷载为挂-120。本合同桥梁共有大、中、小桥十一座。其中上部梁板数量10m空心板为54片；13m空心板为279片；16m空心板为162片；20m空心板为724片；25m砼小箱梁为104片；30m砼小箱梁为120片。总梁板数量为1444片。
　　二、梁板混凝土裂缝产生的分析
　　桥梁工程在施工过程中出现了一些各式各样的裂缝，分析工程中梁板混凝土早期裂缝的成因，认为混凝土梁板结构的早期裂缝绝大多数与荷载作用并无直接关系，而是由于材料、配合比、施工作用而引起，包括收缩变形、温度变形、施工因素变形等，且往往发生在混凝土初凝到终凝期间，其开裂程度则取决于养护和使用条件。
　　2．1材料因素
　　1）水泥：水泥在使用前,除应持有生产厂家的合格证外,还应做强度、凝结时间、安定性等常规检验,检验合格方可使用。切勿先用后检或边用边检。不同品种的水泥要分别存储或堆放,不得混合使用。水泥抗裂性能差是导致混凝土收缩开裂的主要原因，当强度、含碱量、含量和细度越高时，收缩值就越大，抗裂性能就越差；此外，不同品种水泥的收缩值也不一致，易导致混凝土开裂。
　　2）骨料：用于混凝土的砂应控制泥和有机质的含量。含泥量大小对混凝土抗拉强度和收缩变形影响很大，若含泥量大则骨料表面与水泥石的粘结力会降低，且需增加混凝土用水量，即增大其收缩和降低其抗拉强度，导致收缩裂缝产生；碎石最大粒径不宜超过25mm。石子进场后应做压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验、含泥量试验、视比重试验。储料场对不同规格、不同产地、不同品种的石子应分别堆放,并有明显的标示。
　　3）外加剂：由于梁板混凝土中必须添加高效减水剂，预拌混凝土搅拌站不得直接使用粉状外加剂,应使用水性外加剂。必须使用粉状外加剂时,应采取相应的搅拌匀化措施,并确保计量准确的前提下,方可使用。另外，为防止混凝土在运输过程中出现稠度损失，还需掺加适量缓凝剂或泵送剂等，但若掺量过大则会延长混凝土凝结时间，增大早期化学收缩和延长混凝土表面失水时间，造成混凝土表面大量水分蒸发，增大其干燥收缩。
　　2.2配合比
　　作为配制混凝土的主要参数，重要的是控制水泥用量和混凝土的水灰比两个主要环节。其中胶结材料用量增加，会造成混凝土收缩值增大而较易出现收缩裂缝；粗骨料弹性模量越低，或其级配较差、粒径较小或针片状含量较多时，混凝土的收缩就相应增大；砂率增大虽有利于施工，但超过一定值时则会使混凝土抗裂性降低；若稠度较大则振捣时粗骨料易下沉，使表面浮浆增加，抗裂性下降，干燥收缩加大，从而导致开裂；用水量是影响混凝土梁板收缩最主要和最关键的因素，用水量增大则混凝土内部毛细孔数量也增加，混凝土收缩值与其水灰比成正比。
　　2.3施工因素
　　浇筑混凝土时,严格控制浇筑流程。#p#副标题#e#合理安排施工工序,分层、分块浇筑。在梁板混凝土施工中，若振捣过度则混凝土较易出现离析,粗骨料沉落并挤出水分和空气,造成表面砂浆层,它干缩明显比下层混凝土大,水分蒸发后就易形成收缩裂缝;模板或垫层在浇筑混凝上之前洒水不足,也会引起混凝土塑性收缩而开裂;混凝土浇捣后过分抹干压光或养护不当,会使混凝土细骨料过多浮出表面,形成含水量很大的水泥浆层,引起混凝土表面体积收缩而开裂,
　　若混凝土未达到设计强度就过早拆模,或在未终凝前就施加荷载,就会直接造成混凝土梁板弹性变形而开裂甚至断裂，再若施工中不注意钢筋保护把梁板面筋踩弯等，也会造成钢筋的负弯矩，导致梁板面出现裂缝。
　　2.4养护因素
　　混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。由于混凝土温度收缩变形较大，故养护不当成为梁板裂缝的主要成因，梁板结构由于暴露面积较大，水分较易散失，故养护不及时或过早终止都会影响混凝土强度并导致其表面裂缝。尤其在炎热夏季施工，水分蒸发过快，水泥水化不足而产生急剧的体积收缩，表面快速硬化后,此时混凝土早期强度低，易产生混凝土表面温度和收缩裂缝。在夏冬两季昼夜温差大，养护不当还易产生温差裂缝。
　　三、梁板混凝土早期裂缝控制措施
　　3.1用料
　　应选用优质原材料,严格控制其质量和技术指标,选用普硅水泥和粉煤灰水泥等干缩性较小的水泥,含泥量小和级配良好的石子,细度模数的中砂,收缩率较小的减水剂等.
　　3.2配合比
　　根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性要求等确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量，在满足施工工艺的前提下严格控制混凝土坍落度，以减小收缩、提高混凝土的抗裂性能。
　　3.3运输
　　加强混凝土运输后的质量控制，卸料时不能产生离析，也不能为增大坍落度而额外掺水，对混凝土坍落度应逐车检查，不符合要求的不得使用。
　　3.4施工
　　采用低温水（水温低于20度）拌制混凝土，在拌和前先对骨料喷洒低温水进行预冷，并对集料进行了遮阳。混凝土在运输途中利用井水喷洒混凝土运输灌体以降低混凝土拌和物的温度。混凝土浇捣前先将基层和模板浇水湿透，避免其过多吸水，浇捣过程中应尽量做到既充分振捣又避免过度，同时应避免振捣棒对板内钢筋的振动混凝土梁板浇筑后，应对混凝土进行二次抹压，消除混凝土干缩和塑性收缩产生表面裂缝，以增加表面密实度，控制在泌水充分蒸发后才进行。
　　适当的延长浇筑时间，采用30cm层厚薄层浇筑，加快混凝土表面散热速度，减缓浇筑强度，利用浇筑面散热。且避免在烈日高温下浇捣，可在夜间或气温较低时进行，否则应在工作面上遮阳防晒，杜绝过早施加荷载和过早拆模。在梁板浇捣过程中派专人护筋，避免踩弯面筋现象发生。在梁板两侧面层内配置通长钢筋网片，避免不均匀沉降而开裂。
　　杜绝在未浇注混凝土前将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂而变形。
　　3.5养护
　　在高温季节时,宜及时用湿草袋覆盖混凝土,保证混凝土表面缓慢冷却；尤其在中午阳光直射时,宜加强覆盖养护,以避免表面快速硬化后,产生混凝土表面温度和收缩裂缝。在寒冷季节,混凝土表面应设草帘覆盖保温措施,以防止寒潮袭击。混凝土养护应在浇筑完毕12h后开始进行，且不得少于14d，高温季节和重要部位应适当延长，养护充分是防止混凝土干裂的重要措施。
　　应避免梁板混凝土结构过早洒水而造成环境温度骤降而开裂。冬季浇筑混凝土拆模后应立即对混凝土面进行保温，以防止其突然暴露在寒冷空气中而产生温度裂缝。
　　加强测温和温度监测与管理，实现情报信息化施工，控制混凝土表面和内部温度不超过25度，随时调整保温和保湿养护措施，不使混凝土温度和湿度过大。
　　四#p#副标题#e#、梁板早期裂缝的处理方法
　　4.1龟裂
　　一般混凝土梁板表面龟裂,经业主和监理认同后，用水泥浆或环氧浆液灌缝或涂刷封闭，若终凝前发现龟裂时可再抹压一遍处理。
　　4.2非关键性的一般性裂缝
　　对于非关键性的一般性裂缝，其处理方法是清洗缝后用1：2或1：1水泥砂浆抹缝压平及时养护。
　　4.3较大裂缝
　　当裂缝较大时，查明原因经业主和监理同意后，沿裂缝凿八字形凹槽，冲净后用1：2水泥砂浆或用环氧胶泥嵌补。
　　4.4较大面积的裂缝
　　当梁板出现面积较大的裂缝时，请相关有资质的检测单位，通过静载试验复核梁板的安全性，再在相对桥面铺装层中增加一层钢筋网片，以提高桥面层的安全性。
　　4.5较大的单缝或贯通裂缝
　　对于较大的单缝或宽度≥3mm的贯通裂缝，经业主和质检部门同意后，采用结构胶粘扁钢的方法进行加固补强，再通过静载试验复核梁板的安全性。
　　以上对梁板混凝土的混凝土裂缝的成因进行了理论和实践上的初步探讨，虽然对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。只有使混凝土结构的施工质量自始至终处于受控状态,才能提高混凝土结构的施工质量。
　　参考文献：
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　　3、富文权.韩素芳.混凝土裂缝分析与控制.中国铁道出版社，2002
　　4、彭立海.大体积混凝土温控与防裂.郑州.黄河水利出版社.2005.