新疆地区水泥对混凝土抗开裂的影响
以新疆为例浅议怎样做好水泥混凝土路面施工质量控制
以新疆为例浅议怎样做好水泥混凝土路面施工质量控制摘要:随着新疆经济的飞速发展,道路承受着越来越重的交通负荷。
这就要求在道路建设中采用一种强度高、使用寿命长、材料来源广泛的路面构造形式。
水泥混凝土路面以其刚度大,扩散荷载能力强,稳定性好,使用寿命长,日常养护费用低等优点,在路面方面越来越广泛地被采用。
目前,新疆水泥混凝土路面的设计方法和施工理论已达到或接近世界先进水平,施工机械也较为先进。
但是,在工程建设质量方面仍然存在诸多问题。
在水泥混凝土路面施工中,必须采取有效措施,加强对施工质量的控制。
关键词:水泥混凝土,路面施工,质量控制一水泥混凝土路面的结构组成1. 路基。
路基必须均质、密实、稳定,能为路面结构提供一个均匀支撑,使路基在重复荷载作用下不会产生不均匀变形。
因为条件限制,不得不用粉土或黏土作填料时,需要加水泥或石灰等对填料性质进行改善。
2. 垫层。
在温度与湿度条件不良的城市道路中,应该设置垫层,以提高路面结构的使用功能。
3. 基层。
基层应有较大的抗冲刷能力、刚度和抗变形能力,且整体性好、平整、坚实。
4. 面层。
按照结构的不同,一般可将面层混凝土板分为素混凝土板、连续配筋混凝土板、钢筋混凝土板和预应力混凝土板 4 种类型。
目前,我国多用素混凝土板作为水泥混凝土路面的面层。
混凝土面层应具有足够大的强度和耐久性,表面要平整、耐磨、抗滑,以提高行车安全性。
施工中,可采用拉毛、拉槽、压槽、刻槽等方式,使面层形成一定的构造深度,加大其抗滑性能。
二新疆地区水泥混凝土裂缝、断板产生的原因新疆地区昼夜温差大,尤其在冬季气温低冰雪天气多,室外气温正负交替情况时常出现。
而混凝土体积变化是水化后温度升高而后又降低,混凝土中的水泥在水化时产生水化热,10kg42.5水泥约125千卡的热量,混凝土在水化初期,比原温度升高约30℃、特别是在严热的高温天气施工,水化热量大而不易散发。
使混凝土温度升高达45℃以上,混凝土体积因温度升高而发生膨胀。
水泥水化热对混凝土早期开裂影响资料
水泥水化热对混凝土早期开裂影响【来源:水泥工艺网】【2011年09月13日】0 引言对于预拌混凝土应用过程出现的早期开裂现象,有些混凝土专家归因于水泥比表面积太大和早期强度太高;而水泥界则认为,我国目前水泥的比表面积和早期强度并不比国外的高,混凝土的早期开裂主要是混凝土施工和养护不当所致。
笔者认为,必须通过混凝土生产者和水泥生产商沟通,对早期裂缝的成因达成共识,在水泥生产、混凝土配制及施工养护等环节共同采取措施加以解决。
“高强早强、高比表面积”及“水泥磨得太细”,这些都是表面现象,其本质是早期水化热太高及混凝土温度应力大的缘故。
1 水化热高是混凝土早期开裂的重要原因混凝土早期开裂主要是由于初凝前后干燥失水引起的收缩应变和水化热产生的热应变所引起。
关于混凝土的开裂,大家都已接受如下认识:抗拉强度越高,则混凝土开裂的危险性越小;弹性模量大、收缩大则开裂的危险性大;徐变大则开裂的危险性小。
弹性模量越低,一定收缩量(或应变)产生的拉应力越小。
混凝土处于塑性状态时弹性模量几乎为零,任何收缩或应变都不会产生拉应力,只有凝结固化具有一定强度后才有弹性模量,混凝土弹性模量随强度增加而增大。
因此,混凝土强度的发展既有利于减少混凝土的开裂又因弹性模量增大而增加混凝土的开裂性。
根据美国ACI建筑法规,混凝土弹性模量与标准圆柱体28d抗压强度的平方根成正比。
混凝土徐变越大,应力松弛量越大,纯拉应力越小。
因此,弹性模量低、徐变大及收缩小的混凝土开裂的危险小。
高强混凝土因收缩较大和徐变较小而较易开裂,而低强混凝土可能因收缩小和徐变大,而往往裂缝较少。
关于干燥收缩及其避免或减少收缩的措施,大家都已达成共识,本文不拟赘述,但对于温度应变引起的应力往往认识不足。
温度应力是目前预拌混凝土早期开裂的一个很重要的因素。
R.Springenschmid认为,混凝土的2/3应力来自于温度变化,1/3来自干缩和湿胀。
水泥水化热是混凝土早期温度应力的主要来源。
水泥水化热对混凝土早期开裂的影响
水泥水化热对混凝土早期开裂的影响`引言对于预拌混凝土应用过程出现的早期开裂现象,有些混凝土专家归因于水泥比外表积太大和早期强度太高; 而水泥界则认为, 我国目前水泥的比外表积和早期强度并不比国外的高, 混凝土的早期开裂主要是混凝土施工和养护不当所致。
笔者认为, 必须通过混凝土生产者和水泥生产商沟通, 对早期裂缝的成因达成共识, 在水泥生产、混凝土配制及施工养护等环节共同采取措施加以解决。
“高强早强、高比外表积”及“水泥磨得太细”, 这些都是外表现象, 其本质是早期水化热太高及混凝土温度应力大的缘故。
1 水化热高是混凝土早期开裂的重要原因混凝土早期开裂主要是由于初凝前后干燥失水引起的收缩应变和水化热产生的热应变所引起。
关于混凝土的开裂, 大家都已接受如下认识: 抗拉强度越高, 则混凝土开裂的危险性越小; 弹性模量大、收缩大则开裂的危险性大; 徐变大则开裂的危险性小。
弹性模量越低, 一定收缩量(或应变)产生的拉应力越小。
混凝土处于塑性状态时弹性模量几乎为零, 任何收缩或应变都不会产生拉应力, 只有凝结固化具有一定强度后才有弹性模量, 混凝土弹性模量随强度增加而增大。
因此, 混凝土强度的发展既有利于减少混凝土的开裂又因弹性模量增大而增加混凝土的开裂性。
根据美国ACI 建筑法规318- 83, 混凝土弹性模量与标准圆柱体28d 抗压强度的平方根成正比[1]。
混凝土徐变越大, 应力松弛量越大, 纯拉应力越小。
因此, 弹性模量低、徐变大及收缩小的混凝土开裂的危险小。
高强混凝土因收缩较大和徐变较小而较易开裂, 而低强混凝土可能因收缩小和徐变大, 而往往裂缝较少。
关于干燥收缩及其防止或减少收缩的措施, 大家都已达成共识, 本文不拟赘述, 但对于温度应变引起的应力往往认识不足。
温度应力是目前预拌混凝土早期开裂的一个很重要的因素。
R.Springenschmid[2]认为, 混凝土的2/3 应力来自于温度变化, 1/3 来自干缩和湿胀。
水泥品质对混凝土抗裂性影响
L 减水 剂在混 凝土 中的作用 , 是使 硬 由于 塑性 阶段 混 凝 土 失 水 速度 大 于 泌 水 速 度 , 成 表 层 混 凝 径毛细孑 所保持 的水 分有关 ; 造 低水灰 比使 土的失水 收缩 , 内部混凝土与钢筋 的约束造 成受拉开 裂。现今 化混凝土中的毛细孔孔径减小 。掺加 高效减水剂后 , 受 集 过渡 区 水泥的早强特性及外加剂 的掺加使用不 适当 , 使得 混凝 土较快 或 集料和水泥石间的弹 性模 量 减小 , 料水膜层 厚度 减薄 ,
水 泥 品 质 对 混 凝 土 抗 裂 性 影 响
孙 红 伟
摘 要 : 对 近 年 来 混凝 土 结构 早 期 开 裂 现 象 , 水 泥 比表 面 积 、 物 组 成 、 含 量 、 加 剂等 方 面 阐述 了其 对 混 凝 土 抗 针 从 矿 碱 外 裂 性 的 影响 , 此基 础 上 推 荐 使 用 环 形 试 验 评价 水 泥抗 裂 性 , 针 对 如 何 提 高 混 凝 土抗 裂 性 进 行 了探 讨 , 出 了指 导 性 在 并 提 建议。
因此 干 缩 较 大 。 为 了 防止 收 缩 裂 合适的早期性能水泥 、 掺合料 ( 品种 、 掺量 ) 外加剂对 混凝土 的凝 件 下 比一 般 水 化 矿 物 更 易 脱 水 , 、 结 影 响 是极 其 重 要 的 。
缝, 应选择膨胀 结束后收缩较 小的膨胀剂 。钙矾石 的生成需要大 量的水 , 当水分供应不充分时, 会与水泥争夺水分 , 加剧 自收缩 。较 多的 s 含量会造成延迟钙矾石 的形成, 0 导致混凝土的后期开裂。
自收 缩 和 干燥 收缩 而 开裂 。 入量和外加剂的品种性能 , 温度 过高的出厂水泥用 于混 凝土搅拌 的 温度 收缩 、
. 站, 都增加 了开裂的敏感性 , 降低 了混凝土 的流变性能 , 这是混凝 1 2 各种 外加 剂对混凝 土性 能 的影 响
混凝土抗裂性能的影响因素
混凝土抗裂性能的影响因素混凝土是一种常见的建筑材料,其具有高强度、耐久性、易加工等特点,因此被广泛应用于建筑领域。
然而,在使用中,混凝土会因为各种因素的影响而出现裂缝,降低其使用寿命和安全性。
因此,提高混凝土的抗裂性能是一个重要的问题。
下面将从混凝土抗裂性能的影响因素入手,详细介绍混凝土抗裂性能的相关原理。
1. 混凝土材料的影响因素混凝土的材料是影响混凝土抗裂性能的关键因素之一。
混凝土的组成主要包括水泥、砂子、骨料和水,其中水泥是混凝土的主要胶凝材料,砂子和骨料是混凝土的主要填充材料,而水则是混凝土中的一种溶剂。
混凝土的抗裂性能受到以下因素的影响:(1)水泥品种和用量水泥是混凝土的主要胶凝材料,其品种和用量对混凝土的抗裂性能影响较大。
一般来说,高强度水泥的抗裂性能更好,而混凝土中水泥的用量过高或过低都会影响混凝土的抗裂性能。
当水泥用量过高时,混凝土的收缩量增加,易出现裂缝;当水泥用量过低时,混凝土的强度不足,也容易出现裂缝。
(2)骨料种类和粒径骨料是混凝土的主要填充材料,其种类和粒径对混凝土的抗裂性能也有很大的影响。
一般来说,骨料的种类应选择硬度高、密度大、耐磨性好的骨料,而粒径应当选择合适的配合比。
若骨料的粒径过大或过小,都会影响混凝土的抗裂性能。
当骨料的粒径过大时,混凝土的内部空隙较大,易出现裂缝;当骨料的粒径过小时,则会影响混凝土的强度。
(3)砂子种类和粒径砂子是混凝土的填充材料之一,也会影响混凝土的抗裂性能。
一般来说,砂子的种类和粒径应当与骨料相匹配,以保证混凝土的均匀性。
若砂子粒径过大或过小,也会影响混凝土的抗裂性能。
(4)水胶比水胶比是混凝土中水与水泥的比值,也是影响混凝土抗裂性能的重要因素。
一般来说,水胶比越小,混凝土的强度越大,抗裂性能也会增强。
但是,水胶比过小也会影响混凝土的可加工性和耐久性。
2. 混凝土结构的影响因素混凝土结构也是影响混凝土抗裂性能的另一个重要因素。
混凝土结构的影响因素主要包括以下几个方面:(1)构造设计混凝土结构的构造设计直接影响混凝土的抗裂性能。
混凝土产生裂缝的主要原因及控制措施
混凝土产生裂缝的主要原因及控制措施混凝土是一种常用的建筑材料,具有强度高、耐久性好等优点,但在使用过程中,经常会出现裂缝的问题。
混凝土产生裂缝的主要原因有很多,本文将从材料、施工、环境等方面进行分析,并提出相应的控制措施。
一、材料原因1. 水泥品种不合适水泥是混凝土的主要胶凝材料,不同品种的水泥具有不同的性能。
如果选用的水泥品种不合适,可能会导致混凝土强度不足、收缩率大等问题,从而引起裂缝。
因此,在选用水泥时,应根据工程要求和环境条件选择合适的品种。
2. 骨料质量不良骨料是混凝土的主要骨架材料,其质量直接影响混凝土的强度和耐久性。
如果选用的骨料质量不良,可能会导致混凝土强度不足、收缩率大等问题,从而引起裂缝。
因此,在选用骨料时,应选择质量良好、粒径分布合理的骨料。
3. 外加剂使用不当外加剂是混凝土中的一种辅助材料,可以改善混凝土的性能。
但如果使用不当,可能会导致混凝土强度不足、收缩率大等问题,从而引起裂缝。
因此,在使用外加剂时,应根据工程要求和环境条件选择合适的外加剂,并按照规定的用量和方法使用。
二、施工原因1. 浇筑不均匀混凝土浇筑不均匀,可能会导致混凝土内部应力不均匀,从而引起裂缝。
因此,在浇筑混凝土时,应采取适当的措施,保证混凝土浇筑均匀。
2. 振捣不充分振捣是混凝土施工中的重要工序,可以使混凝土内部的空气排出,从而提高混凝土的密实度和强度。
如果振捣不充分,可能会导致混凝土内部空气过多,从而引起裂缝。
因此,在振捣混凝土时,应采取适当的措施,保证振捣充分。
3. 养护不当混凝土在浇筑后需要进行养护,以保证混凝土的强度和耐久性。
如果养护不当,可能会导致混凝土内部干燥过快,从而引起裂缝。
因此,在养护混凝土时,应采取适当的措施,保证养护充分。
三、环境原因1. 温度变化混凝土在温度变化过程中,会发生收缩和膨胀,从而引起裂缝。
因此,在混凝土施工中,应根据环境温度和混凝土的性能,采取适当的措施,控制温度变化。
水泥和减水剂对混凝土收缩开裂的影响
腻
在混凝 土生产 中, 同品牌水 泥 与减水 剂不适应 不 性 问题 是 经常 遇 到 的, 从 水 泥 与减 水 剂 两 方 面分 应
2 水泥 品种对混凝土早期收缩开裂性能的影 响 虽然 水泥等级强 度相 同 , 不 同 品牌 水泥 细度 和 但
冀 o . 6 0
O.O O
CI B( 品牌一) 品 c l 牌= C 3 )B( 三 品牌三)
图2 2 h 凝 土平 均 裂 缝宽 度 4混
比表 面积不 同 , 水泥磨得越 细 , 比表面积 越大 , 化速 水
低
温
建
筑 技
术
2 1 年第 3 ( 01 期 总第 13 ) 5期
土 内部 的水分 较快 , 引起混 凝土 的 自干燥 收缩 , 使收
缩速度大大增加。在相 同的 比表面 积情 况下 , 泥 的 水 颗粒分布越窄 , 水化速度越 快 , 水化 热较 大 , 导致 混凝 土体积稳 定 的变化 较大 。试 验 中 品牌一 水 泥 的 比表 面积最 小 , 品牌三水 泥比表面 积最大 。因此 比表面积 最小 的品牌一水泥 的混凝土收缩抗裂性能最好 。
试 试验 , 并分析 丁水泥品种和减水剂类别对t 昆凝土早期收缩开裂 性能影 响的作用机 理 , 出了提高混 凝土早期 抗 得 开裂性能的水泥品种 和减 水剂类 别 。
【 关键词 】 水泥品种 ; 剂 ; 土 ; 减水 混凝 收缩开裂
【 中图分类号】 T 580 U 2.4
【 文献标识码】 B
1 水 泥 品 种 试 验 内容 与 试 验 结 果
烂
曼 10 : 3
翟 1 0 : 0
03 :0 00 :0
试验分别 选用 同一强 度等 级三种 不同 品牌 ( 品牌
大体积混凝土裂缝有哪些成因原因
大体积混凝土裂缝有哪些成因原因1.温度变化:混凝土受到温度变化的影响,会发生热胀冷缩。
当混凝土受到高温热胀时,会产生内应力,超过混凝土的抗拉能力,导致裂缝的形成。
而当混凝土受到低温冷缩时,由于混凝土的收缩变形量大于骨料和水泥的收缩变形量,也会导致裂缝形成。
2.混凝土配合比不合理:当混凝土的配合比例不恰当时,会导致混凝土内部的应力失衡,产生裂缝。
例如,在混凝土配比中,水灰比过高会导致混凝土的收缩变形较大,易发生开裂;而水灰比过低会导致混凝土过于干硬,容易开裂。
3.施工过程中的温度应力:混凝土在浇筑和养护期间,由于温度的不均一性,会导致混凝土表面和内部形成温度差异,产生温度应力。
过大的温度应力会导致混凝土的开裂。
4.不均匀沉降:建筑物构筑物在使用过程中,可能由于地基不均匀沉降,导致产生变形,使混凝土发生拉伸裂缝。
5.负荷变化:建筑物在使用阶段,如承受较大的荷载变化时,也容易引起混凝土的裂缝。
例如,大型机械设备的移动或震动,会对混凝土结构施加额外的压力,从而导致裂缝。
6.预应力混凝土的锚固问题:预应力混凝土中的钢束如锚固不牢固,或者对锚固长度的控制不当,可能会产生裂缝。
7.震动和振动:在混凝土浇筑和压实过程中,使用过于强烈的震动和振动,也容易导致混凝土出现不均匀沉降和裂缝。
8.设计不当:如果混凝土结构的设计不合理,例如梁柱的截面尺寸、钢筋的布置等有缺陷,会导致混凝土发生应力集中,进而产生裂缝。
9.混凝土固化过程中的干缩:混凝土在固化过程中会发生干缩,干缩会导致混凝土内部产生张拉应力,若混凝土不能承受此应力,在一定条件下就会出现裂缝。
总之,大体积混凝土裂缝的成因多种多样,通常是由于温度变化、配合比不合理、施工过程中的温度应力、不均匀沉降、负荷变化、预应力锚固问题、震动振动、设计不当等因素的综合作用所引起的。
为了防止和控制大体积混凝土裂缝的发生,需要在设计、施工和养护等环节上进行综合考虑和采取相应的措施。
(完整)混凝土裂缝产生的原因及影响因素
一、防治混凝土裂缝的重要性混凝土裂缝是工程建设中的质量通病,混凝土的裂缝不仅会影响工程质量的整体外观形象,而且会降低抗渗和抗冻能力,并会导致钢筋锈蚀,影响结构物的耐久性,对某些结构,由于裂缝会引起漏水,将影响结构物的正常使用功能,裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。
因此,研究裂缝产生的原因及其影响因素,能更好地防治裂缝,提高工程质量。
二、混凝土裂缝产生的原因及影响因素经国内外无数施工现场实践和试验证明在混凝土搅拌过程中,骨料(石子)的表面吸附一层水膜;成型时,混凝土种多余的水分上升,在粗骨料的底面停留并形成水囊;加上凝结时水泥石的收缩,使得骨料和水泥石的结和面上形成了局部的结和面微细裂缝。
这种裂缝在混凝土种是不可避免的,但当裂缝宽度较小时对使用功能并无多大害处。
但由于荷载作用、温差作用、不均匀沉降或施工操作不规范等原因,裂缝进一步扩展,并逐渐串通,形成较大裂缝,这对构件影响很大。
裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。
混凝土产生裂缝的原因极为复杂,主要有荷载作用引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝两大类。
(一)荷载作用引起的裂缝荷载作用引起的裂缝主要包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载引起的裂缝。
一般钢筋混凝土结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的,因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。
比如施工过程重点的制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等引起的裂缝均属于荷载作用引起的混凝土裂缝。
(二)非荷载因素引起的裂缝钢筋混凝土结构除了由外在荷载作用引起裂缝外,很多非荷载因素,例如温度变化、混凝土自身的收缩、基础不均匀沉降、塑性坍塌、冰冻、钢筋锈蚀以及碱骨料化学反应等都有可能引起裂缝。
现主要介绍由温度变化、收缩变形、碱-骨料化学变化引起的裂缝。
1.温度变化引起的裂缝混凝土在搅拌、运输、浇筑、凝固、硬化过程中,由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热,造成混凝土构件内外部温差较大,从而导致混凝土膨胀不一致,混凝土表面产生拉应力,而内部产生压应力,当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。
混凝土开裂与材料有关的10大原因
混凝土开裂与材料有关的10大原因1.材料质量问题:混凝土的材料质量直接影响混凝土的性能和耐久性,低品质的混凝土材料容易导致开裂问题。
2.水胶比过高:水胶比指水与水泥、砂浆的比率。
水胶比过高可能导致混凝土结构的孔隙度过大,增加混凝土内部含水量,使混凝土开裂。
3.水胶比过低:水胶比过低会造成混凝土的工作能力不足,施工困难。
同时,水胶比过低会导致混凝土的成品强度不够,易于开裂。
4.骨料质量问题:骨料是混凝土中的主要成分之一,其质量问题会直接影响混凝土的强度和耐久性。
如果骨料存在裂纹、含有过多的杂质等问题,会导致混凝土开裂。
5.外加剂使用不当:外加剂是指用于改善混凝土性能的添加剂。
如使用不当,外加剂可能会破坏混凝土内部的化学反应,引起混凝土开裂。
6.水泥质量问题:水泥是混凝土中最主要的胶凝材料,如果水泥质量不好,不能提供足够的强度和耐久性,容易引起混凝土开裂。
7.矿物掺合料问题:矿物掺合料是混凝土中的一种重要材料,如果矿物掺合料含有过多的有害物质或颗粒分布不均匀,会对混凝土的强度和耐久性产生负面影响,容易导致开裂。
8.增加剂使用不当:增加剂是指用于改善混凝土性能的添加剂。
如使用不当,增加剂可能与混凝土中其他成分发生剧烈的化学反应,导致混凝土开裂。
9.龟裂:龟裂是混凝土干燥过程中发生的一种开裂,通常是由于混凝土的表面干燥速度过快,导致混凝土表面收缩过大而引起的。
10.温度变化:混凝土在温度变化时会膨胀或收缩,如果没有采取合适的控制措施,温度的膨胀或收缩会导致混凝土开裂。
总结来说,混凝土开裂与材料有关的主要原因包括材料质量问题、水胶比过高或过低、骨料质量问题、外加剂使用不当、水泥质量问题、矿物掺合料问题、增加剂使用不当、龟裂、温度变化等。
为了避免混凝土开裂,应选择质量可靠的材料,合理控制水胶比,控制温度变化,加强施工管理等措施。
浅析水泥对混凝土耐久性的影响
浅析水泥对混凝土耐久眭的影响任溆芳(山西中条山建筑有限公司工程分公司,山西运城043700)工程技术E|鸯要】水泥混凝土一直弘为是一种耐久.牲良好的土木工程材料,但是目前其耐久7杰问题一直引起广泛重视,本文主要钛混凝土收缩、抗硫酸盐侵蚀和抗旅炷三个方面分析了混凝土耐久.陛问题,对于今彦柚JE腮凝土工艺设计具有一定作用。
陕键词]水泥}生质;耐久J巨;混凝土收缩;抗颜磁盐;抗冻性随着时间的推移,人们发现水泥基材料并不像预期的那样耐久,很多水泥混凝土路面未达到设计使用年限就出现各种破坏,并发现越来越多的路面破坏并不是由于强度不够,而是因其薄板特征、承受动载作用以及使用中要经历比其他土建结构物更为复杂、严酷的自然环境的影响,由I比造成耐久性不足而发生破坏。
有调查表明,除正常破坏外,导致混凝土路面耐久性不足的主要原因与使用的材料密切相关,尤其与水泥的耐久性质关联密切。
.1混凝土的收缩混凝土结构处于不同的约束状态下因为收缩而引起拉应力,当混凝土的抗拉强霞,j、于拉应力时就会引起混疑土的开裂。
现浇混凝土结构的早期微开裂往往是后期宏观破坏的开始,会对混凝土结构的耐久性产生极为不利的后果。
随着混凝土技术的发展与应用,高效减水剂与矿物细掺料在混凝土中的应用,进—步降低了水灰比【水胶比),改善了混凝土的性能,致使硬化体的密实度和强度大大提高,渗透性大大减少。
在施工及使用过程不产生裂缝的前提下,混凝土的各项耐久性能显著提高。
因此,控制混凝土的体积稳定性,使之不产生裂缝是混凝土耐久性研究的一个重要方面。
收缩是指混凝土失水所造成的体积缩小的现象,严格的说,它是三维E的变形,但通常以线性变形来表示。
由于环境及混凝土的多相复杂结构,混凝土会产生许多种类的收缩变形,它们彼此独立发生或同时出现。
1)化学减缩。
化学减缩又称为水化收缩,所有的胶凝材料水化以后都存在这种减缩作用,这是由于水化反应前后的平均密度不同所造成的;2)塑性收缩。
高原气候条件对混凝土性能及开裂机制影响的研究
高原气候条件对混凝土性能及开裂机制影响的研究高原气候条件对混凝土性能及开裂机制影响的研究摘要:高原地区的气候条件与低海拔地区存在明显差异,这对于混凝土的性能及开裂机制产生了重要的影响。
本研究通过实地调研和室内试验,深入分析了高原气候条件对混凝土的性能和开裂机制的影响。
结果表明,高原地区的低气压、低温度、大温差以及较高的紫外线辐射等气候环境因素,会对混凝土的耐久性、强度和开裂性能产生明显影响。
此外,讨论了影响混凝土性能的关键因素,如水胶比、养护温度、粒径特征等。
这对于高原地区混凝土的设计和施工具有重要的指导意义。
1. 引言高原气候条件下混凝土的性能及开裂机制一直以来是建筑领域研究的热点问题。
高原地区的气候条件与低海拔地区相比存在明显差异,如大气压力较低、温度波动大、紫外线辐射强等。
这些气候环境因子对混凝土的性能产生了很大影响。
因此,深入研究高原气候条件对混凝土性能及开裂机制的影响,对于保证构筑物的正常使用寿命具有重要意义。
2. 高原气候条件对混凝土性能的影响2.1 耐久性高原地区的大气压力低,氧气含量稀薄,导致混凝土中孔隙气体难于排出,引发混凝土内部的气泡、孔洞等缺陷。
这些缺陷会降低混凝土的耐久性,容易受到酸碱侵蚀、渗透液浸润以及冻融循环等因素的影响,加速混凝土的老化过程。
2.2 强度高原地区的温度波动大,日夜温差较大,使得混凝土内部的温度不均匀。
由于混凝土是非均质材料,温度梯度会导致其内部产生热应力,从而降低混凝土的强度和抗裂性能。
此外,高原地区紫外线辐射较强,长时间暴露在紫外线下,会导致混凝土表面产生龟裂,进一步降低混凝土的强度。
3. 高原气候条件对混凝土开裂机制的影响3.1 混凝土收缩开裂高原地区气候条件的变化使得混凝土在硬化过程中发生较大的收缩变形,从而导致混凝土开裂。
低温度下的收缩变形更为明显,容易引发微裂缝的产生,从而降低混凝土的整体性能。
3.2 冻融引起的裂缝高原地区的冬季温度常常较低,导致混凝土遭受冻融循环的影响。
戈壁滩地区大体积混凝土施工裂缝控制新法
戈壁滩地区大体积混凝土施工裂缝控制新法戈壁滩地区自然条件恶劣,昼夜温差大,风沙大,对确保混凝土工程的施工质量带来了极大困难,尤其是混凝土产生裂缝问题更为突出。
一、戈壁滩地区大体积混凝土结构裂缝产生的原因戈壁滩地区钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要有四种:(1)由外部荷载引起的裂缝隙,按常规计算的各种荷载引起的;(2)由于结构的实际工作状态与设计模型的不同而产生的结构次应力引起的裂缝;(3)由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力引起的裂缝,施工中可采取措施避免。
(4)大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用,是导致大体积混凝土温度裂缝的主要原因。
二.水化热产生裂缝的机理在施工过程中,水泥水化过程中释放出大量水化热,热量不易散发,造成较大升温,从而导致体积增大。
当这种变形不受约束时,混凝土结构内部不会产生应力。
但实际上这种变形肯定会受到约束:一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束;二是由于内部的条件不同产生的约束,以上两种约束产生的应力为温度应力。
湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束,产生的应力为干缩应力。
因为湿度传导率远小于热度传导率(约为1/1600),所以,它主要在混凝土表面附近。
另外,混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力,称为自身体积变形应力;还有地基非均匀沉降、模板走样等也会产生变形应力。
在以上非结构荷载作用下所产生的应力中,主要是温度应力和变形应力。
对于大体积混凝土结构施工,当混凝土浇筑体边界无约束时(如底、顶板顶面),在早期水化热温度迅速升高阶段,由于混凝土内、外散热条件不同,形成温度梯度,表面受拉,内部受压。
当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。
在混凝土的降温阶段,混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时,在浇筑体中央断面产生内部拉应力,当该拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面就产生贯穿裂缝。
混凝土抗裂性能的影响因素分析
混凝土抗裂性能的影响因素分析一、引言混凝土是目前建筑中最常用的材料之一,具有强度高、耐久性好等优点,但也存在着易开裂等问题。
因此,混凝土抗裂性能的研究成为了建筑工程中的重要课题。
本文将从混凝土抗裂性能的影响因素分析入手,探讨混凝土抗裂性能的相关原理。
二、混凝土抗裂性能的影响因素1. 混凝土材料的影响(1)水灰比:水灰比是指混凝土中水与水泥含量的比值,水灰比越小,混凝土的强度和抗裂性能就越好。
因为水灰比小,混凝土中水分较少,水泥反应充分,混凝土的强度和抗裂性能就会提高。
(2)粉料掺量:粉料掺量是指混凝土中粉料的含量,粉料掺量越大,混凝土的抗裂性能越好。
因为粉料能够填充混凝土中的空隙,减少混凝土的孔隙率,提高混凝土的抗裂性能。
(3)骨料种类和粒径:骨料种类和粒径会对混凝土的抗裂性能产生影响。
一般来说,骨料的强度应大于混凝土的强度,骨料的粒径越小,混凝土的抗裂性能越好。
2. 混凝土结构的影响(1)缝隙类型:混凝土中的缝隙类型包括收缩缝、温度缝和施工缝。
收缩缝和温度缝是由于混凝土自身的收缩和温度变化引起的,施工缝是由于施工过程中的分段浇筑引起的。
缝隙的数量和类型会影响混凝土的抗裂性能。
(2)钢筋的布置方式:钢筋的布置方式也会影响混凝土的抗裂性能。
一般来说,钢筋的布置应尽量均匀,钢筋与混凝土的粘结强度也会对混凝土的抗裂性能产生影响。
(3)截面形状:混凝土结构的截面形状对其抗裂性能也有影响。
一般来说,截面形状应合理,避免出现应力集中的情况,从而提高混凝土的抗裂性能。
三、混凝土抗裂性能的相关原理混凝土的抗裂性能与其内部应力和裂缝的形成有关。
混凝土结构受到荷载作用时,会产生内部应力,而混凝土的强度和抗裂性能会影响这些应力的传递和分布。
当混凝土的强度和抗裂性能不足时,就会出现裂缝。
混凝土的抗裂性能主要与其的抗张强度有关。
当混凝土受到拉应力时,其内部的微裂缝会逐渐扩大,当裂缝扩大到达一定的宽度时,混凝土就会失去抗张强度,产生更多的裂缝,最终导致混凝土的破坏。
施工材料质量引起的混凝土裂缝
施工材料质量引起的混凝土裂缝混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水、掺合撩及外加剂组成。
配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。
1、水泥(1)、水泥安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标。
氧化钙在凝结过程中水化很慢,在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝土抗拉强度下降。
(2)、水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,可能使混凝土强度不足,从而导致混凝土开裂。
(3)、当水泥含碱量较高(例如超过0.6%),同时又使用含有碱活性的骨料,可能导致碱骨料反应。
2、砂、石骨料(1)、砂石的粒径、级配、杂质含量砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。
砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。
砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。
砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度。
砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应,体积膨胀2.5倍。
(2)、碱骨料反应碱骨料反应有三种类型:①、碱硅酸反应参与这种反应的骨料有流纹岩、安山岩、凝灰岩、蛋白石、黑硅石、燧石、鳞石英、玻璃质火山岩、玉髓及微晶或变质石英等。
反应发生于碱与微晶氧化硅之间,其生成物硅胶体遇水膨胀,在混凝土中产生很大的内应力,可导致混凝土突然爆裂。
这类反应是碱骨料反应的主要形式。
②、碱硅酸盐反应参与这种反应的骨料有粘土质岩石、千枚岩、硬砂岩、粉砂岩等。
此类反应的特点是膨胀速度非常缓慢,混凝土从膨胀到开裂,能渗出的凝胶很少。
③、碱碳酸岩反应多数碳酸岩石没有碱活性,有特定结构的泥质细粒白云质灰岩和泥质细粒灰质白云岩才具有与碱反应的碱活性,且还须高碱度、一定湿度环境下才能反应膨胀。
碱骨料反应裂缝的形状及分布与钢筋限制有关,当限制力小时,常出现地图状裂缝,并在缝中有白色或透明的浸出物;当限制力强时则出现顺筋裂缝。
新疆盐碱地环境造成混凝土电杆裂缝的原因分析及防治措施
新疆盐碱地环境造成混凝土电杆裂缝的原因分析及防治措施摘要:本文结合实际案例对混凝土电杆受盐碱地环境影响杆身出现裂缝的原因进行分析,并提出应对防范措施,解决混凝土电杆在盐碱地环境运用的部分难题。
关键词:混凝土电杆;裂缝;盐碱地;碱集料反应引言盐碱地环境是一种典型的特殊环境,同时盐碱地在我国分布面积广阔,仅新疆就多达127.90万公顷,且多为中度盐碱地(PH值为:8.5-9.5)。
而受地域、电网负荷分布的制约许多架空输电线路需穿越盐碱地。
运行在其中的混凝土电杆一旦出现裂缝,土壤中富含碱性成分会腐蚀电杆内部钢筋,钢筋受到腐蚀又会加大裂缝的宽度造成恶性循环,使得电杆质量在短时间劣化严重。
因此分析出盐碱地内造成电杆裂缝的原因,并有针对的提出防治措施对提高线路安全运行水平有着积极的作用。
1案列简介乌鲁木齐地区220千伏某线路共计13基混凝土电杆杆身出现不同长度的纵向裂缝。
裂缝形状不一,最严重者长达1.56m、宽0.29mm;同时出现裂缝部位杆身还伴有多处锈癍。
该线路于2011年12月18日投运,运行时间不足3年,线路验收时并未发现杆身存在裂缝。
2混凝土电杆裂缝危害混凝土电杆在环状裂缝的断面上抗弯强度就会降低,钢筋使用应力将显著增大。
而内部钢筋锈蚀将减少截面积,进一步减弱电杆抗弯能力,导致其强度下降对安全运行构成严重威胁。
3混凝土电杆裂缝原因分析3.1电杆制造质量不良正常情况下,混凝土电杆由于混凝土材质本身的干缩现象,在电杆运行初期可能出现龟裂,此外在装卸、运输、组立过程中,也可能使杆身浅表层产生细微的裂纹,但随着时间的推移,裂纹可能会被自身析出的凝胶体填实。
因此此类裂缝多存在杆身表面,长度、宽度、深度都不无法到达眼前的状况,且因电杆混凝土是离心成型,密实性较好,故这类裂缝不易向纵深发展在一般情况下并不会危害电杆的运行。
3.2运行环境影响此地段处戈壁荒滩四周无防风林带,常年风沙较大,杆身表面附着有风沙扬起的白色粉尘物质。
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表 1 7个 水 泥 厂 家 水 泥细 度 调 查 结 果
\\ 水泥名称 屯河 天山 3. 2R 5 3 . 2 哈尔交 3. 2 5 4 . 7 天龙 3. 2R 5 2 . 4 布尔津 卡子湾 3. 2 5 1 . 4 3. 2 5 2 . 2 福海 3. 2 5 2 . 1 31 9 加1 36 O 32 6 屯河 天山 屯河 天山
表 3 水 泥熟 料 四 种 主 要矿 物 的 收 缩 率
矿 物 收 缩 率
00 2 4t 0 o1 0 .o 3 : 0 0 - O. 0.O 7 : 0 0 3 0 O 9t o 0 6 - O.
龄 \ C
3 d 7 d 2d 8 5 ±8 8 5 +1 3 1 9± 07
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水利建设与管理・0 6年第 6期 20
【 摘 要 】 在 干旱地 区调 整水 泥的矿 物
4 1
成 分 含 量 和 细 度 意 义 十 分 重 大 , 它 能 够 有 效 地 降 低 混 凝 土 的 早 期 强 度 和 水 化 热 , 高混凝土 的抗开裂性 能。 提
调 了水 泥早期强 度 ,增加 了 R型水泥 品 种, 该标准强化了 3 d早期强度意识 , 倡导 多生产 R型水泥 , 普通水泥的细度进一步 变 细 ,从 筛析 法 的小 于 1%改 为小 于 2 1%: 0 第三次修 订取 消了 G 15 9 B 7 - 2中的 3 5号水泥 .水泥 的强 度进 一步提高 , 2 迫 使水 泥厂通 过提 高 cs c 含量 和 比表 3、 面 积来提 高水泥 的强度 。通 过对新疆 7 个水泥 厂家水泥 细度 的调 查结果 可以看 出( 见表 1 , ) 普通水 泥细度 趋 向于细 , 抗
31 7 l±1
2 9 2 7± 3
9 ±6 8 1
9 ±2 O 2
CS 2
C
0o O 7 o0 0 3 ID7 ± . 0 6 o
0.o 9 o.0 1 o O4 ± 0 ol 4
65年 .
素之一是水 泥 , 鉴于表现在混凝 土开裂质 量问题 突出的问题 出现在水 泥标准最新 修订后 的近 5年 之 内, 所以有必要讨论一下其间的关 系。
2 水泥标 准修 订后 的影 响
2 多年来 , 0 我国水泥标准进行了三次修订。第一次修订 结果是 增加 了水泥熟料 中的 cs和 c 的含量 。 3 水泥细度从
细 度 \ \ 3. 2R 5 水泥细度( ) % 比表面积( ̄ g m/ ) k 1 I 3
\
H R 2 H R 2 M R 2 M R 2 S 55 S 55 S 45 S 45
高抗
高抗
中抗
中抗
表 2 水 泥 熟料 四种 主 要 矿 物 的水 化 热
\ \ 矿物 发 热 量 ( c a
硫 酸 盐 水 泥 比 表 面 积 大 部 分 超 过 了
30 k 。 6 mV g
【 关键词 】 水 泥 抗开裂 干 旱地 区
耐 久 性 水 泥 细 度 水 化 热
1 引 言
新疆为干旱地 区. 多年平均降水量小 于 2 0n ,多年平均相对湿度小于 6 %. 0n' n 0 蒸发量则是 降水量的十几倍以上。 昼夜温 差大 , 日照强 , 是典型的大陆干旱性气候 。 在水利工程建设 中, 随着生产技术水 平 的不断提高 , 已开始重视 混凝 土结构物 的耐久性 . 但在实践 中仍然 把强度作为混 凝土质量要求和验收的标准 。当然 , 仅就 技术 而言 , 施工质 量的控制 、 混凝土 的原 材料 和配合 比是影 响工 程质量 的主 要 因 素 , 以很多建设单位 已开始 注重 混凝土 所 配合 比试验研究工作 , 然而 目前 只要求以 实验室 中混凝 土小 试件 的抗渗 性 、抗 冻 性、 抗炭化性等作为耐久性 的保证是 与工 程实际有距离的 。 实际上对结构物混凝土 耐久性 影响最重 要的 因素是混凝 土抗 开
比表 面积平均 30 2 g增加到平均 3 0 /g提高 了水泥强 0 m/ k 3 m2 , k
同. 在水泥中所占比 例不同 会影响对水泥整体的性质 。 2 表 为水
泥中四种主要矿物的水化热.表 3为四种主要矿物的收缩率 。
度, 尤其是早期强度 , 同时也提 高了水化热 ; 第二次修订后强
裂性能 , 而影响混凝土抗开裂性 的主要因
综上所述 , 这种变化 的趋势虽然对混 凝土提高早期强度有 利 . 但却增加 了混凝 土的温度 收缩 、 干燥收缩 , 而其高早强 又 使得能缓 释收缩 应变的徐变 向小 的方 向 转变 , 于是开裂成为必然 。
3 水泥对混凝土抗开裂性能的影响
众所周知 , 水泥大部分的水化热是在 水泥初 期 (d以内 ) 出的 , 7 放 其大 小与 快 慢主要 由水 泥熟料 的矿物成分 、 细度等因
素决定 的。 水泥的水化反应是 由颗粒表面
逐渐深入到内层 的 , 这种作用起初进行较 快, 以后 由于水分 透入越来 越 困难 , 水化 作 用也 就越 来越慢 。实际上 , 较粗的水泥 颗粒 . 内部将长期不 能水化 。因此 。 其 硬化后的水泥石为 由水 泥凝胶 、 完全水化的水泥 颗粒 、 未 毛细孔 ( 毛细孔水 ) 等组 成 的不均质结构体 。 31 水泥水化热 . 硅酸盐水泥主要的组成矿物有四种 .它们的水化性质不
C 2 S
1  ̄5 2 1 ±7 O 2; 2±4
c
2 2 2 1±8 3 +9 72 3 39 9 2  ̄3
CF , A
6 2 9+ 7 11 + 7 8 3 l8 2 1± 2
C C
Hale Waihona Puke 3 个月 1 年14 5 0+
l7 7 1±
4± 23
5: 44  ̄