超长结构高性能混凝土早期裂缝控制实践4.14
超长混凝土结构裂缝分析及控制
超长混凝土结构裂缝分析及控制摘要:当前,混凝土产生裂缝的原因很多,在实际施工中应该根据工程的不同特点、不同条件,在施工前、施工中和施工后,采取相应的预控措施,妥善处理温差的变化,正确合理地减少或消除温度变化引起的应力,把混凝土裂缝开展控制到最小程度,或者不出现裂缝。
本文结合实例,分析其产生原因,并从结构设计方面采取措施,控制裂缝产生。
关键词:混凝土;裂缝原因;抗与放;裂缝控制一、建筑结构裂缝类型(一)结构裂缝在对建筑楼板进行设计的时候,不仅仅需要对建筑物的整体结构进行全面考虑,还要保证在施工过程中使用的建筑材料质量能够符合社会发展需求。
对于这一点,在我国建筑结构设计中,现浇楼板的承受能力也通过一定技术手段促使其能够全面满足整个建筑工程的施工要求。
但是在对现在采取的楼板进行多孔改造的过程中,就会使得整个建筑物的承重能力发生降低,对建筑物自身质量也产生非常严重的影响。
另外在建筑墙面发生承载力降低的现象,还会影响整个建筑墙面的刚度,这就导致建筑物墙面出现裂缝的现象。
对建筑物墙面发生裂缝的现象进行深入研究,了解到建筑物墙面承载力较为集中的地方发生裂缝的现象较多,因此,这就需要采取有效的技术方法对建筑墙面承载力较为集中的地方进行有效改造,减少其发生裂缝的现象。
(二)应力裂缝总的来说当建筑物发生应力裂缝的情况时,在很大程度上是因为建筑物自身结构发生收缩导致的,这种收缩现象涵盖的范围也非常广泛,主要包括建筑结构自身收缩和因为天气干燥引起的收缩现象。
所谓的干燥收缩主要是因为建筑物在长时间使用的过程中,其中混凝土发生硬化导致的,究其硬化的根本原因主要是因为混凝土内部水分降低导致的,这种现象不仅仅会导致建筑结构发生收缩,还会导致结构周围的支座受到控制,对建筑结构的延展也产生一定阻碍。
另外如果混凝土自身硬化程度超过混凝土结构抗裂承受能力的时候,就会导致混凝土发生裂缝现象。
在进行建筑工程的时候进行混凝土制造还需要按照规定的要求进行,这样对保证混凝土的使用寿命起到不可忽视的作用。
关于超长钢筋混凝土结构的裂缝控制
关于超长钢筋混凝土结构的裂缝控制近代工业与民用建筑工程规模日趋扩大,结构形式日趋复杂,超长钢筋混凝土结构日趋增多,变形作用引起的裂缝问题是困扰广大工程技术人员的重要难题。
所谓超长结构,是指结构长度超过《混凝土结构设计规范》中伸缩许可间距者,如室内或土中的框架结构为55m,露天35m;剪力墙结构相应为45m和30m;地下室外墙或挡土墙相应30m及20m。
混凝土技术进步中最突出的是泵送商品混凝土的发展,它是从1978年宝钢建设开始的,它的优点是混凝土的均质性显著提高,离散系数降低,实现自动化生产,生产效率大幅度提高。
但是,泵送混凝土的水灰比(水胶比)增加,水用量增加,水泥用量增加,砂率增加,骨料粒径减少,外加剂及掺合料影响等等,混凝土的高强化发展,混凝土体积稳定性降低了,从预制走向现浇,在超静定和超长结构中裂缝现象日超严重。
自80年代以来国际通用结构极限状态设计原则结构必须满足:一、承载力的极限状态(Uhimate Limit States)二、正常使用极限状态Serviceability Limit States人们对第一种状态给以足够的重视,有标准程序,但对第二种状态常被忽视且无标准程序,问题较多(有的程序只考虑载作用裂缝,忽略了大量性由于变形作用引起裂缝),对工民建筑的正常使用及耐久性带来不利影响。
我们认为无论是第一种状态还是第二种状态的设计原则,可用作用效应与抗力(随机变量)下式表达:Smax≤RminSmax——最大作用效应,包括荷载及变形作用(温度、湿度、地基变形等)Rmin——最小抗力,包括抗压、抗剪、抗拉、抗弯等能力相对外荷载一定作用下,设计者只能优选适当的抗力;但是相对变形作用,诸如温度、湿度、地基等变形,对结构的作用效应Smax是变的,它尚与结构刚度及约束程度有关,主要看设计措施。
根据我们多年的探索,“结构长度与结构内应力呈非线性关系,在较小长度内,结构内应力几乎与长度成正比,但超过一定长度后,即使是结构长度趋于无穷大,其内应力等于常数不变”。
超长结构混凝土裂缝原因及控制措施
超长结构混凝土裂缝的原因及控制措施[提要]针对超长建筑的混凝土开裂的问题,分析混凝土开裂的原因及裂缝类型,提出了超长结构控制裂缝的措施,以期减少因裂缝整治带来的经济与社会声誉的损失。
[关键词]超长结构裂缝原因裂缝类型裂缝措施超长结构超长结构系指结构单元长度超过了《混凝土结构设计规范》所规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的结构。
结构设置伸缩缝是基于混凝土干燥收缩和热胀冷缩,而主要是考虑长期热胀冷缩的影响,考虑混凝土干缩和施工期间水泥水化热影响常采用施工后浇带等措施。
随着我国建设事业的发展,建筑物使用功能的需要,钢筋混凝土房屋超长结构越来越多,例如:北京首都国际机场,新航站楼平面呈工字形,南北长747.5m,东西翼宽342.9m,停车楼呈矩形,地下4层地上1层,南北长263.9m,东西宽为134.9m。
2混凝土裂缝的原因混凝土裂缝主要原因是变形作用引起的,变形作用包括温度、湿度及不均匀沉降等,其中湿度变化引起裂缝又占主要部分。
混凝土的主要组成部分施水泥和水,通过水泥和水的水化作用,形成胶结材料,将松散的砂石骨料胶结成为人工石。
混凝土中含有大量空隙、粗孔及毛细孔,这些空隙中存在水分,水分的活动影响到混凝土的一系列性质,特别是产生湿度变形对裂缝控制有重要作用。
工程中最常见的混凝土收缩变形引起裂缝是与湿度变化有关的毛细收缩和吸附收缩。
另外,由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不均匀分布,形成湿度变化梯度,引起收缩应力,这也是引起混凝土表面开裂的最常见原因之一。
混凝土所处的大气环境,如温度、湿度、风速等都对收缩有影响,特别是风速的影响不可忽视,因为风速的增大加速了混凝土水分蒸发速度,亦即增加干缩速度,容易引起早期表面裂缝。
热胀冷缩是物体温度作用的一种自然现象。
温度作用对建筑结构使用带来的影响已被人们重视,并为此采取保湿隔热等措施尽量减小环境温度的影响。
结构混凝土开裂不仅因为混凝土抗拉强度不足,更重要的是变形超过了极限拉伸。
超长混凝土结构抗裂控制措施的研究及应用
超长混凝土结构抗裂控制措施的研究及应用一、研究的背景及意义目前地下室工程中采用的主要结构形式多为钢筋混凝土结构。
但是其混凝土在浇筑及成型硬化过程中受外界环境、施工方法、人员素质、机械性能、材料质量等因素影响却很大,任意一环节出现偏差,往往会出现裂缝、蜂窝、麻面及露筋等质量问题,特别是混凝土的裂缝问题,最为普遍。
而随着混凝土裂缝的产生也会加速渗漏现象,从而锈蚀钢筋,缩短整个建筑结构使用寿命。
特别是地下室等地下工程渗漏一直是个棘手的质量问题,一旦出现因裂缝而产生得渗漏,往往比地上工程更难以采取补救措施,即使进行了处理,效果也可能不如人意,所以做到事前预防、事中有效控制,就显得尤为重要。
二、研究项目的基本情况Xx建筑主楼筏板厚度为2150mm。
一二单元及二三单元间均设置一条2米宽混凝土加强带,二三单元间设置一条宽度为0.8米宽后浇带。
混凝土内掺加8%的FS-P抗裂膨胀剂,后浇带混凝土内掺加12%的FS-P抗裂膨胀剂。
如下图所示:三、研究内容研究对象:如何采用事前控制及过程控制等手段对超长大体积混凝土结构出现裂缝的现象进行有效的控制。
需要解决的关键问题:⑴、主体地下室底板属大体积混凝土结构,由于内外温差过大产生的裂缝。
⑵、混凝土保护层偏小,钢筋位置放置不当。
⑶、支撑强度不够,沉降不均匀。
⑷、混凝土面层收光时间及次数掌握不当。
四、解决关键问题的方法通过分析我们知道,大体积混凝土结构内部因水泥水化热不易散发会造成混凝土内外温差较大,而温缩效应也是产生裂缝的主要原因之一。
因此如何做到有效地控制水化热就显得的尤为关键。
⑴、在严格控制混凝土材料的选择及配合比的基础上,对混凝土内掺入0.9kg每立方的聚丙烯抗裂纤维。
从而达到降低水化热、提高混凝土阻裂效应。
⑵、施工前做好对施工人员的技术交底工作,严格按照工艺流程进行操纵。
五、创新点对混凝土掺入8%FS-P高性能砼膨胀剂的同时掺入聚丙烯抗裂纤维。
六、措施简介通过在混凝土内掺入聚丙烯抗裂纤维的措施,利用聚丙烯抗裂纤维自身所具备的耐碱性、耐水性,以及较好的抗拉变形能力,确保混凝土凝固后密度均匀,明显提高混凝土抗拉强度,充分抑制混凝土在硬化过程中产生的收缩龟裂,有效的抵抗因温度变形和外力引起的裂缝,达到防止和延缓因裂缝造成的渗漏现象。
高性能混凝土的早期收缩开裂及裂缝控制
H O C ( H2 2 + aO )
C S化 学 收 缩 计 算 如 下[ 7 1 :
2 3+ H 0一 CSH + C ( H 2 Cs 6 2 3 33 aO ) 2
质量 4 66 0 , 3 25 2 23 5 , 1 81 4 . 2 , 27 .1 22 .4 密 度 31 10 .5 ,
直 到混 凝 土 与外 部 环 境 的相 对 湿 度 达 到 平衡 。 干燥 收缩 过 程
化 学 收 缩 与 水 泥 的 矿 物 组 成 有关 . 泥 中各 矿 物 在 水 化 水 反应后都会发生不同程度的收缩。 矿物的水化反应近似 以 各 下列各式表示 :
中产 生 不 均 匀 的收 缩 变 形 .导 致 混 凝 土 内部 产 生 拉应 力 , 当 其 超 过 混 凝 土 的抗 拉 强 度 时 便 产 生 开裂 [ 2 1 。
维普资讯
建筑
yho uin sgg
高性能混凝 土 的早期 收缩开裂及 裂缝控制
石 永 莉 苏芳利 杨 丽琴 苗 勇
河 南省 长垣 县建 筑工 程质 量 监督 站 ( 5 4 0 4 30 )
摘 要: 阐述 了 高性 能混 凝 土 的 早 期 收 缩 及 影 响 收 缩 的 因素 , 结 了 高性 能 混 凝 土 早 期 开 裂 的预 防措 施 。 总 收缩 裂缝
料 和方 法 的不 同造 成 的[ 在 混凝 土 中 掺入 磨 细 的 矿 渣 和 硅 3 1 。 粉 能 显 著 降低 干 燥 收 缩 , 混凝 土 的 尺寸 对 干燥 收 缩 率 有 较 大 影 响 , 对 最 终 的 收 缩变 形 影 响很 小 但 。
12 化 学 收缩 .
化 学 收 缩 是 指 混 凝 土 内水 泥水 化 过 程 中 . 化 物 的 绝 对 水
km混凝土的早期裂缝控制
KM混凝土的早期裂缝控制1. 引言KM混凝土是一种常用于建筑和基础设施工程中的混凝土类型。
在混凝土浇筑后的早期阶段,往往会出现裂缝问题,这对结构的稳定性和持久性造成了威胁。
因此,早期裂缝控制成为了KM混凝土工程中一个重要的技术问题。
本文将对KM混凝土的早期裂缝控制进行探讨,并提出相应的解决方案。
2. 早期裂缝的成因早期裂缝主要受到混凝土的收缩和温度变化的影响。
混凝土在硬化过程中会发生收缩,而环境温度的变化也会导致混凝土的体积收缩或膨胀。
这些因素会产生内部应力,从而引起混凝土的裂缝。
3. 早期裂缝控制方法3.1 混凝土配合比的优化通过优化混凝土的配合比,可以改善混凝土的抗收缩性能。
合理选用粉煤灰、矿渣粉等掺合料,控制水灰比,并加入减缩剂和膨胀剂等措施,可以有效减小混凝土的收缩变形,从而减少裂缝的产生。
3.2 利用裂缝控制材料在混凝土中加入纤维材料,如钢纤维或聚丙烯纤维等,可以改善混凝土的韧性和抗裂性能。
这些材料可以通过增加混凝土的延性,吸收和分散内部应力,防止裂缝的扩展。
3.3 控制混凝土温度变化混凝土的温度变化是引起裂缝的另一个重要因素。
通过控制浇筑温度、施工时段和环境温度等措施,可以减小混凝土的温度变化,降低裂缝产生的风险。
3.4 注重施工细节在混凝土的浇筑过程中,注重施工细节也是防止早期裂缝的关键。
例如,合理安排浇筑顺序、控制浇注速度、使用合适的振捣方法等,都可以减少混凝土的内部应力,从而降低裂缝产生的可能。
4. 混凝土早期裂缝的监测与修补在混凝土浇筑后,应及时进行裂缝的监测与修补工作。
通过使用裂缝宽度计等工具对裂缝进行监测,可以了解裂缝的发展情况,并及时采取必要的修补措施。
修补方法可以采用填充剂、修补材料等,可以有效地修复混凝土的完整性和强度。
5. 结论在KM混凝土工程中,早期裂缝控制是一项关键技术。
通过优化配合比、使用控制材料、控制温度变化和注重施工细节等手段,可以有效降低早期裂缝的产生。
超长混凝土结构裂缝控制施工工法
超长混凝土结构裂缝控制施工工法超长混凝土结构裂缝控制施工工法一、前言超长混凝土结构的裂缝控制一直是建筑和工程领域的重要问题。
裂缝的形成会严重影响结构的稳定性和使用寿命。
为了解决这个问题,开发了一种超长混凝土结构裂缝控制施工工法,该工法通过合理的工艺和技术措施,有效地控制混凝土结构的裂缝形成,并保证施工质量。
二、工法特点1. 针对超长混凝土结构的特点,该工法采用了适当的预处理和加固方法,以降低裂缝的发生概率。
2.工法具有良好的可塑性和可调节性,能够根据特定施工环境和工程要求进行调整。
3. 工法采用了专业的施工工艺和技术措施,确保施工质量和结构稳定性。
三、适应范围该工法适用于各类超长混凝土结构,例如高层建筑、大跨度桥梁、沉箱隧道等。
无论是在国内还是国际上,都得到了广泛应用。
四、工艺原理该工法的理论依据是基于混凝土力学和结构工程原理。
通过合理的模型分析和实验验证,确定了施工工法与实际工程之间的联系。
在施工过程中采取了以下技术措施:1. 预应力控制:施工前对混凝土进行预应力处理,增强混凝土的抗拉强度和承载力。
2. 锚固系统:在施工过程中使用专业的锚固系统,固定混凝土结构,减少变形和裂缝的形成。
3.温度控制:控制混凝土的温度变化,通过调节混凝土温度和湿度,减缓混凝土收缩和膨胀速度,避免裂缝的形成。
五、施工工艺1. 材料准备:按照要求选择合适的混凝土材料和预应力材料。
2. 模具搭设:根据设计要求进行模具的搭设,保证施工的准确性和稳定性。
3. 预应力处理:根据设计要求,对混凝土进行预应力处理,提高结构的抗拉能力。
4. 温度控制:施工过程中,根据气温和湿度调节混凝土的温度,控制收缩和膨胀速度。
5. 施工结束:施工完成后进行验收和检测,确保结构的质量和稳定性。
六、劳动组织该工法需要合理组织施工队伍,确保施工过程的顺利进行。
根据不同的工序和任务,合理安排人员和工作时间,充分利用资源,提高施工效率。
七、机具设备1. 预应力设备:包括预应力拉伸机、锚固器等。
超长、超大混凝土结构中高耐久性补偿收缩混凝土的裂缝控制
超长、超大混凝土结构中高耐久性补偿收缩混凝土的裂缝控制摘要:近年来,随着我国城市建设技术不断进步,房建建设正趋近于向更加复杂化、多元化、等方向发展,几乎所有大型房建建筑都涉及超长、超大混凝土结构相关施工。
一般情况下结构设计长度越长,受混凝土自身放热温差等影响,混凝土结构收缩变形越大变形越频繁,则结构越容易开裂。
混凝土开裂会造成钢筋锈蚀、混凝土碳化加深等影响结构使用寿命的现象,本文结合现场实际对超长、超大混凝土结构施工裂缝控制和效果,提出一系列配套过程对高耐久性补偿混凝土开裂防治措施,以为后续大型超长、超大公共建筑施工过程中裂缝控制提出借鉴意义。
关键词:超长混凝土结构;裂缝控制;结构收缩变形;结构使用寿命;高耐久性补充收缩混凝土引言1工程概况1.1 项目概况为打造更为便捷的空中经济走廊,充分发挥湖南“一带一路”重要节点城市战略定位,长沙机场改扩建工程应运而生。
工程涵盖航站楼、GTC、飞行区、高铁、地铁、磁浮、市政道路等多专业工程建设,是湖南大力实施“三高四新”战略,实质性发挥“一带一部”区位优势的重要举措。
1.2 结构基本概况航站楼工程主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构。
工程大厅形状为等腰三角形,结构底边长439m,腰边长472m,高度约为443m;地下局部一层,地上三层(局部有一层夹层)。
2高耐久性补偿收缩混凝土抗裂方面应用2.1有限元软件模拟配比及高耐久性补偿收缩混凝土配比试验确定高耐久性补偿收缩混凝土应为加膨胀剂及其它特殊材料的混凝土具有低热、低收缩、合适弹模、高极限拉伸率和高抗拉强度、合适的抗压强度和像变特性等性能。
高耐久补偿收缩混凝士的配制、施工和养护质量是本工程控制混凝土裂缝的重中之重[1]。
通过有限元分析软件对不同配比的高耐久性补偿收缩混凝土进行变形分析结合实际试验确定出项目高耐久性补充收缩混凝土的最佳配比。
图1 有限元模拟高耐久性补偿收缩混凝土配比试验及成果2.2超长结构跳仓法施工应用为确保高耐久性补偿收缩混凝土高效施工,现场采用跳仓法。
超长结构高性能混凝土早期裂缝控制实践4.14
超长结构高性能混凝土早期裂缝控制实践早期开裂是混凝土工程施工中必须解决的问题。
所谓早期裂缝,是指混凝土和钢筋混凝土结构在使用荷载作用前,甚至在拆模后就出现的裂缝【1】。
在工程中要完全避免裂纹几乎是不可能的。
混凝土结构的裂缝按裂缝宽度可分为微观裂缝和宏观裂缝。
微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝,主要有骨料与水泥石结合界面上的裂缝、水泥石自身的裂缝和骨料本身的裂缝。
微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则的、不贯通的。
反之,肉眼看得见的裂缝称之为宏观裂缝,裂缝宽度一般不小于0.05mm。
宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。
混凝土结构裂缝按裂缝的深度可分为表面裂缝、浅裂缝、深裂缝和贯穿裂缝四个等级。
用h代表裂缝的深度,H代表结构的厚度,表面裂缝,h≤0.1H;浅裂缝h<0.5H;深裂缝h≥0.5H;贯穿裂缝h=H不同类型的裂缝对结构影响不同。
受拉区的粗裂纹、深裂缝和贯穿裂缝会显著降低承载力。
对承载能力影响不大,微细(宽度<0.2mm)的表面裂缝虽然对承载力影响不大,但却是影响结构使用功能、外观质量和耐久性的重要因素。
高性能混凝土已广泛用于工程实践中。
理论上,高性能混凝土具有高强度、高工作性和高耐久性,但在工程实际中,由于高性能混凝土中水泥用量大,工期限制要求的高早强,混凝土的早期裂缝问题越发严重。
裂纹不仅影响混凝土的外观质量,而且成为水进入混凝土的最便捷的通道,降低混凝土的耐久性【2】。
一些超长结构,虽然其最小尺寸不足1m,但也具有大体积混凝土结构性能,若控制不当极易发生早期开裂,对工程结构使用寿命的影响。
以下结合某工程实例,探讨超长结构高性能混凝土早期裂缝成因及控制措施。
1工程概况某工程为框架混凝土结构,基础采用承台+筏板+抗拔桩形式。
承台深度从2m到5.5m不等。
混凝土底板厚800mm;φ800抗拔桩在底板下,承台下无桩。
整个底板面积为27552.294㎡,属超长混凝土结构;底板设计采用底层钢筋为HRB400φ25@200,保护层厚度100mm,面层钢筋HRB400φ20@200,保护层厚度40mm;底板所处环境为Ⅱ-a,混凝土强度等级C40,抗渗等级P8。
超长-大体积-高性能纤维混凝土裂缝控制施工技术研究
超长\大体积\高性能纤维混凝土裂缝控制施工技术研究摘要:随着国民经济的发展,大型现代化的技术设施或构筑物不断增多,而大体积混凝土是构成其主体的重要组成部分。
采用钢纤维混凝土应用于大体积混凝土施工中,对裂缝控制能起到很好的效果。
关键词:高性能纤维混凝土;裂缝控制;施工技术1. 使用范围工业与民用建筑中超长、超厚现浇钢筋混凝土结构,如连续性基础底板、箱型基础、设备基础、防辐射墙等需要裂缝控制的钢筋混凝土工程。
2. 工艺原理1)从原材料及配合比的优化上使混凝土产生的水化热减少,中心温度降低。
2)采用膨胀剂膨胀能补偿收缩。
3)掺加钢纤维增强混凝土的极限抗拉性能,增强混凝土的延性,可以进一步抵抗混凝土的开裂,同时增加混凝土的抗震性能。
3. 施工工艺:裂缝控制措施3.1 原材料的选用1)水泥:大体积混凝土施工应采用低热硅酸盐水泥。
2)细骨料:中粗砂,含泥量<2%。
细度模数宜2.5~2.8。
应有良好的连续级配。
3)粗骨料:5~25 mm 石子(碎石),减少混凝土收缩。
含泥量<1%。
骨料中针状和片状<15%。
空隙率宜为40%左右。
应有良好的连续级配。
4)外加剂:大体积混凝土施工所用外加剂与普通混凝土有所不同。
应选缓凝型高效减水剂。
缓凝作用:在大体积混凝土中,水泥水化放出的热量不易消散,容易造成较大的内外温差,引起混凝土开裂,外加剂的缓凝作用可使水泥水化放热速率减慢,有利于热量消散,使混凝土内部升温降低,这样可以避免产生温度裂缝。
高效减水作用:高效减水作用能大幅度减少混凝土拌合用水。
在水灰比保持基本不变的情况下,可大幅度减少混凝土中水泥用量,降低水泥水化热。
同时高效减水剂应具有较低的收缩率。
5)膨胀剂:膨胀剂要求低碱高膨胀效能。
14 d混凝土膨胀率不小于0.02%。
6)钢纤维:钢纤维混凝土是在普通混凝土中随机掺入乱向分布的钢纤维所形成的一种新型的多项复合材料。
掺入钢纤维后,混凝土的抗裂性能得到明显改善,有较好的阻裂作用,当裂缝尖端与钢纤维相遇时,因裂缝无法直接通过而偏转了方向,缓冲了裂缝尖端处的应力集中程度,阻止了裂缝的扩展。
超长大体积混凝土结构早期开裂控制分析
产生热应力[1-3]。例如柱、梁、桥墩或大
却管的应用。近年来,对超长大体积混
坝,需要采取特殊措施来应对热应力的
凝土结构的热应力主要为数值模拟研
产生。热应力可能会导致早期裂纹、结
究。然而,很少进行用于定量评估温度
构损坏,并进一步降低结构的适用性、力
表1
[7]
案例
案例 1
案例 2
案例 3
[8]
控制措施的实验室模型实验 。
分 析 [J]. 华 侨 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版),
长结构混凝土梁的裂缝控制研究[J]. 混
储 备 提 高 了 25.74%,开 裂 温 度 降 低 了
2022,43(04):448-460.
凝土,2017(03):150-153.
拉试件,由于徐变效应,内力可以从混凝
[3]
高结构的极限拉应变。此外,RC 试件的
响。基于 TSTM 对钢筋混凝土试件进行
12mm 直径的钢筋。
如大型结构的混凝土墩、墙、柱和基础,
试验验证钢筋效果,定量研究钢筋对混
比典型的混凝土坝裂缝数量要小得多。
凝土开裂的影响。试验安装非接触式激
如果它们由高性能混凝土制成,则热裂
光位移传感器可以更准确地测量试件变
可能与大坝一样严重。且已有研究结果
骆发江,徐长锋,王招兵,等 . 柱下条形基
础超长环形结构大体积混凝土裂缝控制
极限拉伸应变值比本文中的素混凝土高
区 安 置 房 工 程 中 的 应 用 [J]. 工 业 建 筑 ,
刘加平,田倩,王育江,等 . 现代混凝土收
缩开裂的评估方法与控制关键技术[J].
林宗辉,刘家勇 . 超长钢筋混凝土结构后
浇带改进设计整体浇筑在泉州市城东片
超长混凝土结构裂缝控制
超长混凝土结构地下室裂缝控制摘要:超长混凝土结构系指结构单元长度超过了混凝土结构设计规范所规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的结构。
我国混凝土规范依据以前大量的设计实践,简单的规定以不同结构的伸缩缝间距来考虑超长问题。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定,现浇钢筋混凝土框架结构在室内或土中条件下的伸缩缝最大间距为55m,露天条件下为30m 。
但规范同时也指出,如有充分依据和可靠措施,伸缩缝最大间距可以适当增大。
近年来,我国建设得到蓬勃发展,建筑师对不设缝的混凝土结构的长度要求越来越高,各地出现了愈来愈多的超长混凝土结构,对超长混凝土结构的研究也逐渐深入。
以往的工程大多拘泥于单一手段控制超长结构裂缝,本文将结合某超长混凝土结构工程实例,探讨如何运用掺加混凝土膨胀剂、后浇带设置控制超长混凝土结构裂缝。
关键词:超长混凝土结构 混凝土膨胀剂 后浇带1、工程概况该工程为新建图书馆,为六层框架结构,地下一层,基础为钢筋混凝土预制管桩,结构层高5.1m,承台、地梁、底板混凝土设计强度等级为C30,抗渗等级S6。
平面尺寸长度为164.7m ,宽度68.7 m ,属于超长钢筋混凝土结构。
设置三道纵向后浇带,同时沿水平方向又设置一条通长的后浇带,后浇带宽度800mm,要求在两侧结构完成后施工。
结构平面布置见图。
第三施工区第二施工区第四施工区第一施工区基础平面示意图2、混凝土浇筑施工划分底板及基础混凝土总量4580m 3,有抗渗要求,需要混凝土连续施工,不留施工缝,根据这个思想结合基础施工区段的划分以及设计留置的施工后浇带位置,将底板混凝土浇筑四个施工区域,每个区域划分为四个施工段分别施工。
每段混凝土量572.5 m 3,采用泵送混凝土连续浇筑。
3、膨胀混凝土的运用膨胀剂主要功能是补偿混凝土硬化过程中的干缩和冷缩。
超长混凝土结构引起开裂的荷载主要是混凝土收缩和季节性温降。
混凝土在浇筑24~30小时达最高温度,比入模温度高约30~35℃,此时水化热温差最大, 10~30天后降至周围温度,在此期间混凝上完成15% ~25%的收缩,此为“早期裂缝活动期”;往后3~6个月混凝上收缩完成60% ~80%,可能出现“中期裂缝”;一年左右混凝上收缩完成95%,可能出现“后期裂缝”。
超长大体积混凝土结构早期开裂的施工控制与管理
超长大体积混凝土结构早期开裂的施工控制与管理
王志勇;陈宣亦
【期刊名称】《砖瓦》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】混凝土的早期开裂问题会危及混凝土结构的力学性能,容易造成结构受力体系破坏,但目前混凝土浇筑过程中裂缝控制与管理方法的效果各不相同。
基于此,对超长大体积混凝土结构采用不同裂缝控制措施进行现场监测,并比较对象结构的温度和应变发展过程。
试验结果表明,在超长大体积混凝土结构中部,管道冷却法通过将管道布置在混凝土内部可以将混凝土水化热降低13℃,但超长大体积混凝土仍存在最大拉伸应变。
在诱导接缝法中嵌入工字形钢板,会进一步使混凝土结构产生结构刚性突变区,且在诱导接缝处产生最大应变。
而通过计算和设置合理的施工长度,交替施工法可以降低混凝土结构的内部拉应变,综合考虑温度和约束因素的影响,交替施工法是最有效控制混凝土结构早期开裂的措施。
【总页数】4页(P121-124)
【作者】王志勇;陈宣亦
【作者单位】沈阳市建设工程质量监督站
【正文语种】中文
【中图分类】TU745
【相关文献】
1.大体积承台混凝土早期表面开裂控制措施
2.柱下条形基础超长环形结构大体积混凝土裂缝控制施工技术
3.超长地下室混凝土结构的开裂控制
4.超长大体积混凝土结构跳仓法施工技术研究——以洛阳国际会议展览中心为例
5.超长大体积混凝土结构早期开裂控制分析
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浅谈高强混凝土的早期裂缝控制
浅谈高强混凝土的早期裂缝控制摘要:本文就工程实际中和参考资料,对高强混凝土施工早期裂缝出现的原因进行了分析,同时也有针对性的介绍了一些防治措施,以求为日后高强混凝土施工有益的参考。
关键词:高强混凝土;裂缝;温度梯度;湿度梯度;变形应力Abstract: this paper the engineering practice and reference materials, the high strength concrete construction early cracks are analyzed the reason of, also targeted introduced some prevention and cure measures for future for high strength concrete construction the beneficial reference.Keywords: high strength concrete; Crack; Temperature gradient; Humidity gradient; Deformation stress引言近年来,随着对混凝土结构耐久性重视程度的提高,以及大量低水灰比高强混凝土的应用,混凝土早期开裂的问题再度引起了人们的关注。
高强混凝土已被证明是对早期开裂非常敏感的材料,如何预防早期裂缝的产生是摆在工程技术人员面前的新课题。
1、高强混凝土的相关概念及特点1.1高强混凝土:根据《高强混凝土结构技术规程》CECS104:99的定义为:采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰、超细矿渣、硅灰等矿物掺合料,以常规工艺配制的C50-C80级混凝土。
1.2高强混凝土具有以下特点:强度和弹性模量均较高,结构变形小,刚度大,稳定性、耐久性、抗渗抗冻性均优于普通混凝土。
2、高强混凝土早期裂缝按形成的原因的分类高强混凝土早期大致可按成因分为荷载和变形作用造成的裂缝两大类。
浅谈超长混凝土结构的裂缝控制
浅谈超长混凝土结构的裂缝控制摘要:近10年来,钢筋混凝土的裂缝控制问题是建筑工程中很重要的问题之一,随着泵送商品混凝土的发展,在建筑行业获得广泛应用,从实际效果看,在混凝土均质性有了很大改善的同时,裂缝控制技术难度大大增加了,本文概述了混凝土变形作用引起裂缝的原因,约束变形特征,抗与放的设计准则以及综合技术措施,为了更好的克服未来可能出现的新情况,做好一些基础性的理论工作。
关键词:裂缝;收缩;控制;防范Abstract: in the recent 10 years, cracks control of reinforced concrete construction is a very important problem, as in pumped commercial concrete development, in the construction industry was widely used, look from practical effect, concrete heterogeneity has been greatly improved at the same time, crack control technology to greatly increase the difficulty, this article outlines the reasons caused the cracks of concrete deformation, constrained deformation characteristics, resist and release the design criteria and comprehensive technical measures, in order to better overcome the possible future of the new situation, do a good job of basic theory.Key words: crack; shrinkage; control; prevention20年来,在工民建钢筋混凝土结构领域,一个相当普遍的质量问题就是结构的裂缝问题,且有日趋增多的趋势,它已影响到正常的生活和生产,并困扰着大批工程技术人员和管理人员,是一个迫切需要解决的技术难题。
一建建筑 超长混凝土结构控制裂缝产生的措施
一建建筑超长混凝土结构控制裂缝产生的措
施
超长混凝土结构是指长度超过一定范围的混凝土构件,其在施工
和使用过程中容易产生各种裂缝,严重影响结构的使用性能和安全性。
为了控制裂缝的产生,我们可以采取以下措施。
首先,合理设计:通过合理的结构设计,尽量减少超长混凝土元
件在受力过程中的变形,从而降低裂缝的产生概率。
要对结构的受力
情况进行详细的分析和计算,选取适当尺寸和材料,确保结构有足够
的强度和刚度,并避免集中应力的聚集。
其次,加强施工控制:在施工过程中,采取一系列措施来控制裂
缝的产生。
例如,采用正确的工艺和施工方法,保证混凝土的浇筑一
次完成,避免出现冷接缝;采用合适的施工技术,如振捣、振动和挤
压等,确保混凝土的均匀密实;控制混凝土的水灰比和含水量,避免
过度膨胀;合理控制和调整混凝土的龄期,避免龟裂现象。
此外,可以采取适当的防护措施,延缓裂缝的扩展。
例如,在混
凝土构件表面施加一定的压应力,以抵抗混凝土的收缩应力,减轻龟
裂的产生;使用充分密实的混凝土,提高混凝土的抗裂性能;可以增
加混凝土中的纤维材料,如钢纤维或聚丙烯纤维,以增加混凝土的韧性,抵抗裂缝扩展。
最后,定期维护和修补。
及时检测和修复结构中的裂缝,对于新
增的裂缝要进行记录和监测,定期维护和检查结构的稳定性和安全性,避免裂缝的进一步发展和扩展。
综上所述,控制超长混凝土结构裂缝产生的措施包括合理设计、
加强施工控制、适当的防护措施以及定期维护和修补。
通过采取这些
措施,可以有效减少裂缝的发生,提高结构的使用性能和安全性。
超长混凝土结构裂缝控制技术措施
配比影响因素
多组试配试验选择最优配比
配合比设计应首先在满足强度要求和工作性能的前提下,减少水泥用量和用水量,降低砂率、提高粗骨料含量、控制含气量,以减少混凝土的自收缩,降低绝对温升,延缓水化热峰值,提高混凝土的抗裂性、密实性和耐久性等。
1.混凝土的入模温度控制在20~30℃较为合适。
2.调整混凝土出机温度的冰水掺加量通过计算确定。
3.减少混凝土运输与浇筑过程的温度损失的保温材料厚度通过计算确定。
坍落度筒检测混凝土入模坍落度
控制混凝土的入模坍落度,保证混凝土具有良好的泵送性能的基础上,避免因坍落度过大引起混凝土更大的收缩。
入模坍落度T=140±20mm。
1.含泥量:石子1%;砂1%-1.5%;
2.粗骨料级配:大体积混凝土粗骨料连续级配为5~40mm;非大体积混凝土粗骨料连续级配为5~31.5mm;
3.细骨料:采用中、粗砂,细度模量为2.80,平均粒径为0.38mm。
掺加高效减水剂,降低水灰比
搅拌混凝土用水量比胶凝材料水化所需用水量多,混凝土中多余水挥发引起混凝土更大的收缩,掺加适量减水剂以降低水灰比、减少用水量能有效减少混凝土收缩。
墙柱结构
楼盖结构
8
受外部约束引起裂缝
本土建工程部分地下室侧墙长度较长,侧墙结构产生温度和收缩变形,在高度方向是自由的,但在纵向却受到另一结构——地下室底板的约束,在长墙承受降温和收缩作用时,必将产生缩短变形,受到底板的约束,引起拉应力,当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂。
地下室侧墙
1
影响因素
控制方法
方法分析及说明
1.60天强度作为配合比设计强度指标,最终强度不大于设计强度的1.2倍。
超长结构无缝及裂缝控制施工技术混凝土工程中的应用
超长结构无缝及裂缝控制施工技术混凝土工程中的应用摘要:近年来,各种平面尺寸超长、超大的大型公共建筑、厂房结构、商业中心等迅速涌现,超长混凝土结构的数量越来越多。
在超长混凝土结构中,混凝土收缩及温度变形由于受到约束产生的间接应力常常引起结构大面积的开裂,业主及建筑师一般要求结构不设置伸缩缝,超长混凝土结构必须通过采取合理的技术和施工措施以达到裂缝控制的目的。
对超长、大体积混凝土结构的裂缝问题,应作为一个非常值得讨论和研究的课题加以重视,以确保结构的安全性。
关键词:超长结构无缝施工裂缝控制技术中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:一、目前混凝土工程裂缝规律简介混凝土工程产生裂缝的条件与特点介绍:1、墙体、梁板结构裂缝较多,有些工程墙体裂缝达到每隔3~5m 就有一道竖向裂缝。
见示意图2。
2、混凝土强度等级越高,混凝土裂缝越多。
3、地上楼板混凝土构件裂缝也比较常见,呈不规则状(见图3)。
4、结构突变处裂缝较多,如楼梯口、门窗、预留洞等(见图4)。
5、时间性:裂缝出现大大提前,严重时,拆模时就已产生裂缝。
目前混凝土开裂多发在早期(施工阶段),一般3~10天,混凝土就产生了大量的裂缝。
混凝土后期裂缝原因复杂,在此不一一阐述。
以上所述的裂缝规律并不是因为结构超长引起的,即使结构不超长(已经留置后浇带),上述的裂缝照样经常出现。
这些裂缝宽度一般不会超过0.3mm,可以说不影响结构的安全性,但对工程的耐久性和防水性会带来一些影响。
超长裂缝结构产生的原因及分类混凝土裂缝产生的原因是多方面的,情况较为复杂,综合原因很多。
工程实践证明,裂缝形成的原因主要有三个方面:变形、荷载及不均匀沉降。
一般由温差、收缩、不均匀沉降等引起的变形形成的裂缝占80%,荷载造成的占20%。
而对于超长结构、大体积混凝土产生的裂缝主要有以下两种。
1、温度差异造成混凝土裂缝产生:对于较大体积混凝土浇筑工程,在混凝土浇筑硬化的早期,由于水泥的水化能够发出大量的热量,导致混凝土内部温度升高过快,同时混凝土表层的温度由于受到空气的温度影响,气温很低,因此就产生了内部与外部相差很大的温差,从而使混凝土内部发生压力,混凝土表明产生拉力,当这些力度大于混凝土自身的抗拉强度后,混凝土的表面就会发生裂纹,所以大体积混凝土在施工过程中,一定要注意温度的作用。
某项目大面积、超长砼结构裂缝控制方案
某项目大面积、超长砼结构裂缝控制方案摘要:大面积、超长砼结构裂缝产生的原因主要有三大类,本工程主要将由施工操作引起的部分变形,以及材料选择不当或操作方法不当引起的裂缝进行分析,制定相应措施,其中材料选择从水泥品种、骨料、矿物掺合料、外加剂、配合比设计等方面进行控制,操作方法从混凝土拌和物控制、砼浇筑方法、混凝土养护等方面进行控制,达到防止裂缝或控制裂缝危害程度的目的。
关键词:裂缝温差配合比设计控制措施养护一、本工程钢筋混凝土结构特点1、具有超大、超长结构属性根据国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010—2002规定,露天或埋在土中钢筋混凝土结构,留设伸缩缝的间距最大为55m。
本工程长为290m,宽160m,无疑属于超长、超宽结构(以下称超大结构)。
2、具有大体积混凝土性质按照国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002条文说明规定:混凝土构件最小断面尺寸大于或等于200mm,即按大体积混凝土考虑采取相应措施。
本工程底板、承台等构件最小断面尺寸不少已超过200mm,应属于大体积混凝土。
按照我国混凝土结构裂缝专家王铁梦先生新的概念:任意体量的混凝土,其尺寸足以要求必须采取措施,控制由于水化热及伴随的体积变形(收缩)引起的裂缝者称为“大体积混凝土”。
所以,虽最小厚度小于200mm,如200~600mm 长墙,20~300mm的楼板和箱梁,采用泵送商品混凝土现浇整体式结构都需要考虑水化热,收缩偏大的应力及相应措施,也应称它们为具有大体积混凝土的性质。
因此本工程多数构件都属于这一范畴。
3、地下工程、防水要求高,防止裂缝至关重要本工程地下室面积约5万平方米,且工程所处环境地下水位高,广州地区年降水量大,地下水源补充充足。
因此本工程的防水功能对保证工程的正常使用是至关重要的,虽然钢筋混凝土结构外设有防水层,但如结构出现裂缝一会造成柔性防水层的拉断、剥离破坏,二会在地下水压的作用下破坏,导致防水失效。
超长钢筋混凝土结构施工裂缝控制
超长钢筋混凝土结构施工裂缝控制摘要:超长钢筋混凝土结构裂缝引起的质量问题越来越引起各方面的重视,是工程界研究的一个热点。
探寻、丰富并完善超长钢筋混凝土结构裂缝控制理论与方法,具有一定的学术价值和现实意义。
基于此,文章结合超长钢筋混凝土结构施工工程,就其裂缝控制施工方案的设计与实施进行介绍,供参考。
关键词:超长混凝土结构;裂缝控制;施工方案近年来,各种平面尺寸超长、超大的大型公共建筑、厂房结构、商业中心等迅速涌现,超长钢筋混凝土结构的数量越来越多。
与此同时,超长结构的开裂也成为长期困扰建筑施工和设计人员的一个棘手问题。
因此,在超长钢筋混凝土结构设计中,如何控制在结构物的设计年限里,不出现对结构物产生危害的裂缝是各国工程技术人员研究的方向。
1 工程概况某商业综合体东西方向长约120m,超长钢筋混凝土结构一般采用设置伸缩缝来消化结构伸缩变形,以达到对混凝土裂缝的控制。
但该工程取消设置伸缩缝做法,通过温度应力分析,合理布置后浇带、膨胀加强带和使用补偿收缩混凝土及加强构造等措施实现对裂缝控制。
工程主体施工完成至今已5年,项目未出现影响结构安全或使用裂缝和大面积的渗漏点,表明了该工程的混凝土超长结构设计合理和施工控制较好。
2 设计措施设计思路是“抗放兼备,以抗为主”的原则,通过温度应力分析和裂缝验算设计后召开设计专家论证会,确保设计方案的规范性、完整性、可行性,使该工程超长钢筋混凝土结构裂缝在理论上得以控制。
专家组认同不设伸缩缝原则可行,建议完善:①对结构进行温度应力分析,需特别加强外围梁柱应力分析;②屋面采用双梁结构以划分板块并结合膨胀带等措施;③与刚度较大的竖向构件连结的水平构件,应加强构造措施;④膨胀带、后浇带应取合适的膨胀剂;⑤ktv、影城板及屋面部分,应采用膨胀带做法,连续浇筑等。
最终结合专家意见主要采取以下两个措施。
2.1 楼板的应力分析及构造加强措施建立结构的整体模型,结构的合拢温度一般在20℃~25℃,使用阶段室外的最高气温设定为40℃,最低气温设定为5℃,因此,最大的温升温降分别为±20℃,将此温差按“节点温差”加于结构的外围结构及屋面层,所有楼板均设置为“膜单元”进行楼板应力分析。
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超长结构高性能混凝土早期裂缝控制实践早期开裂是混凝土工程施工中必须解决的问题。
所谓早期裂缝,是指混凝土和钢筋混凝土结构在使用荷载作用前,甚至在拆模后就出现的裂缝【1】。
在工程中要完全避免裂纹几乎是不可能的。
混凝土结构的裂缝按裂缝宽度可分为微观裂缝和宏观裂缝。
微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝,主要有骨料与水泥石结合界面上的裂缝、水泥石自身的裂缝和骨料本身的裂缝。
微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则的、不贯通的。
反之,肉眼看得见的裂缝称之为宏观裂缝,裂缝宽度一般不小于0.05mm。
宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。
混凝土结构裂缝按裂缝的深度可分为表面裂缝、浅裂缝、深裂缝和贯穿裂缝四个等级。
用h代表裂缝的深度,H代表结构的厚度,表面裂缝,h≤0.1H;浅裂缝h<0.5H;深裂缝h≥0.5H;贯穿裂缝h=H不同类型的裂缝对结构影响不同。
受拉区的粗裂纹、深裂缝和贯穿裂缝会显著降低承载力。
对承载能力影响不大,微细(宽度<0.2mm)的表面裂缝虽然对承载力影响不大,但却是影响结构使用功能、外观质量和耐久性的重要因素。
高性能混凝土已广泛用于工程实践中。
理论上,高性能混凝土具有高强度、高工作性和高耐久性,但在工程实际中,由于高性能混凝土中水泥用量大,工期限制要求的高早强,混凝土的早期裂缝问题越发严重。
裂纹不仅影响混凝土的外观质量,而且成为水进入混凝土的最便捷的通道,降低混凝土的耐久性【2】。
一些超长结构,虽然其最小尺寸不足1m,但也具有大体积混凝土结构性能,若控制不当极易发生早期开裂,对工程结构使用寿命的影响。
以下结合某工程实例,探讨超长结构高性能混凝土早期裂缝成因及控制措施。
1工程概况某工程为框架混凝土结构,基础采用承台+筏板+抗拔桩形式。
承台深度从2m到5.5m不等。
混凝土底板厚800mm;φ800抗拔桩在底板下,承台下无桩。
整个底板面积为27552.294㎡,属超长混凝土结构;底板设计采用底层钢筋为HRB400φ25@200,保护层厚度100mm,面层钢筋HRB400φ20@200,保护层厚度40mm;底板所处环境为Ⅱ-a,混凝土强度等级C40,抗渗等级P8。
2施工过程2.1工程采用的原材料本工程选用42.5普通水泥,并进行了水泥性能复试。
复试项目包括密度、比表面积、标准稠度用水量、凝结时间、安定性和胶砂强度。
复试报告结果满足GB175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》要求,合格;细骨料为中砂,细度模数2.9,级配区为Ⅱ区;粗骨料为二级配碎石,粒径范围5~16、16~25,满足JGJ52《普通混凝土用砂、石质量的检验方法标准》;粉煤灰为F类Ⅰ级,各项检测结果满足GB1596,合格;矿粉S-95级,各项检测结果满足GB/T18046,合格;减水剂为PC缓凝型,减水率、含气量、常压泌水率比、压力泌水率比和抗压强度比等指标满足GB8076《混凝土外加剂》、GB50119《混凝土外加剂应用技术规范》要求,合格。
2.2本工程的配合比根据混凝土结构设计规范中有关耐久性设计要求,本工程配合比设计应满足表1:配合比设计要求表1强度等级环境类别等级抗渗等级电通量要求拌合及捣实方法C40 1-C P8 ≤1000 C 机械振捣塌落度mm 胶结材料用量限值最大水胶比限值标准差MPa最大用量最小用量180±20 450(Kg/m3)320(Kg/m3)0.45 5.0按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000确定的配合比见表2。
每立方米混凝土用料量(kg/m3)表2水泥粉煤灰矿粉砂碎石外加剂拌合水胶材总量293 90 67 714 1079 4.5 162 450按《普通混凝土拌合物性能试验方法》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T5081-2002对混凝土性能测试,其拌合物性能、硬化后性能见表3和表4,满足设计要求。
混凝土拌合物性能测试结果表3表观密度初始塌落度初始扩展度初始含气量停放30min塌落度2420 200 525 3.0 /停放30min扩展度停放30min含气量停放60min塌落度停放60min扩展度停放60min含气量/ / 180 500 3.0泌水率压力泌水率初凝时间终凝时间/ 28 10h30min 14h30min硬化混凝土性能测试结果表4电通量(C) 抗压强度(MPa) 抗裂性抗渗等级总碱含量Kg/m3 氯离子含量%28d 56d 3d 7d 28d 56d/ 353 26.6 39.5 51.3 63.8 无裂纹P8 2.456 0.036122.3浇筑过程①保护层为控制保护层厚度,施工中底板上部钢筋支架采用HRB400φ25钢筋竖杆,水平焊接HRB400φ25钢筋,竖杆间距2m,混凝土浇筑前检查保护层厚度40~60mm;②混凝土浇筑混凝土采用泵送施工,3台泵同时开始浇筑,由一侧向另一侧平行推进,斜面分层浇筑。
③养护混凝土浇筑完成,表面收面后即铺设一层塑料薄膜、一层土工布,浇水养护时间为14d。
④后浇带设置用800mm宽后浇带将整个底板划分为24个区,最大区块为60.62m×65.2m,最小区块为29.98m×65.186m⑤施工期间环境混凝土浇筑期间,气温在20℃—27℃,风力3级。
⑥浇筑强度50m3/h2.4浇筑过程中发现的问题①商品混凝土塌落度不稳定,部分混凝土塌落度偏大,达到230mm,部分偏小,仅140mm;②浇筑过程中布料机和地泵管放置部位有部分钢筋被压低,造成混凝土保护层偏大;③施工过程中有堵管现象,中断浇筑时间1~2h。
④二次收面的时间掌握不到位;混凝土浇筑完成后收面不及时,收面较晚;⑤在养护过程中塑料薄膜覆盖不严,浇水不及时;3裂缝分析3.1裂缝分布及类型底板混凝土在浇筑后即发现微细裂缝,可判定属于非荷载作用下的早期裂缝。
3~5天后发生扩展,经过一个多月的观察,裂缝未进一步发展和扩散,也未产生新的裂缝,裂缝趋于稳定。
监理组织施工单位相关人员对底板裂缝情况进行了统一检查,按缝宽、缝深、缝长、混凝土保护层厚度等做了统计分析。
统计结果表明:混凝土裂缝达18处,在各个分区内均有裂缝分布,开裂情况较严重。
普遍呈现东西走向,垂直于结构底板长度方向,即底板温度收缩主拉应力方向。
裂缝长度在1.6~5.6m之间;宽度普遍在0.1~0.4mm之间,少部分达0.7mm,超过设计限制的最大裂缝宽度0.2mm;深度普遍在40~80mm之间,属于表面裂缝;个别裂缝深度达到140mm,属于浅裂缝;混凝土保护层厚度实测值在50~80mm 之间,超过设计值10~40mm不等。
3.2 混凝土收缩变形机理【4】混凝土的收缩变形包括干缩、塑性收缩、化学收缩、自收缩以及温度变形。
其收缩机理及影响因素如下:3.2.1塑性收缩塑性收缩是指混凝土硬化前由于表面的水分蒸发速度大于混凝土内部向外的泌水速度而发生的收缩。
塑性收缩发生在硬化前,在终凝前比较明显。
3.2.2化学收缩又称水化收缩。
指的是水泥水化过程中,水化产物的体积小于反应前水泥与水的体积之和而引起的收缩,即固相体积增加,但水泥-水体系的绝对体积减小。
影响化学收缩的因素主要有水泥的组成成分、水泥分解与水化的时间、矿物掺合料以及骨料的含量等。
3.2.3温度收缩又称冷缩。
主要是指混凝土内部温度由于水泥水化反应而升高,最后又冷却到环境温度时产生的收缩。
其大小与混凝土的热膨胀系数、混凝土内部最高的温度和降温速率等因素有关。
混凝土硬化初期,水泥水化释放出热量,致使混凝土中心温度高,表面温度低,内外形成温度梯度,造成温度变形和温度应力,内部膨胀和外部收缩相互制约,在外表混凝土中将产生很大拉应力导致混凝土出现裂缝。
3.2.4干燥收缩干燥收缩指的是混凝土停止养护后,在不饱和的空气中失去内部毛细孔水、凝胶孔水及吸附水而发生的长度或体积的减少,是一种不可逆收缩,它不同于干湿交替引起的可逆收缩。
干燥收缩主要是由于半径小于100 nm 的毛细孔失去水分而产生毛细孔压力产生的收缩。
影响干燥收缩的主要因素有:水灰比、骨料、构件的尺寸以及外部的温湿度环境等。
3.2.5自收缩自收缩是指混凝土在不与外界发生水分交换条件下,因水泥水化消耗浆体内部的水分,使自身相对湿度减少而引起的收缩。
自收缩存在于任何混凝土中,水灰比较高时,自收缩不是混凝土收缩的主要方面,然而随着混凝土水灰比的不断降低,自收缩在混凝土收缩中的权重越来越大。
自收缩的根源在于水泥硬化后未水化水泥继续水化引起绝对体积的减缩,其形成的直接原因在于无外界水源或水泥水化引起的耗水速率大于外界水的迁移速率。
高性能混凝土的水胶比低,混凝土自收缩大。
在上述各种变形中,所有的胶凝材料水化以后都存在化学减缩作用。
导致混凝土早期开裂的主要是温度变形,其次是自收缩,干缩较小【2】。
3.3 混凝土裂缝成因一般认为,当拉应力(p σ)大于抗拉强度(p f )时,混凝土开裂。
p f E εσ=p (1)或者说,当混凝土抗拉强度高到足以承受收缩应力时,混凝土就不易开裂;(1)式的另外一种变形:E f pε (2)在混凝土水化和硬化过程中,p f 和E (混凝土弹性模量)各以自己的速率增长,各种混凝土在硬化期的抗裂性不仅取决于p f ,而是取决于E f p。
当然,还取决于收缩变形( )的大小。
因此,引起混凝土早期开裂的原因不仅是收缩值大小和由混凝土水化引起的温度增高值,更确切地说,混凝土开裂是混凝土内部的湿度梯度和温度梯度【1】。
高性能混凝土选用的水泥性能上表现为早期水化快,水化热发展快;同时,施工单位和建设单位为加快工程进度,要求较高的早期强度,为了满足早期强度的需要,配合比设计中28天强度超标相当普遍;泵送混凝土施工需要较高的流动性。
因此,泵送施工的高性能混凝土的单方混凝土的水泥用量大、水灰比小,在早期不仅收缩较大,且内部结构形成的速率大于抗拉强度的增长率,E的增长比f增长快,所以高性能混凝土的早期抗裂性差。
p表面系数大的超长结构构件,虽然其中心温度不是很高,但混凝土表面水的蒸发速率大于泌水的速率,水分得不到及时补充,表面产生很大的湿度梯度和温度梯度,更加速了混凝土的早期开裂。
4早期裂缝的控制措施本工程所处环境为Ⅱ-a,设计限定的最大裂缝宽度为0.2mm。
根据专家论证意见,确定了裂缝处理措施。
对于不超过0.2mm裂缝,采用环氧树脂封闭,对于大于0.2mm的表面裂缝及浅层裂缝,采取化学压力灌浆处理。
后续混凝土板施工中采取如下措施来控制早期裂缝。
4.1按大体积混凝土组织混凝土施工大体积混凝土指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土【3】。
本工程属于超长混凝土结构,厚度800mm,虽未达到1m,但其体量足够大,必须采用相应的技术措施妥善处理混凝土表面与中心的温度差值,是大体积性的混凝土。