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浅谈建筑工程对混凝土的技术要求及控制方法

放大字体  缩小字体 发布日期:2007-06-14  来源:《建筑科学》  作者:钟惠斌
核心提示:浅谈建筑工程对混凝土的技术要求及控制方法

摘 要:随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入,混凝土在现代工程建设中占有重要地位。材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,混凝土需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。综上所述,我们应从各个方面控制混凝土质量,以确保整个工程质量,以保证企业信誉和发展。

关键词: 混凝土 裂缝 施工技术 质量控制

中图分类号:T U 5 2 8 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2007)04(c)-0113-01

1 混凝土的质量控制

  原材料的质量及其波动,对混凝土质量及施工工艺有很大影响。如水泥强度的波动,将直接影响混凝土的强度;各级石子超逊径颗粒含量的变化,导致混凝土级配的改变,并将影响新拌混凝土的和易性,骨料含水量的变化,对混凝土的水灰比影响极大。

  为了保证混凝土的质量,在生产过程中,一定要对混凝土的原材料进行质量检验,全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质,超过规范规定的范围内,则会妨碍水泥水化,降低混凝土的强度,削弱骨料与水泥石的粘结,能与水泥的水化产物进行化学反应,并产生有害的膨胀的物质。如果粘土、淤泥在砂中超过3%,碎石、卵石中超过2%,则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层,妨碍集料与水泥石的粘结。它们或者以松散的颗粒出现,大大地增加了需水量。如使用有机杂质的沼泽水,海水等拌制混凝土,则会在混凝土表面形成盐霜。对混凝土集料来说,影响配合比组成变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率,含泥量的变化和石子含粉量的影响。

2 混凝土裂缝的成因

  混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多,有时多种因素互相影响,混凝土裂缝的种类产生的原因,常见有几种:

2.1 温度变化引起的裂缝

  混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要牲是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有:年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

2.2 地基变形引起的裂缝

  由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有:地质勘察精度不够、试验资料不准;地基地质差异太大;结构荷载差异太大;结构基础类型差别太大;地在冻胀;桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不均匀沉降。

2.3 设计原因

  (1)设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。(2)设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(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缝(如墙板、楼板)。( 4 ) 设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。(5)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大, 对收缩不利。

2.4 钢筋锈蚀引起的裂缝

  要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

3 混凝土的裂缝技术处理

  混凝土的裂缝是不可避免的,其微观裂缝是本身物理力学性质决定的,但它的有害程度是可以控制的,有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致,但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求,最严格的允许裂缝宽度为0.1mm.近年来,许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm.当结构所处的环境正常,保护层厚度满足设计要求,无侵蚀介质,钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm;在湿气及土中为0.3mm;在海水及干湿交替中为0.15mm.沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高,必须处理。下面介绍两种方法

3.1 表面处理法

  包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。

3.2 填充法

  用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

4 裂缝的防护措施

  为了防止裂缝, 可以从以下几方面考虑。

4.1 控制温度

  (1) 采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(4) 在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;(5) 规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。

4.2 改善约束条件

  (1)合理地分缝分块;(2)避免基础过大起伏;(3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;

4.3 混凝土的早期养护

  (1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。(2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。(3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。

4.4 材料选择和混凝土配合比设计方面

  (1)根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。(2)选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。(3)积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显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)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。(5)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、操作水平、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、石原材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。

5 结语

  总之,了解混凝土裂缝产生的原因,就可以通过加强施工管理,改进施工工艺,改善材料性质等方法,有效地控制裂缝的产生和发展,保证工程施工质量。

 
 
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