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范文一:建筑工程技术毕业论文[1] 投稿:孙馏馐

广西高等教育2010届毕业论文

题目:其防治钢筋混凝土结构裂缝分析及

学 号:20104199607181032

姓 名:钟佩兴

学历层次:专科

专 业:建筑工程技术

班 级:2010级

指导老师:

完成日期:

摘 要

混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。

开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。在实际工程中, 往往是各种因素多重作用引起混凝土开裂。宽度小于或等于0.05mm的裂缝通常对使用无大的危害, 叫做无害裂缝, 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命。施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝, 或减少裂缝的数量和宽度, 特别是避免出现有害裂缝。国内外对裂缝宽度都有相应的规定, 如我国的CCES 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》, 对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替和冻融环境下的一般构件为0.2mm;水中和土中环境下为0.3mm。混凝土由于各种收缩引起的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。

关键词:混凝土裂缝; 温度裂缝;收缩裂缝;混凝土结构受力裂缝

目 录

摘 要 ......................................................................................................... I

一、混凝土裂缝的类型及成因 ....................................................................... 1

(一)混凝土因自身特性产生裂缝 ........................ 错误!未定义书签。

(二)化学反应引起的裂缝 ....................................................................... 4

(三)混凝土结构受力裂缝 ....................................................................... 4

(四)施工工艺及流程造成的裂缝........................................................... 5

二、混凝土裂缝的预防措施 ........................................................................... 6

(一)严格控制混凝土施工配合比 ........................................................... 6

(二)严格控制混凝土的温度应力 ........................................................... 6

(三)做好裂缝计算 ................................................................................... 6

(四)做好混凝土的浇筑和振捣………………………………………...6

(五)做好后浇带的施工………………………………………………...7

三、混凝土裂缝的处理措施 ........................................................................... 7

(一)表面修补法 ....................................................................................... 7

(二)灌浆、嵌缝封堵法 ........................................................................... 7

(三)结构加固法 ....................................................................................... 7

(四)混凝土置换法……………………………………………………...7

(五)电化学护法………………………………………………………...7

(六)仿生自愈合法……………………………………………………...8

四、结束语 ....................................................................................................... 8

致 谢 ................................................................................................................. 9

参考文献 ......................................................................................................... 10

对混凝土裂缝的研究

一 、 混凝土裂缝的类型及成因

造成混凝土裂缝的原因是多方面的,一般而言,可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。

(一) 混凝土因自身特性产生裂缝

1.收缩裂缝 收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水份的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水份,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。见表1

表1 混凝土体积变化分类

如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。

(1) 干燥收缩 由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度) ;外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

(2) 水化收缩 水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。

(3) 混凝土自身收缩 所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。

(4) 干湿引发的体积变化 硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度) 、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。

2.温度裂缝 温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀

冷缩效应而引起混凝土开裂的。但这其中可分为二类。

一类为由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中,出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期,其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热,在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快,因而在混凝土表面和内部形成一个温度梯度,产生温差,从而产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm,但若施工过程中控制不当,温差过大,有时局部也会超过0.3mm。此类裂缝有贯穿的,也有不贯穿的。对于对大体积混凝土,温升引起的膨胀是极其危险的。由于混凝土体积大,聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度就显著升高;而混凝土表面散热较快,这样便形成较大的内表温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。同时,随着水化反应的减弱,混凝土将逐渐降温,这个降温过程则会引起混凝土的收缩变形;加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形,当它们受到地基和结构边界的约束,会产生较大的收缩应力(拉应力) ,当该收缩应力超过混凝土抗拉应力时,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。

另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的,而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化,通过热胀冷缩效应,对与其相关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就开裂。此类裂缝出现的时间较晚,一般在混凝土硬化后1~2年出现,一旦出现通常是贯穿的,宽度一般≤0.3mm,但个别局位也会超过0.3mm。例如,在建筑物的东西两端墙角混凝土楼板处,由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射,温度升高,产生膨胀,从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力,其合力为45º方向,若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时,则在墙角处的混凝土楼板会在与外界45º拉应力合力方向相正交的方向产生45º的斜裂缝。由于对混凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关,因而,这里对这一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。

影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。

3.沉陷(塑性) 收缩裂缝的成因 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混摄土刚刚终凝而强度度小时.受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快.造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相

对湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软.或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致,特别是在冬季,摸板支撑在冻土上.冻土化冻后产生不均匀沉障,致使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关.一般沿与地面垂直或呈3Oº一45º方向发展, 较大的沉陷裂缝.往往有一定的错位.裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(二)化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池) 的反应过程。决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。cl¯ 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯ 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯ 时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。裂缝出现后,外面的水、气(氧) 可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。

(三) 混凝土结构受力裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%—40% 的设计荷载, 就可能出现裂缝, 肉眼一般不能察觉, 而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中, 分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2—0.3nun对那些宽度超过

规范规定的裂缝, 以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析, 慎重处理。

(四) 施工工艺及流程造成的裂缝

1.施工不当造成的裂缝 混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。

2.在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响 振捣时间过短,或振捣不到位,混凝土都无法达到密实状态;而如果振捣时间过长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。

3.模板、垫层过于干燥 模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

4.抹干压光造成的裂缝 过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

5.养护不当造成的裂缝 过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素,一般情况下,在混凝土初凝时,需开始养护。养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润,养护时间应在7 天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著,将直接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间,更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。

6.后浇带施工不慎而造成的裂缝 为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力, 规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝:板的后浇带不支模板.造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

7.砼的弹性变形及支座处的负弯矩 施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

二、 混凝土裂缝的预防措施

设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整,并且能够得到改善甚至于做到完全避免;而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是混凝土本身固有的特性,我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因

素, 才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制, 尽量做到按设计和施工规范进行操作, 如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。

(一)严格控制混凝土施工配合比

根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

(二)严格控制混凝土的温度应力

温度应力是产生温度裂缝的根本原因,一般将内外温差控制在20~25 ℃范围内时,不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下,尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;尽量降低混凝土的入模温度,规范要求混凝土的浇筑温度不宜超过28 ℃,故在气温较高时,可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置,采用低温水或冰水拌制混凝土。

(三)做好裂缝计算

设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外,还应考虑现场的实际施工状况,对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算,同时选择合理的混凝土强度等级和配筋,如对楼板配筋改成细密型的,采用上下双层双向配筋,在柱支座处增加钢筋网片等等。

(四)做好混凝土的浇筑和振捣

在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片;承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后,要及时进行养护,包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下,擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值,合理进行材料堆放。

(五)做好后浇带的施工

施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案。杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。

三 、 混凝土裂缝的处理措施

(一)表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法.它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料.在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

(二)灌浆、嵌缝封堵珐

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补.它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中.胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法.它通常是沿裂缝凿槽.在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以迭到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

(三)结构加固法

当裂缝影影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积.在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

(四)混凝土置换法

混凝土置换珐是处理混凝土严重损坏的一种有效方法.此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

(五)电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护珐、氯盐提取法、缄性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

(六)仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝娃理方法它模仿生物组织对受刨伤部位自动分泌某种物质.而使刨刨伤部位得到愈合的机能.在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含拈结剂的液芯纤维或胶囊)。在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分秘出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

四、 结束语

混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。因此《, 混凝土泵送施工技术规程》J GJ / T10 - 95 、《混凝土质量控制标准》GB50164 - 92 、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 - 2002 等标准与规范中都对其有详细而严格的要求。我们必须高度重视,在工程实践中以预防控制为主,若结构出现裂缝要认真分析原因,并采取相应的措施加以妥善处理。

致 谢

在本次论文的撰写中,得到了马俊文老师的精心指导,使我在总结学业及撰写论文方面都有了很好的帮助;在此,对马俊文老师表示诚挚的感谢以及真心的

祝福.

同时感谢所有教育过我们的专业老师,是我们在不断成长的源泉也是我们完成学业的根本。另外还要感谢我的同学和朋友们对我的帮助和指导。

最后,感谢所有关心和支持我的同学们和老师们!

参考文献

[1] 江传良,冼巧玲.钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治[J].科学技术与工程,2006,(01).

[2] 耿欧.现浇钢筋混凝土板裂缝原因分析及防治措施 [J].东南大学学报.(9):44-45 [3] 霍载武,郑建伟.钢筋砼梁板的裂缝防止与处理[J].西部探矿工程, 2005,(8).

[4] 李斌.混凝土裂缝的预防与处理[J].攀枝花学院学报.2005,(12):89-90 [5] 冯乃谦等.混凝土结构的裂缝与对策[M],北京:机械工业出版 社,2006。

[6] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M],北京:中国建筑工业出版社, 1997。

范文二:建筑工程技术毕业论文 投稿:孙剷剸

毕 业 论 文

题 目:论混凝土配合比试验研究

系 部:

专 业: 建筑工程技术

班 级:

姓 名:

学 号:

指导教师:

年 月 日

目 录

摘 要 .......................................................................................................................... III 引 言 .......................................................................................................................... IV 1混凝土配合比简介 ............................................................................................... 1

1.1混凝土配合比设计依据.......................................................................................... 1

1.2选用合适的材料...................................................................................................... 3

1.2.1水泥................................................................................................................... 3

1.2.2粗骨料............................................................................................................... 4

1.2.3细骨料............................................................................................................... 6

1.2.4粉煤灰............................................................................................................... 8

1.2.5混凝土外加剂................................................................................................... 8

1.3配合比设计的基本要求.......................................................................................... 9

1.3.1配合比设计前的准备工作............................................................................... 9

1.4配合比设计的基本步骤.......................................................................................... 9

1.4.1初步计算配合比............................................................................................... 9

1.4.2基本配合比..................................................................................................... 10

1.4.3试验室配合比................................................................................................. 11

1.4.4施工配合比..................................................................................................... 11

1.5生产配合比的调整及施工中的控制.................................................................... 12

1.6混凝土的运输........................................................................................................ 12

1.7混凝土的浇筑........................................................................................................ 13

1.7.1一般要求......................................................................................................... 13

1.7.2墩台混凝土的浇筑......................................................................................... 15 2混凝土配合比试配的调整 ............................................................................... 18

2.1混凝土配合比试配前的调整................................................................................ 18

2.2混凝土配合比试配后的调整................................................................................ 18 3混凝土的成型于养护 ........................................................................................ 18

3.1混凝土试块制作.................................................................................................... 19

3.1.1目的与适用范围............................................................................................. 19

3.1.2仪具与材料..................................................................................................... 19

3.1.3材料要求......................................................................................................... 19

3.1.4试验步骤......................................................................................................... 20

3.2养护........................................................................................................................ 20

3.2.1设计依据......................................................................................................... 20

3.2.2简易混凝土标准养护室设计的共点............................................................. 20

3.2.3混凝土标准养护室升温设施......................................................................... 21

3.2.4混凝土标准养护室降温设施......................................................................... 21 4混凝土的抗压试验 ............................................................................................. 22

4.1实验步骤................................................................................................................ 23

4.2实验结果................................................................................................................ 23

4.3实验报告................................................................................................................ 23 5结 论 ...................................................................................................................... 24 谢 词 .......................................................................................................................... 25 参考文献 ................................................................................................................... 26

摘 要

提出了混凝土配合比设计的基本原则,详细地阐述了混凝土配合比设计的步骤,并指出了混凝土配合比设计设计中应注意的问题,从而设计出最佳混凝土配合比,针对预拌混凝土确定混凝土配比时“重设计、轻试配”的现状,结合配合比设计的条件要素,从混凝土配合比设计、试配、调整三个方面,阐述混凝土配合比设计的全过程,突出强调了试配应注意的问题和重要性,进一步明确混凝土配合比设计是在经验、理论指导下的实践性过程。

关键词:混凝土;设计;试配;调整;混凝土配合比设计;基本原则.

引 言

配合比设计是实现预拌混凝土性能的一个重要过程,也是保证预拌混凝土质量的重要环节。施工配合比是以实验配合比为基础而确定的,普通混凝土的实验室配合比设计是确定了相应混凝土的施工配制强度后,按照《普通混凝土配合比设计规程》的方法和要求进行设计确定。

混凝土配合设计要满足强度结构设计的等级要求,施工的和易性,耐久性和经济性。

混凝土随着材料科学的不断发展,其用途也越来越广泛,已到了跨行业、跨学科、互相渗透的非常广泛的领域。混凝土只所以在土木工程中得到广泛的应用,是因为它的材料来源比较广泛,有较高的强度和耐久性等许多独特的技术性能。

1混凝土配合比简介

混凝土是由水泥、细骨料砂子、粗骨料石子及水等构成,混凝土中各种材料之间的比例关系称为混凝土的配合比。混凝土配合比是决定混凝土强度的一项重要技术指标,需要具体的设计试配等工作才能确定合适的混凝土配合比应用到工程当中去。

1.1混凝土配合比设计依据

1.混凝土的配合比,应以质量比计,并应通过设计和试配选定。试配时应使用施工实际采用的材料,配制的混凝土拌和物应满足和易性、凝结速度等施工技术条件,制成的混凝土应符合强度、耐久性(抗冻、抗渗、抗侵蚀)等质量要求。普通混凝土的配合比,可参照现行《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55),通过试配定。混凝土的试配强度,应根据设计强度等级,考虑施工条件的差异和变化以及材料质量可能 的波动。对于有特殊要求的混凝土的配合比设计(包括抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土),亦可参照上述规程经过试配确定。在施工过程中,应及时积累资料,为合理调整凝土配合比提供依据。配制混凝土时,应根据结构情况和施工条件确定混凝土拌和物的坍落度,浇筑时的坍落度可按表1.1.1选用。

表1.1.1混凝土浇筑入模时的坍落度

注:(1)水下混凝土、泵送混凝土的坍落度,另见本规范有关章节的规定;

(2)用人工捣实时,坍落度宜增加20~30m。当工程需要获得较大的坍落度时,可在不改变混凝土的水灰比,不影响混凝土的质量的情况下,适当掺加外加剂。

混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合表1.1.2的规定。

表1.1.2混凝土的最大水灰比和最小水泥用量

注:(1)本表中的水灰比,系指水与水泥(包括外掺混合材料)用量的比值。

(2)本表中的最小水泥用量,包括外掺混合材料。当采用人工捣实混凝土时,水泥用量应增加25kg/m3。当掺用外加剂且能有效地改善混凝土的和易性时,水泥用量可减少25kg/m3。

(3)严寒地区系指冷月份平均气温≤-10℃且日平均温度在≤5℃的天数≥145d的地区。

(4)混凝土的大水泥用量(包括代替部分水泥的混合材料)不宜超过500kg/m3,大体积混凝土不宜超过350kg/m3。

(5)在混凝土中掺人外加剂时,除应符合1.2.5条的规定外,还应符合下列规定: ①在钢筋混凝土中不得掺用氯化钙、氯化钠等氯盐。

②位于温暖或严寒地区、无侵蚀性物质影响及与土直接接触的钢筋混凝土构件,混凝土中的氯离子含量不宜超过水泥用量的0.30%;位于严寒和海水区域、受侵蚀环境和使用除冰盐的桥涵,氯离子含量不宜超过水泥用量的0.5%。从各种组成材料引入的氯离子含量(折合氯盐含量)如大于上述数值时,应采取有效的防锈措施(如掺入阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实性等)。当采用洁净水和无氯骨料时,氯离子含量可主要以外加剂或混合材料的氯离子含量控制。

③无筋混凝土的氯化钙或氯化钠掺量,以干质量计,不得超过水泥用量的3%。

④掺人加气剂的混凝土的含气量宜为3.5%~5.5%。

⑤对由外加剂带人混凝土的碱含量应进行控制。每立方米混凝土的总含碱量,对—般桥涵不宜大于3.0kg/m3,对特殊大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m3;当处于受严重侵蚀的环境,不得使用有碱活性反应的骨料。

⑥粉煤灰、火山灰及粒化高炉矿渣等混合材料作为水泥代替材料或混凝土拌和物的填充

材料掺于硅酸盐水泥、普通水泥或其他水泥配制的混凝土拌和物中时,其掺量应通过试验确定,用于代替部分水泥时的掺量不应大于现行国家标准《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰 硅酸盐水泥》(GBl344)的规定。

(6)泵送昆凝土的配合比宜符合下列规定:

①通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%,砂率宜控制在40%~50%。

②小水泥用量280~300kg/m3(输送管径100~150mm)。

③混凝土拌和物的坍落度宜为80~180mm。

④宜掺用适量的外加剂或混合材料。

(7)通过设计和试配确定配合比后,填写试配报告单,提交施工监理或有关方面批准。混凝土配合比使用过程中,应根据混凝土质量的动态信息,及时进行调整、报批

1.2选用合适的材料

1.2.1水泥

水泥是决定混凝土成本的主要材料,同时又起到粘结、填充等重要作用,所以水泥的选用格外重要。水泥的选用主要是考虑到水泥的品种和强度等级。水泥的品种繁多。选择水泥应根据工程的特点和所处的环境气候条件等因素进行分析,并考虑当地水泥的供应情况作出选择。其中以硅酸盐系列水泥生产量最大、应用最为广泛。

1.选用水泥时,应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响。

2.选用水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好和节约水泥为原则。

3.水泥应符合现行国家标准,并附有制造厂的水泥品质试验报告等合格证明文件。水泥进场后,应按其品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况分批进行检查验收。对所用水泥应进行复查试验。为快速鉴定水泥的现有强度,也可用促凝压蒸法进行复验。

4.袋装水泥在运输和储存时应防止受潮,堆垛高度不宜超过10袋。不同强度等级、品种和出厂日期的水泥应分别堆放。

5.散装水泥的储存,应尽可能采用水泥罐或散装水泥仓库。

6.水泥如受潮或存放时间超过3个月,应重新取样检验,并按其复验结果使

用。

1.2.2粗骨料

粗骨料是指粒径大于4.755mm的岩石颗粒。人工破碎而形成的石子成为碎石。天然形成的石子称为卵石。施工中一般采用碎石,粒径5~25mm,含泥量不大于1时选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温。桥涵混凝土的粗骨料,应采用坚硬的卵石或碎石,应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况,分批进行检验,机械集中生产时,每批不宜超过400m3;人工分散生产时,每批不宜超过200m3。粗骨料的试验可按现行《公路工程集料试验规程》(JTJ058)执行。混凝土用的粗骨料,其最大粒径不得超过构件截面最小尺寸的1/4,且不得超过钢筋最小净间距的3/4。对混凝土的实心板,粗料的最大粒径不宜超过板厚的1/3,且不得超过40mm。

粗骨料的颗粒级配,可采用连续级配或连续级配与单粒级配合使用。在特殊情况下,通过试验证明混凝土无离析现象时,也可采用单粒级。

粗骨料大粒径应按混凝土结构情况及施工方法选取,但最大粒径不得超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4;在两层或多层密布钢筋结构中,不得超过钢筋最小净距的1/2,同时最大粒径不得超过100mm。用混凝土泵运送混凝土时的粗骨料最大粒径,除应符合规定外,对碎石不宜超过输送管径的1/3;对于卵石不宜超过输送管径的1/2.5,同时应符合混凝土泵制造厂的规定。粗骨料的技术要求及有害物质含量的规定见表1.2.2-3及表1.2.2-4

表1.2.2-3粗集料的技术要求

注:(1)混凝土强度等级为C60及以上时应进行岩石抗压强度检验,其他情况下,如有必

要时也可进行岩石的抗压强度检验。岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比对于大于或等于C30的混凝土,不应小于2,其他不应小于1.5,且火成岩强度不宜低于80MPa,变质岩不宜低于60MPa,水成岩不宜低于30MPa。岩石的抗压强度试验可按现行《公路工程石料试验规程》(JTJ054)执行。

(2)混凝土强度在 C10及以下时,针片状颗粒最含量可为40%。

表1.2.2-4碎石或卵石中的有害物质含量

注:如含有颗粒硫酸盐或硫化物,则要进行混凝土耐久性试验,确认能满足要求时方能用。

混凝土结构物处于表1.2.2-5所列条件下时,应对碎石或卵石进行坚固性试验,试验结果应符合表内的规定。

表1.2.2-5碎石或卵石的坚固性试验

注:有抗冻、抗渗要求的混凝土用硫酸钠法进行坚固性试验不合格时,可再进行直接冻融试验。

施工前应对所用的碎石或卵石进行碱活性检验,在条件许可时尽量避免采用有碱活性反应的骨料,或采取必要的措施。具体试验方法可参照现行《公路工程集料试验规程》(JTJ058)进行。骨料在生产、采集、运输与储存过程中,严禁混入影响混凝土性能的有害物质。骨料

应按品种规格分别堆放,不得混杂。在装卸及存储时,应采取措施,使骨料颗粒级配均匀,并保持洁净。1.2.2-5拌和用水拌制混凝土用的水,应符合下列要求:

①水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等。计超过水的质量0.27mg/cm3水不得使用。

②不得用海水拌制混凝土。

③供饮用的水,一般能满足上述条件,使用时可不经试验。

1.2.3细骨料

1.细骨料是指粒径小于4.75mm的岩石颗粒,通常称为砂。施工中一般采用中砂,山砂 (45%)+人工砂(55%),平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5,选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。桥涵混凝土的细骨料,应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂,河砂不易得到时,也可用山砂或用硬质岩石加工的机制砂。细骨料不宜采用海砂,不得不采用海砂时,其氯离子的含量对于钢筋混凝土应符合规定。细骨料的试验可按现行《公路工程集料试验规程》(JTJ058)执行。

砂的筛分应符合下列规定: 砂的分类见表1.2.3-1。

表1.2.3-1砂的分类

注:细度模数主要反映全部颗粒的粗细程度,不完全反映颗粒的级配情况,混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况。

2.砂的级配应符合表1.2.3-2中任何一个级配区所规定的级配范围。

表1.2.3-2砂的分区及级配范围

(1)表中除5mm、0.63mm、0.16mm筛孔外,其余各筛孔累计筛余允许超出分界线,但其总量不得大于5%。

(2)I区砂宜提高砂率以配低流动性混凝土;Ⅱ区砂宜优先选用以配不同等级的混凝土;Ⅲ区砂宜适当降低砂率以保证混凝土的强度。

(3)对于高强泵送混凝土用砂宜选用中砂,细度模数为2.9~2.6。2.5mm 筛孔的累计筛余量不得大于15%,0.315mm筛孔的累计筛余量宜在85%~92%范围内。

当对河砂、海砂或机制砂的坚固性有怀疑时,应用硫酸钠进行坚固性试验,试验时循环5次,砂的总质量损失应符合表1.2.3-3的规定。

砂中杂质的含量应通过试验测定,其最含量不宜超过表1.2.3-4的规定。

表1.2.3-3砂的坚固性指标

注:(1)寒冷地区系指最冷月份的月平均温度为 0~-10℃且日平均温度≤5℃的天数不超过145d的地区;

(2)对同一产源的砂,在类似的气候条件下使用已有可靠经验时,可不做坚固性检验; (3)对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土用砂,或有腐蚀介质作用或经常处于水位变化区的地下结 构混凝土用砂,其循环后的质量损失率应小于8%。

表1.2.3-4砂中杂质的最大含量

注:(1)对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土用砂,总含泥量应不大于3%,其中泥块含量应不大于1.0%,云母含量不应超过1%;

(2)对有机质含量进行复核时,用原状砂配制的水泥砂浆抗压强度不低于用洗除有机质的砂所配制的砂浆的95%时为合格;

(3)砂中如含有颗粒状的硫酸盐或硫化物,则要进行混凝土耐久性试验,满足要求时方能使用;

(4)杂质含量均按质量计。

1.2.4粉煤灰

由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在10以内,采用外掺法,即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。 1.2.5混凝土外加剂

混凝土外加剂可分为四类:改善混凝土拌合物流变性的外加剂。如减水剂、引气剂;调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。如缓凝剂;改善混凝土耐久性的外加剂。如引气剂;改善混凝土其它性能的外加剂,如膨胀剂。

1、外加剂应根据外加剂的特点,结合使用目的,通过技术、经济比较来确定外加剂的使用品种。如果使用一种以上的外加剂,必须经过配比设计,并按要求加入到混凝土拌和物中。在外加剂的品种确定后,掺量应根据使用要求、施工条件、混凝土原材料的变化进行调整。

2、所采用的外加剂,必须是经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品,其质量应符合现行《混凝土外加剂》(GB8076)的规定,使用前应复验其效果,使用时应符合产品说明及本规范关 于混凝土配合比、拌制、浇筑等各项规定以

及外加剂标准中的有关规定。有关混凝土外加剂现场复试检测项目及标准见附录F-2。不同品种的外加剂应分别存储,做好标记,在运输与存储时不得混入杂物和遭受污染。

1.3配合比设计的基本要求

1.要满足混凝土结构设计及施工要求的强度等级和混凝土配制强度。 2.要使混凝土拌合物具有足够的坍落度、良好的和易性、可塑性、不易产生离析现象。

3.要满足工程使用环境及气候条件所要求的抗渗、抗冻、耐腐蚀等耐久性。 1.3.1配合比设计前的准备工作

1.掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求,重点是各种强度和耐久性要求及结构件截面的大小、钢筋布置的疏密,以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数。

2.了解是否有特殊性能要求,便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大。 3.了解施工工艺,如输送、浇筑的措施,使用机械化的程度,主要是对工作性和凝结时间的要求,便于选用外加剂及其掺量。

4.了解所能采购到的材料品种、质量和供应能力。 1.4配合比设计的基本步骤 1.4.1初步计算配合比 1.确定混凝土的配制强度

fcu.ofcu.k1.645

2.确定水灰比

W

afce

fcu.oabfce

3.确定水泥用量

MCO

Mwo

W

4.计算砂率

5.确定砂石用量

MMgoMwo0.011

sMsoMgo100%

so

1.4.2基本配合比

1.检验调整动作性 2.试拌材料总量

拌制混凝土配料时,各种衡器应保持准确。对骨料的含水率应经常进行检测,雨天施工应增加测定次数,据以调整骨料和水的用量。配料数量的允许偏差(以质量计)见表1.4.2-1。

表1.4.2-1配料数量允许偏差

放人拌和机内的第一盘混凝土材料应含有适量的水泥、砂和水,以覆盖拌和筒的内壁而不降低拌和物所需的含浆量。每一工作班正式称量前,应对计量设备进行重点校核。计量器具应定期检定,经大修、中修或迁移至新的地点后,也应进行检定。混凝土应使用机械搅拌,零星工程的塑性混凝土也可用人工拌和。用机械搅拌时,自全部材料装入搅拌筒至开始出料的最短搅拌时间应按设备出厂说明书的规定,并经试验确定,且不得低于表1.4.2-2的规定。

表1.4.2-2混凝土最短搅拌时间

注:(1)搅拌细砂混凝土或掺有外加剂的混凝土时,搅拌时间应适当延长1~2min;

(2)外加剂应先调成适当浓度的溶液再掺人;

(3)搅拌机装料数量(装入粗骨料、细骨料、水泥等松体积的总数)不应大于搅拌机标定容量的110%;

(4)搅拌时间不宜过长,每一工作班至少应抽查两次; (5)表列时间为从搅拌加水算起;

(6)当采用其他形式的搅拌设备时,搅拌的最短时间应按设备说明书的规定或经试验确定。

1.4.3试验室配合比

1.根据基准配合比和水灰比,配制一组混凝土试件。 2.检验混凝土拌合物的性能

3.确定水灰比,并重新计算水泥和砂石用量。 1.4.4施工配合比

1.测定现场砂石料的实际含水率

2.将砂石中含水量扣除,并相应的增加砂石料的称量纸。

(1)对于在施工现场集中搅拌的混凝土,应检查混凝土拌和物的均匀性。 ①混凝土拌和物应拌和均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。 ②混凝土拌和物均匀性的检测方法应按现行国家标准《混凝土搅拌机技术条件》(GB9142)的规定进行。

(2)检查混凝土拌和物均匀性时,应在搅拌机的卸料过程中,从卸料流的1/4至3/4之间部位,采取试样,进行试验,其检测结果应符合下列规定:

①混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于0.8%; ②单位体积混凝土中粗骨料含量两次测值的相对误差不应大于5%。 (3)混凝土搅拌完毕后,应按下列要求检测混凝土拌和物的各项性能: ①混凝土拌和物的坍落度,应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测,每一工作班或每一单元结构物不应少于两次。评定时应以浇筑地点的测值为准。如混凝土拌和物从搅拌机出料起至浇筑入模的时间不超过15min时,其坍落度可仅在搅拌地点取样检测。

②根据需要还应检测混凝土拌和物的其他质量指标并应符合本章的其他规定掺用高效减水剂或速凝剂且混凝土运距较远时,可运至浇筑地点再掺人重拌。

1.5生产配合比的调整及施工中的控制

1.严格控制混凝土施工时的用水量;

2.调整生产配合比时,应准确测量生产现场砂、石的实际含水量; 3.砂、石材料应准确计量 1.6混凝土的运输

1.混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要,使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。当混凝土拌和物运距较近时,可采用无搅拌器的运输工具运输;当运距较远时,宜采用搅拌运输车运输。运输时间不宜超过表1.6.1的规定。

表1.6.1混凝土拌和物运输时间限制

注:Ⅰ当运距较远时,可用搅拌运输车运干拌料到浇筑地点后再加水搅拌;

Ⅱ掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时,应通过试验查明所配制混凝土的凝结时间后,确定运输时间限制;

Ⅲ表列时间系指从加水搅拌至人模时间。

(1)用无搅拌运输工具运送混凝土时,应采用不漏浆、不吸水、有顶盖且能直接将混凝土倾人浇筑位置的盛器。

(2)采用泵送混凝土应符合下列规定:

①混凝土的供应必须保证输送混凝土的泵能连续工作。

②输送管线宜直,转弯宜缓,接头应严密,如管道向下倾斜,应防止混入空气,产生阻塞。

③泵送前应先用适量的、与混凝土内成分相同的水泥浆润滑输送管内壁。混凝土出现离析现象时,应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土,泵送间歇时间不宜超过15min。

(3)在泵送过程中,受料斗内应具有足够的混凝土,以防止吸人空气产生阻塞。 (4)用带式运输机运送混凝土时,应符合下列规定:

①传送带的倾斜度不应超过表1.6.4的规定。

②混凝土卸于传送带上和由传送带卸下时,应通过漏斗等设施,保持垂直下料。 ③传送带上应设置刮刀等清理设备。 ④传送带运转速度不应超过1.2m/s。

(5)做配合比设计时,应考虑有2%~3%的砂浆损失。

表1.6.4传送带最大倾斜角度

(6)用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时,途中应以2~4r/min的慢速进行搅动,混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的2/3。

(7)混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时,应进行第二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水,确有必要时,可同时加水和水泥以保持其原水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求,则不得使用。

1.7混凝土的浇筑 1.7.1一般要求

1.浇筑混凝土前,应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并做好记录,符合设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。模板如有缝隙,应填塞严密,模板内面应涂刷脱模剂。浇筑混凝土前,应检查混凝土的均匀性和坍落度。

2.自高处向模板内倾卸混凝土时,为防止混凝土离析,应符合下列规定: (1)从高处直接倾卸时,其自由倾落高度不宜超过2m,以不发生离析为度。 (2)当倾落高度超过2m时,应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落;倾落高度超过l0rn时,应设置减速装置。

(3)在串筒出料口下面,混凝土堆积高度不宜超过1m。

3.混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。上下层同时浇筑时,上层与下层前后浇筑距离应保持1.5m以上。在倾斜面上浇筑凝土时,应从低处开始逐层扩展升高,保持水平分

层。混凝土分层浇筑厚度不宜超过表1.7.1-1的规定。

表1.7.1-1混凝土分层浇筑厚度

注:表列规定可根据结构物和振动器型号等情况适当调整。

4.浇筑混凝土时,除少量塑性混凝土可用人工捣实外,宜采用振动器振实。用振动器振捣时,应符合下列规定:

(1)使用插入式振动器时,

移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模应保持50~l00mm的距离;插入下层混凝土50~l00mm;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

(2)表面振动器的移位间距,应以使振动器平板能覆盖已振实部分l00mm左右为宜。

(3)附着式振动器的布置距离,应根据构造物形状及振动器性能等情况并通过试验确定。

(4)对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。

5.混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。混凝土的运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过表1.7.1-2的规定。当需要超过时应预留施工缝。

表1.7.1-2混凝土的运输、浇筑及间歇的全部允许时间(min)

注:当混凝土中掺有促凝或缓凝剂时,其允许时间应根据试验结果确定。

6.施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定,宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位,并应按下列要求进行处理:

(1)应凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和松弱层,但凿除时,处理层混凝土须达到下列强度:

①用水冲洗凿毛时,须达到0.5MPa; ②用人工凿除时,须达到2.5MPa; ③用风动机凿毛时,须达到10MPa。

(2)经凿毛处理的混凝土面,应用水冲洗干净,在浇筑次层混凝土前,对垂直施工缝宜刷一层 水泥净浆,对水平缝宜铺一层厚为10~20mm的1∶2的水泥砂浆。

(3)重要部位及有防震要求的混凝土结构或钢筋稀疏的钢筋混凝土结构,应在施工缝处补插锚固钢筋或石榫;有抗渗要求的施工缝宜做成凹形、凸形或设置止水带。

(4)施工缝为斜面时应浇筑成或凿成台阶状。

(5)施工缝处理后,须待处理层混凝土达到一定强度后才能继续浇筑混凝土。需要达到的强度,一般最低为1.2MPa,当结构物为钢筋混凝土时,不得低于2.5MPa。

7.在浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,须在不扰动已浇筑混凝土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时,应查明原因,采取措施,减少泌水。

8.结构混凝土浇筑完成后,对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平,待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。当裸露面面积较大或气候不良时,应加盖防护,但在开始养生前,覆盖物不得接触混凝土面。

9.浇筑混凝土期间,应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况,当发现有松动、变形、移位时,应及时处理。

10.浇筑混凝土时,应填写混凝土施工记录。 1.7.2墩台混凝土的浇筑

1.对墩台基底的处理,除应符合天然地基的有关规定外,尚应符合下列规定: (1)基底为非粘性土或干土时,应将其润湿。

(2)基面为岩石时,应加以润湿,铺一层厚20~30mm 的水泥砂浆,然后于水泥砂浆凝结前浇筑第一层混凝土。

2.一般墩台及基础混凝土,应在整个平截面范围内水平分层进行浇筑。

3.较大体积的混凝土墩台及其基础,在混凝土中埋放石块时应符合下列规定:

(1)可埋放厚度不小于150mm的石块,埋放石块的数量不宜超过混凝土结构体积的25%。

(2)应选用无裂纹、无夹层且未被烧过的、具有抗冻性能的石块。

(3)石块的抗压强度不应低于30MPa及混凝土的强度。

(4)石块应清洗干净,应在捣实的混凝土中埋人一半左右。

(5)石块应分布均匀,净距不小于l00mm,距结构侧面和顶面的净距不小于150mm,石块不得接触钢筋和预埋件。

(6)受拉区混凝土或当气温低于0℃时,不得埋放石块。

4.采用滑升模板浇筑墩台混凝土时,应符合下列规定:

(1)宜采用低流动度或半干硬性混凝土。

(2)浇筑应分层分段进行,各段应浇筑到距模板上口不小于10~150mm的位置为止。若为排柱式墩台,各立柱应保持进度一致。

(3)应采用插入式振动器振捣。

(4)为加速模板提升,可掺人一定数量的早强剂。

(5)在滑升中须防止千斤顶或油管接头在混凝土或钢筋处漏油。

(6)每一整体结构的浇筑应连续进行,若因故中途停工,应按施工缝处理。

(7)混凝土脱模时的强度宜为0.2~0.5MPa,脱模后如表面有缺陷时,应及时予以修理。

5.大体积墩台基础混凝土,当平截面过大,不能在前层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成次层混凝土时,可分块进行浇筑。分块浇筑时应符合下列规定:

(1)分块宜合理布置,各分块平均面积不宜小于50m2。

(2)每块高度不宜超过2m。

(3)块与块间的竖向接缝面应与基础平截面短边平行,与平截面长边垂直。

(4)上下邻层混凝土间的竖向接缝,应错开位置做成企口,并按施工缝处

理。

6.大体积混凝土的浇筑应在一天中气温较低时进行。应参照下述方法控制混凝土的水化热温度:

(1)用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂等方法减少水泥用量。

(2)采用水化热低的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低强度水泥。

(3)减小浇筑层厚度,加快混凝土散热速度。

(4)混凝土用料要遮盖,避免日光曝晒,并用冷却水搅拌混凝土,以降低人仓温度。

(5)在混凝土内埋设冷却管通水冷却。

(6)在遇气温骤降的天气或寒冷季节浇筑混凝土后,应注意覆盖保温,加强养生。注:混凝土的浇筑温度是指混凝土振捣后,在其50~100mm深处的温度。

2混凝土配合比试配的调整

2.1混凝土配合比试配前的调整

1.依据企业自身的生产试验、统计数据,来提高单方混凝土的水泥用量,降低水灰比。

2.提高砂率使用单粒级混凝土配料,由于粗集料间的空隙率较大,必须提高砂率,用较多的砂浆来填充粗集料间空隙,以保证混凝土的密实性和流动性。

3.提高砂浆稠度。由于16~35mm单粒级石子,自重较大,容易下沉,必须提高砂浆稠度,以增加对石子的下沉阻力,防止混凝土离析、泌水。

4.控制好混凝土坍落度。混凝土坍落度过大,更易离析泌水。

5.选择合适的外加剂用量。在外加剂的用量上,必须综合平衡减水、缓凝、增稠这三项功能,最大限度满足实际工程要求,用单粒级石子配料时的外加剂用量,要首先满足混凝土工作性的要求。在满足工作性要求的前提下,考虑最大限度满足减水要求强度要求

2.2混凝土配合比试配后的调整

1.通过检查试拌混凝土的坍落度和工作性,确定适宜的用水量。

2.通过检查试拌混凝土的工作性和凝结时间,确定适宜的外加剂用量及砂率。如保水性不好,凝结时间过长的可适当减少外加剂使用量及适当提高砂率。如果拌和稠度过大,坍损较高,可适当增加外加剂用量或适当降低砂率。当然,外加剂用量的调整,必然会影响到减水效果,必须调整水灰比及用水量。

3.以混凝土强度检验结果,确定混凝土水灰比,并以此为依据,计算各种胶凝材料用量。强度检验结果偏高,可适度提高水灰比,强度检验结果偏低,可适当降低水灰比。水灰比的调整幅度参照水灰比和强度关系曲线,并根据试配结果来确定。

4.以实测的混凝土容重和试拌时确定的砂率为依据,分别计算粗、细集料的用量。

3混凝土的成型于养护

3.1混凝土试块制作

3.1.1目的与适用范围

本方法仅限于普通混凝土在常温环境中试验时使用,轻混凝土、防水混凝土、碾压混凝土等其他特种混凝土的一般性能试验,可以参照本标准进行,但对于它们的特殊性能检验以及因为特殊性能所引起的对试验设备及方法的特殊要求,均应遵照这些混凝土的有关技术规定执行。

3.1.2仪具与材料

拌和机;球座;振动器;压力机或万能试验机;试模

3.1.3材料要求

1.拌制混凝土所使用的材料,应符合技术要求,并与施工实际用料相符,材料拌和前温度与室温相同。材料的取样应具有代表性。拌制混凝土的材料以质量计。称量的精度:集料为±1%,水、水泥及砂、石拌和物为±0.5%。测试拌和物性质时,应在拌和后5min内进行试验,在浇制试件时,须在拌和之后的15min内装入试模并在45min内成型完毕。

2.制作前应检查试模,确认无翘曲变形现象后,将其组装好,在内壁涂刷一层机油。

3.拌制的混凝土时,应在每盘混凝土出料至1/3左右的时候,盛取约一组试模的需用量倒入试模内。向试模中倾倒混凝土时,要注意将粒径过大的骨料及混杂在其中的杂物等拣出。

4.试件可采用人工或振动器成型。人工成型时,混凝土应分2层装模。捣棒可采用ø16的圆钢制作,长度约为600mm,一端磨成半球形。插捣时按一定的旋转方向由外向内均匀进行。插捣底层时,捣棒应达到试模底面;插捣上层时,捣棒应穿入下层2~3cm。插捣时捣棒要保持垂直;对150mm×150mm×150mm标准试件,插捣次数以26~30次为宜。在插捣过程中,还要用抹刀沿试模内壁插入数次,排出气泡,防止试件表面产生麻面。最后刮除多余的混凝土,用抹刀抹平。

5.采用插入式振动棒成型时,应将混凝土一次装满试模,振动棒在试模中心插入,插入深度以达到离底模3~5cm为宜。插振捣至表面泛出水泥浆时,将振

动棒徐徐向上拔起,并向试模中补充部分混凝土,拔出振动棒后,用抹刀抹平。

6.试件成型完毕,在混凝土初凝后进行抹面,沿试模口表面抹平压光,用塑料布或湿布覆盖,在20±5℃的室内静置1d后,用墨汁标上制作日期和编号。

7.拆模后的试件应根据需用要求(标准养护或随结构同条件养护)留作抗压试验用。

3.1.4试验步骤

1.将拌和机等在试验中用到的仪器设备擦干净,检验准确。配备齐全,备齐原料,做好养护。

2.拌和前,用少量水灰比、砂石比与正式的水泥混凝土配合比相同的沙浆进行涮膛。

3.按规定称好原料,往拌和机里依次装入石子、砂、水泥。水在拌和的同时徐徐加入。全部加料时间不宜超过2min。全部加入后,继续拌和约2min,而后将拌和物倾出在铁板上,人工翻拌1~2min。

4.取出试样,进行坍落度或维勃试验,认为合格之后在进行试验或制作试件。

5.一般情况下,当坍落度小于70mm时,用标准振动台成型。振动结束后抹平,收浆后再抹一次。表面与试模边缘的高低差,不得超过0.5mm。

6.坍落度不小于70mm,用人工成型。

3.2养护

3.2.1设计依据

水泥混凝土试件标准养护条件,一是保温(20±3)℃;二是保湿,要求相对湿度大于90%,没有上限。所以标准养护室宜建成地下室或半地下室型,有利于保温,且可使影响温度升降的因素减少。又混凝土试件的养护,不怕湿度大,所以地下或半地下型的标准养护室,不需要考虑防潮防渗水的问题,对地下水位的要求也不高。养护室的底部可以在地下水位附近,甚至低于地下水位约20cm也无妨。

3.2.2简易混凝土标准养护室设计的共点

1.为利于保温、保湿,养护室的门宜小不宜大,以方便单人搬运,传递试件即可。2.养护室不怕渗水,永久性养护室可以用水泥砂浆抹面,但宜设置一个坑

沟,便于掏水,排水清洗。3.地下、半地下型养护室,宜装置简易塑料排气孔及排气装备,小型养护室,装置一个类似厨房排气用的塑料排风扇即可。既有利清洁空气,夏季还有利排出热气,降温。排气孔管露出地面部分宜短,不宜高、长。

4.搁置混凝土试件的台架。

3.2.3混凝土标准养护室升温设施

根据养护室大小,设置1个~2个电热水槽,加热较少量的水,产生热蒸汽的办法,达到升温要求。简易恒温控制电热水槽,自己组装容易,维修简便。

装置说明:

1.恒温控制器应该在养护室外面,置于试验室内方便观察,操作处或在简易养护室旁设控制箱。集中放置电源及其他电源开关和恒温控制器等。

2.根据养护室大小,设置1支~2支感温探头或接点式温度计,注意控制湿度范围、型号和恒温控制器配套。选用控温范围为0℃~50℃,接近养护湿度条件的控温设备,较合适。感温探头应放置在养护室的北面或西面墙,感温探头离墙面15cm。若用二支感温探头,使其约有30cm的高低差较妥。注意养护室的感温探头不能放在水槽内。选用电热管功率注意和湿度控制器配套,1kW~2kW的电热管较适用。

3.电热水槽容积、形状可视养护室条件自行设计。一般宜使水的表面积大些。使用时注意水槽的蓄水情况,随时加水,防止烧干,损坏电热管。

3.2.4混凝土标准养护室降温设施

夏季,尤其闷热少风天气,混凝土标准养护室的降温问题,解决较困难。使用空调设备降温,不仅耗资、耗能,且许多单位实践证明由于养护室内湿度太大,空调设备长时间运转,极易损坏,最终流于虚设。若采用水池养护混凝土试件,在夏季要求用流动水降温,浪费水量很大。使养护室温度在夏季不超过23℃。

1.简易临时性混凝土标准养护室,采用以下措施:a、多洒水,若用温度较低的地下水更佳;b、用排风扇强制通风,排出热气。养护室顶部在室外的,距顶部约30cm~50cm处,加防晒隔层,防止太阳直晒养护室顶部。防晒层采用木板、瓦楞板、席子等均可,且不必求新,能利用旧物就行。实践证明,设此举措,养护室降温明显。显然,防晒层距顶部高些好,利于通风,但装置有难度。

2.于永久性混凝土标准养护室,考虑到使养护室保持(20±3)℃,从低温升至

20℃容易,而从高温降至20℃很困难,在建造时,养护室位置应选在建筑物北侧、底层,且能防止太阳直晒的地方。同前所述,在建筑物北侧底层建成地下或半地下的混凝土养护室,在北方地区配合多喷洒凉水,强制通风措施,基本能控制养护室温度在23℃以下。

4混凝土的抗压试验

4.1实验步骤

1.至试验龄期时,自养护室取出试件,应尽快试验,避免其湿度变化。

2.取出试件,检查其尺寸及形状,相对两面应平行。量出棱边长度,精确至lmm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。在破型前,保持试件原有湿度,在试验时擦干试件。

3.以成型时侧面为上下受压面,试件中心应与压力机几何对中。

4.强度等级小于C30的混凝土取0.3MPa/s~0.5MPa/s的加荷速度;强度等级大于C30小于C60时,则取0.5MPa/s~0.8MPa/s的加荷速度;强度等级大于C60的混凝土取0.8MPa/s~1.0MPa/s的加荷速度。当试件接近破坏而开始迅速变形时,应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下破坏极限荷载F(N)。

4.2实验结果

混凝土立方体试件抗压强度按下式计算:

fcuF

A

fcu式中:——混凝土立方体抗压强度(MPa);

F——极限荷载(N);

A——受压面积(mm2)。

以3个试件测值的算术平均值为测定值,计算精确至0.1MPa。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15%,则取中间值为测定值;如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%,则该组试验结果无效。混凝土强度等级小于C60时,非标准试件的抗压强度应乘以尺寸换算系数,并应在报告中注明。当混凝土强度等级大于等于C60时,宜用标准试件,使用非标准试件时,换算系数由试验确定。

立方体抗压强度尺寸换算系数

4.3实验报告

试验报告应包括以下内容:

1.要求检测的项目名称和执行标准;

2.原材料的品种、规格和产地;

3.仪器设备的名称、型号及编号;

4.环境温度和湿度;

5.水泥混凝土立方体抗压强度值;

6.要说明的其它内容

5结 论

在实习期间,通过自己的亲身实践,混凝土的配合需要良好的试验经验和耐

心的去按步骤试验,否则混凝土的质量得不到良好效果,既浪费了材料又耽误了时间,更加严重的是如果按照不符合要求的配合比制作出来的混凝土,达不到抗压抗折强度,制作出来的桩和桥梁将会产生不可估计的工程失误,酿成了悲剧,造成不必要的损失,给国家给社会给公司会造成不可逆转的后果。

由于目前混凝土配合比报批时须提供原材料检验报告和总碱量,氯离子指标的计算成果,因此,混凝土配合比设计试验前应按《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》﹙铁建设【2005】160号﹚要求对水泥,粗细骨料,拌合用水,外加剂,粉煤灰,矿渣粉等原材料进行全部指标检验,再配合比试验前完成常规项目的试验。合理的配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下,确定各种成分的用量,从而获得最经济和适用的混凝土。

谢 词

首先向所有曾经关心和帮助过我的老师、同学和朋友致以诚挚的谢意!向公

司里的各位师傅、同事说声谢谢,离开校园学校的各种事情都是各位老师在为我们操持,在繁忙的大都市里同学们之间相互关注相互关怀,初入社会各位同事在学习生活上的关注和照顾。谢谢你们了!紧张的顶岗实习就快要画上句号,这次的历经半年的实习过程既检验了我对大学三年来所学理论知识的掌握程度,又使我在施工现场学到很多的实践经验,理论结合实践让我对专业知识有了更深刻的理解。

回顾整个实习过程,自己刚刚迈出校园对工地现场的实际东西理解甚少,很多工程量都是由于考虑不周而造成的误算,错算时有发生。但就在错误中学习经验,这样才能让自己的记忆更加的深刻。本论文根据自己的实习体会,结合网上、课本上的一些资料作为论述依据完成,但仍然存在很多不完善,不详尽甚至不当之处,希望老师指导提出意见。

我在毕业实习完成论文期间做到了将所学习的知识系统的串联起来,中间我温习了以前所学的建筑工程计量与计价、工程造价控制与管理、工程造价案例分析,建筑工程合同管理等书;还有从网上搜索的电子图集,建筑法律法规等,学到了好多东西,再就是除了掌握自己所学的课本外,了解了一些规范,它是我们工作的准绳。

通过本次实习,我真正体会到了一名建筑工程人员所肩负的责任,作为一名即将毕业的大学生,只有认认真真的,踏踏实实地从最基本的小事做起,才可能真正的做好大事。这也是几个月来最大的收获和感触。还有在这段时间的实习过程中我深刻的认识到自己学习上的不足之处,为自己下一步的学习和工作确定了目标。

最后,让我再次对给予我帮助的各位领导、老师和同学表示的最真挚的感谢。师傅们孜孜不倦,不厌其烦的讲解使我受益非浅,老师严格的要求也在整个过程中不断督促我按计划进度完成任务。在老师们的认真指导下,同时谢谢各位同学,他们在实习过程中提供的指导和帮助,特别是自己在电脑方面得到的帮助,让我感触很深,使我能够顺利的完成设计任务。

参考文献

[1] 侯洪涛、郑建华,建筑施工技术.机械工业出版社.2008.2.153—155

[2] 汪澜,水泥混凝土组成.性能.应用[M]中国建材工业出版社.2005年1月第1版:524—530

[3] 张承志.商品混凝土[M].北京.化学工业出版社.2006.6,(1).308—320

[4] 陈伟民.浅析砂子粗细对混凝土的影响[J].浙江水利科技.2001(4).35—37

[5] 刘长俊.混凝土配合比设计计算手册.辽宁科学技术出版社

[6] 普通混凝土配合比设计规程.JGJ55—2000(J64—2000)

[7] 陈伟民.浅析砂子粗细对混凝土的影响[J].浙江水利科技.2001(4).35—37.

范文三:建筑工程技术毕业论文(2) 投稿:夏烂烃

哈尔滨科学技术职业学院

成人高等教育

毕 业 论 文

题 目: 建筑学毕业论文 姓 名: 刘颖

学 号:

学习形式: 函 授

专 业: 建筑工程施工

教学地点: 黑龙江科技职业学校

摘 要

混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。

开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。在实际工程中, 往往是各种因素多重作用引起混凝土开裂。宽度小于或等于0.05mm的裂缝通常对使用无大的危害, 叫做无害裂缝, 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命。施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝, 或减少裂缝的数量和宽度, 特别是避免出现有害裂缝。国内外对裂缝宽度都有相应的规定, 如我国的CCES 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》, 对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替和冻融环境下的一般构件为0.2mm;水中和土中环境下为0.3mm。混凝土由于各种收缩引起的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。

关键词:混凝土裂缝 温度裂缝 收缩裂缝

目 录

摘 要 ......................................................................................................... I

一、混凝土裂缝的类型及成因................................................................. 1

(一)混凝土因自身特性产生裂缝 ................................ 错误!未定义书签。

(二)化学反应引起的裂缝 .............................................................................. 4

(三)混凝土结构受力裂缝 .............................................................................. 4

(四)施工工艺及流程造成的裂缝 ................................................................... 5

二、混凝土裂缝的预防措施 ..................................................................... 6

(一)严格控制混凝土施工配合比 ................................................................... 6

(二)严格控制混凝土的温度应力 ................................................................... 6

(三)做好裂缝计算 ........................................................................................ 6

(四)做好混凝土的浇筑和振捣………………………………………...6

(五)做好后浇带的施工………………………………………………...7

三、混凝土裂缝的处理措施 ..................................................................... 7

(一)表面修补法 ............................................................................................ 7

(二)灌浆、嵌缝封堵法 ................................................................................. 7

(三)结构加固法 ............................................................................................ 7

(四)混凝土置换法……………………………………………………...7

(五)电化学护法………………………………………………………...7

(六)仿生自愈合法……………………………………………………...8

四、结束语 ..................................................................................................... 8 致 谢................................................................................................................... 9 参考文献 ........................................................................................................... 10

对混凝土裂缝的研究

一 、 混凝土裂缝的类型及成因

造成混凝土裂缝的原因是多方面的,一般而言,可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。

(一). 混凝土因自身特性产生裂缝

1.收缩裂缝 :收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水份的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水份,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。见表1

表1 混凝土体积变化分类:

如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。

(1) 干燥收缩 :由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度) ;外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

(2) 水化收缩 :水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。

(3) 混凝土自身收缩: 所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。

(4) 干湿引发的体积变化 :硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度) 、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。

2.温度裂缝 :温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的。但这其中可分为二类。

一类为由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中,出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期,其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热,在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快,因而在混凝土表面和内部形成一个温度梯度,产生温差,从而产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm,但若施工过程中控制不当,温差过大,有时局部也会超过0.3mm。此类裂缝有贯穿的,也有不贯穿的。对于对大体积混凝土,温升引起的膨胀是极其危险的。由于混凝土体积大,聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度就显著升高;而混凝土表面散热较快,这样便形成较大的内表温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。同时,随着水化反应的减弱,混凝土将逐渐降温,这个降温过程则会引起混凝土的收缩变形;加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形,当它们受到地基和结构边界的约束,会产生较大的收缩应力(拉应力) ,当该收缩应力超过混凝土抗拉应力时,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。

另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的,而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化,通过热胀冷缩效应,对与其相关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就开裂。此类裂缝出现的时间较晚,一般在混凝土硬化后1~2年出现,一旦出现通常是贯穿的,宽度一般≤0.3mm,但个别局位也会超过0.3mm。例如,在建筑物的东西两端墙角混凝土楼板处,由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射,温度升高,产生膨胀,从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力,其合力为45º方向,若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时,则在墙角处的混凝土楼板会在与外界45º拉应力合力方向相正交的方向产生45º的斜裂缝。由于对混凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关,因而,这里对这一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。

影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。

3.沉陷(塑性) 收缩裂缝的成因 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混摄土刚刚终凝而强度度小时.受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快.造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝

土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软.或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致,特别是在冬季,摸板支撑在冻土上.冻土化冻后产生不均匀沉障,致使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关.一般沿与地面垂直或呈3Oº一45º方向发展, 较大的沉陷裂缝.往往有一定的错位.裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(二)化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池) 的反应过程。决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。cl¯ 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯ 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯ 时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。裂缝出现后,外面的水、气(氧) 可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。

(三) 混凝土结构受力裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%—40% 的设计荷载, 就可能出现裂缝, 肉眼一般不能察觉, 而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中, 分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2—0.3nun对那些宽度超过规范规定的裂缝, 以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真

分析, 慎重处理。

(四) 施工工艺及流程造成的裂缝

1.施工不当造成的裂缝 混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。

2.在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响 振捣时间过短,或振捣不到位,混凝土都无法达到密实状态;而如果振捣时间过长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。

3.模板、垫层过于干燥 模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

4.抹干压光造成的裂缝 过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

5.养护不当造成的裂缝 过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素,一般情况下,在混凝土初凝时,需开始养护。养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润,养护时间应在7 天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著,将直接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间,更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。

6.后浇带施工不慎而造成的裂缝 为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力, 规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝:板的后浇带不支模板.造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

7.砼的弹性变形及支座处的负弯矩 施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。 二、 混凝土裂缝的预防措施

设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整,并且能够得到改善甚至于做到完全避免;而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是混凝土本身固有的特性,我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素, 才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制, 尽量做到按设计和施工规范进行操

作, 如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。

(一)严格控制混凝土施工配合比

根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

(二)严格控制混凝土的温度应力

温度应力是产生温度裂缝的根本原因,一般将内外温差控制在20~25 ℃范围内时,不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下,尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;尽量降低混凝土的入模温度,规范要求混凝土的浇筑温度不宜超过28 ℃,故在气温较高时,可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置,采用低温水或冰水拌制混凝土。

(三)做好裂缝计算

设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外,还应考虑现场的实际施工状况,对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算,同时选择合理的混凝土强度等级和配筋,如对楼板配筋改成细密型的,采用上下双层双向配筋,在柱支座处增加钢筋网片等等。

(四)做好混凝土的浇筑和振捣

在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片;承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后,要及时进行养护,包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下,擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值,合理进行材料堆放。

(五)做好后浇带的施工

施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案。杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。

三 、 混凝土裂缝的处理措施

(一)表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修朴方法.它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料.在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴

玻璃纤维布等措施。

(二)灌浆、嵌缝封堵珐

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补.它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中.胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法.它通常是沿裂缝凿槽.在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以迭到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

(三)结构加固法

当裂缝影影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积.在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

(四)混凝土置换法

混凝土置换珐是处理混凝土严重损坏的一种有效方法.此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

(五)电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护珐、氯盐提取法、缄性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

(六)仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝娃理方法它模仿生物组织对受刨伤部位自动分泌某种物质.而使刨刨伤部位得到愈合的机能.在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含拈结剂的液芯纤维或胶囊)。在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分秘出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。 四、 结束语

混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。因此《, 混凝土泵送施工技术规程》J GJ / T10 - 95 、《混凝土质量控制标准》GB50164 - 92 、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 - 2002 等标准与规范中都对其有详细而严格的要求。我们必须高度重视,在工程实践中以预防控制为主,若结构出现裂缝要认真分析原因,并采取相应的措施加以妥善处理。

致 谢

在本次论文的撰写中,得到了注明,朱梦德老师的精心指导,使我在总结学业及撰写论文方面都有了很好的帮助;在此,对马俊文老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福.

同时感谢所有教育过我们的专业老师,是我们在不断成长的源泉也是我们完成学业的根本。另外还要感谢我的同学和朋友们对我的帮助和指导。

最后,真心的感谢所有关心和支持我的同学们和老师们!

刘颖 2015年12月20日

哈尔滨科学技术职业学院

范文四:建筑工程技术毕业论文1 投稿:王驌驍

11重庆科技学院

毕业设计(论文)

题目

院(系)专业班级学生姓名指导教师评阅教师

号职称

摘要

建筑技术是一个宽泛的概念,它包括了焊接技术,防火技术,保温技术,节能技术,智能技术,抗震技术等种类众多作用各异的建筑工艺。我国的建筑技术水平日益进步,尤其是在新世纪,众多新材料新工艺的诞生促进了建筑技术的飞速发展,为国家的经济建设做出卓越贡献。本文通过重点介绍防水技术,装饰技术,节能技术和智能技术这四项具有代表性的建筑技术来对中国建筑技术的现状与发展做一个小的归纳。

1引言:现状发展方向

防水工程是建筑工程中的重要组成成分,防水技术的发展不仅同建筑本身及结构形势密切相关,还受到地域环境,经济发展和建筑规模等诸多因素影响。建筑防水技术在我国几十年的发展中,取得了巨大的进步,但也存在许多尚未解决的问题。

建筑装饰自古以来就是建筑工程中不可或缺的一部分,也是给人最多美感的一部分。千百年前古人就会使用大理石,琉璃瓦,玻璃等材料来装饰建筑物,如今新的材料更是层出不穷。

经济的发展和人口的膨胀带来的是地球资源的紧张,相对于装饰技术,节能技术作为一种新兴技术在过去的十几年里发展迅猛,在将来节能型建筑也是我国建筑的发展方向,节能技术将举足轻重。

随着人们的生活和工作环境越来越依赖于建筑物,也对建筑物的功能提出了越来越高的要求。要向人们提供安全,舒适,经济的建筑环境,必须在建筑物内配置可靠的能与外界便捷交流的通信系统,能源供应系统,设备控制管理系统和安全防范系统等,使其成为智能化建筑。这一切都需要智能技术的进步。

2.建筑技术的现状分为以下几种:

2.1防水技术的现状

2.1.1防水层防水

从上个世纪50年代开始,我国在工业和民用建筑中推行钢筋混凝土装配式平房结构,沥青油毡做成的防水层和屋面登上了历史舞台。因沥青卷材防水面采用叠层卷材搭接施工,故具有较为可靠的防水性,但是这种材质易于开裂,鼓包和流淌,而且热溶法

施工容易引起火灾,污染环境。在上世纪80年代,北京等地开发出以沥青基,氯丁橡胶或者再生胶为改性材料的水乳型防水涂料,并在全国加以推广。在2004年,建设部发出公告对石油沥青油毡限制使用,半个多世纪沥青油毡作为防水主力军的局面宣告结束。

2.1.2刚性防水

除了防水层防水外,我国的刚性防水技术也较为成熟。刚性防水技术是指以水泥,砂,石为原材料病残如少量外加剂或高分子聚合物材料,通过调整配合比,降低空隙率,改善孔结构,或通过补偿收缩,提高混凝土的防渗能力,使建筑物达到防水要求的技术。刚性防水技术的优势有做法多样,施工简便,造价较低,易于维修,耐久性好。为了防止混凝土收缩开裂的缺陷,往往加入膨胀剂配置成补偿收缩混凝土,可以较好解决这一问题。

2.1.3卷材防水

在国外已经被使用多年的预铺反粘结卷材防水技术被引入国内,并且在地下工程防水中应用广泛。该施工工艺又称为“湿铺法”,卷材和混凝土表面的额粘结强度及防水效果取决于卷材性能,粘结层厚度,作用条件及结构混凝土水化热等多种因素。本技术可以应用于许多场合,但是处理要求也较高,如果施工企业偷工减料或者不选择合适的卷材和粘结部位,容易产生渗漏,处理难度将会很高。

除了以上防水层防水,刚性防水和卷材防水之外,我国目前发达的城市还应用了许多防水技术。随着社会的改变我过其他比较落后的城市也将会用卷材防水和刚性防水。

2.2装饰技术的现状

装饰技术涉及到建筑物的方方面面,从地板到天花板,从外墙到内部门窗,都需要装饰技术来美化建筑物。在目前,我国建筑的主要装饰有抹灰,门窗,吊顶,隔墙,饰面板,幕墙等。

2.2.1抹灰技术

抹灰技术是一项传统的工艺,将水泥、砂子、石灰粉、石膏、粘结剂混合在一起涂抹在墙体表面,具体流程按照基层清理——浇水润湿——吊垂直、套方、找规矩、抹灰饼——抹水泥踢脚或墙裙——做护角——抹水泥窗台——墙面充筋——抹底灰——修补预留孔洞——抹罩灰面这些步骤进行。

2.2.2门窗安装技术

门窗的类型最常见的有木门窗,铝合金门窗,塑料门窗。门窗材质的不同也导致了安装技术的差异,例如木门窗安装步骤是放样——配料——划线——打眼——拉肩——裁口倒角——拼装——安装。铝合金门窗的安装步骤是划线定位——披水安装——防腐处理——安装就位——固定——处理间隙——安装门窗扇和玻璃——安装配件。塑料门窗安装技术较为简洁,流程为清理——安装固定片——安装。当然其他的材质门窗的安装技术也有不同,但是总体来说是遵循这三种步骤的。

2.2.3吊顶技术

吊顶的核心是龙骨,现在最常见也最为实用的是轻型龙骨,是以镀锌钢带,薄壁冷轧退火钢经冷弯或冲压而成。根据断面形状分为T型和U型。T型龙骨自重轻,刚度大,防水,抗震性能好,而且耐腐蚀,美观。U型龙骨吊顶由龙骨,饰面板组成,通过吊杆和吊点进行搭接,然后固定饰面板。

2.2.4隔墙技术

隔壁分为骨架隔墙,玻璃隔墙和金属、玻璃、复合板隔墙。骨架隔板的技术要求重点是:弹线必须准确,固定沿顶,沿地龙骨。交接后龙骨应该保持平整垂直,安装牢固。与墙体的连接紧密。玻璃隔板作业条件是顶棚和墙体抹灰完成之后进行,在基体结构周围预埋防腐木砖,而龙骨如果是木质的,则必须进行防火处理。金属、玻璃。复合板隔墙的施工技术核心内容为定位——天地轨安装——直杆、横杆组立——水平调整——面板安装——清洁——交验。质量要求隔墙龙骨牢固平整,隔墙面层须平整,施工前要弹线。

2.3节能技术的现状

能源是人类生存和发展的基本条件,随着工业革命的进展和进入20世纪以来人类大规模的生产,地球的能源已经不是取之不尽了。节能是指加强用能管理,采取技术上,经济上合理以及环境和社会可以承受的措施减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费。

我国的建筑节能技术形式多样,广泛应用于供热,照明,制冷等领域。现阶段最具代表性的技术措施有以下几种:

2.3.1围栏结构节能技术

墙体采用岩棉,玻璃棉及聚乙烯塑料等高校保温绝热材料以及复合墙体来降低外墙传热系数。采取增加窗玻璃层数,窗上加贴透明聚酯膜,使用低辐射玻璃等措施可以改

善门窗的绝热性能。

除了门窗,屋面也可以采用保暖材料或者架空型,砂石保温型和倒置型等保温结构。这样可以保证室内温度。

2.3.2能源系统节能控制技术

采暖空调系统的控制技术是对既有热网系统和楼宇系统进行节能改造的关键技术。主要通过变水量,变风量和变容量这三种方法。关键技术基于供热对系统各环节的物理特性进行控制。

2.3.3相变贮能技术

相变贮能技术具有贮能密度高,相变温度波动不大的优点,可以提供很大的蓄热蓄冷容量,解决功能时间不匹配的难题。

2.3.4太阳能,水能,风能应用技术

在煤矿,石油日益紧缺的今天,充分利用自然能成为节能措施中重要的一项。太阳能广泛应用于热水器,光电板动力和集热锅炉中,风能和水能目前主要应用于发电,以代替部分火力发电厂,减少能耗。

2.4智能技术的现状

智能建筑具有高效、节能、舒适等突出优点,在世界各地迅速发展,引起普遍重视。智能建筑的重点是是使用先进的技术队楼宇进行控制、通信和管理。以建筑为平台,兼备通信、办公、建筑设备自动化、集系统结构、服务、管理并进行最优化组合。

现今的现代控制技术是及三星的监控系统,具有实时多任务、多用户、分布式操作系统。组成系统的硬件和软件采用标准化。模块化和系列化的设计。系统的配置具有通用性好、组合灵活、控制功能完善、数据处理方便的优点。

现代通信技术主要体现在具备ISDN/B-ISDN等多功能的通信网络。它能在一个通信网上实现语音。数据和文本的通信。在一个建筑物内,通过综合布线系统实现上述功能。

以上三种技术,将应用于建筑物这个平台。而智能建筑将基于三大子系统构成:通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备自动化系统。

3.建筑技术的发展分为以下几种:

3.1防水技术的发展

建筑工程是不断变化和发展的,防水技术也随着建筑工程的变化不断寻找着正确的发展方向。沥青油毡作为防水层防水,改善混凝土性质的结构自防水技术等传统防水技

术在社会生产生活中扮演重要的作用,而在未来将有更多新兴材料和技术。以下重点介绍三种新技术。

3.1.1聚合物水泥防水涂料是以丙烯酸酯,乙烯一醋酸乙烯酯等聚合物乳液和水泥为主要原料的双组分建筑防水涂料。相较于传统涂料易污染环境,聚合物水泥防水涂料施工灵活,以水为分散剂,有利于环保,是防水层防水技术中的新生力量。

3.1.2喷涂聚氨酯和聚脲技术是在反应注射成型技术的基础上发展起来的,该技术实现了聚氨酯和聚脲快速固化喷射成型。我国最早于1995年进行聚脲技术的研究,进入新世纪后该技术开始应用于商业生产。作为一门防护技术,喷涂聚脲技术用于防水,防腐,防冲磨合表面装饰四大领域。

3.1.3喷膜防水技术是为了消除防水卷材在复合式衬彻地下工程的不足,而开创的一种新型防水技术,主要特点为:对施工环境无特殊要求、适应性广、质量均匀、无接头、耐久性好、施工快速方便、无污染。喷膜防水技术主要用于隧道工程,在将来会有CM-1型和PM-1型喷膜防水材料。

3.2装饰技术的发展

除了传统的抹灰技术,门窗安装,吊顶工程和隔墙外,还将会有新式的饰面板工程,建筑幕墙,新型涂饰和裱糊技术。装饰技术的发展,将更多的依靠装饰材料的发展。

3.2.1饰面板(砖)

饰面板(砖)常用材质有陶瓷,大理石和花岗岩,施工工艺基本相同,都是先定线再基层处理然后镶嵌最后加固。未来更多的新型材料会取代陶瓷大理石等,比如干挂石材板和金属塑料板。干挂石材板由石材,合成树脂粘合剂组成,技术要求较高,特别是弹线一定要准确,否则不能保证稳定。金属塑料板的新品种有彩色镀锌钢板,镁铝曲板等,技术上要求搭设双排架子,墙上预埋件已安装。

3.2.2建筑幕墙

建筑幕墙由金属构件和面板构成,所使用的材料有四大类,即骨架材料、板材、密封填缝材料和结构粘性材料。幕墙性能包括风压变形性能,雨水渗漏性能,空气渗透性能,平面内变形性能,保温性能,隔声性能和耐撞击性能。

3.2.3涂饰技术

在过去的涂饰材料中,很多并不是绿色涂料,会造成环境的污染和危害人体健康,所以未来涂饰材料的发展方向是绿色环保。具体技术方面仍然是先基层处理然后涂抹涂

料,然后重点注意不得回收落地灰以免造成面层污染,及时检查工具和干燥涂层至少两个小时。

3.2.4装裱技术

过去的装裱材料多选择塑料壁纸、纺织物、以铝箔为代表的金属壁纸和木片壁纸。在将来会有更多的复合类壁纸、玻璃纤维壁纸、无纺贴墙布等新材料。

而在技术处理上,在原有基层处理——弹线——裁线——润纸流程之后,可以进行刷胶黏剂,对于不同材质的装裱材料可以采用不同的方式进行胶黏。

3.3节能技术的发展

我国拥有巨大的建筑节能技术潜力。建筑技术节能涉及到建筑材料、建筑设计、用能设备和系统。下面就材料,设计和用能三方面对节能技术的发展前景进行阐述。

材料:传统的建筑保温节能墙体材料有烧结多孔砖,烧结空心砖等,近年来涌现出的新材料包括应用于墙体的加气混凝土和保温砌模,珍珠岩岩棉和泡沫塑料,应用于门窗的热反射玻璃,低辐射镀膜玻璃和中空玻璃和金属面夹心板。

设计:在很多环节可以进行更为科学的节能设计,最具代表性的是屋面节能技术和通风节能技术。

种植屋面和蓄水屋面是两种新型节能屋面。种植屋面是利用植草栽花,铺设草皮在屋面形成“花园”,种植屋面分为覆土种植和无土种植,覆土种植是在钢筋混凝土上覆盖一定厚度的土壤,无土种植是利用水渣或者木屑代替土壤,具有质轻温差小的特点。种植屋面可以提高建筑的隔热性能,减少内部能耗。

蓄水屋面是在屋面上贮一薄层水用来提高屋顶的隔热能力,主要利用了水的比热容很大的特点,这样大大降低了屋面的内表面温度,可以减少空调的负荷。

通风节能是是利用自然风来代替制冷工具,减少能耗和污染。要充分利用自然风能,技术难关是控制风压和热压。通过改进建筑物造型,门窗的位置和楼梯间的结构可以让风更有效进入建筑内。为了在节约能源的同时长期保持室内空气质量,双向流热回首系统这些具体产品。本系统为将来风能节能技术的发展指明了方向。

用能:传统的煤炭和石油渐渐不能支持高速的发展,太阳能的作用越来越重要,利用太阳能进行节能的技术也飞速发展。太阳能利用包括了太阳能采暖、太阳能热水器、天然采光和绿色照明。在建筑物中可以大量安置太阳能功能设备进行产能。

3.4智能技术的发展

智能技术随着电气自动化和建筑技术的发展将会更加贴近普通人的生活,住宅小区智能化将会是未来智能技术发展的成果之一。

住宅小区智能化技术的发展可归纳为以下几个方面:系统设计强调以人为本的设计理念,应兼顾各层次居民使用的便利性,并处理好安全性与舒适性的关系、先进性与实用性的关系、功能配置与合理投资的关系。安全防范系统从一个个独立的安防子系统发展为家庭与小区、技防与人防相结合的综合安防体系。

信息通信方面由单一的宽带接人方式发展为多运营商可选方式,宽带接入网络由xD—SL、双向有线电视网络等向组建小区计算机局域网方向发展,小区居民可享用的信息通信服务从单一的宽带Internet接人服务向小区局域网上多样化的增值服务延伸。机电设备自动监控、水电气表远传抄送、音视频系统、物业管理信息化等系统的应用,使小区居民的生活环境和生活质量得到了极大的提高。家居智能化技术的应用,使小区居民实实在在地体验到了信息时代为生活带来的种种便利和精彩,使家庭办公、网络生活等概念成为现实。

神经网络技术、专家系统和模糊逻辑控制技术已经开始应用于智能建筑。如神经网络芯片和模糊芯片用于设备系统的智能控制,应用专家系统对设备进行监测、预维护和故障诊断分析,等等。基于人工智能技术和计算机网络技术,可以进一步提高智能大厦的智能控制与智能管理水平。智能建筑的发展趋势是以人为本,可持续发展、绿色、信息化与智能化结合。

4.建筑技术的方向:

4.1防水技术

(1)按照部位划分,防水技术包括地下工程防水技术、屋面防水技术、墙体防水技术、地面防水技术和室内防水技术。按照技术工艺划分,防水技术有刚性防水、卷材防水、涂膜防水和密封防水等。

我国先阶段的防水技术主要是利用水泥混凝土防水层防水、利用橡胶沥青防水涂料进行涂膜、卷材防水、砌砖墙体防水和密封处砂浆防水等技术。

在未来,防水技术的发展核心是新材料的发展,新的有机材料和符合材料将会代替传统的混凝土和砂浆,在作为防水层、卷材防水和涂膜防水中扮演重要角色。

4.2装饰技术

(2)装饰技术历史悠久,在人类发展历史中给建筑物带来了美感和防水、保湿和干燥空气等实际效应。当前我国装饰技术主要集中在外墙和内墙的抹灰、门窗的装潢设计、轻质隔墙、新式吊顶和饰面板在建筑中的应用。

将来我国装饰技术的发展方向是环保、绿色、美观、轻质和易回首和易清理。新的建筑幕墙、新的涂饰材料、新的裱糊工艺都是未来建筑装饰技术的核心力量。

(3)相较于防水技术和装饰技术,节能技术并没有悠久的历史,但是随着人们对于环境和能源的关注,节能技术有着迅猛的发展。现阶段我国的节能技术和欧美发达国家相比有着很大的差距,主要技术还停留在改进围栏结构的保温层,控制空调系统调配能源利用和少量利用太阳能风能等自然资源。

今后我国的节能技术将更加多元而高效,不仅仅是建筑物自身的保温和调温能力提高,建筑系统的用能也将随着智能系统的进步而更加高效,在节约能源的同时新能源的开发也是节能技术的核心问题。

4.3智能技术

(4)智能技术是新式建筑技术的典型代表,从过去的全手工生活到如今的机器化自动化生活,人们没有停止追求更舒适的生活。我国智能技术在短短十几年的发展中已经取得长足进步,已经有许多办公室和民宅使用上了现代网络技术,现代控制技术和现代通信技术。

未来的智能技术发展前途无量,随着电子科技的进步,智能技术将会构建新型的智能化住宅小区,人们生活的各个方面将会建立于一个稳定,安全而高效的智能系统之上。

(5)建筑技术诞生于人类开始劳动之初,在工业革命之后因为机器的大量使用而突飞猛进,如今第三次科技革命和信息时代的到来为建筑技术提供了更为广阔的发展舞台。如果说本文介绍的防水技术和装饰技术是传统建筑技术的代表,那么节能技术和智能技术将会在未来相当长一段时间内扮演建筑行业的主角。

当然,建筑技术远远不止这四种,我只选取四种具有代表性的建筑技术来简单梳理下建筑技术的现状与发展。

5结论:

我相信在不久的将来我国的建筑技术的发展会很成功。因为现在全球都倡导绿色

环保,不管是什么行业都已经在向绿色环保走进了,比如化工、机械、电子等。所以建筑这个行业理所当然的跟着。当然,我国现在也使行的是绿色环保行概念的国家。特别是建筑这个行业,因为它关系到人们的生活、身体。所以我们使用了绿色环保这个方法。人们居住的环境不会受大气、水的污染,城市都是干净空气也新鲜了。这样不管我们走到哪里都是很好的心情。而且这样的环境生活也应正那句成语长命百岁,这样不是很好吗?现在重庆也倡导了五大计划的规划,其中两大计划都是说的关于建筑:平安重庆、森林重庆。平安说的是人们生活、居住的问题,而森林说的是人们在砍伐树木的问题。只有畅通了绿色环保行的社会才能做到。绿色环保行很重要。所以我们一定要倡导绿色环保行的国家。谢谢老师的指导。

参考文献

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所,北京

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【11】周璐,建筑装饰装修技术手册。安徽科学技术出版社。2006年

毕业论文作者:

年月日

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10

重庆科技学院本科生毕业论文建筑技术的现状及发展方向

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11

范文五:建筑工程技术毕业论文2 投稿:姜乖乗

江西科技学院本科生毕业论文

准考证号:010610306414

论混凝土配合比试验研究

本科生毕业论文

院 专 班

系: 业: 级:

土木系 建筑工程 四(2)班 方永彬

学生姓名: 指导老师: 完成日期:

2013-3-1

I

江西科技学院本科生毕业论文

摘 要

提出了混凝土配合比设计的基本原则, 详细地阐述了混凝土配合比设计的步 骤, 并指出了混凝土配合比设计设计中应注意的问题,从而设计出最佳混凝土配 合比,针对预拌混凝土确定混凝土比时“重设计、轻试配”的现状,结合配合比 设计的条件要素,从混凝土配合比设计、试配、调整三个方面,阐述混凝土配合 比设计的全过程, 突出强调了试配应注意的问题和重要性,进一步明确混凝土配 合比设计是在经验、理论指导下的实践性过程。 关键词:混凝土;设计;试配;调整;混凝土配合比设计;基本原则.

II

江西科技学院本科生毕业论文

目 录 第一章 混凝土配合比简介 .......................................................................... 1

1.1 混凝土配合比设计依据.................................................................................. 1 1.2 选用合适的材料.............................................................................................. 3 1.2.1 水泥....................................................................................................... 3 1.2.2 粗骨料................................................................................................... 4 1.2.3 细骨料................................................................................................... 6 1.2.4 粉煤灰................................................................................................... 8 1.2.5 混凝土外加剂....................................................................................... 9 1.3 配合比设计的基本要求.................................................................................. 9 1.3.1 配合比设计前的准备工作................................................................... 9 1.4 配合比设计的基本步骤................................................................................ 10 1.4.1 初步计算配合比................................................................................. 10 1.4.2 基本配合比......................................................................................... 10 1.4.3 试验室配合比..................................................................................... 11 1.4.4 施工配合比......................................................................................... 11 1.5 生产配合比的调整及施工中的控制............................................................ 12 1.6 混凝土的运输.............................................................................

................... 12 1.7 混凝土的浇筑................................................................................................ 13 1.7.1 一般要求............................................................................................. 13 1.7.2 墩台混凝土的浇筑............................................................................. 16

第二章 混凝土配合比试配的调整 ........................................................ 17

2.1 混凝土配合比试配前的调整........................................................................ 17 2.2 混凝土配合比试配后的调整........................................................................ 18

第三章 混凝土的成型于养护 ................................................................... 18

3.1 混凝土试块制作............................................................................................ 18

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3.1.1 目的与适用范围................................................................................. 18 3.1.2 仪具与材料......................................................................................... 18 3.1.3 材料要求............................................................................................. 19 3.1.4 试验步骤............................................................................................. 19 3.2 养护................................................................................................................ 20 3.2.1 设计依据............................................................................................. 20 3.2.2 简易混凝土标准养护室设计的共点................................................. 20 3.2.3 混凝土标准养护室升温设施............................................................. 20 3.2.4 混凝土标准养护室降温设施............................................................. 21

第四章 混凝土的抗压试验 ........................................................................ 22

4.1 实验步骤........................................................................................................ 22 4.2 实验结果........................................................................................................ 22 4.3 实验报告........................................................................................................ 22

第五章 结 论 ..................................................................................................... 23 谢 词 .......................................................................................... 25 参考文献.................................................................................... 24

IV

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引 言

配合比设计是实现预拌混凝土性能的一个重要过程, 也是保证预拌混凝土质 量的重要环节。施工配合

比是以实验配合比为基础而确定的,普通混凝土的实验 室配合比设计是确定了相应混凝土的施工配制强度后,按照《普通混凝土配合比 设计规程》的方法和要求进行设计确定。 混凝土配合设计要满足强度结构设计的等级要求,施工的和易性,耐久性和 经济性。 混凝土随着材料科学的不断发展,其用途也越来越广泛,已到了跨行业、跨 学科、 互相渗透的非常广泛的领域。 混凝土只所以在土木工程中得到广泛的应用, 是因为它的材料来源比较广泛,有较高的强度和耐久性等许多独特的技术性能。

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第一章 混凝土配合比简介

混凝土是由水泥、细骨料砂子、粗骨料石子及水等构成,混凝土中各种材料 之间的比例关系称为混凝土的配合比。 混凝土配合比是决定混凝土强度的一项重 要技术指标, 需要具体的设计试配等工作才能确定合适的混凝土配合比应用到工 程当中去。 1.1 混凝土配合比设计依据 1.混凝土的配合比,应以质量比计,并应通过设计和试配选定。试配时应 使用施工实际采用的材料, 配制的混凝土拌和物应满足和易性、凝结速度等施工 技术条件, 制成的混凝土应符合强度、 耐久性(抗冻、 抗渗、 抗侵蚀)等质量要求。 普通混凝土的配合比,可参照现行《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55), 通过试配定。混凝土的试配强度,应根据设计强度等级,考虑施工条件的差异和 变化以及材料质量可能 的波动。 对于有特殊要求的混凝土的配合比设计(包括抗 渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土),亦可参照 上述规程经过试配确定。在施工过程中,应及时积累资料,为合理调整凝土配合 比提供依据。 配制混凝土时, 应根据结构情况和施工条件确定混凝土拌和物的坍 落度,浇筑时的坍落度可按表 1.1.1 选用。

表 1.1.1 混凝土浇筑入模时的坍落度

结构类别 小型预制块及便于浇筑振动的 结构 桥涵基础、墩台等无筋或少筋 的结构 普通配筋率的钢筋混凝土结构 配筋较密、断面较小的钢筋混 凝土结构 配筋极密、断面高而窄的钢筋 混凝土结构

坍落度(一) (振动器 振动) 0~20 10~30 30~50 50~70 70~90

注: (1)水下混凝土、泵送混凝土的坍落度,另见本规范有关章节的规定; (2)用人工捣实时,坍落度宜增加 20~30m。当工程需要获得较大的坍落

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度时,可在不改变混凝土的水灰比,不影响混凝土的质量的情况下,适当掺加外 加剂。 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合表 1.1.2 的规定。

表 1.1.2 混凝土的最大水灰比和最小水泥用

无筋混凝土 混凝土结构所 处的环境 灰比 ) 温暖地区或寒 冷地区,无侵蚀物 质影响,与土直接 接触 严寒地区或使 用除冰盐的桥涵 受侵蚀性物质 影响 055 0.45 275 300 0.60 250 最 小 水 最 大 水 泥用量

钢筋混凝土 最 小 水 最 大 泥用量 ( kg/m³ )

( kg/m³ 水灰比

0.55

275

0.50 0.40

300 325

注: (1)本表中的水灰比,系指水与水泥(包括外掺混合材料)用量的比值。 (2)本表中的最小水泥用量,包括外掺混合材料。当采用人工捣实混凝土 时, 水泥用量应增加 25kg/m3。 当掺用外加剂且能有效地改善混凝土的和易性时, 水泥用量可减少 25kg/m3。 (3)严寒地区系指冷月份平均气温≤-10℃且日平均温度在≤5℃的天数≥ 145d 的地区。 (4)混凝土的大水泥用量(包括代替部分水泥的混合材料)不宜超过 500kg /m ,大体积混凝土不宜超过 350kg/m3。 (5)在混凝土中掺人外加剂时,除应符合 1.2.5 条的规定外,还应符合下 列规定: ①在钢筋混凝土中不得掺用氯化钙、氯化钠等氯盐。 ②位于温暖或严寒地区、 无侵蚀性物质影响及与土直接接触的钢筋混凝土构 件,混凝土中的氯离子含量不宜超过水泥用量的 0.30%;位于严寒和海水区域、

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受侵蚀环境和使用除冰盐的桥涵,氯离子含量不宜超过水泥用量的 0.5%。从各 种组成材料引入的氯离子含量(折合氯盐含量)如大于上述数值时, 应采取有效的 防锈措施(如掺入阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实性等)。当采用洁净 水和无氯骨料时,氯离子含量可主要以外加剂或混合材料的氯离子含量控制。 ③无筋混凝土的氯化钙或氯化钠掺量,以干质量计,不得超过水泥用量的 3%。 ④掺人加气剂的混凝土的含气量宜为 3.5%~5.5%。 ⑤对由外加剂带人混凝土的碱含量应进行控制。每立方米混凝土的总含碱 量, 对—般桥涵不宜大于 3.0kg/m3, 对特殊大桥、 大桥和重要桥梁不宜大于 1.8kg /m ;当处于受严重侵蚀的环境,不得使用有碱活性反应的骨料。 ⑥粉煤灰、 火山灰及粒化高炉矿渣等混合材料作为水泥代替材料或混凝土拌 和物的填充材料掺于硅酸盐水泥、普通水泥或其他水泥配制的混凝土拌和物中 时, 其掺量应通过试验确定, 用于代替部分水泥时的掺量不应大于现行国家标准 《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰 硅酸盐水泥》(GBl344)的规 定。 (6)泵送昆凝土的配合比宜符合下列规定: ①通过 0.315mm 筛孔的砂不应少于 15%,砂率宜控制在 40%~50%。 ②小水泥用量 280~300kg/m3(输送管径 100~150mm)。 ③混凝土拌和物的坍落度宜为 80~180mm。 ④宜掺用适量

的外加剂或混合材料。 (7)通过设计和试配确定配合比后,填写试配报告单,提交施工监理或有 关方面批准。混凝土配合比使用过程中,应根据混凝土质量的动态信息,及时进 行调整、报批 1.2 选用合适的材料 1.2.1 水泥 水泥是决定混凝土成本的主要材料,同时又起到粘结、填充等重要作用,所 以水泥的选用格外重要。 水泥的选用主要是考虑到水泥的品种和强度等级。水泥 的品种繁多。选择水泥应根据工程的特点和所处的环境气候条件等因素进行分 析,并考虑当地水泥的供应情况作出选择。其中以硅酸盐系列水泥生产量最大、 应用最为广泛。 1.选用水泥时, 应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有 不利影响。 2.选用水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好

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和节约水泥为原则。 3.水泥应符合现行国家标准, 并附有制造厂的水泥品质试验报告等合格证明 文件。水泥进场后,应按其品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况分批进行 检查验收。对所用水泥应进行复查试验。为快速鉴定水泥的现有强度,也可用促 凝压蒸法进行复验。 4.袋装水泥在运输和储存时应防止受潮,堆垛高度不宜超过 10 袋。不同强 度等级、品种和出厂日期的水泥应分别堆放。 5.散装水泥的储存,应尽可能采用水泥罐或散装水泥仓库。 6.水泥如受潮或存放时间超过 3 个月,应重新取样检验,并按其复验结果使 用。 1.2.2 粗骨料 粗骨料是指粒径大于 4.755mm 的岩石颗粒。人工破碎而形成的石子成为碎 石。天然形成的石子称为卵石。施工中一般采用碎石,粒径 5~25mm,含泥量不 大于 1 时选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度 较高, 同时可以减少用水量及水泥用量, 从而使水泥水化热减少, 降低混凝土温。 桥涵混凝土的粗骨料,应采用坚硬的卵石或碎石,应按产地、类别、加工方法和 规格等不同情况,分批进行检验,机械集中生产时,每批不宜超过 400m3;人工 分散生产时,每批不宜超过 200m3。粗骨料的试验可按现行《公路工程集料试验 规程》(JTJ058)执行。混凝土用的粗骨料,其最大粒径不得超过构件截面最小尺 寸的 1/4,且不得超过钢筋最小净间距的 3/4。对混凝土的实心板,粗料的最大 粒径不宜超过板厚的 1/3,且不得超过 40mm。 粗骨料的颗粒级配, 可采用连续级配或连续级配与单粒级配合使用。在特殊 情况下,通过试验证明混凝土无离析现象时,也可采用单粒级。 粗骨料大粒径应按混凝土结构情况及施工方法选取, 但最大粒径不得超过结 构

最小边尺寸的 1/4 和钢筋最小净距的 3/4;在两层或多层密布钢筋结构中, 不得超过钢筋最小净距的 1/2,同时最大粒径不得超过 100mm。用混凝土泵运送 混凝土时的粗骨料最大粒径,除应符合规定外,对碎石不宜超过输送管径的 1/ 3;对于卵石不宜超过输送管径的 1/2.5,同时应符合混凝土泵制造厂的规定。 粗骨料的技术要求及有害物质含量的规定见表 1.2.2-3 及表 1.2.2-4

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江西科技学院本科生毕业论文 表 1.2.2-3 粗集料的技术要求

混凝土强度等级 项目 C40 石料压碎指标 (%) 针 片状颗粒含量 (%) 含 泥量(按质量 计) (%) 泥块含量 (按质量 计) (%) 小于 2.5m 的颗粒 含量(按质量计) (%) ≤12 — — — ≤5 C55 ~ ≤C35 ≤16 — — — ≤5 ≥C30 — ≤15 ≤1.0 ≤0.5 ≤5 <C30 — ≤25 ≤2.0 ≤0.7 ≤5

注: (1)混凝土强度等级为 C60 及以上时应进行岩石抗压强度检验, 其他情况 下, 如有必要时也可进行岩石的抗压强度检验。岩石的抗压强度与混凝土强度等 级之比对于大于或等于 C30 的混凝土,不应小于 2,其他不应小于 1.5,且火成岩 强度不宜低于 80MPa,变质岩不宜低于 60MPa,水成岩不宜低于 30MPa。岩石的 抗压强度试验可按现行《公路工程石料试验规程》 (JTJ054)执行。 (2)混凝土强度在 C10 及以下时,针片状颗粒最含量可为 40%。

表 1.2.2-4 碎石或卵石中的有害物质含量

项目 硫化物及硫酸盐折算 SO(按质量 计)不大于(%) 卵石中有机物含量(用比色法试 验)

品质指标 Ⅰ 颜色不应深于标准色,如深于标 准色,则应配制混凝土进行强度试验, 抗压强度应不低于 95%

注:如含有颗粒硫酸盐或硫化物,则要进行混凝土耐久性试验,确认能满足 要求时方能用。 混凝土结构物处于表 1.2.2-5 所列条件下时, 应对碎石或卵石进行坚固性试 验,试验结果应符合表内的规定。

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江西科技学院本科生毕业论文 表 1.2.2-5 碎石或卵石的坚固性试验

混凝土所处环境条件 寒冷地区,经常处于干 湿交替状态 严寒地区,经常处于干 湿交替状态 混凝土处于干燥条件, 但粗集料风化或软弱颗粒 过多时 混凝土处于干燥条件, 但有抗疲劳、耐磨、抗冲击 要求高或强度大于 C40

在溶液中循环 次数 5 5

试验后质量损失不 大于(%) 5 3

5

12

5

5

注:有抗冻、抗渗要求的混凝土用硫酸钠法进行坚固性试验不合格时,可再 进行直接冻融试验。 施工前应对所用的碎石或卵石进行碱活性检验, 在条件许可时尽量避免采用 有碱活性反应的骨料,或采取必要的措施。具体试验方法可参照现行《公路工程 集料试验规程》(JTJ058)进行。骨料在生产、采集、运输与储存过程中

,严禁混 入影响混凝土性能的有害物质。骨料应按品种规格分别堆放,不得混杂。在装卸 及存储时,应采取措施,使骨料颗粒级配均匀,并保持洁净。1.2.2-5 拌和用水 拌制混凝土用的水,应符合下列要求: ①水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、 糖类及游离酸 类等。计超过水的质量 0.27mg/cm3 水不得使用。 ②不得用海水拌制混凝土。 ③供饮用的水,一般能满足上述条件,使用时可不经试验。 1.2.3 细骨料 1.细骨料是指粒径小于 4.75mm 的岩石颗粒,通常称为砂。施工中一般采用 中砂,山砂 (45%)+人工砂(55%) ,平均粒径大于 0.5mm,含泥量不大于 5,选 用平均粒径较大的中、 粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量 10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可 减少混凝土收缩。 桥涵混凝土的细骨料, 应采用级配良好、 质地坚硬、 颗粒洁净、 粒径小于 5mm 的河砂, 河砂不易得到时, 也可用山砂或用硬质岩石加工的机制砂。 细骨料不宜采用海砂, 不得不采用海砂时,其氯离子的含量对于钢筋混凝土应符 合规定。细骨料的试验可按现行《公路工程集料试验规程》(JTJ058)执行。

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砂的筛分应符合下列规定: 砂的分类见表 1.2.3-1。

表 1.2.3-1 砂的分类

砂组 细度模量

粗砂 3.7~3.1

中砂 3.0~2.3

细纱 2.2~1.6

注:细度模数主要反映全部颗粒的粗细程度,不完全反映颗粒的级配情况, 混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况。 2.砂的级配应符合表 1.2.3-2 中任何一个级配区所规定的级配范围。

表 1.2.3-2 砂的分区及级配范围

标 准 筛筛孔尺 寸(mm) 10. 00 5.0 0 2.5 0 1.2 5 区

级配区 Ⅰ Ⅱ区 Ⅲ 区

标 准筛筛 孔尺寸 区 (mm) 0 1 0~0 25 1 5~0 50 2 5~0 16 315 0. ~90 0. 63 0. ~80 ~74

级配区 Ⅰ Ⅱ区 Ⅲ 区 40 ~16 92 ~ 70 100 ~90 100 ~90 ~55 100 85

累计筛率(%) 0 1 0~0 3 5~5 6 5~35 ~10 ~0 ~0 0 10

累计筛率(%) 85 41 95 70 ~

(1)表中除 5mm、0.63mm、0.16mm 筛孔外,其余各筛孔累计筛余允许超出分 界线,但其总量不得大于 5%。 (2)I 区砂宜提高砂率以配低流动性混凝土;Ⅱ区砂宜优先选用以配不同等 级的混凝土;Ⅲ区砂宜适当降低砂率以保证混凝土的强度。 (3)对于高强泵送混凝土用砂宜选用中砂,细度模数为 2.9~2.6。2.5mm 筛 孔的累计筛余量不得大于 15%,0.315mm 筛孔的累计筛余量宜在 85%~92%范 围内。 当对河砂、海砂或机制砂的坚固性有怀疑时,应用硫酸钠进行坚固性试验, 试验时循环 5 次,砂的总质量损失应符合表 1.2.3-3 的规定。 砂中杂质的

含量应通过试验测定,其最含量不宜超过表 1.2.3-4 的规定。

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江西科技学院本科生毕业论文 表 1.2.3-3 砂的坚固性指标

混凝土所处的环境条件 在寒冷地区室外使用、 并经常处于潮湿或干燥交替状 态下的混凝土 在其他条件下使用的混凝土

循环后的质量 损失 ≤8 ≤12

注:(1)寒冷地区系指最冷月份的月平均温度为 0~-10℃且日平均温度≤ 5℃的天数不超过 145d 的地区; (2)对同一产源的砂,在类似的气候条件下使用已有可靠经验时,可不做坚 固性检验; (3)对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土用砂,或有腐蚀介质作用或 经常处于水位变化区的地下结 构混凝土用砂,其循环后的质量损失率应小于 8%。

表 1.2.3-4 砂中杂质的最大含量

项目 含砂量(%) 其中泥块含量(%) 云母含量(%) 轻物质含量(%) 硫 化 物 及硫 酸盐 折 算 为 Sq(%) 有机质含量(用比色法 试验)

≥ C30 的混凝土 ≤3 ≤1.0 <2 <1 <1

< C30 的混凝土 ≤5 ≤2.0

颜色不应该深于标准色,如深于水泥砂浆 进行抗压强度对比试验,加以复核

注:(1)对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土用砂,总含泥量应不大于 3%,其中泥块含量应不大于 1.0%,云母含量不应超过 1%; (2)对有机质含量进行复核时,用原状砂配制的水泥砂浆抗压强度不低于用 洗除有机质的砂所配制的砂浆的 95%时为合格; (3)砂中如含有颗粒状的硫酸盐或硫化物,则要进行混凝土耐久性试验,满 足要求时方能使用; (4)杂质含量均按质量计。 1.2.4 粉煤灰 由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺

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加适量的粉煤灰。 按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土 时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为 25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性 有利, 但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不 利,因此粉煤灰的掺量控制在 10 以内,采用外掺法,即不减少配合比中的水泥 用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。 1.2.5 混凝土外加剂 混凝土外加剂可分为四类:改善混凝土拌合物流变性的外加剂。如减水剂、 引气剂;调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。如缓凝剂;改善混凝土耐久 性的外加剂。如引气剂;改善混凝土其它性能的外加剂,如膨胀剂。 1、外加剂应根据外加剂的特点,结合使用目的,通过技术、经济比较来确 定外加剂的使用品种。如果使用一种以上的外加剂,必须经过配比设计,并按要 求加入到混凝土拌和物中。在外加剂的品种确定后,掺量应根据使用要

求、施工 条件、混凝土原材料的变化进行调整。 2、 所采用的外加剂, 必须是经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品, 其质量应符合现行《混凝土外加剂》(GB8076)的规定,使用前应复验其效果,使 用时应符合产品说明及本规范关 于混凝土配合比、拌制、浇筑等各项规定以及 外加剂标准中的有关规定。有关混凝土外加剂现场复试检测项目及标准见附录 F-2。不同品种的外加剂应分别存储,做好标记,在运输与存储时不得混入杂物 和遭受污染。 1.3 配合比设计的基本要求 1.要满足混凝土结构设计及施工要求的强度等级和混凝土配制强度。 2.要使混凝土拌合物具有足够的坍落度、良好的和易性、可塑性、不易产生 离析现象。 3.要满足工程使用环境及气候条件所要求的抗渗、抗冻、耐腐蚀等耐久性。 1.3.1 配合比设计前的准备工作 1.掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求, 重点是各种强度和耐久性要求及 结构件截面的大小、 钢筋布置的疏密,以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等 参数。 2.了解是否有特殊性能要求,便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大。 3.了解施工工艺,如输送、浇筑的措施,使用机械化的程度,主要是对工作 性和凝结时间的要求,便于选用外加剂及其掺量。 4.了解所能采购到的材料品种、质量和供应能力。

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1.4 配合比设计的基本步骤 1.4.1 初步计算配合比 1.确定混凝土的配制强度

f cu .o  f cu .k  1.645  

2.确定水灰比

W C 

 a  f ce

3.确定水泥用量

 f cu .o   a   b  f ce 

M wo

M CO 

W C 

s  M so M  M go 100 %

so

4.计算砂率 5.确定砂石用量 M co  M go  M wo  0.01  1

c g w

1.4.2 基本配合比 1.检验调整动作性 2.试拌材料总量 拌制混凝土配料时, 各种衡器应保持准确。 对骨料的含水率应经常进行检测, 雨天施工应增加测定次数,据以调整骨料和水的用量。配料数量的允许偏差(以 质量计)见表 1.4.2-1。

表 1.4.2-1 配料数量允许偏差

允许偏差(%) 材料类别 水泥、混合材料 粗、细骨料 水、外加剂 现场拌制 ±2 ±3 ±1 预制场或集中搅拌站拌 制 ±1 ±2 ±1

放人拌和机内的第一盘混凝土材料应含有适量的水泥、砂和水,以覆盖拌和 筒的内壁而不降低拌和物所需的含浆量。每一工作班正式称量前,应对计量设备 进行重点校核。计量器具应定期检定,经大修、中修或迁移至新的地点后,也应 进行检定。混凝土应使用机械搅拌,零星工程的塑性混凝土也可用人工拌和。用 机械搅拌时, 自全部材料装入搅拌筒至开始出料的最短搅拌时间应按设备出厂说

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明书的规定,并经试验确定,且不得低于表 1.4.2-2 的规定。

表 1.4.2-2 混凝土最短搅拌时间

混凝土坍落度(一) 搅拌机类 别 搅 拌 机 容量(L) ≤400 自落式 ≤800 ≤1200 强制式 ≤400 ≤1500 1.5 2.5 <30 30~70 >70

混凝土最短搅拌时间(min) 2.0 2.5 1.5 2.0 2.5 1.0 1.5 1.0 1.5 1.5 1.0 1.5

注: (1)搅拌细砂混凝土或掺有外加剂的混凝土时, 搅拌时间应适当延长 1~ 2min; (2)外加剂应先调成适当浓度的溶液再掺人; (3)搅拌机装料数量(装入粗骨料、细骨料、水泥等松体积的总数)不应大于 搅拌机标定容量的 110%; (4)搅拌时间不宜过长,每一工作班至少应抽查两次; (5)表列时间为从搅拌加水算起; (6)当采用其他形式的搅拌设备时,搅拌的最短时间应按设备说明书的规定 或经试验确定。 1.4.3 试验室配合比 1.根据基准配合比和水灰比,配制一组混凝土试件。 2.检验混凝土拌合物的性能 3.确定水灰比,并重新计算水泥和砂石用量。 1.4.4 施工配合比 1.测定现场砂石料的实际含水率 2.将砂石中含水量扣除,并相应的增加砂石料的称量纸。 (1)对于在施工现场集中搅拌的混凝土,应检查混凝土拌和物的均匀性。 ①混凝土拌和物应拌和均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。 ②混凝土拌和物均匀性的检测方法应按现行国家标准 《混凝土搅拌机技术条 件》(GB9142)的规定进行。 (2)检查混凝土拌和物均匀性时, 应在搅拌机的卸料过程中, 从卸料流的 1/4 至 3/4 之间部位,采取试样,进行试验,其检测结果应符合下列规定: ①混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于 0.8%;

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②单位体积混凝土中粗骨料含量两次测值的相对误差不应大于 5%。 (3)混凝土搅拌完毕后,应按下列要求检测混凝土拌和物的各项性能: ①混凝土拌和物的坍落度, 应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测,每一工 作班或每一单元结构物不应少于两次。评定时应以浇筑地点的测值为准。如混凝 土拌和物从搅拌机出料起至浇筑入模的时间不超过 15min 时, 其坍落度可仅在搅 拌地点取样检测。 ②根据需要还应检测混凝土拌和物的其他质量指标并应符合本章的其他规 定掺用高效减水剂或速凝剂且混凝土运距较远时,可运至浇筑地点再掺人重拌。 1.5 生产配合比的调整及施工中的控制 1.严格控制混凝土施工时的用水量; 2.调整生产配合比时,应准确测量生产现场砂、石的实际含水量; 3.砂、石材料应准确计量 1.6 混凝土的运输 1.混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要, 使浇筑工作 不间断并使混凝土运到浇筑地点时

仍保持均匀性和规定的坍落度。 当混凝土拌和 物运距较近时,可采用无搅拌器的运输工具运输;当运距较远时,宜采用搅拌运 输车运输。运输时间不宜超过表 1.6.1 的规定。

表 1.6.1 混凝土拌和物运输时间限制

气温(℃) 20~30 10~19 5~9

无搅拌设施运输 (min) 30 45 60

有搅拌设施运输 (min) 60 75 90

注:Ⅰ当运距较远时,可用搅拌运输车运干拌料到浇筑地点后再加水搅拌; Ⅱ掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时, 应通过试验查明所配制混凝土 的凝结时间后,确定运输时间限制; Ⅲ表列时间系指从加水搅拌至人模时间。 (1)用无搅拌运输工具运送混凝土时,应采用不漏浆、不吸水、有顶盖且能 直接将混凝土倾人浇筑位置的盛器。

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(2)采用泵送混凝土应符合下列规定: ①混凝土的供应必须保证输送混凝土的泵能连续工作。 ②输送管线宜直,转弯宜缓,接头应严密,如管道向下倾斜,应防止混入空 气,产生阻塞。 ③泵送前应先用适量的、 与混凝土内成分相同的水泥浆润滑输送管内壁。混 凝土出现离析现象时, 应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土,泵送 间歇时间不宜超过 15min。 (3)在泵送过程中,受料斗内应具有足够的混凝土,以防止吸人空气产生阻 塞。 (4)用带式运输机运送混凝土时,应符合下列规定: ①传送带的倾斜度不应超过表 1.6.4 的规定。 ②混凝土卸于传送带上和由传送带卸下时,应通过漏斗等设施,保持垂直下 料。 ③传送带上应设置刮刀等清理设备。 ④传送带运转速度不应超过 1.2m/s。 (5)做配合比设计时,应考虑有 2%~3%的砂浆损失。

表 1.6.4 传送带最大倾斜角度

混凝土坍落度 (mm) <40 40~80

最大倾斜角度(°) 向上运送 18 15 向下运送 12 10

(6)用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时,途中应以 2~4r/min 的慢速进行 搅动,混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的 2/3。 (7)混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时,应 进行第二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水,确有必要时,可同时加水和水泥以 保持其原水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求,则不得使用。 1.7 混凝土的浇筑 1.7.1 一般要求 1.浇筑混凝土前,应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并做好记录, 符合设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。模 板如有缝隙,应填塞严密,模板内面应涂刷脱模剂。浇筑混凝土前,应检查混凝

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土的均匀性和坍落度。 2.自高处向模板内倾卸混凝土时,为防止混凝土离析,应符合

下列规定: (1)从高处直接倾卸时,其自由倾落高度不宜超过 2m,以不发生离析为度。 (2)当倾落高度超过 2m 时,应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落;倾落 高度超过 l0rn 时,应设置减速装置。 (3)在串筒出料口下面,混凝土堆积高度不宜超过 1m。 3.混凝土应按一定厚度、 顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝或能重 塑前浇筑完成上层混凝土。 上下层同时浇筑时,上层与下层前后浇筑距离应保持 1.5m 以上。在倾斜面上浇筑凝土时,应从低处开始逐层扩展升高,保持水平分 层。混凝土分层浇筑厚度不宜超过表 1.7.1-1 的规定。

表 1.7.1-1 混凝土分层浇筑厚度

捣实方法 用插入式振动器 用附着式振动器 无筋或配筋稀疏 用表面振动器 时 配筋较密时 无筋或配筋稀疏 人工捣实 时 配筋较密时

浇筑层厚度(mm) 300 300 250 150 200 150

注:表列规定可根据结构物和振动器型号等情况适当调整。 4.浇筑混凝土时,除少量塑性混凝土可用人工捣实外,宜采用振动器振实。 用振动器振捣时,应符合下列规定: (1)使用插入式振动器时,移动间距不应超过振动器作用半径的 1.5 倍;与 侧模应保持 50~l00mm 的距离;插入下层混凝土 50~l00mm;每一处振动完毕后 应边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。 (2)表面振动器的移位间距,应以使振动器平板能覆盖已振实部分 l00mm 左右为宜。 (3)附着式振动器的布置距离,应根据构造物形状及振动器性能等情况并 通过试验确定。 (4)对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是 混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。 5.混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混

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凝土的初凝时间或能重塑的时间。混凝土的运输、浇筑及间歇的全部时间不得超 过表 1.7.1-2 的规定。当需要超过时应预留施工缝。

表 1.7.1-2 混凝土的运输、浇筑及间歇的全部允许时间(min)

混凝土强度等 级 ≤C30 >C30 25℃

气 温 不 高 于

气温高于 25℃ 180 150

210 180

注:当混凝土中掺有促凝或缓凝剂时,其允许时间应根据试验结果确定。 6.施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定, 宜留置在结构受剪力和弯矩较小 且便于施工的部位,并应按下列要求进行处理: (1)应凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和松弱层,但凿除时,处理层混 凝土须达到下列强度: ①用水冲洗凿毛时,须达到 0.5MPa; ②用人工凿除时,须达到 2.5MPa; ③用风动机凿毛时,须达到 10MPa。 (2)经凿毛处理的混凝土面,应用水冲洗干净,在浇筑次

层混凝土前,对 垂直施工缝宜刷一层 水泥净浆,对水平缝宜铺一层厚为 10~20mm 的 1∶2 的水 泥砂浆。 (3)重要部位及有防震要求的混凝土结构或钢筋稀疏的钢筋混凝土结构, 应在施工缝处补插锚固钢筋或石榫;有抗渗要求的施工缝宜做成凹形、凸形或设 置止水带。 (4)施工缝为斜面时应浇筑成或凿成台阶状。 (5)施工缝处理后,须待处理层混凝土达到一定强度后才能继续浇筑混凝 土。需要达到的强度,一般最低为 1.2MPa,当结构物为钢筋混凝土时,不得低 于 2.5MPa。 7.在浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,须在不扰动已浇筑 混凝土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时,应查明原因,采取措 施,减少泌水。 8.结构混凝土浇筑完成后,对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平,待定浆 后再抹第二遍并压光或拉毛。当裸露面面积较大或气候不良时,应加盖防护,但 在开始养生前,覆盖物不得接触混凝土面。 9.浇筑混凝土期间,应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况,

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当发现有松动、变形、移位时,应及时处理。 10.浇筑混凝土时,应填写混凝土施工记录。 1.7.2 墩台混凝土的浇筑 1.对墩台基底的处理, 除应符合天然地基的有关规定外, 尚应符合下列规定: (1)基底为非粘性土或干土时,应将其润湿。 (2)基面为岩石时,应加以润湿,铺一层厚 20~30mm 的水泥砂浆,然后 于水泥砂浆凝结前浇筑第一层混凝土。 2.一般墩台及基础混凝土,应在整个平截面范围内水平分层进行浇筑。 3.较大体积的混凝土墩台及其基础,在混凝土中埋放石块时应符合下列规 定: (1)可埋放厚度不小于 150mm 的石块,埋放石块的数量不宜超过混凝土结 构体积的 25%。 (2)应选用无裂纹、无夹层且未被烧过的、具有抗冻性能的石块。 (3)石块的抗压强度不应低于 30MPa 及混凝土的强度。 (4)石块应清洗干净,应在捣实的混凝土中埋人一半左右。 (5)石块应分布均匀,净距不小于 l00mm,距结构侧面和顶面的净距不小 于 150mm,石块不得接触钢筋和预埋件。 (6)受拉区混凝土或当气温低于 0℃时,不得埋放石块。 4.采用滑升模板浇筑墩台混凝土时,应符合下列规定: (1)宜采用低流动度或半干硬性混凝土。 (2)浇筑应分层分段进行,各段应浇筑到距模板上口不小于 10~150mm 的 位置为止。若为排柱式墩台,各立柱应保持进度一致。 (3)应采用插入式振动器振捣。 (4)为加速模板提升,可掺人一定数量的早强剂。 (5)在滑升中须防止千斤顶或油管接头在混凝土或钢筋处漏油。 (

6)每一整体结构的浇筑应连续进行,若因故中途停工,应按施工缝处理。 (7)混凝土脱模时的强度宜为 0.2~0.5MPa,脱模后如表面有缺陷时,应 及时予以修理。 5.大体积墩台基础混凝土, 当平截面过大,不能在前层混凝土初凝或能重塑 前浇筑完成次层混凝土时,可分块进行浇筑。分块浇筑时应符合下列规定: (1)分块宜合理布置,各分块平均面积不宜小于 50m2。 (2)每块高度不宜超过 2m。 (3) 块与块间的竖向接缝面应与基础平截面短边平行,与平截面长边垂直。 (4)上下邻层混凝土间的竖向接缝,应错开位置做成企口,并按施工缝处

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理。 6.大体积混凝土的浇筑应在一天中气温较低时进行。 应参照下述方法控制混 凝土的水化热温度: (1)用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂等方法减少 水泥用量。 (2)采用水化热低的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低强度水泥。 (3)减小浇筑层厚度,加快混凝土散热速度。 (4)混凝土用料要遮盖,避免日光曝晒,并用冷却水搅拌混凝土,以降低 人仓温度。 (5)在混凝土内埋设冷却管通水冷却。 (6)在遇气温骤降的天气或寒冷季节浇筑混凝土后,应注意覆盖保温,加 强养生。 混凝土的浇筑温度是指混凝土振捣后, 注: 在其 50~100mm 深处的温度。

第二章 混凝土配合比试配的调整

2.1 混凝土配合比试配前的调整 1.依据企业自身的生产试验、统计数据,来提高单方混凝土的水泥用量,降 低水灰比。 2.提高砂率使用单粒级混凝土配料,由于粗集料间的空隙率较大,必须提高 砂率,用较多的砂浆来填充粗集料间空隙,以保证混凝土的密实性和流动性。

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3.提高砂浆稠度。由于 16~35mm 单粒级石子,自重较大,容易下沉,必须 提高砂浆稠度,以增加对石子的下沉阻力,防止混凝土离析、泌水。 4.控制好混凝土坍落度。混凝土坍落度过大,更易离析泌水。 5.选择合适的外加剂用量。在外加剂的用量上,必须综合平衡减水、缓凝、 增稠这三项功能, 最大限度满足实际工程要求,用单粒级石子配料时的外加剂用 量,要首先满足混凝土工作性的要求。在满足工作性要求的前提下,考虑最大限 度满足减水要求强度要求 2.2 混凝土配合比试配后的调整 1.通过检查试拌混凝土的坍落度和工作性,确定适宜的用水量。 2.通过检查试拌混凝土的工作性和凝结时间,确定适宜的外加剂用量及砂 率。如保水性不好,凝结时间过长的可适当减少外加剂使用量及适当提高砂率。 如果拌和稠度过大,坍损较高,可适当增加外

加剂用量或适当降低砂率。当然, 外加剂用量的调整,必然会影响到减水效果,必须调整水灰比及用水量。 3.以混凝土强度检验结果,确定混凝土水灰比,并以此为依据,计算各种胶 凝材料用量。强度检验结果偏高,可适度提高水灰比,强度检验结果偏低,可适 当降低水灰比。 水灰比的调整幅度参照水灰比和强度关系曲线,并根据试配结果 来确定。 4.以实测的混凝土容重和试拌时确定的砂率为依据,分别计算粗、细集料的 用量。

第三章 混凝土的成型于养护

3.1 混凝土试块制作 3.1.1 目的与适用范围 本方法仅限于普通混凝土在常温环境中试验时使用, 轻混凝土、 防水混凝土、 碾压混凝土等其他特种混凝土的一般性能试验,可以参照本标准进行,但对于它 们的特殊性能检验以及因为特殊性能所引起的对试验设备及方法的特殊要求, 均 应遵照这些混凝土的有关技术规定执行。 3.1.2 仪具与材料

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拌和机;球座;振动器;压力机或万能试验机;试模 3.1.3 材料要求 1.拌制混凝土所使用的材料,应符合技术要求,并与施工实际用料相符,材 料拌和前温度与室温相同。 材料的取样应具有代表性。拌制混凝土的材料以质量 计。称量的精度:集料为±1%,水、水泥及砂、石拌和物为±0.5%。测试拌和物 性质时,应在拌和后 5min 内进行试验,在浇制试件时,须在拌和之后的 15min 内装入试模并在 45min 内成型完毕。 2.制作前应检查试模,确认无翘曲变形现象后,将其组装好,在内壁涂刷一 层机油。 3.拌制的混凝土时, 应在每盘混凝土出料至 1/3 左右的时候,盛取约一组试 模的需用量倒入试模内。 向试模中倾倒混凝土时,要注意将粒径过大的骨料及混 杂在其中的杂物等拣出。 4.试件可采用人工或振动器成型。人工成型时,混凝土应分 2 层装模。捣棒 可采用 ø16 的圆钢制作,长度约为 600mm,一端磨成半球形。插捣时按一定的旋 转方向由外向内均匀进行。插捣底层时,捣棒应达到试模底面;插捣上层时,捣 棒应穿入下层 2~3cm。插捣时捣棒要保持垂直;对 150mm×150mm×150mm 标准 试件,插捣次数以 26~30 次为宜。在插捣过程中,还要用抹刀沿试模内壁插入 数次, 排出气泡, 防止试件表面产生麻面。 最后刮除多余的混凝土, 用抹刀抹平。 5.采用插入式振动棒成型时,应将混凝土一次装满试模,振动棒在试模中心 插入,插入深度以达到离底模 3~5cm 为宜。插振捣至表面泛出水泥浆时,将振 动棒徐徐向上拔起,并向试模中补充部分混凝土,拔出振动棒后,用抹刀抹平。 6.试件成型完毕,在混凝土初凝后进行抹面,沿试模

口表面抹平压光,用塑 料布或湿布覆盖,在 20±5℃的室内静置 1d 后,用墨汁标上制作日期和编号。 7.拆模后的试件应根据需用要求(标准养护或随结构同条件养护)留作抗压 试验用。 3.1.4 试验步骤 1.将拌和机等在试验中用到的仪器设备擦干净,检验准确。配备齐全,备齐 原料,做好养护。 2.拌和前, 用少量水灰比、 砂石比与正式的水泥混凝土配合比相同的沙浆进 行涮膛。 3.按规定称好原料,往拌和机里依次装入石子、砂、水泥。水在拌和的同时 徐徐加入。全部加料时间不宜超过 2min。全部加入后,继续拌和约 2min,而后 将拌和物倾出在铁板上,人工翻拌 1~2min。 4.取出试样, 进行坍落度或维勃试验, 认为合格之后在进行试验或制作试件。

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5.一般情况下,当坍落度小于 70mm 时,用标准振动台成型。振动结束后抹 平,收浆后再抹一次。表面与试模边缘的高低差,不得超过 0.5mm。 6.坍落度不小于 70mm,用人工成型。 3.2 养护 3.2.1 设计依据 水泥混凝土试件标准养护条件,一是保温(20±3)℃;二是保湿,要求相对 湿度大于 90%,没有上限。所以标准养护室宜建成地下室或半地下室型,有利于 保温,且可使影响温度升降的因素减少。又混凝土试件的养护,不怕湿度大,所 以地下或半地下型的标准养护室,不需要考虑防潮防渗水的问题,对地下水位的 要求也不高。养护室的底部可以在地下水位附近,甚至低于地下水位约 20cm 也 无妨。 3.2.2 简易混凝土标准养护室设计的共点 1.为利于保温、保湿,养护室的门宜小不宜大,以方便单人搬运,传递试件 即可。2.养护室不怕渗水,永久性养护室可以用水泥砂浆抹面,但宜设置一个坑 沟,便于掏水,排水清洗。3.地下、半地下型养护室,宜装置简易塑料排气孔及 排气装备,小型养护室,装置一个类似厨房排气用的塑料排风扇即可。既有利清 洁空气,夏季还有利排出热气,降温。排气孔管露出地面部分宜短,不宜高、长。 4.搁置混凝土试件的台架。 3.2.3 混凝土标准养护室升温设施 根据养护室大小,设置 1 个~2 个电热水槽,加热较少量的水,产生热蒸汽 的办法,达到升温要求。简易恒温控制电热水槽,自己组装容易,维修简便。 装置说明: 1.恒温控制器应该在养护室外面,置于试验室内方便观察,操作处或在简易 养护室旁设控制箱。集中放置电源及其他电源开关和恒温控制器等。 2.根据养护室大小,设置 1 支~2 支感温探头或接点式温度计,注意控制湿 度范围、型号和恒温控制器配套。选用控温范围为 0℃~50℃,接近养护湿度条 件的控温设备,较合适。感温探头

应放置在养护室的北面或西面墙,感温探头离 墙面 15cm。若用二支感温探头,使其约有 30cm 的高低差较妥。注意养护室的感 温探头不能放在水槽内。选用电热管功率注意和湿度控制器配套,1kW~2kW 的 电热管较适用。 3.电热水槽容积、 形状可视养护室条件自行设计。 一般宜使水的表面积大些。 使用时注意水槽的蓄水情况,随时加水,防止烧干,损坏电热管。

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3.2.4 混凝土标准养护室降温设施 夏季,尤其闷热少风天气,混凝土标准养护室的降温问题,解决较困难。使 用空调设备降温, 不仅耗资、 耗能, 且许多单位实践证明由于养护室内湿度太大, 空调设备长时间运转,极易损坏,最终流于虚设。若采用水池养护混凝土试件, 在夏季要求用流动水降温,浪费水量很大。使养护室温度在夏季不超过 23℃。 1.简易临时性混凝土标准养护室,采用以下措施:a、多洒水,若用温度较低 的地下水更佳;b、用排风扇强制通风,排出热气。养护室顶部在室外的,距顶 部约 30cm~50cm 处,加防晒隔层,防止太阳直晒养护室顶部。防晒层采用木板、 瓦楞板、席子等均可,且不必求新,能利用旧物就行。实践证明,设此举措,养 护室降温明显。显然,防晒层距顶部高些好,利于通风,但装置有难度。 2.于永久性混凝土标准养护室,考虑到使养护室保持(20±3)℃,从低温升 至 20℃容易,而从高温降至 20℃很困难,在建造时,养护室位置应选在建筑物 北侧、底层,且能防止太阳直晒的地方。同前所述,在建筑物北侧底层建成地下 或半地下的混凝土养护室,在北方地区配合多喷洒凉水,强制通风措施,基本能 控制养护室温度在 23℃以下。

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第四章 混凝土的抗压试验

4.1 实验步骤 1.至试验龄期时,自养护室取出试件,应尽快试验,避免其湿度变化。 2.取出试件,检查其尺寸及形状,相对两面应平行。量出棱边长度,精确至 lmm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。在破型前,保持 试件原有湿度,在试验时擦干试件。 3.以成型时侧面为上下受压面,试件中心应与压力机几何对中。 4.强度等级小于 C30 的混凝土取 0.3MPa/s~0.5MPa/s 的加荷速度;强度等级 大于 C30 小于 C60 时,则取 0.5MPa/s~0.8MPa/s 的加荷速度;强度等级大于 C60 的 混凝土取 0.8MPa/s~1.0MPa/s 的加荷速度。当试件接近破坏而开始迅速变形时, 应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下破坏极限荷载 F(N)。 4.2 实验结果 混凝土立方体试件抗压强度按下式计算: F f cu  A f 式中: cu ——混凝土立方体抗压强度(MPa); F——极

限荷载(N); A——受压面积(mm2)。 以 3 个试件测值的算术平均值为测定值,计算精确至 0.1MPa。三个测值中 的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的 15%,则取中间值为 测定值;如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的 15%,则该组试验结 果无效。混凝土强度等级小于 C60 时,非标准试件的抗压强度应乘以尺寸换算系 数,并应在报告中注明。当混凝土强度等级大于等于 C60 时,宜用标准试件,使 用非标准试件时,换算系数由试验确定。

立方体抗压强度尺寸换算系数

试件尺寸(mm) 100×100×100 4.3 实验报告

尺寸换算系数 0.95

试件尺寸(mm) 200×200×200

尺寸换算系数 1.05

试验报告应包括以下内容:

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1.要求检测的项目名称和执行标准; 2.原材料的品种、规格和产地; 3.仪器设备的名称、型号及编号; 4.环境温度和湿度; 5.水泥混凝土立方体抗压强度值; 6.要说明的其它内容

第五章 结 论

在实习期间, 通过自己的亲身实践,混凝土的配合需要良好的试验经验和耐 心的去按步骤试验, 否则混凝土的质量得不到良好效果,既浪费了材料又耽误了 时间, 更加严重的是如果按照不符合要求的配合比制作出来的混凝土,达不到抗 压抗折强度,制作出来的桩和桥梁将会产生不可估计的工程失误,酿成了悲剧, 造成不必要的损失,给国家给社会给公司会造成不可逆转的后果。 由于目前混凝土配合比报批时须提供原材料检验报告和总碱量, 氯离子指标 的计算成果,因此,混凝土配合比设计试验前应按《铁路混凝土工程施工质量验 收补充标准》﹙铁建设【2005】160 号﹚要求对水泥,粗细骨料,拌合用水,外 加剂,粉煤灰,矿渣粉等原材料进行全部指标检验,再配合比试验前完成常规项 目的试验。合理的配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均 匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下,确定各种成分的用量,从而获 得最经济和适用的混凝土。

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参考文献

[1] 侯洪涛、郑建华,建筑施工技术.机械工业出版社.2008.2.153—155

[2] 汪澜,水泥混凝土组成.性能.应用[M]中国建材工业出版社.2005 年 1 月第 1 版:524—530 [3] 张承志.商品混凝土[M].北京.化学工业出版社.2006.6,(1).308—320 [4] 陈伟民.浅析砂子粗细对混凝土的影响[J].浙江水利科技.2001(4).35—37 [5] 刘长俊.混凝土配合比设计计算手册.辽宁科学技术出版社 [6] 普通混凝土配合比设计规程.JGJ55—2000(J64—2000) [7] 陈伟民.浅析砂子粗细对混凝土的影响[J].浙江水利科技.2001(4).35—37. [8] 冉千平,

游有鲲,丁蓓.低引气聚羟酸类高效减水剂的制备及其性能研究[J]. 新型建筑材料.2003.(6).33—35.

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谢 词

首先向所有曾经关心和帮助过我的老师、同学和朋友致以诚挚的谢意!向公 司里的各位师傅、 同事说声谢谢,离开校园学校的各种事情都是各位老师在为我 们操持, 在繁忙的大都市里同学们之间相互关注相互关怀,初入社会各位同事在 学习生活上的关注和照顾。谢谢你们了!紧张的顶岗实习就快要画上句号,这次 的历经半年的实习过程既检验了我对大学三年来所学理论知识的掌握程度, 又使 我在施工现场学到很多的实践经验, 理论结合实践让我对专业知识有了更深刻的 理解。 回顾整个实习过程,自己刚刚迈出校园对工地现场的实际东西理解甚少, 很多工程量都是由于考虑不周而造成的误算,错算时有发生。但就在错误中学习 经验,这样才能让自己的记忆更加的深刻。本论文根据自己的实习体会,结合网 上、课本上的一些资料作为论述依据完成,但仍然存在很多不完善,不详尽甚至 不当之处,希望老师指导提出意见。 我在毕业实习完成论文期间做到了将所学习的知识系统的串联起来, 中间我 温习了以前所学的建筑工程计量与计价、工程造价控制与管理、工程造价案例分 析,建筑工程合同管理等书;还有从网上搜索的电子图集,建筑法律法规等,学 到了好多东西,再就是除了掌握自己所学的课本外,了解了一些规范,它是我们 工作的准绳。 通过本次实习, 我真正体会到了一名建筑工程人员所肩负的责任,作为一名 即将毕业的大学生,只有认认真真的,踏踏实实地从最基本的小事做起,才可能 真正的做好大事。 这也是几个月来最大的收获和感触。还有在这段时间的实习过 程中我深刻的认识到自己学习上的不足之处, 为自己下一步的学习和工作确定了

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目标。 最后, 让我再次对给予我帮助的各位领导、 老师和同学表示的最真挚的感谢。 师傅们孜孜不倦, 不厌其烦的讲解使我受益非浅,老师严格的要求也在整个过程 中不断督促我按计划进度完成任务。 在老师们的认真指导下, 同时谢谢各位同学, 他们在实习过程中提供的指导和帮助,特别是自己在电脑方面得到的帮助,让我 感触很深,使我能够顺利的完成设计任务。

方永彬 2013 年 3 月 1 日

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范文六:建筑工程技术毕业论文(2) 投稿:覃韯韰

专 业: 建筑工程技术

班 级: 08级建工5

学 号: 0801010530

姓 名: 万钊矣

2011年 06月

摘 要

混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。

开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。在实际工程中, 往往是各种因素多重作用引起混凝土开裂。宽度小于或等于0.05mm的裂缝通常对使用无大的危害, 叫做无害裂缝, 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命。施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝, 或减少裂缝的数量和宽度, 特别是避免出现有害裂缝。国内外对裂缝宽度都有相应的规定, 如我国的CCES 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》, 对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替和冻融环境下的一般构件为0.2mm;水中和土中环境下为0.3mm。混凝土由于各种收缩引起的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。

关键词:混凝土裂缝; 温度裂缝;收缩裂缝;混凝土结构受力裂缝;

目 录

摘 要 ......................................................................................................... I

一、混凝土裂缝的类型及成因 ....................................................................... 1

(一)混凝土因自身特性产生裂缝 ........................ 错误!未定义书签。

(二)化学反应引起的裂缝 ....................................................................... 4

(三)混凝土结构受力裂缝 ....................................................................... 4

(四)施工工艺及流程造成的裂缝........................................................... 5

二、混凝土裂缝的预防措施 ........................................................................... 6

(一)严格控制混凝土施工配合比 ........................................................... 6

(二)严格控制混凝土的温度应力 ........................................................... 6

(三)做好裂缝计算 ................................................................................... 6

(四)做好混凝土的浇筑和振捣………………………………………...6

(五)做好后浇带的施工………………………………………………...7

三、混凝土裂缝的处理措施 ........................................................................... 7

(一)表面修补法 ....................................................................................... 7

(二)灌浆、嵌缝封堵法 ........................................................................... 7

(三)结构加固法 ....................................................................................... 7

(四)混凝土置换法……………………………………………………...7

(五)电化学护法………………………………………………………...7

(六)仿生自愈合法……………………………………………………...8

四、结束语 ....................................................................................................... 8

致 谢 ................................................................................................................. 9

参考文献 ......................................................................................................... 10

对混凝土裂缝的研究

一 、 混凝土裂缝的类型及成因.

造成混凝土裂缝的原因是多方面的,一般而言,可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。

(一). 混凝土因自身特性产生裂缝.

1.收缩裂缝 :收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水份的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水份,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。见表1

表1 混凝土体积变化分类:

如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。

(1) 干燥收缩 :由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度) ;外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

(2) 水化收缩 :水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。

(3) 混凝土自身收缩: 所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。

(4) 干湿引发的体积变化 :硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度) 、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。

2.温度裂缝 :温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀

冷缩效应而引起混凝土开裂的。但这其中可分为二类。

一类为由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中,出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期,其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热,在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快,因而在混凝土表面和内部形成一个温度梯度,产生温差,从而产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm,但若施工过程中控制不当,温差过大,有时局部也会超过0.3mm。此类裂缝有贯穿的,也有不贯穿的。对于对大体积混凝土,温升引起的膨胀是极其危险的。由于混凝土体积大,聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度就显著升高;而混凝土表面散热较快,这样便形成较大的内表温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。同时,随着水化反应的减弱,混凝土将逐渐降温,这个降温过程则会引起混凝土的收缩变形;加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形,当它们受到地基和结构边界的约束,会产生较大的收缩应力(拉应力) ,当该收缩应力超过混凝土抗拉应力时,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。

另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的,而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化,通过热胀冷缩效应,对与其相关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就开裂。此类裂缝出现的时间较晚,一般在混凝土硬化后1~2年出现,一旦出现通常是贯穿的,宽度一般≤0.3mm,但个别局位也会超过0.3mm。例如,在建筑物的东西两端墙角混凝土楼板处,由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射,温度升高,产生膨胀,从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力,其合力为45º方向,若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时,则在墙角处的混凝土楼板会在与外界45º拉应力合力方向相正交的方向产生45º的斜裂缝。由于对混凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关,因而,这里对这一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。

影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。

3.沉陷(塑性) 收缩裂缝的成因 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混摄土刚刚终凝而强度度小时.受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快.造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相

对湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软.或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致,特别是在冬季,摸板支撑在冻土上.冻土化冻后产生不均匀沉障,致使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关.一般沿与地面垂直或呈3Oº一45º方向发展, 较大的沉陷裂缝.往往有一定的错位.裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(二)化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池) 的反应过程。决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。cl¯ 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯ 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯ 时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。裂缝出现后,外面的水、气(氧) 可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。

(三) 混凝土结构受力裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%—40% 的设计荷载, 就可能出现裂缝, 肉眼一般不能察觉, 而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中, 分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2—0.3nun对那些宽度超过

规范规定的裂缝, 以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析, 慎重处理。

(四) 施工工艺及流程造成的裂缝

1.施工不当造成的裂缝 混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。

2.在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响 振捣时间过短,或振捣不到位,混凝土都无法达到密实状态;而如果振捣时间过长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。

3.模板、垫层过于干燥 模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

4.抹干压光造成的裂缝 过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

5.养护不当造成的裂缝 过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素,一般情况下,在混凝土初凝时,需开始养护。养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润,养护时间应在7 天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著,将直接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间,更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。

6.后浇带施工不慎而造成的裂缝 为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力, 规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝:板的后浇带不支模板.造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

7.砼的弹性变形及支座处的负弯矩 施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

二、 混凝土裂缝的预防措施

设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整,并且能够得到改善甚至于做到完全避免;而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是混凝土本身固有的特性,我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因

素, 才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制, 尽量做到按设计和施工规范进行操作, 如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。

(一)严格控制混凝土施工配合比

根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

(二)严格控制混凝土的温度应力

温度应力是产生温度裂缝的根本原因,一般将内外温差控制在20~25 ℃范围内时,不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下,尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;尽量降低混凝土的入模温度,规范要求混凝土的浇筑温度不宜超过28 ℃,故在气温较高时,可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置,采用低温水或冰水拌制混凝土。

(三)做好裂缝计算

设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外,还应考虑现场的实际施工状况,对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算,同时选择合理的混凝土强度等级和配筋,如对楼板配筋改成细密型的,采用上下双层双向配筋,在柱支座处增加钢筋网片等等。

(四)做好混凝土的浇筑和振捣

在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片;承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后,要及时进行养护,包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下,擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值,合理进行材料堆放。

(五)做好后浇带的施工

施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案。杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。

三 、 混凝土裂缝的处理措施

(一)表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修朴方法.它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料.在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

(二)灌浆、嵌缝封堵珐

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补.它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中.胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法.它通常是沿裂缝凿槽.在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以迭到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

(三)结构加固法

当裂缝影影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积.在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

(四)混凝土置换法

混凝土置换珐是处理混凝土严重损坏的一种有效方法.此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

(五)电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护珐、氯盐提取法、缄性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

(六)仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝娃理方法它模仿生物组织对受刨伤部位自动分泌某种物质.而使刨刨伤部位得到愈合的机能.在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含拈结剂的液芯纤维或胶囊)。在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分秘出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

四、 结束语

混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。因此《, 混凝土泵送施工技术规程》J GJ / T10 - 95 、《混凝土质量控制标准》GB50164 - 92 、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 - 2002 等标准与规范中都对其有详细而严格的要求。我们必须高度重视,在工程实践中以预防控制为主,若结构出现裂缝要认真分析原因,并采取相应的措施加以妥善处理。

致 谢

在本次论文的撰写中,得到了马俊文老师的精心指导,使我在总结学业及撰写论文方面都有了很好的帮助;在此,对马俊文老师表示诚挚的感谢以及真心的

祝福.

同时感谢所有教育过我们的专业老师,是我们在不断成长的源泉也是我们完成学业的根本。另外还要感谢我的同学和朋友们对我的帮助和指导。

最后,感谢所有关心和支持我的同学们和老师们!

参考文献

[1] 江传良,冼巧玲.钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治[J].科学技术与工程,2006,(01).

[2] 耿欧.现浇钢筋混凝土板裂缝原因分析及防治措施 [J].东南大学学报.(9):44-45 [3] 霍载武,郑建伟.钢筋砼梁板的裂缝防止与处理[J].西部探矿工程, 2005,(8).

[4] 李斌.混凝土裂缝的预防与处理[J].攀枝花学院学报.2005,(12):89-90 [5] 冯乃谦等.混凝土结构的裂缝与对策[M],北京:机械工业出版 社,2006。

[6] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M],北京:中国建筑工业出版社, 1997。

范文七:建筑工程技术毕业论文1991.01 投稿:覃姓委

专 业: 建筑工程技术

班 级: 11级建工3

学 号: 111060623046

姓 名: 程雨辰

2014年 06月

摘 要

混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。

开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。在实际工程中, 往往是各种因素多重作用引起混凝土开裂。宽度小于或等于0.05mm的裂缝通常对使用无大的危害, 叫做无害裂缝, 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命。施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝, 或减少裂缝的数量和宽度, 特别是避免出现有害裂缝。国内外对裂缝宽度都有相应的规定, 如我国的CCES 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》, 对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替和冻融环境下的一般构件为0.2mm;水中和土中环境下为0.3mm。混凝土由于各种收缩引起的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。

关键词:混凝土裂缝; 温度裂缝;收缩裂缝;混凝土结构受力裂缝;

目 录

摘 要 ......................................................................................................... I

一、混凝土裂缝的类型及成因 ....................................................................... 1

(一)混凝土因自身特性产生裂缝 ........................ 错误!未定义书签。

(二)化学反应引起的裂缝 ....................................................................... 4

(三)混凝土结构受力裂缝 ....................................................................... 4

(四)施工工艺及流程造成的裂缝........................................................... 5

二、混凝土裂缝的预防措施 ........................................................................... 6

(一)严格控制混凝土施工配合比 ........................................................... 6

(二)严格控制混凝土的温度应力 ........................................................... 6

(三)做好裂缝计算 ................................................................................... 6

(四)做好混凝土的浇筑和振捣………………………………………...6

(五)做好后浇带的施工………………………………………………...7

三、混凝土裂缝的处理措施 ........................................................................... 7

(一)表面修补法 ....................................................................................... 7

(二)灌浆、嵌缝封堵法 ........................................................................... 7

(三)结构加固法 ....................................................................................... 7

(四)混凝土置换法……………………………………………………...7

(五)电化学护法………………………………………………………...7

(六)仿生自愈合法……………………………………………………...8

四、结束语 ....................................................................................................... 8

参考文献 ........................................................................................................... 9

致谢 ................................................................................................................. 10

对混凝土裂缝的研究

一 、 混凝土裂缝的类型及成因.

造成混凝土裂缝的原因是多方面的,一般而言,可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。

(一). 混凝土因自身特性产生裂缝.

1.收缩裂缝 :收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水份的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水份,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。见表1

表1 混凝土体积变化分类:

如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。

(1) 干燥收缩 :由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度) ;外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

(2) 水化收缩 :水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。

(3) 混凝土自身收缩: 所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面

而发生负压,出现的收缩现象。

(4) 干湿引发的体积变化 :硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度) 、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。

2.温度裂缝 :温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的。但这其中可分为二类。

一类为由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中,出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期,其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热,在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快,因而在混凝土表面和内部形成一个温度梯度,产生温差,从而产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm,但若施工过程中控制不当,温差过大,有时局部也会超过0.3mm。此类裂缝有贯穿的,也有不贯穿的。对于对大体积混凝土,温升引起的膨胀是极其危险的。由于混凝土体积大,聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度就显著升高;而混凝土表面散热较快,这样便形成较大的内表温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。同时,随着水化反应的减弱,混凝土将逐渐降温,这个降温过程则会引起混凝土的收缩变形;加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形,当它们受到地基和结构边界的约束,会产生较大的收缩应力(拉应力) ,当该收缩应力超过混凝土抗拉应力时,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。

另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的,而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化,通过热胀冷缩效应,对与其相关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就开裂。此类裂缝出现的时间较晚,一般在混凝土硬化后1~2年出现,一旦出现通常是贯穿的,宽度一般≤0.3mm,但个别局位也会超过0.3mm。例如,在建筑物的东西两端墙角混凝土楼板处,由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射,温度升高,产生膨胀,从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力,其合力为45º方向,若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时,则在墙角处的混凝土楼板会在与外界45º拉应力合力方向相正交的方向产生45º的斜裂缝。由于对混凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关,因而,这里对这一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。

影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。

3.沉陷(塑性) 收缩裂缝的成因 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失

水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混摄土刚刚终凝而强度度小时.受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快.造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软.或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致,特别是在冬季,摸板支撑在冻土上.冻土化冻后产生不均匀沉障,致使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关.一般沿与地面垂直或呈3Oº一45º方向发展, 较大的沉陷裂缝.往往有一定的错位.裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(二)化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池) 的反应过程。决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。cl¯ 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯ 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯ 时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。裂缝出现后,外面的水、气(氧) 可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。

(三) 混凝土结构受力裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、

施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%—40% 的设计荷载, 就可能出现裂缝, 肉眼一般不能察觉, 而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中, 分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2—0.3nun对那些宽度超过规范规定的裂缝, 以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析, 慎重处理。

(四) 施工工艺及流程造成的裂缝

1.施工不当造成的裂缝 混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。

2.在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响 振捣时间过短,或振捣不到位,混凝土都无法达到密实状态;而如果振捣时间过长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。

3.模板、垫层过于干燥 模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

4.抹干压光造成的裂缝 过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

5.养护不当造成的裂缝 过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素,一般情况下,在混凝土初凝时,需开始养护。养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润,养护时间应在7 天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著,将直接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间,更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。

6.后浇带施工不慎而造成的裂缝 为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力, 规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝:板的后浇带不支模板.造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

7.砼的弹性变形及支座处的负弯矩 施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。

此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

二、 混凝土裂缝的预防措施

设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整,并且能够得到改善甚至于做到完全避免;而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是混凝土本身固有的特性,我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素, 才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制, 尽量做到按设计和施工规范进行操作, 如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。

(一)严格控制混凝土施工配合比

根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

(二)严格控制混凝土的温度应力

温度应力是产生温度裂缝的根本原因,一般将内外温差控制在20~25 ℃范围内时,不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下,尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;尽量降低混凝土的入模温度,规范要求混凝土的浇筑温度不宜超过28 ℃,故在气温较高时,可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置,采用低温水或冰水拌制混凝土。

(三)做好裂缝计算

设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外,还应考虑现场的实际施工状况,对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算,同时选择合理的混凝土强度等级和配筋,如对楼板配筋改成细密型的,采用上下双层双向配筋,在柱支座处增加钢筋网片等等。

(四)做好混凝土的浇筑和振捣

在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片;承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后,要及时进行养护,包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下,擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值,合理进行材料堆放。

(五)做好后浇带的施工

施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案。杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。

三 、 混凝土裂缝的处理措施

(一)表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修朴方法.它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料.在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

(二)灌浆、嵌缝封堵珐

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补.它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中.胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法.它通常是沿裂缝凿槽.在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以迭到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

(三)结构加固法

当裂缝影影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积.在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

(四)混凝土置换法

混凝土置换珐是处理混凝土严重损坏的一种有效方法.此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

(五)电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护珐、氯盐提取法、

缄性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

(六)仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝娃理方法它模仿生物组织对受刨伤部位自动分泌某种物质.而使刨刨伤部位得到愈合的机能.在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含拈结剂的液芯纤维或胶囊)。在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分秘出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

四、 结束语

混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。因此《, 混凝土泵送施工技术规程》J GJ / T10 - 95 、《混凝土质量控制标准》GB50164 - 92 、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 - 2002 等标准与规范中都对其有详细而严格的要求。我们必须高度重视,在工程实践中以预防控制为主,若结构出现裂缝要认真分析原因,并采取相应的措施加以妥善处理。

参考文献

[1] 江传良,冼巧玲.钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治[J].科学技术与工程,2006,(01). [2] 耿欧.现浇钢筋混凝土板裂缝原因分析及防治措施 [J].东南大学学报.(9):44-45 [3] 霍载武,郑建伟.钢筋砼梁板的裂缝防止与处理[J].西部探矿工程, 2005,(8).

[4] 李斌.混凝土裂缝的预防与处理[J].攀枝花学院学报.2005,(12):89-90 [5] 冯乃谦等.混凝土结构的裂缝与对策[M],北京:机械工业出版 社,2006。

[6] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M],北京:中国建筑工业出版社, 1997。

致 谢

在本次论文的撰写中,得到了马俊文老师的精心指导,使我在总结学业及撰写论文方面都有了很好的帮助;在此,对马俊文老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福.

同时感谢所有教育过我们的专业老师,是我们在不断成长的源泉也是我们完成学业的根本。另外还要感谢我的同学和朋友们对我的帮助和指导。

最后,感谢所有关心和支持我的同学们和老师们!

范文八:建筑工程技术毕业论文[1] 投稿:廖趡趢

摘 要

混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观

裂缝,即通常所说的裂缝。

开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。在实际工程中, 往往是各种因素多重作用引起混凝土开裂。宽度小于或等于0.05mm的裂缝通常对使用无大的危害, 叫做无害裂缝, 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命。施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝, 或减少裂缝的数量和宽度, 特别是避免出现有害裂缝。国内外对裂缝宽度都有相应的规定, 如我国的CCES 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》, 对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替和冻融环境下的一般构件为0.2mm;水中和土中环境下为0.3mm。混凝土由于各种收缩引起的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。

关键词:混凝土裂缝; 温度裂缝;收缩裂缝;混凝土结构受力裂缝

目 录

摘 要 ......................................................................................................... I

一、混凝土裂缝的类型及成因 ....................................................................... 1

(一)混凝土因自身特性产生裂缝 ............ 错误!未定义书签。

(二)化学反应引起的裂缝 .................................. 4

(三)混凝土结构受力裂缝 .................................. 4

(四)施工工艺及流程造成的裂缝 ............................ 5

二、混凝土裂缝的预防措施 ........................................................................... 6

(一)严格控制混凝土施工配合比 ........................................................... 6

(二)严格控制混凝土的温度应力 ........................................................... 6

(三)做好裂缝计算 ................................................................................... 6

(四)做好混凝土的浇筑和振捣………………………………………...6

(五)做好后浇带的施工………………………………………………...7

三、混凝土裂缝的处理措施 ........................................................................... 7

(一)表面修补法 ....................................................................................... 7

(二)灌浆、嵌缝封堵法 ........................................................................... 7

(三)结构加固法 ....................................................................................... 7

(四)混凝土置换法……………………………………………………...7

(五)电化学护法………………………………………………………...7

(六)仿生自愈合法……………………………………………………...8

四、结束语 ....................................................................................................... 8

致 谢 ................................................................................................................. 9

参考文献 ......................................................................................................... 10

对混凝土裂缝的研究

一 、 混凝土裂缝的类型及成因

造成混凝土裂缝的原因是多方面的,一般而言,可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。

(一) 混凝土因自身特性产生裂缝

1.收缩裂缝 收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水份的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水份,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。见表1

表1 混凝土体积变化分类

如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。

(1) 干燥收缩 由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度) ;外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

(2) 水化收缩 水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。

(3) 混凝土自身收缩 所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨

架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。

(4) 干湿引发的体积变化 硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度) 、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。

2.温度裂缝 温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的。但这其中可分为二类。

一类为由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中,出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期,其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热,在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快,因而在混凝土表面和内部形成一个温度梯度,产生温差,从而产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm,但若施工过程中控制不当,温差过大,有时局部也会超过0.3mm。此类裂缝有贯穿的,也有不贯穿的。对于对大体积混凝土,温升引起的膨胀是极其危险的。由于混凝土体积大,聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度就显著升高;而混凝土表面散热较快,这样便形成较大的内表温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。同时,随着水化反应的减弱,混凝土将逐渐降温,这个降温过程则会引起混凝土的收缩变形;加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形,当它们受到地基和结构边界的约束,会产生较大的收缩应力(拉应力) ,当该收缩应力超过混凝土抗拉应力时,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。

另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的,而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化,通过热胀冷缩效应,对与其相关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就开裂。此类裂缝出现的时间较晚,一般在混凝土硬化后1~2年出现,一旦出现通常是贯穿的,宽度一般≤0.3mm,但个别局位也会超过0.3mm。例如,在建筑物的东西两端墙角混凝土楼板处,由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射,温度升高,产生膨胀,从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力,其合力为45º方向,若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时,则在墙角处的混凝

土楼板会在与外界45º拉应力合力方向相正交的方向产生45º的斜裂缝。由于对混凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关,因而,这里对这一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。

影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。

3.沉陷(塑性) 收缩裂缝的成因 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混摄土刚刚终凝而强度度小时.受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快.造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软.或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致,特别是在冬季,摸板支撑在冻土上.冻土化冻后产生不均匀沉障,致使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关.一般沿与地面垂直或呈3Oº一45º方向发展, 较大的沉陷裂缝.往往有一定的错位.裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(二)化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池) 的反应过程。决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。cl¯ 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯ 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加

速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯ 时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。裂缝出现后,外面的水、气(氧) 可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。

(三) 混凝土结构受力裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%—40% 的设计荷载, 就可能出现裂缝, 肉眼一般不能察觉, 而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中, 分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2—0.3nun对那些宽度超过规范规定的裂缝, 以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析, 慎重处理。

(四) 施工工艺及流程造成的裂缝

1.施工不当造成的裂缝 混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。

2.在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响 振捣时间过短,或振捣不到位,混凝土都无法达到密实状态;而如果振捣时间过长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。

3.模板、垫层过于干燥 模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

4.抹干压光造成的裂缝 过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

5.养护不当造成的裂缝 过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素,一般情况下,在混凝土初凝时,需开始养护。养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润,养护时间应在7 天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著,将直接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间,更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。

6.后浇带施工不慎而造成的裂缝 为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力, 规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝:板的后浇带不支模板.造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

7.砼的弹性变形及支座处的负弯矩 施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

二、 混凝土裂缝的预防措施

设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整,并且能够得到改善甚至于做到完全避免;而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是混凝土本身固有的特性,我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素, 才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制, 尽量做到按设计和施工规范进行操作, 如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。

(一)严格控制混凝土施工配合比

根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

(二)严格控制混凝土的温度应力

温度应力是产生温度裂缝的根本原因,一般将内外温差控制在20~25 ℃范围

内时,不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下,尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;尽量降低混凝土的入模温度,规范要求混凝土的浇筑温度不宜超过28 ℃,故在气温较高时,可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置,采用低温水或冰水拌制混凝土。

(三)做好裂缝计算

设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外,还应考虑现场的实际施工状况,对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算,同时选择合理的混凝土强度等级和配筋,如对楼板配筋改成细密型的,采用上下双层双向配筋,在柱支座处增加钢筋网片等等。

(四)做好混凝土的浇筑和振捣

在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片;承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后,要及时进行养护,包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下,擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值,合理进行材料堆放。

(五)做好后浇带的施工

施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案。杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。

三 、 混凝土裂缝的处理措施

(一)表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法.它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料.在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

(二)灌浆、嵌缝封堵珐

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补.它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中.胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法.它通常是沿裂缝凿槽.在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以迭到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

(三)结构加固法

当裂缝影影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积.在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

(四)混凝土置换法

混凝土置换珐是处理混凝土严重损坏的一种有效方法.此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

(五)电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护珐、氯盐提取法、缄性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

(六)仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝娃理方法它模仿生物组织对受刨伤部位自动分泌某种物质.而使刨刨伤部位得到愈合的机能.在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含拈结剂的液芯纤维或胶囊)。在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分秘出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

四、 结束语

混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。因此《, 混凝土泵送施工技术规程》J GJ / T10 - 95 、《混凝土质量控制标准》GB50164 - 92 、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 - 2002 等标准与规范中都对其有详细而严格的要求。我们必须高度重视,在工程实践中以预防控制为主,若结构出现裂缝要认真分析原因,并采取相应的措施加以妥善处理。

致 谢

感谢所有教育过我们的专业老师,是我们在不断成长的源泉也是我们完成学业的根本。另外还要感谢我的同学和朋友们对我的帮助和指导。

最后,感谢所有关心和支持我的同学们和老师们!

参考文献

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[4] 李斌.混凝土裂缝的预防与处理[J].攀枝花学院学报.2005,(12):89-90 [5] 冯乃谦等.混凝土结构的裂缝与对策[M],北京:机械工业出版

社,2006。

[6] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M],北京:中国建筑工业出版社,

1997。

范文九:建筑工程技术2班毕业论文 投稿:龚帙帚

广东交通职业技术学院

土木工程学院

毕业论文

论文题目 如何控制沥青混凝土路面施工质量

系 部 土木工程学院

专业班级 12建筑工程技术(2)班

学生学号 1213109257

学生姓名 成 晶 宁

指导老师 宁 培 淋

完成日期 2015年3月26日

目录

1.绪论 .......................................................... - 3 -

1.1我国公路建设的发展趋势............................................................................ - 3 -

1.2沥青混凝土路面在我国的发展历程 ............................. - 3 -

1.3沥青混凝土路面的优越性能 ................................... - 4 -

2.沥青混凝土路面施工质量主要控制方面 .......................................................... - 5 -

2.1对人员的管理与控制.................................................................................... - 5 -

2.2对材料的管理与控制.................................................................................... - 6 -

2.3对机械的管理与控制.................................................................................... - 6 -

3.沥青混凝土路面前后场质量控制内容 .............................................................. - 7 -

3.1沥青混凝土后场的质量控制 ................................... - 7 -

3.2沥青混凝土前场的质量控制 ................................... - 8 -

3.3沥青混凝土路面摊铺质量控制 ................................. - 9 -

3.4沥青混凝土路面碾压质量控制 ................................. - 9 -

3.5接缝处理与修边控制 ........................................ - 10 -

4.沥青混凝土路面检测及缺陷处理 .................................................................... - 11 -

4.1全过程检测控制 ............................................ - 11 -

4.2检测项目及标准 ............................................ - 12 -

4.3常见缺陷及处理 ............................................ - 13 -

5.资料的整理归档 ................................................................................................ - 13 -

6.保护环境文明施工 ............................................................................................ - 14 -

7.总结 ......................................................... - 15 - 参考文献 ................................................................................................................ - 16 - 附录A .......................................................... - 18 - 附录B .......................................................... - 19 -

摘要

做为公路建设施工中关键的一种工艺,沥青混凝土路面施工显得格外重要。贯彻“精心施工、质量第一”的方针,是保证沥青混凝土路面的施工质量的关键,并在在公路工程建设中,以此去指导具体的施工行为,只有这样沥青混凝土路面才会平整、稳定、耐久,才能为行车提供舒适、安全的交通环境,这是沥青混凝土路面性能最直观的感受,也是验收评价的重要标准。本人结合实际工程,以从化国道G105、G106线旧路面改造工程为背景,以从事公路建设的工作经验以及参考文献为根据,浅谈沥青混凝土路面施工质量控制的几个方面,以控制沥青混凝土路面施工,保证沥青混凝土路面的质量。在工程建设中“人、材、机”是影响工程质量的重要因素,沥青混凝土路面施工也不例外,此外针对沥青混凝土施工特点,前场和后场的控制也格外重要,直接影响沥青混凝土的质量与性能。本文主要从以上几点出发,做了详述,以提高沥青混凝土路面工程质量,延长使用年限。

沥青混凝土路面在我国应用广泛,本文本着节约资源、利用资源、结构优化、降低成本、提高质量、提高效益的原则去探讨影响沥青混凝土路面施工质量的各个环节,从选材到下料,从运输到现场,进行浅短分析,以要求严格掌控,达到理想的效果。为企业、为社会沥青混凝土路面施工的质量控制提供参考的依据,以实现理论指导实践为目的。为创造高效优质和精品工程提供参考理论依据,从而提高工程质量。

关键词:沥青 路面 施工 质量 控制

1.绪论

1.1我国公路建设的发展趋势

根据我国交通运输部“十二五”发展规划及展望,国民经济发展预期,GDP将年均增长7%,这意味着我国经济将保持高速稳定发展,深化改革将持续下去,各类公共基础建设也将如火如荼的开展。我国公路客货运量比“十一五”又较大的提升分别达到400亿人及300吨。沿海港口货物吞吐量也明显增长,对此这对交通保障提出了更高的要求。运输部本着“适度超前”的原则,在“十二五”期间规划将继续加强交通运输基础建设,适度保持规模,优化交通结构,构建完善的综合运输体系以增强交通运输保障能力,为我国经济发展提供基础。2015年是十二五的最后一年,交通运输建设刻不容缓迫在眉睫,运输部为实现规划目标,保障道路运输,将加强交通运输基础建设。公路建设在交通运输基础建设中占据重要位置在今年以及今后相当长的一段时间里,公路建设仍是重中之重,这与我国疆域辽阔,西部大开发的国家政策等政策密切相关。而沥青混凝土路面由于其性能寿命及舒适度等优势,在公路建设的地位也越显重要,随着我国经济的不断增长,社会的不断进步,技术的不断革新,沥青混凝土路面越来越被人们认可和采纳,而沥青混凝土施工的质量控制关乎沥青路面的好坏与否,关系工程质量及社会的认可度,可见沥青混凝土施工的质量控制之重要可见一斑。

1.2沥青混凝土路面在我国的发展历程 沥青混凝土路面最早是从外国引进的,由于历史和政治原因,我国公路发展要追溯到新中国成立,建国初期中国共产党带领人民群众搞工业化搞基础建设,把公路建设放到一个很高的位置,到了20世纪80年代我国公路建设的速度数量以及质量,虽远落后一些发达的欧美国家,但相比建国以来是一个质的提升,在不断的改进与借鉴中,20世纪90年代后我国公路建设质量和数量有了大幅度的提高,与欧美发达国家的差距正在缩小。随着深化改革我国公路建设不断发展,截至2014年,我国各级公路总里程高居世界第二,达到500万公里左右。但是,我国公路总体路面铺装率仍较低,无铺装路面达32%左右,简易铺装路面约11%但在发达国家,公路无铺装和简易铺装占总比25%以下。在我国已铺装的路面约95万公里为沥青混凝土路面,所占比是年公路总里程的19%,水泥混凝土路面占比为38%,至今水凝混凝土路面仍是我国公路的主要结构,在欧美国家沥青混凝

土路面约为330万公里,总路面占比超过50%,由此比较得出我国无论是路面铺装还是沥青混凝土覆盖率仍与发达国家有较大差距,未来的公里沥青混凝土路面建设的路还很长。

沥青路面铺装是未来的公路建设的主要发展方向,但我国水泥产量占世界总量的一半以上,且价格低廉,水泥混凝土路面的铺设比沥青混个凝土路面铺设更为方便和经济。所以在我国经济发展上升期,在经济和财力仍不是很雄厚的情况下,我国公路路面结构在以后相当长时间仍会以水泥混凝土为主,占比也会在沥青路面之上。

但由于沥青混凝土的独特优点,集塑性、弹性、粘性为一体,且有良好的力学性能,路面赋有弹性,减震降噪效果明显,且行车平稳舒适,新建路面养护比水泥混凝土简单方便,还可以分期改造和重复利用。相比之下沥青路面造价偏高,但随着我国经济社会的发展和社会需求不断提高,人们追求更高的生活质量,提出更高公共基础设施的要求,沥青路面覆盖率和所占比例将会继续增长这是时代发展的趋势。

从经济学角度看公路建设,经济发展水平与公路建设和沥青需求休戚相关密不可分,经济是基础设施建设的基石,没有经济就没有发展。据交通运输部报告,在2015-2020年的“十三五规划”期间,我国新建的公路项目将进入最后收尾阶段,已建公路将进行改造和维护,沥青路面将会保持正增长,沥青需求量也会不断增长。预计2020年以后,干线公路网将基本覆盖完善,2020-2030年沥青需求增长将会放缓,但仍会保持较大需求量。

1.3沥青混凝土路面的优越性能

沥青混凝土路面一般铺设于水泥混凝土之上做为面层行驶通车,它需承受车辆的荷载作用以及外界环境的其他因素的影响,但又应满足平稳、耐久、稳定、舒适、安全的要求,为克服外界环境影响和自身缺陷,满足设计要求,沥青混凝土路面具有一下几个明显特征。

1.3.1高温稳定性。

高温稳定性用专业术语来说就是沥青混凝土路面在高温环境下抵抗流动变形的能力。沥青混凝土力学性能会随温度变化而变化,温度的升高,沥青混凝土路面的强度与刚性会显著下降。在高温季节路面温度可以达到50多摄氏度,加

上外界环境以及车辆反复作用,所以沥青混凝土路面具有高温稳定性,才能满足行车安全、稳定舒适的要求。同时在实际施工中应及时切缝及做分隔缝,防止高温对沥青路面结构造成破坏。

1.3.2低温抗裂性。

低温抗裂性沥青混凝土路面在低温环境下抵抗收缩开裂的能力。我国疆域辽阔,北方冬季较长,对沥青混凝土路面低温抗裂性提出严重挑战。沥青混凝土路面的劲度会随着温度的下降而增大,但膨胀能力会明显降低。当外界应力积累超过沥青混凝土路面材料抗拉强度时会产生开裂,而破坏路面结构影响沥青混凝土性能效能。所以为满足耐久坚实、安全平稳性能,沥青混凝土路面应具有低温抗裂性。

1.3.3水稳定性。

水稳定性是指在水侵蚀作用下沥青混凝土路面抵抗侵蚀破坏的能力。水分子会降低沥青混合料之间、沥青与沥青之间、沥青与混凝土之间的粘结力,水侵蚀会使沥青混凝土路面表面的膜脱落、流蚀,造成道路结构的损坏,沥青混凝土路面具有水稳定性能有效抵抗水蚀作用,从而保证路面耐久平稳。

1.3.4抗疲劳性。

抗疲劳性是指沥青混凝土路面抵抗外部荷载反复作用的抵抗能力。沥青混凝土路面由于长期处于车辆荷载反复作用下,应力与应变交替变化,会导致路面结构强度降低。当荷载反复作用对沥青路面形成的应力超过路面结构抗力后,路面会出现龟裂、开裂、断裂等病害,从而致使路面结构破坏。因而沥青混凝土路面应具有抗疲劳性。

2.沥青混凝土路面施工质量主要控制方面

2.1对人员的管理与控制

人员是工程建设中最关键的因素,其作用决定工程质量。对其控制管理贯穿工程全过程。沥青混凝土路面施工质量对人员管理控制主要对象是现场施工班组、技术负责人以及现场监理。在实际工程中,以国道G106线为例,在接到中标通知书后,项目未开工之前,开始组建项目经理部。项目经理部对人员进场情况、结构进行调整落实,并对施工班组人员进行技术、安全交底,让参与项目建设人员了解施工工序与程序,规范作业。监理单位开始筹备相关事宜,并就该项

目调配监理人员。开工时项目经理部安排专门人员对现场人员进行动态管理,监理单位就项目存在问题进行探讨总结。特种作业人员必须经过严格培训,并取得特种作业资格后方可上岗作业。对混凝土路面施工人员管理控制必须明确各自职责,落实岗位责任制,监理一岗双责制。制订奖惩制度,鼓励技术水平高、责任心强的现场人员,严惩懈怠责任心散漫人员,把每个人的切身利益与工程质量紧密联系起来。树立工程质量人人有责,企业效益与社会责任并重的责任意识。此外在沥青混凝土路面施工期间项目经理部还应组织施工人员及管理人员,进行工程质量安全教育并总结施工经验,以加强管理,提高工程质量。

2.2对材料的管理与控制

材料是工程建设的生命线,材料的质量直接关系工程质量。以实际工程为例G106、G105项目经理部指定专人对原材进行采购,并安排试验人员进行自检并送第三方进行确认,施工过程中监理组随时抽检,对于原材质量不合格,外观有缺陷的原材,坚决不能用于沥青混凝土路面。在施工前施工单位应对沥青料场进行考察,并提取原材递交第三方送检,只有原材符合设计施工要求后方能用于路面建设。除此之外,还应根据施工环境及气候环境,设计配合比,使得沥青混合料配合合理,以发挥沥青混凝土最佳性能。施工时,施工方与监理方还应配备专门人员在料场对各种材料取样并进行质量检验,经评定合格后方可使用,不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。沥青路面集料的料源必须经过认真的调查,料源的确定遵循就地取材原则(因为运输距离会影响沥青混凝土施工质量),但材料应满足使用要求,同时取材还必须遵循环保原则,不破坏生态环境。同时做好材料分类放置,不得混杂堆放,以免影响生产配合比。此外还应根据材料储存的适宜环境进行放置,避免水浸和暴晒。

2.3对机械的管理与控制

沥青混凝土路面施工机械一般包括,拌合楼、沥青混合料运输车、沥青摊铺机、双钢轮压路机、振动压路机、胶轮压路机、洒油车、洒水车等机械设备。G106项目部专门成立了一个机械设备维修保养小组,其作用是定期对施工机械设备就行检修,对发生故障机械进行抢修,保证各类器械设备处于良好状态,随时可进入工作状态。在路面施工前维修小组会安排人员对各类机械设备进行调试运行,及时有效的排查存在的安全隐患及可能发生的机械故障,及时的更换零部件,以

保障机械设备在施工作业能充分发挥其性能功效。机械维修小组成员,精通沥青混凝土施工各种机械设备的运作,一旦机械设备出现问题能快速解决。各类机械操作人员应该持有作业上岗证,严格按操作规程操作机械设备。施工机械设备与工程施工进度、质量息息相关,沥青混凝土路面的平整度主要取决于摊铺机,压实度主要取决于压路机,同时机械设备的数量应根据施工现场需要而定,其他设备应与现场施工环节相匹配。施工结束后应对机械设备进行清理保养,更换破损零部件,为下次工作做好准备。

3.沥青混凝土路面前后场质量控制内容

3.1沥青混凝土后场的质量控制

沥青混凝土的生产基地是指沥青混凝土后场,即拌合楼场地。后场的生产质量控制是指控制沥青各类材料符合工程使用要求,成品满足现场施工要求及设计要求。在沥青混凝土摊铺时由项目经理部指派专门人员与监理试验检测人员进驻后场对沥青混合料生产进行控制。控制的内容一般包括,原材的质量及生产配合比控制、生产温度及出场温度控制等。

3.1.1对原材的质量控制。首先要先检验原材产地,是否为原定料源,批次是否具有原材合格报告,各原料供应商应出具相关文件证明与资质,并交与施工单位与监理单位存档备份。不能确定原材是否满足施工要求的坚决不能进场使用。粗集料进场要检查颗粒尺寸、形状、松软质和粘附性,是否与签货合同吻合,一般情况原材与合同偏差都不会太远,粗集料筛分级配变异越小越好。细集料进场应注意重沙当量与粘附性,控制好沙含量。原材进场后应放置搭棚内分类放置,防止浸雨暴晒,以免影响原材质量与性能。对有特殊要求的原材,放置应严格规范放置,从原材入手,保证沥青原材指标优良,满足施工要求。

3.1.2沥青混凝土生产中要按生产配合比生产,以满足设计及施工要求。监理试验检测员应定量抽检,并送交校正检测。混合料生产应控制好配料比例,同时应保持冷热料供料平衡,热料仓应采取措施保证各仓储均衡储料,以稳定沥青混合料的生产稳定,同时应制定一套应急预案,在出现不可预知的情况下,使局面仍处于可控状态,保证生产质量和数量。在选材时,应注意原材的含水量与含沙率,对于杂志较多的原材应先冲洗晾干在使用,确保原材质量优良。

3.1.3沥青混合料生产过程的温度控制亦为重要。行内有句话叫“沥青好不

好全靠温度保”,这能反映温度控制对沥青生产质量的重要程度。以G106沥青路面使用的70号沥青为例,沥青加热温度一般为155~165℃,而集料与矿料加热温度一般比沥青温度高10℃左右,视现场需求而定,生产出来的料一般不会全部立刻运送至现场,就会存储在贮存仓内,对贮存温度也有很高要求,从贮存进去到出场时,温差不能超过10℃。当生产温度高于195℃时,应做废料处理。运输到现场温度一般为140~160℃,摊铺温度一般为135~150℃最高不超过165℃,碾压起始温度130~145℃,碾压终了温度不低于70℃。改性沥青的生产温度又有所区别,其加热温度一般为160~165℃,最高不能大于195℃,否则做废料处理。

3.2沥青混凝土前场的质量控制

沥青混凝土前场是指沥青混凝土路面施工现场。沥青混凝土后场控制是沥青混凝土路面质量的一道关键工序,直接决定路面质量、平整度、舒适度等各项指标,所以尤为重要。沥青混凝土后场控制主要有施工前的准备阶段控制、沥青成品运输过程控制、摊铺质量控制、碾压质量控制及其他方面的控制。

3.2.1施工前的准备阶段控制。

首先在设备进场前,对混凝土路面进行清洁。新旧板要进行清缝灌缝,然后用鼓风机或高压水枪进行冲洗把粉尘清理干净。合格后进行标高测量放样,然后对原混凝土路面或新建混凝土路面进行冼刨,待复测路面平整度符合设计要求后,对路面进行铺洒沥青油。机械设备要提前进场,调试更换零部件为开工做好准备。最后将铺设沥青混凝土的路面清扫干净,保持基层干燥。

3.2.2沥青混合料运输质量控制。

一般沥青后场与前场都有相当一段距离,运输期间期间很多因素会影响沥青混凝土成品质量,为确保运输过程中混合料温度和不离析,常采取如下措施:

1.根据现场摊铺机生产能力与后场拌合楼生产能力,运输车辆应采用35吨以上的自卸车,且运送料致现场等候卸料车辆不得少于3至5辆。为防止沥青混合料与车厢粘结,车厢侧板和底板要涂一薄层水混合液,卸料后要清除干净余液。

2.在拌合楼放料时候,每放一斗挪动一下车位,减少粗细集料离析,同时运料车车厢应保持致密性,不通风漏风,以保持沥青成品温度。车厢两侧还要设置温度检查孔,方便试验检测人员观察沥青成品温度。

3.运输过程中车顶应铺盖保温性较好的篷布或其他材料,以减少沥青成品温度散失,保证沥青成品到场温度符合设计及施工要求。

4.当运输车将料运至现场后,运输车应在距离摊铺机30cm停靠,摊铺时挂空档,依靠摊铺机推动前进,不得碰撞摊铺机。在运输或等候期间,如果发现沥青结合料从车厢板滴漏,必须采取措施,避免造成材料的损失。

3.3沥青混凝土路面摊铺质量控制

沥青路面摊铺直接关系路面平整度、舒适度,是关系路面工程质量的关键一环,在国道G106沥青路面混合料摊铺时使用的机械设备及需要注意的方面有:

3.3.1摊铺机应选用固定宽度装置的。应根据现场路面而定,国道G106单幅两车道,选用了一台LTUH120C型摊铺机。

3.3.2施工前调整好摊铺机熨平板的仰角,将摊铺机振捣或夯锤压实装置调至适宜的振动频率和振幅,以提高路面的平整度与压实度。

3.3.3摊铺标高宜使用铝合金尺对两侧高程进行引导控制摊铺。

3.3.4摊铺机的夯锤和振动轴应合理匹配,路面的平整度和密实度很大程度是由它们决定的。

3.3.5摊铺机在工作前要对熨平板进行充分预热,预热时间视施工现场气温而定,一般在30~45min之间。

3.3.6在沥青路面摊铺中熨平板初始的松铺厚度和垫板厚度由松铺系数而 定,垫板在熨平板1/3宽处放置一块,宽度一般为20~30cm。

3.3.7摊铺时速度应均匀连续。摊铺速度应根据拌和及碾压能力而定,国道G106 工程沥青摊铺速度选择2~4m/min进行摊铺,施工过程中不能随意停止或中断,应保持摊铺机螺旋送料器连续工作,混合料应高于送料器高度的三分之二。

3.3.8在沥青混合料未压实允许通行前,施工人员不得随意进入踩踏,或将路沿泥土杂物带入沥青路面。

3.3.9沥青摊铺时路基应保持干燥,遇雨天会下基层潮湿积水时,不得进行沥青混合料摊铺。未压实摊铺的沥青路面经雨水浸湿后必须全部清理。

3.4沥青混凝土路面碾压质量控制

沥青混凝土路面的压实度和密实度都是通过压路机的碾压实现的,碾压工艺

对路面密实度与压实度起着关键作用。压路机碾压一般分为三个阶段进行,即初压、复压、终压,各个阶段,碾压速度按规范要求。

碾压设备选择应根据现场施工需要跟工作面大小而定。在国道G106用于沥青路面施工碾压设备有双钢轮振动压路机,型号有HM110(11T)、BW203AD-4(13T) CAT、HD12(1.5T),胶轮压路机型号为XP261(15T。此外沥青混合料的类型、压实层的厚度、粒料的级配和油石比的状况决定了压路机振动力的大小,振动力太大会损害粒料,破坏路面级配,且机械损耗也大,从而影响平整度。压路机复压振动频率可调至35~50Hz。压实振幅可调至0.3~0.8mm。具体根据沥青混合料的摊铺厚度而定。

压路机碾压速度应慢而均匀,根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)对压路机碾压速度进行规范(详见表1)。另外压路机碾压速度与方向不应突然改变而导致混合料的堆砌。碾压长度不应太长,应结合施工经验,判断碾压长度。

表1 压路机碾压速度(km/h)

3.5接缝处理与修边控制

接缝处理跟修边工作处于沥青混凝土路面施工的收尾阶段,但其重要性仍不容小觑,接缝处理跟修边工作关系后期沥青混凝土路面的养生及使用寿命。 3.5.1加宽路段路面存在热接缝时,施工时应留下10至20cm宽暂不碾压,用以后摊铺高程的基准面,然后用跨缝碾压消除缝迹。

3.5.2接缝间隙处做消缝处理时应充分压实,顺直接平,紧密粘结,以免渗水破坏沥青路面结构,影响行车舒适性及使用寿命。

3.5.3要从接缝处继续摊铺混合料时,应先3m直尺检测端部平整度,如平整度不符合设计要求时,则用切割机切除。摊铺时应注意调整预留高度,如果接

缝处摊铺层铺设完成后用3m直尺复测平整度,结果仍不符合设计要求时,则应当在混合料尚未冷却前立即处理。

3.5.4横向接缝用双钢轮压路机碾压,速度以慢而均匀为宜,循序渐近的进行碾压,直到铺设完为止,然后再改为纵向碾压。

3.5.5在处理摊铺层外露边缘时,修切应准确到边线位置,修边切下的材料及其他废料要统一放置并妥善处理,不得随意丢弃,污染坏境。

4.沥青混凝土路面检测及缺陷处理

4.1全过程检测控制

检测贯穿于施工的全过程,沥青混凝土路面施工也不例外。沥青混凝土路面施工完成后检测必须满足设计要求。检测内容有,弯沉测定、压实度与结构层厚度检测、平整度检测等。

4.1.1压实度和摊铺厚度的检测

1.沥青路面压实度的检测应严格从压实度和空隙率方面采取控制。测定沥青混合料试件时,其成型温度应严保持在其沥青粘-温曲线范围内。路面施工时,施工方与监理方应设置专门检验人员,控制碾压程序和温度,检查铺筑厚度、压实度、平整度等,并在断面处测定成型路面结构尺寸。

2.混合料取样应用钻孔抽芯法,芯样送检测部门测定压实度,抽芯时按规范操作抽取芯样,并送第三方检测部门做试件密度测试。摊铺厚度的一般控制方式有摊铺标高和压实度控制 ,还可以通过沥青生产总量和摊铺面积得到平均厚度。

3.混合料的取样一般按1000吨一批次或一天的产量,按两者最小数量抽取,用表干法检验抽取试件密度。

4.1.2平整度检测

按照规范要求,路面平整度采用3m直尺进行测定,在沥青混凝土路面摊铺过程中施工试验员及监理试验员应每天用3m直尺对新铺沥青路面进行平整度跟踪检测,并作记录存档。在检查中发现问题应及时反馈,以便于分析改进。

4.1.3沥青混合料检测

1.混合料取样一般采用统计抽样法抽取,以测定混合料各项物理指标,一般包括集料级配和沥青含量、稳定度、流值、标准密度、饱和度及空隙率等,沥青混合料生产量太大时,可用随机抽法抽样,用于检验稳定度。

2.沥青含量取样点应在未碾压的混合料中抽取,即摊铺机后及压路机前,且每摊铺时必须进行抽样,用以检验混合料的各项物理指标,及时反馈问题,以指导正确施工。 4.2检测项目及标准

检测做为施工后检验施工质量的一道关键程序,一般由施工单位先进行自检,合格后再通知监理单位进行抽检。按相关规范要求其检查项目、检查方法及规定允许偏差做出下列规定。

表2 沥青混凝土面层实测项目及质量标准

注:以上检测项目、检测方式及允许偏差值,是依照《公路工程质量检验评定标准》(CTGF80/1-2004)

而来的,其中检查项目中带“Δ”的是必检项目。

4.3常见缺陷及处理

沥青路面常见缺陷有很多,不同阶段有所变化,在这里我们所说的缺陷主要指由于沥青混凝土路面施工过程、沥青混合料运输过程所造成的缺陷。一般常见缺陷有以下几种:路面波浪、横缝跳车、密实度不够,混合料局部推移、松散、离析等。

4.3.1路面波浪缺陷

这一缺陷主要是由沥青路面施工过程中摊铺机熨平板仰角没调整好或摊铺速度时快时慢造成的,其次还可能是由于混合料温度与软弱程度造成的,调整好摊铺机工作性能是消除此缺陷主要处理方法,同时严格控制后场沥青混合料的生产,保持沥青混合料温度与级配的稳定。 4.3.2横缝跳车缺陷。

这是公路工程建设最常见缺陷之一,这是施工工艺没掌控好的缘故,处理横缝缺陷时要将已成型路面切齐,并浇撒粘层沥青,压路机碾压速度应慢而均匀,且应循序渐进,直到橫缝全部铺设新沥青面层。 4.3.3松散离析缺陷。

松散缺陷一般是摊铺时没有掌控好松铺系数而进行摊铺碾压,也有可能是沥青混合料原材及生产过程控制不好造成的,处理这缺陷时先确定原因,调整好摊铺时的松铺系数,加强后场管控。离析现象也很常见,主要造成原因可能有生产或运输途中对温度的掌控不足,或对原材及生产配合比控制不好。处理这一缺陷主要靠后场控制,把握原材及生产配合比,严格控制生产、出场及到场温度。

5.资料的整理归档

工程资料从来都是很重要的,G106项目经理部聘请两名专职资料员,对项目资料进行编制整理。一般一个项目主要有四方组成,即施工方、监理方、业主与设计,每方都有自己的职责,设计为施工方提供施工依据为业主服务,监理方约束施工方为业主服务,虽然各自角色不同,但都是为把项目做好。而资料是施

工的凭证,业主支付工程款项的重要依据。其中包括各类表格、文件、照片、影像及原始记录等。它是工程建设的重要组成部分,也是评定工程质量的重要凭证。

施工方的资料包括各工程部位施工记录表,工程量统计表,自检表,安全施工相关方案,日常巡视相片,各会议记录文件,相关部门发文等。主要用于后续的计量及交通事故的责任划分等。

监理方的资料包括隐蔽工程验收记录、工程量核定、安全文明施工相关资料、日常巡视相关图片等。监理主要对施工方进行约束,规范其施工行为,对业主负责。其资料主要作用是证明工程实际发生情况。

设计及业主方资料主要有设计变更图纸、计量支付报表、及工程相关问题的涵、及各类通知等。主要作用是为造价,施工变更做一个依据。

资料做为工程建设的重要组成部分,它是交工验收的关键依据也是安全责任的重要凭证及工程纠纷的依据,资料的整理归档有利于保护各方合法权益。

6.保护环境文明施工

为响应党和国家的号召,顺应时代的要求,在进行经济建设的同时应与环

境相协调,由于道路建设都在户外进行,与沿线环境相融合,环保工作显得尤为重要,其作为工程建设的一项重要指标。从化国道G106、G105线在进行路面施工时,为保护环境文明施工,所做的有以下几点:

1.夜间施工时,配备必要的降噪设备,以减少降低施工机械、运输车辆噪音影响沿线居民的休息,同时做专项施工方案并报请主管部门批准。

2.加强环境保护和空气污染控制,对施工生产设备要经常进行检查,降尘降噪,在施工路段多洒水避免扬尘,同时施工作业应减少或避免对周边环境绿化的破坏,保护好地下管线。

3.施工单位应专人负责环境保护及文明施工,并实行责任制,同时将文明施工与环境保护跟施工班组人员和管理人员绩效考核相挂钩。

4.施工路段每天安排人员对反光锥、水马及标志标牌等安全设施,进行清洁,搞好施工路段整洁卫生。

5.在工程完工后,还应在拆除所有安全围蔽、安全防护设施和其它临时设施后,应及时清场,开放交通。

7.总结

本论文是根据本人实习期间从事国道G106、G105沥青混凝土路面施工经验得出来的成果。从收集相关文献资料到整理资料再到写作与修订,经过一个月的不懈努力,论文终于成型了。论文创作的过程是艰辛的,结果却是喜悦的。经过大半年的实习工作,结合实际工程背景,将自己所看所感汇聚成论文,这或许是对实习的最好诠释。虽然公路建设与建筑工程具体施工工艺大不相同,但是同属土木的它们却有很多相通之处。自从我选择这专业那天起,我就下定决心要扎根于这一行,因为我喜欢踏踏实实用自己的付出去做事。

学校课堂老师教给我们的知识是有限的,抽象的,只有当你亲身参与工程实践,你才能体会里面的奥妙。书本只是启蒙,真正的知识财富来源于实践。我很感谢给我机会实习的公司和悉心照顾的领导和同事,更要感谢辛辛教导我们的老师们,您们辛苦了,没有你们谆谆教导,我们也不会学到那么多宝贵知识。在这里对你们说声谢谢。

本人实习于广州一家公路建设监理公司,参与了国道G106线从化学田至西瓜地段路面改造工程(K2404+446-K2415+235)与国道G105线流溪河水库至鞍山段路面改造工程(K2443+000-K2458+550.828)的建设,其中涉及了混凝土路基路面、沥青混凝土上下底层面层的施工,本着学习巩固的心态,写下了这篇论文。沥青混凝土路面施工相比混凝土路面施工,工序要繁杂的多,因为造价高,过程复杂,技术要求高的缘故,沥青混凝土工艺得到了很高的重视,但又经常会出现问题。本论文就以以上两个工程为背景,结合本人的施工现场经验,浅谈对沥青混凝土路面的施工质量控制的认识。

沥青混凝土路面施工质量控制影响因素有很多,但最关键因素无非就是工程建设通用的对“人、材、机”的管理控制,以及对沥青混合生产基地和摊铺现场管理控制。工程建设中要善于总结经验,克服不良人为因素,积极引进先进技术、新设备、新工艺、新材料,只有不断的改革创新,才会不断的进步,除此之外还要经常对施工队伍进行技术培训、安全教育等,只有这样才能有效的实现对施工现场的有效管理,才能铺筑高水平、高质量的沥青混凝土路面,为企业赢得效益,为社会提供更好的交通条件。

在论文写作的过程中遇到了很多问题,通过老师指导与同事的交流,最后顺

利解决了,在此表示衷心感谢。因为水平有限,本论文有不妥之处,敬请老师批评指正,在此不胜感激!

2015

成晶宁 年3月26

参考文献

1、JTG F40-2004 《公路沥青路面施工技术规范》

2、2009-05 张肖宁 《沥青路面施工质量控制与保证》

3、GB50092-96 《沥青路面施工及验收规范》

4、JTG E20-2011 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》

5、 JTG D50-2006 《公路沥青路面设计规范》

6、(CTGF80/1-2004)《公路工程质量检验评定标准》

附录A

(国道G106线西瓜地至学田段沥青混凝土路面施工后场图像资料)

沥青混合料生产温度及程序的控制:

附录B

(国道G106线西瓜地至学田段沥青混凝土路面施工前场图像资料)

前场施工质量及程序控制:

范文十:建筑工程技术毕业论文[1] 投稿:韩螨螩

浅谈混凝土的裂缝

专 业: 建筑工程技术

学 号: 20096259

姓 名:

指导老师:

完成日期:

张国峰 马林 陈立波 2013年3月22日

摘 要

混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。

开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。在实际工程中, 往往是各种因素多重作用引起混凝土开裂。宽度小于或等于0.05mm的裂缝通常对使用无大的危害, 叫做无害裂缝, 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命。

关键词:混凝土裂缝; 温度裂缝;收缩裂缝;混凝土结构受力裂缝

目 录

摘 要 ..................................................................................................... IIII

一、混凝土裂缝的类型及成因 ....................................................................... 1

(一)混凝土因自身特性产生裂缝 ........................ 错误!未定义书签。

(二)化学反应引起的裂缝 ....................................................................... 3

(三)混凝土结构受力裂缝 ....................................................................... 4

二、混凝土裂缝的预防措施 ........................................................................... 4

(一)严格控制混凝土施工配合比 ........................................................... 4

(二)做好混凝土的浇筑和振捣………………………………………...4

(三)做好后浇带的施工………………………………………………...5

三、混凝土裂缝的处理措施 ........................................................................... 5

(一)表面修补法 ....................................................................................... 5

(二)灌浆、嵌缝封堵法 ........................................................................... 5

四、结束语 ..................................................................................................... 5

致 谢 ................................................................................................................. 6

参考文献 ........................................................................................................... 7

浅谈混凝土的裂缝

一 、 混凝土裂缝的类型及成因

造成混凝土裂缝的原因是多方面的,一般而言,可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。

(一) 混凝土因自身特性产生裂缝

1.收缩裂缝 收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水分蒸发体积收缩。从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水分蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水分蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水分蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水分的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水分蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水分,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。见表1

表1 混凝土体积变化分类

如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。

(1) 干燥收缩 由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度) ;外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

(2) 水化收缩 水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。

(3) 混凝土自身收缩 所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。

2.温度裂缝 温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的。

由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中,出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期,其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热,在混凝

土表面由于热量散发较混凝土内部快,因而在混凝土表面和内部形成一个温度梯度,产生温差,从而产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm,但若施工过程中控制不当,温差过大,有时局部也会超过0.3mm。此类裂缝有贯穿的,也有不贯穿的。对于对大体积混凝土,温升引起的膨胀是极其危险的。由于混凝土体积大,聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度就显著升高;而混凝土表面散热较快,这样便形成较大的内表温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。

影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。

3.沉陷(塑性) 收缩裂缝的成因 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度小时.受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快.造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软.或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上.冻土化冻后产生不均匀沉障,致使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关.一般沿与地面垂直或呈3Oº一45º方向发展, 较大的沉陷裂缝.往往有一定的错位.裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(二)化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池) 的反应过程。

(三) 混凝土结构受力裂缝

结构受荷载后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%—40% 的设计荷载, 就可能出现裂缝, 肉眼一般不能察觉, 而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中, 分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2—0.3nun对那些宽度超过规范规定的裂缝, 以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析, 慎重处理。

二、 混凝土裂缝的预防措施

设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整,并且能够得到改善甚至于做到完全避免;而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是混凝土本身固有的特性,我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素, 才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制, 尽量做到按设计和施工规范进行操作, 如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。

(一)严格控制混凝土施工配合比

根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

(二)做好混凝土的浇筑和振捣

在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片;承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后,要及时进行养护,包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下,擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值,合理进行材料堆放。

(三)做好后浇带的施工

施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案。杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。

三 、 混凝土裂缝的处理措施

(一)表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修朴方法.它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料.在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

(二)灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补.它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中.胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法.它通常是沿裂缝凿槽.在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以迭到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

四、 结束语

混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。因此我们必须高度重视,在工程实践中以预防控制为主,结构出现裂缝要认真分析原因,并采取相应的措施加以妥善处理。

致 谢

在本次论文的撰写中,得到了老师的精心指导,使我在总结学业及撰写论文方面都有了很好的帮助;在此,对老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福.

同时感谢所有教育过我们的专业老师,是我们在不断成长的源泉也是我们完

成学业的根本。另外还要感谢我的同学和朋友们对我的帮助和指导。

最后,感谢所有关心和支持我的同学们和老师们!

参考文献

[1] 钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治[J].科学技术与工程。

[2] 现浇钢筋混凝土板裂缝原因分析及防治措施 [J].建筑工程质量规范大全 [3] 钢筋混凝土梁板的裂缝防止与处理[J]. 建筑工程质量规范大全

[4] 混凝土裂缝的预防与处理[J]. 建筑工程质量规范大全

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