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工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法模板工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法模板工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法模板V:1.0精細(xì)整理,僅供參考工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法模板日期:20xx年X月工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法(王鐵夢(mèng))由于變形作用(水化熱、收縮,氣溫差)引起工程結(jié)構(gòu)的裂縫是很復(fù)雜并很重要的問(wèn)題。作者在大量的施工和處理裂縫的經(jīng)驗(yàn)以及理論研究基礎(chǔ)上提出“工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法”,包括結(jié)構(gòu)力學(xué)近似計(jì)算法、結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的共同作用、施工技術(shù)、材料優(yōu)選、以及環(huán)境條件等。

[關(guān)鍵詞]工程結(jié)構(gòu)裂縫:控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工方法材料環(huán)境條件

1建筑工程的質(zhì)量問(wèn)題

半個(gè)世紀(jì)以來(lái),我國(guó)建筑業(yè)取得了輝煌的成就,其中混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)突飛猛進(jìn),日新月異,取得大批先進(jìn)、成熟的科技成果,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)規(guī)范水平已躋身世界先進(jìn)行列。在建筑材料方面開(kāi)發(fā)出一大批新型高強(qiáng)和高性能材料,如高強(qiáng)混凝土、超高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土、超高性能混凝土、輕質(zhì)混凝土、鋼纖維、塑料纖維、玻璃纖維混凝土、碳纖維混凝土、約束混凝土等,大批新品種的外加劑和摻合料已出現(xiàn)在建筑市場(chǎng)。在磚混結(jié)構(gòu)方面,我國(guó)的空心磚及砌塊建筑也獲得迅速發(fā)展。在建筑領(lǐng)域,泵送混凝土的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了混凝土商品化供應(yīng)方式,從而改變了以預(yù)制化作為混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方向,轉(zhuǎn)向現(xiàn)澆整體結(jié)構(gòu),在施工方面,由硬性混凝土轉(zhuǎn)向流動(dòng)性混凝土。

我們應(yīng)當(dāng)看到在大規(guī)模建設(shè)取得上述巨大成就的同時(shí)還存在著質(zhì)量問(wèn)題。目前,在工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中一個(gè)相當(dāng)普遍的問(wèn)題是建筑物的裂縫問(wèn)題,并且近年來(lái)日趨增多,它已影響到生活和生產(chǎn),并困擾著大批工程技術(shù)人員和管理人員,是迫切需要解決的技術(shù)難題。

2建筑物裂縫的綜合性原因

國(guó)際上關(guān)于荷載作用下構(gòu)件的裂縫擴(kuò)展問(wèn)題,都應(yīng)用純經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式,雖然其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際出入較大,還可參考應(yīng)用。但一般工程設(shè)計(jì)中,只進(jìn)行荷載作用下的承載力計(jì)算,卻經(jīng)常忽略了裂縫的驗(yàn)算(除有特殊要求外)。

按照國(guó)際上近代結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則,整體建筑結(jié)構(gòu)的功能必需滿(mǎn)足兩種極限狀態(tài)的要求:①承載能力的極限狀態(tài),以確保結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞,不失去平衡,不產(chǎn)生破壞時(shí)過(guò)的變形,不失去穩(wěn)定,即不超過(guò)承載力的極限狀態(tài);②正常使用極限狀態(tài),以確保結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生超過(guò)正常使用狀態(tài)的變形、裂縫及耐久性、振動(dòng)以及其它影響使用的極限狀態(tài)。目前人們對(duì)第一極限狀態(tài)已給子足夠的重視并嚴(yán)格執(zhí)行,而對(duì)第二極限狀態(tài)卻經(jīng)常被忽視了。

近年來(lái),工程裂縫是影響正常使用極限狀態(tài)的主要因素。裂縫產(chǎn)生的原因主要是變形作用,如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等多因素,統(tǒng)稱(chēng)為變形作用引起的裂縫問(wèn)題,此類(lèi)裂縫幾乎占全部裂縫的80%以上。對(duì)于變形作用引起的裂縫研究還很不成熟,缺乏有關(guān)規(guī)范及規(guī)程,它涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基基礎(chǔ)、施工技術(shù)、材料質(zhì)量、環(huán)境狀態(tài)等諸多因素,特別是泵送混凝土施工工藝的發(fā)展,使得混凝土裂縫控制的技術(shù)難度大大增加。例如過(guò)去干硬性及預(yù)制混凝土的收縮變形約為×10-4~×10-4,而現(xiàn)在泵送流態(tài)混凝土約為6×10-4~8×10-4,水化熱也大幅度增高。

3裂縫控制的綜合方法

3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面

結(jié)構(gòu)溫度伸縮縫間距問(wèn)題

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ10-89),為避免結(jié)構(gòu)由于溫度收縮應(yīng)力引起的開(kāi)裂,采取永久式伸縮的方法,伸縮縫允許間距為30-55m(室內(nèi)或土中長(zhǎng)墻、剪力墻結(jié)構(gòu)及框架結(jié)構(gòu)),露天條件下為20~35m,規(guī)范的附注中又明確指出:如有充分依據(jù)和可靠措施時(shí),上述規(guī)定可以增減。其它有關(guān)的規(guī)程中還有允許采用“后澆帶”取代伸縮縫的辦法。

后澆帶的有效作用

現(xiàn)行規(guī)范的伸縮縫規(guī)定是把結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度看作控制開(kāi)裂與否的唯一因素。根據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,引起結(jié)構(gòu)裂縫的原因是綜合性的,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度只是影響溫度收縮應(yīng)力綜合因素之一,而不是唯一的因素。僅就長(zhǎng)度而言,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度與應(yīng)力呈非線性關(guān)系,如結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度小于規(guī)范的規(guī)定,似乎結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小,伸縮縫或后澆帶可以有效地控制裂縫,但是對(duì)于承受很大溫差和收縮作用的現(xiàn)澆樓板、大截面梁、剪力墻及長(zhǎng)墻等約束度較高的結(jié)構(gòu),裂縫的概率仍然很高。

此外,由于綜合因素的關(guān)系,有些工程長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范的規(guī)定并沒(méi)有開(kāi)裂。從防水角度分析,由于近代建筑規(guī)模日趨宏大,超長(zhǎng)、超寬、超厚結(jié)構(gòu)都日趨增多,永久性的變形縫(包括伸縮縫、沉降縫、抗震縫)給工程的防水質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重不利,止水帶滲漏是常見(jiàn)而又難以處理的質(zhì)量缺陷。所以,后澆帶的應(yīng)用是一種進(jìn)步,但并不是在任何條件下都能奏效。

利用后澆帶取代永久伸縮縫時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下兩個(gè)問(wèn)題:①后澆帶中清理垃圾困難,接縫不密實(shí),防水質(zhì)量差,后期可能形成兩條裂縫,因此后澆帶的構(gòu)造很重要:②后澆帶的間距不宜過(guò)長(zhǎng)(30m左右),填充封閉時(shí)間不宜過(guò)短,以能將總降溫及收縮變形進(jìn)行一半以上的時(shí)間為佳,從目前混凝土的收縮量來(lái)看,估計(jì)3-6個(gè)月方能取得明顯效果,最短不少于45d:在軟土地區(qū),填充時(shí)間在結(jié)構(gòu)封頂以后,方可有效地釋放差異沉降的應(yīng)力。如通過(guò)地基處理解決差異沉降問(wèn)題,為此目的而設(shè)的后澆帶可以不設(shè)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),裂縫分為有害的及無(wú)害的兩類(lèi),有害與無(wú)害的界限由使用功能而定。當(dāng)采取必要的設(shè)計(jì)、施工及材料措施控制有害裂縫的產(chǎn)生或由于估計(jì)不足等因素,即便出現(xiàn)少量有害裂縫,通過(guò)化學(xué)灌漿處理,仍然滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用要求,即可取消后澆帶。實(shí)踐證明,從長(zhǎng)期正常使用來(lái)看,這種以“抗”為主的無(wú)縫工程較留永久性變形縫具有一系列的優(yōu)點(diǎn)如整體性好、防水性好、抗震性好、施工方便等。

結(jié)構(gòu)約束問(wèn)題

結(jié)構(gòu)物的變形有3種:自由變形、約束變形和實(shí)際變形(顯現(xiàn)變形),其中只有約束變形產(chǎn)生約束應(yīng)力。約束變形(約束應(yīng)力)超過(guò)建筑材料的極限拉伸(抗拉強(qiáng)度),便引起裂縫。

變形作用引起的作用力有最大值,設(shè)計(jì)者可以采取抗與放”或“抗放兼施”進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)。留伸縮縫與不留伸縮縫的方法都是以“放”或“抗”為主的方法,做得合適,都可以使結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生有害裂縫。

結(jié)構(gòu)所受到的外部作用分為:外荷載(靜動(dòng)荷載),可看作是第一類(lèi)荷載:具有十分重要的外部作用是變形作用,即第一類(lèi)荷載為間接荷載,變形作用包括溫度、濕度、地基不均勻沉降,在該作用下,結(jié)構(gòu)的抗力取決于混凝土的抗拉性能,即抗拉強(qiáng)度和抗拉變形。

做結(jié)構(gòu)裂縫分析時(shí),首先應(yīng)當(dāng)注意第一類(lèi)荷載引起裂縫的可能,特別值得注意的是那些自重荷載超過(guò)極限承載力約30%的結(jié)構(gòu),拆模后發(fā)現(xiàn)左右的裂縫是正常的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)的極限承載力取決于抗拉、抗剪和穩(wěn)定條件時(shí),變形作用引起的裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載力的影響是不允許忽視的,常說(shuō)“溫度收縮裂縫沒(méi)關(guān)系”是不全面的,有時(shí)梁板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生貫穿性裂縫可能降低抗剪和沖切承載力。關(guān)于框排架約束應(yīng)力計(jì)算可查參考文獻(xiàn)1,本文對(duì)目前常出現(xiàn)的豎向開(kāi)裂計(jì)算作一介紹。

連續(xù)式約束條件下大底板、長(zhǎng)墻、剪力墻、樓板等最大約束應(yīng)力近似計(jì)算公式

或按時(shí)間增量計(jì)算:

當(dāng)應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度時(shí),可求出裂縫間距:

式中:T—包含水化熱、氣溫差及收縮當(dāng)量溫差,同號(hào)疊加,異號(hào)取差,由此可見(jiàn),夏天炎熱季節(jié)澆筑混凝土到秋冬冷縮及收縮都是疊加的,拉應(yīng)力較大。

H(t,T)—松弛系數(shù),在保溫保濕養(yǎng)護(hù)條件下(緩慢降溫即緩慢收縮),可按“工程結(jié)構(gòu)裂縫控制”第123頁(yè)表5-1取值:如不考慮齡期的影響則按表5一2取值:施工養(yǎng)護(hù)條件良好者總降溫差包括水化熱降溫差及收縮當(dāng)量溫差一次計(jì)算(即非分段計(jì)算),松弛系數(shù)在良好的溫濕度養(yǎng)護(hù)條件下取或養(yǎng)護(hù)一般),當(dāng)寒潮襲擊或激烈干燥時(shí),松弛系數(shù)為,應(yīng)力接近彈性應(yīng)力,容易開(kāi)裂。

當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),應(yīng)驗(yàn)算裂縫間距,再根據(jù)裂縫間距驗(yàn)算裂縫寬度(注意:裂縫間距既是伸縮縫間距,又是后澆帶間距,如果建筑物的總長(zhǎng)小于或等于該間距,則該建筑物即可取消伸縮縫,計(jì)算后澆帶間距所取的降溫及收縮只是后澆帶封閉前的一段降溫及收縮差,但還應(yīng)驗(yàn)算后澆帶封閉后的應(yīng)力,這是采用結(jié)構(gòu)的、全長(zhǎng)和封閉后溫度及收縮差):

T=T1+T2+T3(水化熱溫差、氣溫差、收縮當(dāng)量差,取代數(shù)和):混凝土的極限拉伸,級(jí)配不良,養(yǎng)護(hù)不佳,約為;正常級(jí)配,一般養(yǎng)護(hù),為;級(jí)配良好,養(yǎng)護(hù)優(yōu)良,?。慌浣詈侠?細(xì)一些、密一些),可提高極限拉伸20%一40%。構(gòu)造配筋率宜為%一%。

H—均拉層厚度(強(qiáng)約束區(qū)):

E-混凝土彈性模量:,

Cx—水平約束系數(shù):

ch,arcch-雙曲余弦及雙曲余弦反函數(shù):

a—線膨脹系數(shù):一般情況,當(dāng)時(shí),取

公式(3),(4),(5)告訴我們,控制開(kāi)裂的主要因素是約束、溫差及收縮和混凝土的極限拉伸。我們盡力降低前兩項(xiàng)數(shù)值同時(shí)盡力提高極限拉伸方能有效的解決裂縫問(wèn)題。根據(jù)公式,可求出平均裂縫間距[L],最大裂縫間距[L]、最小裂縫間距,進(jìn)一步算出平均裂縫寬度、最大、最小裂縫寬。

從公式(3),(4),(5)可看出,設(shè)計(jì)上減少約束程度(滑動(dòng)層、可動(dòng)節(jié)點(diǎn)、變截面處理等)的作用,溫差變形(包括收縮)與極限拉伸的差別越小,允許長(zhǎng)度越大,當(dāng)溫差變形aT等于極限拉伸或Cx一0,則L一∞。當(dāng)極限拉伸一0時(shí),L一0,它們之間是非線性關(guān)系。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào),不僅設(shè)計(jì),在施工及材料方面亦都應(yīng)當(dāng)盡可能采取措施減少溫差(收縮差),提高極限拉伸,降低約束程度達(dá)到綜合控制裂縫目的。

裂縫開(kāi)展寬度:

式中:為裂縫寬度經(jīng)驗(yàn)系數(shù),如表1所示:約束系數(shù)Cx值如表2所示。

從工程經(jīng)驗(yàn)可知,高層建筑混凝土大底板對(duì)長(zhǎng)墻的約束系數(shù)Cx比地基對(duì)混凝土大底板的約束系數(shù)約大l00倍(300一600mm墻板),故地基上混凝土底板的裂縫率極低,而長(zhǎng)墻的裂縫率極高。因此受混凝土基礎(chǔ)約束的長(zhǎng)墻出現(xiàn)輕微的豎向裂縫是可以諒解的,經(jīng)略加處理(裂縫化學(xué)灌漿)仍然滿(mǎn)足設(shè)計(jì)施工的要求,不宜據(jù)此降低評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

加強(qiáng)構(gòu)造配筋問(wèn)題

設(shè)計(jì)時(shí)注意構(gòu)造配筋十分重要,它對(duì)結(jié)構(gòu)抗裂影響很大。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)此都不夠重視。對(duì)連續(xù)式板不宜采用分離式配筋,應(yīng)采用上下兩層(包括受壓區(qū))連續(xù)式配筋:對(duì)轉(zhuǎn)角處的樓板(受雙向約束較大)宜配上下兩層放射筋,孔洞處配加強(qiáng)筋:對(duì)混凝土梁的腰部增配構(gòu)造鋼筋,其自徑為8-14mm,間距約200mm,視情況而定。

混凝土結(jié)構(gòu)形式與強(qiáng)度等級(jí)問(wèn)題

在水平結(jié)構(gòu)(如梁、板、墻等)中,盡量采用中低檔混凝土的強(qiáng)度等級(jí)(C25-C35),利用后期強(qiáng)度R60。

泵送混凝土的迅速發(fā)展,由于流動(dòng)性與和易性的要求,坍落度增加,水灰比增大,水泥標(biāo)號(hào)提高,水泥用量、用水量、砂率均增加,骨料粒徑減小,減水劑及其它外加劑的增加等諸因素的變化,導(dǎo)致混凝土的收縮及水化熱作用都比以往預(yù)制裝配工程結(jié)構(gòu)和中低強(qiáng)度等級(jí)混凝土大量增加,收縮時(shí)間延長(zhǎng),已為大量試驗(yàn)所證實(shí)。在裂縫控制中決定混凝土抗力的是抗拉強(qiáng)度(極限拉伸)。水泥用量及標(biāo)號(hào)的增加,可明顯提高抗壓強(qiáng)度,但對(duì)抗拉強(qiáng)度(極限拉伸)的提高是較小的。

同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,已從過(guò)去大量運(yùn)用簡(jiǎn)支構(gòu)件組合的靜定體系發(fā)展為超靜定框架和剪力墻體系,新結(jié)構(gòu)體系的約束度顯著增加,約束應(yīng)力也相應(yīng)增加。隨著建設(shè)規(guī)模的日趨宏大,超長(zhǎng)、超寬、超厚結(jié)構(gòu)日趨增多,對(duì)結(jié)構(gòu)的約束應(yīng)力更是雪上加霜。混凝土高強(qiáng)化,缺乏考慮適用范圍而推廣到長(zhǎng)墻、板梁、箱體等承受水平約束應(yīng)力很高的結(jié)構(gòu)中,導(dǎo)致過(guò)大的約束應(yīng)力。

工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)特別注意混合結(jié)構(gòu)的約束狀態(tài),盡可能降低結(jié)構(gòu)的約束度(約束變形與自由變形之比)。各種砌塊結(jié)構(gòu)的抗裂性能較差,又由于砌體含水量較大導(dǎo)致收縮變形較大,與混凝土共同工作協(xié)調(diào)性不良,常引起嚴(yán)重開(kāi)裂(特別在頂層樓板和墻體約束溫度應(yīng)力及填充框架變形裂縫)。

在基巖上或老混凝土上常采用設(shè)滑動(dòng)層的作法(放的設(shè)計(jì)原則)和設(shè)鉸接節(jié)點(diǎn)的作法(微動(dòng)節(jié)點(diǎn))。在約束度很高的結(jié)構(gòu)中,除合理選擇材料強(qiáng)度等級(jí)外,必須加強(qiáng)構(gòu)造配筋(抗的設(shè)計(jì)原則),提高抗裂能力。

平屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),應(yīng)注意加強(qiáng)屋面保溫隔熱措施,盡可能采用性能較好的保溫材料、防水材料,有條件的地區(qū)可利用架空隔熱板以減少太陽(yáng)輻射引起的升溫。變形作用引起的開(kāi)裂多發(fā)區(qū)經(jīng)常在高層建筑的地下室及地上1,2層(強(qiáng)約束區(qū))以及頂層(溫差及收縮激烈波動(dòng)區(qū)),所以要加強(qiáng)這些區(qū)域的構(gòu)造設(shè)計(jì)。

鋼筋保護(hù)層厚度過(guò)薄,對(duì)于耐久性不利:過(guò)厚會(huì)增加開(kāi)裂寬度和開(kāi)裂率,所以應(yīng)根據(jù)耐久性要求的最小允許厚度確定,如C25-C35的混凝土結(jié)構(gòu),按50年設(shè)計(jì)壽命考慮,保護(hù)層厚度最小應(yīng)為25mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)≦C20時(shí)為35mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)≧C35時(shí),取15mm:遇有高濕環(huán)境時(shí)應(yīng)加厚保護(hù)層:保護(hù)層厚度不均勻容易引起裂縫:樓板的一次澆灌層應(yīng)注意其抗裂性。

3.2施工工藝方面

3.2.1商品混凝土的精料供應(yīng)問(wèn)題

由施工單位委托攪拌站向現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)商品混凝土?xí)r,委托的技術(shù)依據(jù)只有設(shè)計(jì)院確定的強(qiáng)度等級(jí),卻忽略了工程特點(diǎn)對(duì)大體積混凝土性能的要求,這樣對(duì)控制裂縫是不利的。施工單位應(yīng)在混凝上澆筑施工組織設(shè)計(jì)編制中協(xié)調(diào)攪拌站、監(jiān)理、設(shè)計(jì)及甲方管理部門(mén)對(duì)混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)及坍落度控制作出技術(shù)方案,并嚴(yán)格執(zhí)行,特別是對(duì)坍落度的控制更應(yīng)嚴(yán)格且得到攪拌站的同意。

新澆筑混凝土的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

施工工藝的中心工作是新澆筑混凝土的養(yǎng)護(hù),方法有:

(1)潮濕養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑后,在其表面不斷地補(bǔ)給水分。補(bǔ)給水分的方法有淋水、濕砂層、濕麻袋或草袋等,最好在表面蓋一層塑料薄膜,這樣水可滲入但又起到保濕作用。

潮濕養(yǎng)護(hù)的時(shí)間越長(zhǎng)越好,但是考慮到工期等因素一般不少于半個(gè)月,重大工程應(yīng)不少于1個(gè)月。混凝土澆筑后數(shù)月內(nèi),即便養(yǎng)護(hù)完畢,也不宜長(zhǎng)期自接暴露于風(fēng)吹日曬的條件下。

(2)養(yǎng)護(hù)劑涂層必須注意養(yǎng)護(hù)劑的質(zhì)量及必要的涂層厚度,同時(shí)還應(yīng)提供一定的潮濕養(yǎng)護(hù)條件,覆蓋一層塑料薄膜。特別要注意地下室外墻1層底板及出地面1層樓板的養(yǎng)護(hù)。

(3)自動(dòng)給水養(yǎng)護(hù)(水平淋水管)對(duì)于一些長(zhǎng)墻、長(zhǎng)梁等結(jié)構(gòu),可采用自動(dòng)噴淋管(塑料管帶有細(xì)孔),長(zhǎng)期連續(xù)的淋水養(yǎng)護(hù)效果較好。

(4)保溫養(yǎng)護(hù)可采用2-3層草袋或草墊之類(lèi)的保溫層,如水工領(lǐng)域采用的保溫被(纖維編織布中填泡沫塑料)是有效的大面積保溫措施,有條件的地方也可以應(yīng)用:工民建領(lǐng)域,冬季設(shè)置蓄熱棚保溫,棚內(nèi)用碘烏燈或其它熱源補(bǔ)給熱量,有條件時(shí),在冬季施工中盡可能利用混凝土的水化熱進(jìn)行“自養(yǎng)護(hù)”。

(5)防風(fēng)風(fēng)速對(duì)混凝土的水分蒸發(fā)有自接影響,不可忽視。地下越冬結(jié)構(gòu)宜封閉門(mén)窗,減少對(duì)流。

(6)實(shí)現(xiàn)信息化施工對(duì)于大中型工程,應(yīng)當(dāng)預(yù)埋測(cè)溫點(diǎn)跟蹤測(cè)試,信息反饋,指導(dǎo)施工養(yǎng)護(hù)。除了注意溫升、溫差外,更應(yīng)注意降溫速度,只要降溫速度緩慢(1~3℃/d),里表溫差在緩慢降溫條件下,超過(guò)允許值一些也是可以的。

(7)盡快回填,土是最佳的養(yǎng)護(hù)介質(zhì),地下工程混凝土施工完畢應(yīng)盡快回填。

3.3混凝上材質(zhì)方面

泵送商品混凝土對(duì)原材料供應(yīng)有很高的技術(shù)要求。混凝土攪拌生產(chǎn)環(huán)境是相當(dāng)惡劣的,處于高溫、高濕、高粉塵、高振動(dòng)的條件下,必須確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,稱(chēng)量裝置的嚴(yán)格精確度,確?;炷系馁|(zhì)量。

由于泵送混凝土的流動(dòng)性要求與抗裂的要求相互矛盾,故應(yīng)當(dāng)選取在滿(mǎn)足泵送的坍落度下限條件下盡可能降低水灰比。目前國(guó)內(nèi)攪拌站對(duì)砂石骨料的含水率控制波動(dòng)很大,影響了混凝土的水灰比。利用較精確的含水率測(cè)定儀或傳感器測(cè)出配料過(guò)程中的含水率,進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理,自動(dòng)調(diào)整配料的水灰比對(duì)于控制混凝土的收縮和提高抗裂性是必要的。

砂石的含泥量對(duì)于混凝土的抗拉強(qiáng)度與收縮影響很大我國(guó)對(duì)含泥量的規(guī)定比較寬,但現(xiàn)在實(shí)際施工中還經(jīng)常超標(biāo)。有的攪拌站,雖然檢驗(yàn)資料是合格的,但在澆搗中發(fā)現(xiàn)大量泥塊和雜質(zhì)引起結(jié)構(gòu)嚴(yán)重開(kāi)裂。砂石骨料的粒徑應(yīng)當(dāng)盡可能大一些,以達(dá)到減少收縮的目的。

攪拌站及施工單位都應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度需要和流動(dòng)度的要求確定較低的坍落度,根據(jù)施工季節(jié)及運(yùn)輸距離選擇適宜的出廠坍落度和送到澆筑地點(diǎn)的坍落度,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)坍落度信息隨時(shí)調(diào)整攪拌站水灰比。

當(dāng)水灰比不變時(shí),水和水泥的用量,即水泥漿量對(duì)于泵送狀態(tài)及收縮都有顯著影響。例如水灰比不變,水泥漿量由20%增加到25%水泥漿占混凝土總重錄比),混凝土的收縮量增大20%:如果水泥漿增加到30%,則收縮增加45%。因此在保證可泵性和水灰比一定的條件下應(yīng)盡可能降低水泥漿量。砂率過(guò)高意味著細(xì)骨料多,粗骨料少,仍然起到增加收縮的作用,對(duì)抗裂不利。砂石的吸水率應(yīng)盡可能小一些,以利于降低收縮。

水泥品種的選擇應(yīng)根據(jù)大體積混凝土特點(diǎn),視其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以水化熱控制或收縮控制。如以水化熱控制可選用粉煤灰水泥、礦渣水泥及中熱硅酸鹽水泥:如以收縮控制,可選用普通硅酸鹽水泥及粉煤灰水泥等。不要輕易采用早強(qiáng)水泥。

為了降低用水量,保證泵送流動(dòng)度,應(yīng)選擇對(duì)收縮變形有利的減水劑。相對(duì)中低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土可選用普通減水劑,夏季宜選用緩凝型,而冬季可選用普通型。

粉煤灰是泵送混凝土的重要組成部分。由于粉煤灰的火山灰活性效應(yīng)及微珠效應(yīng),具有優(yōu)良性質(zhì)的粉煤灰(不低于II級(jí)),在一定摻量下水泥重量15%~20%),其強(qiáng)度還有所增加(包括早期強(qiáng)度),密實(shí)度增加,收縮變形有所減少,泌水量下降,坍落度損失減少。粉煤灰與減水劑摻入混凝土稱(chēng)為“雙摻技術(shù)”。通過(guò)預(yù)配試驗(yàn)會(huì)取得降低水灰比,減少水泥漿量,提高混凝土可泵性的良好效果,特別是可明顯的延緩水化熱峰值的出現(xiàn),降低溫度峰值。有的國(guó)外試驗(yàn)資料說(shuō)明收縮變形也有所降低。

混凝土的裂縫與環(huán)境條件(施工期和施工后)有很大關(guān)系。施工過(guò)程中應(yīng)注意溫和濕度的變化,采取有效措施控制高溫、低溫沖擊和激烈干燥沖擊,此時(shí),應(yīng)力狀態(tài)接近彈性應(yīng)力狀態(tài),混凝土應(yīng)力松弛效應(yīng)無(wú)法發(fā)揮出來(lái),特別注意澆筑后經(jīng)過(guò)一定時(shí)期養(yǎng)護(hù)的混凝土仍然需要保護(hù)(維護(hù)),不宜長(zhǎng)期裸露。注意與氣象站的密切聯(lián)系(降溫及降雨預(yù)報(bào)),不得在雨中澆筑混凝土,否則將嚴(yán)重地改變水灰比。

結(jié)構(gòu)施工后驗(yàn)收投入使用,由于環(huán)境變化(如生產(chǎn)使用條件、房屋裝修改變條件),承受了新的溫度、濕度、振動(dòng)(包括相鄰振動(dòng))、化學(xué)腐蝕及簡(jiǎn)載變化影響等,都可能引起后期開(kāi)裂。

按照上述綜合原則,在上海寶鋼近百項(xiàng)超長(zhǎng)大體積混凝土工程、上海八萬(wàn)人體育場(chǎng)、金茂大廈大體積混凝土底板、上海民防大廈、浦東新區(qū)某些高層建筑地下工程、大連高科技園大體積混凝土工程、青島國(guó)際會(huì)展中心、廈門(mén)國(guó)際會(huì)展中心、廈門(mén)香格里拉大酒店、深圳鴻基大廈等工程都取得裂縫控制的圓滿(mǎn)成功。

4混凝土裂縫限制標(biāo)準(zhǔn)

混凝土的裂縫是不可避免的,其微觀裂縫是本身物理力學(xué)性質(zhì)決定的,但它的有害程度是可以控制的,有害程度的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)使用條件決定的。目前世界各國(guó)的規(guī)定不完全一致,但大致是相同的。如從結(jié)構(gòu)耐久性要求、承載力要求及正常使用要求,最嚴(yán)格的允許裂縫寬度為。近年來(lái),許多國(guó)家已根據(jù)大量試驗(yàn)與泵送混凝上的經(jīng)驗(yàn)將其放寬到。

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