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1、监理培训记录编制单位:某某华铁工程咨询总承包公司编 号:008培训内容混凝土裂缝成因分析及控制方法组织单位某某华铁工程咨询总承包公司 某某轨道交通13号线二期工程监理二标主持人某献培训地点某某第一航务工程某某轨道交通13号线 二期工程十工区一工点日期202*年08月26日参加人员全体监理人员主要内容:混凝土裂缝成因分析及控制方法混凝土结构裂缝是当今工程领域非常难以解决的一个问题,如果施工中混凝土常常出现裂 缝就会影响到结构的整 体性和耐久性。结合施工现场实际,从建筑构 件、温度 变化、 体积收缩和施工操作等方面分析了施工期 监混凝土裂缝产生原因和影 响因素,提出了施工 期混凝土裂缝的控制技术,
2、对在施工期间如何进行混凝土裂缝控制有一定的指导意义。1混凝土施工中常见裂缝L 干缩裂缝干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水 泥浆中水分的蒸 发产生干缩,且这种 收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土 内外水分蒸 发程度 不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影 响,表面水分损 失过快,变形较大,内部湿度 变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部 约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度 越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易 产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05o.2mm之问,大 体积混凝土中平面部位多
3、见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土 的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响 混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料 的性质和用量、外加剂的用量等有关。1. 2塑性收缩裂缝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。裂缝一般 长2030cm,宽15mni。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 很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水
4、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。L 3沉陷裂缝沉 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;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,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降,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3045。角方向发展,较大的沉 陷裂缝,往 往 有一定的错位
5、,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。L 4温度裂缝在大体积混凝土结构中,温度 应力变化及温度 控制具有重要意义。这主要是由于两 方 面的原因:首先,在施工中混凝土常常出现温度 裂缝,影 响到结构 的整 体强度 和耐久 性;其次,在使用过程中,温度 变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。 混凝土施工中产生裂缝有多种 原因,主要是温度和湿度 的变化、混凝土的脆性和不均匀 性,以及结构 不合理、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板变形、基础不均匀 沉 降等。混 凝土硬化期 间水泥放出大量水化热,内部温度 不断上升,
6、在后期 降温过程中,由于表 面温度 散失较快,受到内部混凝土或基础的约束,使 混凝土表面产生拉应力。当拉应力 超过混凝土的抗拉强度 时,即会出 现温缩开裂。即使 混凝土的内部湿度 变化很小或变 化较慢,但表面湿度 变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受 到内部混凝土的约束,也往 往 会导致干缩裂缝。混凝土是一种 脆性材料,抗拉强度 是 抗压强度 的1/10左右,由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离 析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度 又是不均匀 的,存在着许多抗拉强度 很低、易于 出 现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承
7、受压应 力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出 现了拉应力,则须依靠混凝土 自身 承担。一般设计中均要求不出 现拉应力或者只出 现很小的拉应力。但是在施工中混 凝土由最高温度 冷却到运转时期 的稳定温度,往 往 在混凝土内部引起相当大的拉应力。 有时温度 应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度 应力的变化规律对于进行合 理的结构设计和施工极为重要。温度 裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构 中。混凝土浇 筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350550kg/ms,每 立方米混凝土将释放出1750(f275()0kJ的热量,从而使
8、 混凝土内 部温度 升达70c左右甚 至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部 温度 急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成 内部与外部热胀冷缩的程度 不同,使 混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本 身 温差达到2526时,混凝土内 便会产生大致在lOMPa左右的拉应力)。当拉应力超过 混凝土的抗拉强度 极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种 裂缝多发生在混凝土施工中后 期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土 表面温度 急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约
9、束,将产生很大 的拉应力而产生裂缝,这种 裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。L5施工操作不当引起的裂缝具体来说,较为普遍存在的因素包括:(1)现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、 过振或振捣棒抽撤过快,均会导致裂缝的产生;(2)高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴 晒,混凝土收缩值大;(3)现场养护措施不到位,混凝土早期 脱水,引起收缩裂缝;(4) 拆模过早或现场模板拆除不当引起拆模裂缝。2裂缝的控制措施2.1设计方面(D在建筑设计中应处理好构 件中“抗”与“放”的关系。所谓抗就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取 的有力措施;而所谓放就是结构 完全处于自由变形
10、无约束状态下,有足够变形余地时所 采取的措施。(2)设计中应尽量避免结构 断面突变带来的应力集中。(3)积极采用补偿收缩混凝土技术。常见混凝土裂缝中,相当部分是由于混凝土收缩而造成的。要解决此问题,可在混凝 土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。实践证明,效果很好。2. 2选材和配合比设计方面(1)根据结构要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早 强高的水泥。(3)选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范 要求。(4)积极采用掺合料和混凝土外加剂。2. 3施工操作方面(1)浇捣工作浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度 正确掌握振捣时间,避免过 振或漏 振,应提倡
11、采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。(2)混凝土养护混凝土裂缝防治工作中,新浇混凝土早期 养护尤为重要,可保证混凝土在早期 尽可能 少产生收缩。(3)夏 季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温入模、低温养护,必要时经试验可采 用冰块,以降低混凝土原材料的温度。2.4体积收缩引起的裂缝防治收缩裂缝分为干缩裂缝和塑性收缩裂缝。干缩裂缝多发生于混凝土终凝前后,产生这种 裂缝的原因主要是混凝土在硬化过程中,由于环境气候条件的影 响,混凝土表面的水分蒸 发,水泥石中的凝胶体逐渐干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种 裂缝的宽度 有时会很大,甚至会贯穿整个构件。塑性收缩裂缝多
12、发生于新浇混凝土的板面、地面或 具有较大面积的构 件表面。裂缝的形状不规则、长短不一、互不连贯。产生这类裂缝的原 因主要是混凝土多为室外露天浇,收缩裂缝的控制主要在于控制湿度的变化,使结构、 构件具有相对稳定的湿度。具体措施有:(1)适当选择配合比,掺外加剂控制水灰比、在混凝土中搀加粉煤灰,利用后期 强度 以降低水泥用量和温升,严格控制砂、石的含泥量,避免使用粉砂,以提高混凝 土抗拉强度。(2)加强混凝土的早期 养护,混凝土浇筑之后,采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内 外温差小于25,并洒水湿润 养护。在气温高、湿度低、风速大的天气及早覆盖、喷水雾 养护,并适当延长养护时间。(3)加强混凝土
13、表面的抹压、但应注意避免过分抹压。(4)采用密封保水法,如在混凝土表面喷水养护或覆盖塑料薄膜,使 水分不易蒸 发 或采用其他方法减少空气流动。延缓表面水分蒸 发的办法。(5)构 件长期 露天堆 放时,应继续适当洒水或覆盖养护以便有较长的保温养护时间, 特别是薄壁构件,应置于阴凉地方覆盖堆 放。3混凝土裂缝常见补救措施随着施工经验的发展,现在混凝土裂缝修补的方法有很多如:表面处理法、灌浆嵌缝封 堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。其中灌浆嵌缝封堵法 又可分为压力注浆法、开槽填 补法和涂膜封闭法三种。3. 1表面处理法包括表面涂抹和表面补贴法。表面涂抹适用范围是桨材难以灌
14、人的细而浅的裂缝,深 度 未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏 水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面 贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏 水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏 水位置、变形缝)的防渗堵漏。3. 2灌浆嵌缝封堵法此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。它的三种 方法可以 单独使用,也可以同时使用。例如桥梁裂的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、 墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀, 则可以采用涂膜防水处理。3.3结构加固法因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影 响结构 强度
15、可采取结构 补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处 理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。4建筑构件裂缝的控制4. 1梁的裂缝控制梁易产生裂缝的部位有:梁受拉区裂缝,梁在支座附 近的斜裂缝,梁受压区裂缝。在 确认裂缝在不降低承载力的情况下采取表面处理法、灌浆嵌缝封堵法等简易的处理方法。如 果梁的裂缝情况影响了梁的承载能力,就应更慎重研 讨,分析比较,采用经济高效的方 法,达到加固的目的,可采用的方法有:(1)钢箍加固法;(2)粘贴加固法;(3)梁的三面 或四面加做围套法;(4)梁的单面加大截面法。4. 2现浇混凝土板的裂缝控制现浇混凝土板裂缝主要
16、表现为龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝等问题,其中有设计、 原材料的原因,也有施工方面的原因。裂缝控制措施有:(1)提高原材料的质量。(2)严 格控制混凝土拌制。(3)提高混凝土运输、浇筑要求。(4)加强混凝土施工的过程控制。(5)加强对混凝土的养护及成品保护。混凝土裂缝的原因是多方面的也是极为复杂的,应 从材料选择、施工工艺、结构 设计等多方面采取措施予以防范,一旦出 现裂缝,要正确 对待。结合实际情况采取合适的解决办法及时进行修补,不要让其继续发展。5结语裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种 现象。混凝土裂缝进行认真研 究、区别对待,采 用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种 有效的预防措施
17、来预防裂缝的出 现和发展, 保证建筑物和构件安全、稳定地工作。安全生产十项注意事项:一、工作前穿戴好规定的劳动防护品,检查设备及作业场地,做到安全可靠。二、不违章作业,并监督制止他人违章作业。三、不准擅自开动别人操作的机械,电器开关设备。登高作业应戴好安全带、安全帽、并有专人监护、防止 坠落,严禁向下乱抛工具和设备零件。四、不准随便拆除各种安全防护装置、信号标志、仪表及专指示器等。保持设备齐全有效灵敏可靠。五、不准随意启动设备。机器设备停机检查或修理时,应切断电源并悬挂警示牌,取牌人应是挂牌人。开机 时发出信号,听到回音确定安全后才能开机。六、不准吊装物及下行人。多人操作起重搬运要统一指挥,密切配合。不准超负荷使用机器。七、不在易燃物品附近吸烟动火,不乱扔垃圾。八、不在厂内无证驾驶机动车辆,机动车进出车间转弯必须鸣号减速。车辆行驶中严禁爬上跳下。九、工作时精力集中,不准打闹、赤脚、赤膊、穿拖鞋和高跟鞋。十、上班时间不准怠工、滋事、脱岗或擅离职守。有事请假经领导批准后方可离开岗位。