混凝土基本原理十篇

发布时间:2024-04-25 19:32:51

混凝土基本原理篇1

关键词:混凝土结构基本原理;专业基础课;教学方法

土木工程是指基础设施的设计、建造和维护,是一门专业性和实践性都很强的工程学科,中国开展土木工程学科高等教育已有将近一个世纪的时间。混凝土结构基本原理是土木工程专业的核心必修课程,主要内容包括混凝土结构的发展与设计方法、混凝土结构材料的力学性能、混凝土构件的承载力设计、混凝土结构的变形和耐久性设计、预应力混凝土构件的设计[1]。目前,世界上大部分工程结构均为混凝土结构,因此,该课程与实际工程联系紧密,主要培养土木工程专业学生对混凝土结构基本构件的设计能力,对混凝土结构基本工程问题的分析和解决能力,为后续专业课程,如混凝土与砌体结构设计、高层建筑结构设计、建筑抗震等的学习奠定坚实的理论基础。随着全球化进程的加快,用人单位对具有国际竞争力的工程人才需求日益增加,越来越重视对国际化人才的培养。教育部2001年印发的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》指出:要在高校公共课程和专业课程中积极推动使用英语等外语进行教学[2]。在该意见提出的十几年来,全国各大高校在双语教学实践中进行了探索,并取得了一定的成绩。土木工程是一门全球性学科,混凝土结构基本原理是土木工程专业最重要的专业课程之一,但各国制定的规范在混凝土结构的设计方法和思路上存在一定差别,因此,为培养学生的国际视野,开阔学生眼界,提高土木工程专业学生的国际竞争力,在土木工程学科中的重点课程开展双语教学是非常必要的[3-5]。混凝土结构基本原理的教学工作主要分为3个部分,即理论教学、实验教学和课程设计。如何激发学生的学习兴趣,提高学生对专业知识与设计方法的理解和掌握程度,确定英语与母语的使用比例,并将原本“枯燥乏味”的规范条文讲得生动有趣,是主讲教师需要认真思考的问题。如何让学生在教学过程中深刻理解基本的理论知识,掌握基本构件的设计方法,并能熟练解决工程实际问题,是主讲教师在设计教学方法时的基本出发点。学生对教学内容是否感兴趣,以及对相关知识的理解和掌握程度是衡量教学效果的主要标准。

一、教学过程中出现的问题

目前,中国几百所高等院校平均每年向国家输送几万名土木工程专业的毕业生,但据工程建设单位反映,土木工程专业的毕业生力学概念和常识较差,只知道照搬公式、照抄规范,缺乏独立思考能力[6]。因此,专业课程的主讲教师在教学过程中不能照本宣科,一味让学生背公式、记规范,否则,“人才”将培养成只会运用工具的“工匠”。混凝土结构基本原理教学内容多,涉及的知识面广,既有理论推导和实验研究,又需要实际工程经验,是一门教学难度较大的专业课程。而该课程的教学学时极为有限,住房和城乡建设部2011年颁布的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[7]仅建议60个学时,部分高校安排的教学学时更是低于该标准,因此,在教学过程中有很多课程内容无法详细展开,学生难以充分理解课堂上讲授的理论知识,只能依靠死记硬背,从而逐渐失去对这门课程的学习兴趣。对哈尔滨工业大学(深圳)土木工程专业硕士研究生新生专业英语词汇掌握程度的调查发现,大多数学生专业英语词汇掌握程度较低,有的学生甚至连一些基本的专业英语词汇都没有掌握。出现这种情况的原因可能是:在仅有的教学学时内,连教材内容都很难全面讲解,更不用说进行双语教学;学生对新知识的吸收能力有限,很难在短时间内掌握外语表述的概念;重视程度不够,专业英语掌握能力未列入考核内容。鉴于此,为激发学生对混凝土结构基本原理的学习兴趣,提高课程的学习效率和对专业英语的掌握程度,培养学生独立思考的能力,结合多年的教学实践经验,提出一系列创新的教学方法与实施建议,供广大土木工程专业课程主讲教师参考借鉴。

二、教学方法的创新与实践

(一)注重培养学生的学习兴趣混凝土结构基本原理是土木工程专业学生较早接触的与实际工程紧密联系的专业课程之一,学生在刚开始接触这门课程时,往往抱有新鲜感和好奇感,如果能适时激发学生的学习兴趣和热情,培养学生良好的学习习惯,必将极大提高学生的学习效率,事半功倍,从而进一步增强学生学习该门课程的兴趣,形成良性循环。结合多年的教学实践经验,总结了以下几点方法:(1)善用多媒体技术。由于该课程包含较多的基本概念、图和表格,采用传统的板书形式,学生很难做到全过程集中注意力记板书、听讲解,教学效率低[8]。因此,在教学过程中需要善用多媒体技术,在每一个基本概念讲解后配上相应的图片,在教学课件中引入经典工程的施工图片和现场视频、经典实验的图片和视频,不仅缩短了板书和讲解时间,而且有利于激发学生的学习兴趣和科研热情,使学生在集中注意力听完概念或理论的讲解后,通过视频和图片缓解学习疲劳、增长见识、加强记忆。同时,通过介绍经典工程中的施工方法、施工技术、新材料、新工艺,以及经典实验中采用的实验方法、实验技术和注意事项等,丰富教学内容,让学生对土木工程专业未来的发展有一定程度的了解。值得注意的是,多媒体技术虽然节约时间,但对于公式推导,运用多媒体技术易造成教学进度过快,学生跟不上教学节奏的问题,此时应将传统的教学方法与多媒体技术结合,如,在讲解混凝土构件的破坏现象时,可以运用多媒体技术播放相应的实验动画或视频,让学生对不同的破坏模式有一个感性的认识,在应力分布和公式推导部分,宜采用板书形式,一步步推导和讲解,加深学生对公式演变的理解。(2)巧用数值的表达方法。在教学过程中,学生对平淡的讲述方式往往会感到厌烦,从而对一些基本概念没有较为明确的认识。“混凝土的抗拉强度远小于抗压强度”这一基本概念,如果表述为“混凝土的抗拉强度约为抗压强度的1/16~1/10”,则能在学生的脑海中形成清晰的印象,加强学生对混凝土抗拉强度低的认识,自然在后续的受弯构件设计中不会考虑受拉区混凝土的贡献。(3)勤用工程实例。在讲解混凝土构件的构造措施时,列举与基本概念相对应的工程实例,有利于加深学生对这些构造措施的理解。例如,“钢筋加密区与非加密区”“钢筋的连接与锚固”“架立筋、腰筋、鸭筋和浮筋”等,如果只简单介绍基本概念,学生由于没有实际工程经验,很难知道这些构造措施究竟是什么,起什么作用,就算在课堂上记住了这些基本概念,在实际工程中也很难分辨。

(二)紧抓教学内容中出现的共性问题在教学过程中,应注重每个章节的共性问题。抓住共性的问题展开深入讲解,学生会更容易理解,也有助于提高学习效率。针对较难理解的设计公式,要以学生能接受的方式逐步推导,并引导学生理解公式推导思路,而不是单纯让学生记忆公式。如,混凝土受弯构件和偏心受压构件的设计公式都是基于平截面假定、力和力矩平衡条件推导出来的,且计算简图类似,只需要理解和掌握其中一种构件的计算简图和设计公式,其他相似受力构件的设计和计算自然迎刃而解。对于混凝土受弯构件承载力计算公式的推导,首先可解释公式中各部分表示的含义,公式中的各项材料性能参数可根据《混凝土结构设计规范》[9]查表求得,然后讲解各种类型题目的解题思路,求解受压区和受拉区钢筋的截面面积,并对截面配筋和混凝土受压区高度进行验算,分别判断是否满足承载力和适筋梁的要求。对于其他类型构件的公式推导和计算,解题思路是一致的,均按照画出计算简图给出力的平衡方程和力矩的平衡方程求配筋或验算截面的流程进行计算。引导学生理解公式推导的思路,不仅能帮助学生记忆公式,更有利于激发学生的学习兴趣,达到事半功倍的学习效果。

(三)注重理论与实际相结合的实验教学模式实践是检验真理的唯一标准。在教学过程中,不能只重视理论教学,而忽视实验教学和课程设计。学生在实验教学和课程设计中可以学到平时在理论教学中没有注意到的知识点,进一步加深对书本上重要知识点的理解和掌握。学校十分重视本科生的实验教学,每年投入大量经费用于实验设备的采购和更新,以及实验试件的设计和加工,为实验教学的顺利开展投入了大量的人力和物力。如,混凝土适筋梁、超筋梁和少筋梁的实验教学,学生自主设计实验方案和实验试件,由主讲教师审核确认,再联系相关加工厂家制作试件,预约实验场地。实验过程中安排实验员与课程助教共同指导学生安装实验设备,布置测量仪器,开展实验并记录实验现象和实验数据。实验教学不仅加深了学生对不同配筋率的混凝土梁破坏模式的理解,认识了理论推导公式与实验结果的差别,而且使学生有机会提前接触科学实验,提高学生的动手能力,培养学生的学习兴趣和科研热情。在课程设计的教学中,主讲教师会预约专门的设计教室供学生进行课程设计,并通过布置设计任务,引导学生自行查找相关规范和参考书籍,独立完成设计任务。在课程设计的整个过程中,主讲教师和课程助教轮流在设计教室为学生答疑,确保学生在课程设计过程中遇到问题能及时解决,提高学生课程设计的质量,增强学生对结构设计的兴趣。

(四)注重课后指导学生在课堂教学中所学的知识,很难在短时间内消化、吸收,而且在此过程中,又会发现新的问题,如果不及时解决这些问题,累积的问题会越来越多,不仅影响学生对所学知识的消化和吸收,而且有可能打击学习的积极性。此外,对于一些较难理解的内容,一个知识点没能及时理解可能导致学生整节课都没听懂,而由于教学学时有限,主讲教师不可能重复讲解课程内容,因此,为不影响学生的学习进度,课后指导尤为重要。学校非常重视本科课程的理论教学,建立了课程助教制度,选拔优秀的研究生担任课程助教,帮助本科生及时解决课程学习中遇到的难题,如果课程助教发现大多数学生都存在的共性问题,或对某一章节的知识点掌握程度较低,则会及时将问题反馈给主讲教师,主讲教师在课堂上有针对性地展开讲解。此外,课程助教还利用课余时间对课后习题逐一详细讲解,帮助学生查找自身知识的缺漏和不足并及时更正。由此可见,课后指导是非常重要的教学环节,可以及时解决学生在课程学习中遇到的问题,帮助学生消化、吸收课堂教学中所学的知识,并让主讲教师及时了解学生对不同知识点的掌握程度,进而有针对性地调整教学内容,提高教学效率。

(五)注重双语教学在课堂上适当引进原版英文教材,采用英语教学有利于拓宽学生知识面,并为学生日后的科研、学习、工作和交流奠定语言基础。但是,混凝土结构基本原理这门课程内容多,公式复杂,概念较难掌握,即便采用中文进行授课,也是难度较大的一门专业课。因此,需要制定一套比较合理的双语教学方案,使学生能在学习的过程中掌握相关专业英语词汇。哈尔滨工业大学(深圳)所使用的教材是“十二五”部级规划中文教材[1],因为学生英语水平参差不齐,盲目选用英文教材对英语水平不够扎实的学生会造成很大的学习负担,导致“上课讲不深,学生学不进”的现象。在教学方法上,考虑到班内的学生英语水平不一致的情况,采用国内大学较为通用的嵌入式教学模式[10],根据学科特点,确定在课堂上第二语言与母语所占的比重。在教学过程中,确定英语和母语在每章节所占的比重尤为重要,倘若英语教学占用比重较大,得到的效果往往适得其反。在《混凝土结构设计原理》[1]中,前两章的内容主要为基本概念,介绍混凝土结构的发展历史与设计方法的演化、混凝土结构材料的力学性能和结构设计方法等,与前期学习的专业基础课教学内容,如建筑材料、建筑结构荷载等有较多重叠,且内容相对于后续的理论推导课程较为简单,因此,在这两章中可侧重于英语教学,通过逐步渗透的方式让学生慢慢掌握相关概念。首先,引出每节课需要掌握的重点词汇。课前,提出这节课所需要掌握的重点词汇,并在讲述到相应内容时,对重点词汇进行讲解,加强学生记忆。例如:钢筋混凝土的英文为“reinforcedconcrete”,因为以前的混凝土构件是没有钢筋的,容易开裂,承载力低,延性也很差,研究发现,在混凝土受拉区预埋钢筋可显著提高混凝土构件的承载力和延性,将这种钢筋混凝土称为增强的混凝土,因此,钢筋混凝土的英文为“reinforcedconcrete”,“reinforcement”也衍生出钢筋的意思。此外,混凝土徐变的英文为“creep”,混凝土的徐变是一个长期而又缓慢的形变过程,而“creep”有缓慢移动的意思,因此,将徐变这一现象用“creep”表述。在课程开始前就给出这些重点词汇的英文单词,让学生思考为什么要这么表述,在讲到相关内容时再详细解释,加深学生对专业英语词汇的掌握程度和对相关概念的理解程度。然后,反复强调。课后,带领学生重复练习这节课所学的专业英文单词,加强记忆。在后续的学习过程中,如果碰到所学词汇,也应注意中英文的相互转换。由于概念性的词汇在混凝土结构基本原理课程中重复的概率大,学生在学习的过程中,不知不觉积累起专业英语词汇量。最后,不定期考核。利用5~10min的课堂时间,对学生专业英语词汇的掌握程度进行抽查,可采用课堂小测的形式,测试完毕后由助教进行批改,小测的完成情况将作为平时成绩的一部分记录在案。这种做法有利于督促学生利用课余时间复习巩固所学的专业英语词汇。在后续理论推导的章节,由于推导过程复杂繁琐,经验公式偏多,为让学生明白公式推导的全过程,课程讲解应以中文讲授为主,英文讲解的重心放在解题的步骤和表述方式上。由于学生将来可能进入外企工作或出国深造,了解英文的解题步骤和表述方式将为他们未来的发展奠定基础。

(六)重视课外活动指导在课余时间,鼓励和支持学生参加各类相关的专业竞赛,例如:混凝土设计竞赛、结构设计竞赛、pKpm设计竞赛等,让学生学会将所学知识运用到实际中,从竞赛中学习,培养学生的创新和实践能力。学校大力支持学生参加各类竞赛活动,并为每组学生指派研究生和教师进行相关指导和培训,帮助学生解决各种问题,激发学生的竞赛兴趣。学生在参与竞赛的过程中,不仅开拓了眼界,积累了大量的学术知识,也增加了自身的职业素养和学科素养[11]。除此之外,学校的教师团队承担了多项部级、省部级、市区级科研项目,其中不少是关于混凝土结构的研究项目,包括结构加固、结构修复以及结构耐久性方面的研究等,应充分利用此科研优势,鼓励学生积极参与科研项目的研究工作,通过参与科研活动,培养学生的科研兴趣,锻炼学生的动手实践能力,强化对课本知识的理解,认识混凝土领域最新的研究成果和研究现状。积极组织学生申请大学生创新实践项目,通过项目立项到结题验收的整个流程,熟悉科研项目的研究过程,把教材“学厚”“学精”,为今后从事科研工作打下坚实基础。

混凝土基本原理篇2

关键词:建筑工程;混凝土;裂缝;对策

中图分类号:tU198文献标识码:a

近年来,随着我国社会经济的不断发展和城镇化进程的加快,房屋建筑工程越来越多,混凝土作为我国建筑工程的主要材料,由于施工技术或实施方式不合理等原因,极易出现裂缝病害,影响房屋建筑工程的质量。通过全面了解混凝土裂缝病害的类型及原因,并有针对性的采取措施予以预防,就可以提高混凝土施工质量,保证房屋建筑工程的质量。

一、房屋建筑工程混凝土施工裂缝类型及成因

1、房屋建筑工程混凝土施工裂缝的类型

房屋建筑工程混凝土施工中的裂缝,主要是温缩裂缝和干缩裂缝。温缩裂缝是因为混凝土本身性质产生的,由于混凝土是由水、水泥、集料和砂子等混合材料硬化而成的,本身具有热胀冷缩的性质,在混凝土形成的初期水化较快,产生热量多、散热慢,混凝土内部的温度比较高,引起内部体积膨胀。但在使用之后,随着温度的降低,在混凝土内部产生温缩现象,导致温缩裂缝的产生。干缩裂缝主要是施工技术不符合规范引起的,在混凝土施工中半刚性基层的强度没有达到相应标准,以及在维护保养中管理不到位,引起混凝土基层的水分不足,都会导致混凝土体积的收缩,特别是混凝土基层的收缩,极易产生干缩裂缝。

2、房屋建筑工程混凝土施工裂缝产生的原因

我国目前的房屋建筑工程基本上都是由建筑公司承建,因为要满足不同建筑工程的施工需要,所以对混凝土施工采取的方式略有差异,同时因为施工过程繁琐复杂、建设周期长、外部环境复杂,给混凝土的施工带来了一定的困难,也容易造成混凝土裂缝。简单来讲,由于外部原因导致的混凝土裂缝主要有以下几个方面的原因:一是基层变形,混凝土的基层对混凝土质量有重要影响,由于施工技术、方式等原因,混凝土的基层不牢固,非常容易导致裂缝的产生。二是混凝土施工中钢筋的锈蚀,由于钢筋质量不达标,或者是环境、工艺等因素,非常容易引起钢筋的锈蚀,这会改变混凝土的内部受力结构,改变混凝土的承载情况,破坏混凝土内部结构的平衡,从而导致裂缝的产生。三是施工材料方面,混凝土施工中涉及的各类基础材料较多,某一施工材料的质量不达标或使用方式不合理,都会导致混凝土裂缝的产生。

二、应对房屋建筑工程混凝土裂缝问题的措施

1、对混凝土施工的基础材料进行控制

在房屋建筑工程的混凝土施工中,涉及因素较多,各类基础材料错综复杂,需要在房屋建筑工程施工的过程中严格控制混凝土施工的各类基础材料,这也是提高混凝土施工质量、减少混凝土裂缝产生的控制要点。简单来讲,就是需要在工作中建立混凝土施工基础材料监督体系和基础材料使用管理体系。

一是要建立科学合理的混凝土施工基础材料质量管理体系,要提前对房屋建筑工程中使用的混凝土基础材料进行资质评定,严查混凝土施工相关基础材料的质量证明、出场许可证等各类材料,保证施工基础材料质量过关、安全可靠。

二是要建立科学合理的混凝土施工基础材料质量控制体系,也就是在混凝土施工过程中,要实行严格的质量检验制度,定期进行施工质量检验,并采取正确的检验方法,对基础材料的质量进行检测,确保质量合格,同时对基础材料的施工工艺等进行监督,确保施工过程科学规范。

三是要科学合理的对相关施工基础材料进行测试,特别是钢筋等起到支撑作用的重要基础材料,要严格质量标准和直径要求,确保采用质量合格、符合规范要求的钢筋等相关材料进行施工,从而保证混凝土和建筑工程的施工质量。

2、对混凝土施工的施工条件进行控制

在房屋建筑工程中,对混凝土施工条件进行控制,主要是对混合配制条件、实际施工温度和施工规划程序等进行控制。

一是要对混凝土混合配制条件进行控制,主要是要控制好混合制造混凝土时的含水率,在制造混凝土的过程中,要由专业技术人员在现场进行施工控制和过程监督,避免材料失水或用水过多等情况发生,从而保证混凝土本身的质量。

二是要对施工的实际温度进行控制,主要是在混凝土的施工过程中,要综合考虑光照、风力以及日间温度等各类外部自然环境因素,从而保证混凝土施工的良好外部环境,并根据实际情况及时对施工材料的含水量进行调整和改进,确保施工符合规范要求。

三是要对施工规划程序等进行控制,主要是施工单位要根据外部自然环境和房屋建筑工程的建设进度对混凝土基层施工的施工时间、施工步骤等做好规划,尽量避开高温时段进行施工,使混凝土在最佳状态时进行施工,以此来减少裂缝的产生。

3、对混凝土的浇筑施工进行控制

作为当前杜绝房屋建筑工程混凝土裂缝的主要措施,浇筑对保证混凝土的施工质量具有重要作用,在具体的混凝土浇筑施工中,要注意对两个方面进行严格控制。一是要严格验证有关事项,也就是需要对具体房屋建筑工程的施工条件、易产生裂缝的类型及成因等进行验证和计算,从而计算出需要浇筑混凝土的长度、宽度、厚度和时间等信息,并严格按照这些信息进行混凝土浇筑施工。二是要注意浇筑施工的几个关键点,包括要在浇筑过程中进行振捣施工,注意对振捣强度进行控制,使其强于混凝土初次施工中的常规振捣强度;在振捣过程中要注意严格控制振捣时间,确保没有漏振以及过度振捣等现象的发生;在振捣施工完成后,对于混凝土缺陷的修复也基本完成,这时要对混凝土施工现场进行修复,确保不出现裂缝,从而防止各类质量隐患的出现。

三、结论

综上所述,房屋建筑工程混凝土施工中的主要问题就是裂缝问题,裂缝一旦产生,严重影响建筑工程的质量,通过对裂缝类型、成因等进行分析把握,并采取有针对性的措施进行预防和处理,就可以避免混凝土裂缝的产生,从而保证房屋建筑工程的质量。

参考文献:

[1]张志文.浅析混凝土建筑物裂缝问题的成因及解决对策[J].中国科技信息,2011(13).

[2]林振华.浅谈混凝土施工缝处理措施[J].广东科技,2011(14).

混凝土基本原理篇3

钢筋混凝土结构裂缝是最常见的工程质量问题。分析了钢筋混凝土结构裂缝产生的原因;提出来钢筋混凝土结构裂缝的技术控制;论述了钢筋混凝土结构裂缝的技术处理。

【关键词】

钢筋混凝土结构;裂缝处理;技术控制;技术处理

本钢设计研究院有限责任公司(以下简称本钢铁设计院)是本钢改制子公司,先后承担了本钢马耳岭选矿厂工程、本钢南芬1500万吨扩产工程等本钢重点工程的施工图设计和本溪市一些高层民用建筑工程及城市建设工程。在工程建设过程中和工程交竣工使用后,钢筋混凝土结构裂缝是显而易见的。尽管工程设计人员和工程施工的技术人员都采取了一定的技术措施,但是,钢筋混凝土结构裂缝还是在建筑产品施工过程中或在使用过程中出现。笔者依据学习掌握的工民建专业知识和长期在施工技术岗位工作中的施工技术经验,撰写本文,对钢筋混凝土结构裂缝的原因进行分析。旨在探讨和研究防治与处理钢筋混凝土结构裂缝。

一、钢筋混凝土结构裂缝的原因分析

笔者在本钢重点工程建设过程中和本溪市一些高层和或市政重点工程建设过程中,发现钢筋混凝土结构产生裂缝是相当普遍的。将出现这些不同程度、不同形式的裂缝按其形状分为表面的、贯穿的、纵向的、横向的、上宽下窄、下窄上宽、枣核型、对角线型、斜向的等等。裂缝形状与结构受力状态有直接关系。钢筋混凝土常见裂缝原因大致有两种,一种是由于变形变化(温度、湿度收缩、不均匀沉降)作用引起的裂缝;另一种是承受荷载作用引起的裂缝,但是在两种出现裂缝的原因中往往是变形与荷载共同作用,而第一种裂缝是以变形变化为主引起的裂缝,在第二种裂缝中,是以荷载为主所引起的裂缝。认真进行技术分析,找出产生裂缝的原因,然后采取针对性的技术措施,进行施工技术防治。一是基础大体积混凝土裂缝产生的原因分析。基础大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底和或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。二是地下室外墙混凝土裂缝产生的原因。地下室外墙混凝土裂缝主要是收缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩,受到结构本身和基坑边壁等的约束,产生较大的拉应力,直至出现收缩裂缝。

二、钢筋混凝土结构裂缝的技术控制

(一)基础大体积混凝土裂缝技术控制

大体积混凝土的温差变化在1~72h内波动最大,因此在这段时间现场值班不间断测量,测试频率为每2h一次,测试时要求记录一下数据:混凝土入模温度;每次测温时间,各测点温度值;各部位保温材料的覆盖和去除时间;浇水养护或恢复保温时间。基础大体积混凝土施工控制表面温度裂缝的产生,应从选定混凝土配合比入手。只要对掺合料、缓凝减水剂的选择合适,通过试配完全可以大大降低每m3混凝土的水泥用量,降低混凝土的最高绝热温升,从根本上解决升温阶段的裂缝产生。对基础大体积混凝土而言,养护措施及为重要,应根据施工时的气温、测温情况,采取相应的养护方法。布置合理的测温手段是必不可少的,可以为养护提供调整依据。参加UeaH高效微膨胀剂对混凝土能起到补偿收缩作用,可有效的提高混凝土的抗裂缝抗渗能力。

(二)地下室外墙裂缝技术控制

在设计方面,高层建筑设计时,一般柱混凝土强度设计较大,考虑到施工的因素,往往地下室板墙混凝土强度等同于柱混凝土强度。由于设计的混凝土强度较高,为保证质量,施工时其实际浇筑的混凝土强度往往比设计强度要高得多。这样就很容易导致混凝土因强度偏高而产生收缩裂缝。地下室外墙混凝土易出现收缩裂缝,除在配合比上选定上采取积极的预防措施,在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外,后期的养护也至关重要。通常可采取以下措施:长期的带模养护。浇水养护基本上采取连续循环的方式,浇水面为外墙的内外侧面。在混凝土获得一定强度后,松开对销螺栓,使得模板与与混凝土界面可以蓄水,带模养护,规定20d拆模。模板拆除后,继续对外墙混凝土浇水养护15d。泵送商品混凝土施工的地下室外墙易出现收缩裂缝,但只要措施得当,还是可以避免或得以控制的。关键在于在保证混凝土强度的前提下,尽可能降低每m3混凝土的水泥用量。尽可能将墙板的水平钢筋置于混凝土外侧,控制混凝土保护层厚度不得超厚,水平钢筋的间距尽可能小于150mm。严格控制混凝土坍落度,决不允许现场加水。

混凝土基本原理篇4

1水泥混凝土路面碎石化所用的设备工具

碎石化技术是对旧水泥混凝土路面进行处理的一种新兴技术,具有快捷性、高效性、环保节能以及稳定性强等方面的优点。该项技术的应用能有效地消除加铺层出现反射裂缝的严重现象,是一种有效的路面处理技术。水泥混凝土路面碎石化处理需要两种常用的机械设备。一种是通过重锤下落来击碎原来的水泥混凝土,采用mHB重锤破碎机械,另一种是通过强烈的振动来达到碎石的目的,采用共振型破碎机械。mHB重锤破碎机械利用多锤头破碎机将原来受损的水泥混凝土路面破碎成直径小于37.5cm的碎石块,可以在一定宽度范围内进行连续破碎,锤头的升降高度可以单独调节,一次性破碎的宽度最高可达到3.96m,而且机械设备本身具备帷幕,可以防止碎石屑到处飞溅,避免伤害到过路人群。但是该设备仅仅能完成碎石工作,不能将碎石进行密实化,因此还要配备专门的压实设备将路面压实才能作为新路面的基层[1]。共振型破碎机械是由工作时较大的偏心力,在机械设备与路面接触时通过振动能量的传递达到碎石的目的。因为振动产生的大部分能量被水泥混凝土板块吸收,所以振动较小,与mHB重锤破碎机械相比,作用范围较小,碎石直径也比较大。因为能量在传递过程中不断损耗,所以路面的碎石化程度随深度变化而有所不同,位于表面的水泥混凝土破碎后的颗粒直径较小,下面部分的颗粒直径较大,经过压路机的不断压实之后,就可以形成比较坚实的路面基层。

2水泥混凝土路面碎石化处理技术的应用

2.1具体的施工步骤在对水泥混凝土路面进行碎石化处理之前,要按照对受损路面进行破碎实验、确定破碎路面的流程、选用合适的机械设备对路面进行碎石化处理、用压路机对路面进行压实、在压实路面上铺设新的沥青层、对沥青路面的施工的步骤依次进行。

2.2施工前的准备阶段水泥混凝土路面碎石化施工前的准备工作是路面碎石化的基础保障,在施工前要清除原有的沥青罩面,对路上的桥梁、涵洞以及地下管道做出明显的标记,在对路面碎石化处理的过程中要避免对其造成破坏,对容易受到破坏的基层设施要采取清除并进行及时回填,对排水系统要进行定期检修。

2.3施工流程首先,选用合理的破碎机对水泥混凝土路面进行碎石化。使用破碎机将损坏的路面破碎成混凝土块,碎块粒径不能超过40cm;接着用压路机将路面进行压实,使破碎后的水泥混凝土相互挤压形成高密度高强度的新混凝土层;然后在新的沥青路面上喷洒50%的慢裂乳化沥青透层油来增加沥青材料之间的结合力;最后是根据事先的设计方案进行路面表层施工,将其铺设为新的水泥混凝土路面,从而形成新的路面[2]。

3水泥混凝土路面碎石化处理中的关键环节

3.1对排水因素的要求在对水泥混凝土路面进行碎石化的过程中肯定会产生许多细小的碎石颗粒,而水泥混凝土在破碎后彼此之间失去了粘合力,由于这种情况的存在,使得在施工过程中不能有水渗入底层,否则将会导致严重的安全事故。因此在对路面进行碎石化处理之前必须先进行排水设施的完善,可以采用挖沟的形式进行排水。只有完全解决了排水因素过程中存在的安全隐患,才能进行正式的水泥混凝土路面碎石化处理。排水设施的完善与否关系到原来水泥混凝土路面作为新加铺路面底层的长期稳定性,提前完善排水设施是为了降低新铺的水泥混凝土路面存在的安全问题,增加其耐用性和安全性,所以在水泥混凝土路面碎石化处理中对排水因素的要求必须引起相关人员的重视。

3.2对原土基的要求在对路面进行碎石化处理过程中,无论选用哪种机械设备,都会产生高幅度的振动,振动产生的巨大能量在路面底层大范围传递,原有的土基也会在一定程度上受到影响。如果原有路面的土基和基层不够坚固,当重锤下落产生巨大的冲击力作用在原有土基上,就很有可能对路面造成严重的破坏。所以,在对某段公路进行碎石化处理之前,一定要先对该路段的原有土基进行稳定性检测,避免因局部稳定性不足而造成新路面的坍塌。

4水泥混凝土路面碎石化处理新技术的优越性

损坏的水泥混凝土路面其结构和功能已经基本丧失,有些新修建的水泥混凝土路面也在一定程度上遭到了破坏,路面碎石化技术很好地解决了这些问题,并且具备极大的优越性。⑴彻底解决了在原有路面直接加铺新沥青层出现的板块反射裂缝的问题。碎石化技术采用先将原有的混凝土块进行碎化处理,然后再加铺沥青层罩面,这种技术从根本上杜绝了反射裂缝的产生。⑵具有成本低,资源再利用的优点。泥混凝土路面碎石化处理的技术是将原有的混凝土路面打碎后作为新路面的基层,再加铺新的沥青层,这样就节约了路基材料的材料成本和运输成本,减少了施工项目的总费用。⑶施工时对周围居民的影响较小,水泥混凝土路面碎石化处理常用的两种机械设备的噪音都不算很大,在对水泥混凝土进行碎石化处理时产生的噪声和冲击振动比较小,在人所能承受的范围之内,为周围居民的正常生活提供了可靠保证。⑷施工简便,工程项目周期短。利用水泥混凝土路面碎石化技术对路面进行整修的过程中不需要封锁整个路段,而且所用机械设备工作效率高、速度快,大大缩短了整个项目的施工周期。

5结语

混凝土基本原理篇5

关键词:道路双层水泥混凝土板纵向裂缝防治措施

近年来,随着城市化的加速进程,原城市道路为适应交通需要进行拓宽或改造工作。其中部分道路采用双层水泥砼板上铺沥青砼的复合式路面结构形式。芜湖市吉和南路改造工程就是将原道路破除后进行拓宽,在原道路土路床上浇筑双层水泥混凝土作为基层,再摊铺改性沥青混凝土做面层。施工过程中,第二层混凝土表面出现纵向裂缝,本文分析了此种情况下形成纵向裂缝的原因,并针对性提出改进防治措施。

1、裂缝形成情况

吉和南路双层水泥混凝土作为道路基层,表面只抹光一次。混凝土板下层30cm厚C15标号,上层为24cm厚C35。下层砼板有局部龟裂,极少数横缝,缝长最大12cm左右。上层砼板除极少数上述裂缝外,还出现纵向裂缝。纵向裂缝在浇筑完24小时内明显显现,48小时后基本停止增长。多数板块存在不同数量和程度裂缝。裂缝距板边50cm以上,纵向不规则出现,少数板块的道路横断面上有3条裂缝。裂缝长度12~80cm,缝宽小于1mm,深度2.5cm以内。在裂缝处取芯,强度满足设计要求,裂缝深度没有增加。

2、裂缝种类

水泥混凝土路面裂缝主要有:1)按混凝土路面在厚度方向发生的程度分:表层裂缝和贯穿裂缝;2)按裂缝发生的方向分:横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝;3)按裂缝发生时间期分:早期裂缝和使用期裂缝;4)按裂缝损坏程度分:轻微裂缝、中等裂缝和严重裂缝。

本工程裂缝主要在施工阶段,属于早期、表层裂缝,为轻微裂缝。其中现浇板面龟裂和横向裂缝较少,在施工工艺及其它相关材料中有详细论述,本文主要对本工程

混凝土板块质量造成影响的纵向裂缝进行分析。

3、裂缝形成的原因分析

水泥混凝土板面出现早期裂缝有多种原因,主要是变形作用,现从以下方面进行分析:

3.1原材料及配合比

水泥的品质如果不合格,安定性差,会引起混凝土的裂缝。水泥熟料煅烧不充分,会导致硬化后继续水化而体积膨胀,产生裂缝[1]。骨料是混凝土的主要组成部分,骨料的好坏对混凝土性能影响很大。骨料级配越好,孔隙率越小时,砼用水量和水泥用量就可以减少,水化热降低,收缩值相对减少。使用砂偏细时,会使混凝土收缩值增大,容易产生裂缝。骨料中针片状石子在混凝土中易出现架空现象,含量高时易产生裂缝。骨料中含有活性材料二氧化硅与水泥中碱性氧化物发生反应碱―骨料反应,导致混凝土的开裂和破坏[2]。骨料的含泥量大会造成水泥浆收缩量大,水泥浆与骨料结合也差,裂缝随之增多。混凝土配合比控制不好,尤其是水灰比掌握不准,混凝土时稀时稠,造成混凝土强度不一致,容易引起裂缝。水泥用量过多,混凝土收缩增大,裂缝增加。外加剂品种使用不合适、掺入量过大或过小也是导致裂缝增加的因素之一。

本工程在出现裂缝期间,先后使用三家商品砼。水泥品种均为普通硅酸盐水泥,所用骨料、砂产地相同,级配相当,所用外加剂等材料也相差不大,道路上下两层混凝土板均有裂缝,表明纵向裂缝产生与混凝土材料有一定关系。

3.2温度

混凝土在温度变化、干湿交替等因素的作用下会发生变形。混凝土白天浇筑时气温较高,空气比较干燥,到夜间气温较低,温差较大会使混凝土路面产生收缩与翘曲,但因周边约束条件的限制,使板内产生应力,当应力超过混凝土的强度时,导致裂纹的产生[3]。此外,在混凝土硬化过程中,水泥放出大量的水化热,造成内外温差大,当养护不利或环境温差较大(一般大于25℃)时,会在表面或内部产生收缩裂缝,这种裂缝一般从表面开裂,很少产生贯穿形成通缝。

双层水泥混凝土路面板的温度应力是受到板本身、上下板以及地基对板温度变形的约束引起的。混凝土在浇筑后1~3天内产生的水化热占整个水化热量的50%以上。本工程道路上层板混凝土在下层板水化热(高峰期)还在进行时浇筑(一般下层浇筑完成后,第二天施工上层混凝土板),温度状况引起上下层板截面的温度应变平均值和斜率(应变梯度)不同,从而可视为在板间虚拟轴向力作用下产生截面应变,即上层板受到下层板温度变形产生徐变。同时上层混凝土板变形也受到环境温差,产生自身应力的影响。

3.3路基

路基质量直接影响着道路面层质量。路基、沟槽没有分层填筑分层压实,旧路改造中在新旧路堤接头部位,若没有按规范加强处理,路基断开后,很快在路面形成反射裂缝。

3.4施工因素

3.4.1湿度

在风速较大、气候干燥时混凝土养护不及时,会使混凝土表面失水过快,混凝土收缩,促使表面裂缝增加。

3.4.2振捣抹光

振捣时,水泥浆体上浮粗骨料下沉形成密度梯度,振捣不匀就会形成密度不匀,造成强度薄弱区,可能会出现裂缝。抹光不到位,亦使表面可能出现裂缝。

3.4.3切割

混凝土成型后,没有按规范切缝,切缝时间过晚,混凝土板块收缩,产生裂缝。

3.5交通影响

吉和南路为芜湖市南北向交通主干道之一,施工过程中不得中断交通,道路半幅通行,另半幅施工。形成裂缝的原因之一是道路混凝土在初、终凝时,过往车辆将震动波传到混凝土,在其表面形成裂缝。当车辆将震动波通过砂石基层传至下层混凝土,由于阻尼作用,使下层混凝土受到影响较小,表面没有或没有显现出裂缝;而上层混凝土施工时,由于下层混凝土的刚性传导,直接将震动波在上层混凝土面上显现出来。一块混凝土板表面上看似无规则的几条裂缝,可能其间距是为震动波的波长(本文不对此裂缝间距和震动波长关系做深入探讨,但过往车辆产生的震动波是表面产生裂缝原因之一)。

4、预防措施

4.1原材料及配合比要求措施

购置混凝土材料时应考察供应公司,对面层高标号混凝土需提前对原材料要求进行交底,严格把关。道路混凝土一般使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不使用矿渣等高水化热品种水泥。有条件的情况下,可以使用延性较好的道路专用普通硅酸盐水泥。道路混凝土应优先使用中砂和级配良好的碎石材料,控制含泥量,避免使用细砂和卵石,不用含碱性物质过多的砂石料[4]。外加剂不仅可以改善混凝土的工作性,而且可以提高混凝土的强度,节约水泥和拌和用水,降低工程造价。

本工程是在夏季施工,上层采用C35混凝土,标号高,水泥用量大,为降低水灰比,应采用高效减水剂,避免水化热过大,产生温度裂缝。特别是,多数道路混凝土采用非泵送浇灌,塌落度小,施工班组为增加混凝土流动,便于施工,现场加水拌合,改变了水灰比,降低了混凝土强度,也促使混凝土表面增加裂缝。施工时,应加强对班组交底,教育,混凝土的塌落度应由试验室调整,现场不得随意加水。

4.2温度控制措施

一般而言,外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高。当气温下降,特别是气温聚降,会大大增加外层混凝土与其内部的温度梯度,因而会造成温差和温度应力,使混凝土出现裂缝。因此应控制混凝土表面与外界气温温差(不应超过25度)。在夏季,可以选择在夜晚浇筑,使混凝土材料初始温度就低;必要时采用冷水将原材料降温后,再拌合;同时也可采取降低运输距离、运输时间、降低仓面温度、在温度高时拆除模板等综合措施,来降低混凝土和外界温差。成型后的混凝土宜及时覆盖养生,养护应铺约3cm厚麻包袋淋水,降低混凝土面温度[5]。冬季时,为避免混凝土温度下降过快,需采用保温措施。

为避免受到下层混凝土板块变形影响,适当推迟上层混凝土浇筑时间,错开上下层混凝土板块水化热高峰时间。

4.3路基质量影响控制

新老路基接头部位加宽进行处理,按规范要求分层碾压,夯实,确保路基压实度或弯沉值达到施工图设计要求。在沿道路纵向方向排水沟槽回填,应加强处理,包括加宽,放台阶回填;换填级配砂石;甚至在局部直接浇灌混凝土,总之要确保该部位路基质量的稳定性。

4.4施工过程控制措施

4.4.1湿度

在夏季气温高、蒸发快或风速大时,应用麻包袋覆盖成品混凝土板面,淋水保湿,保持混凝土表面湿润,混凝土面不得在强光下暴晒,造成局部开裂。

4.4.2振捣、抹光

混凝土打棒应使用熟练工人,加强技术交底,混凝土振捣应均匀有序,避免过振,不得出现漏振现象。抹光应及时有效,严格按施工工艺操作。

4.4.3切缝

切缝是混凝土达到足够强度的时候,在混凝土表面采用切割机械切缝,以使混凝土面层产生的裂缝有规则地沿着此薄弱环节展开,同时释放混凝土表面由于各种作用积聚的应力。一般来说,切缝应在拆模后12小时左右,也可根据气温条件调整,但原则是宜早不宜迟。切缝应规则,缝深度应符合要求,满足6cm深度。

4.5交通影响处理

若另半幅道路交通不能中断,应调节混凝土浇筑时间。特别是在浇筑上层混凝土时,应尽量安排在夜晚,车流量少时进行;并应避免交通高峰期与混凝土的初、终凝时间重合;商品混凝土供应商也应根据不同的浇筑时间段,调整不同初、终凝时间的配合比。

5裂缝处理措施

本工程纵向裂缝主要集中在上层水泥混凝土面出现,经后期观察裂缝未出现较大变化,混凝土的强度也满足设计要求。因该层水泥混凝土板亦为道路基层,其上还有稀浆封层、玻纤格栅,及沥青混凝土面层,故若水泥混凝土不出现断板或较大裂缝等质量问题,可进行一般处理,继续使用。处理方法如下:

5.1环氧树脂法

对宽度小于0.3mm的裂缝作表面防渗修补。修补时先在裂缝部件作表面处理然后采用高压喷枪将环氧树脂或树脂砂浆注入板块裂缝使断裂的板块在胶粘剂粘接下形成整体。

5.2摊铺卷材法

本工程设计在混凝土板切缝位置,铺设SBS改性沥青防水卷材。部分裂缝较宽,缝叉口多,缝深度较浅的,亦可铺设卷材,防止渗漏。不再裂缝缝合处理。

在施工沥青混凝土面层前,对全路段水泥混凝土板面进行了检查。在混凝土完成的40、50天后,纵向裂缝的长度、宽度、深度没有明显增加,基本保持在最初出现的两天时的状态。在增加对裂缝等处混凝土板取芯频率试验对比后,发现混凝土的强度和没有裂缝处的强度没有大的区别,俱满足设计值。为混凝土外观质量及防水要求,对个别纵向裂缝进行了针对性处理,处理结果经监理、设计及其他相关单位评定后,认为裂缝不影响混凝土板质量,可以作为道路基层使用,同意验收。

吉和南路于2009年7月沥青混凝土面层摊铺完成后通车,作为城市主干道已经使用15个月左右,对道路面层观察,没有出现混凝土板的反射裂缝。混凝土板面的纵向裂缝没有对道路质量造成破坏,部分裂缝的处理也是有效的。

6结束语

6.1本工程混凝土板纵向裂缝是由多种因素综合引起的。特别是与混凝土原材料、施工工艺及车辆通行有很大关系。

6.2经过原因分析,在工程后期进行了针对性处理,纵向裂缝已经极少出现,裂缝长度也很短,预防措施基本达到效果。

6.3本工程纵向裂缝问题的解决可以作为一种施工经验进行总结,并推广到类似工程进行应用。

参考文献

[1]JtGe30-2005,公路工程水泥混凝土试验规程[S].北京:电子工业出版社.

[2]JtGe42-2005公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社.

[3]谈至明,姚祖康.层间约束引起的双层水泥混凝土路面板的温度应力[J].交通运输工

程学报,2001,1(1):25-28

[4]王小东.对水泥混凝土路面裂缝的原因及防治的探讨[J].黑龙江科技信息,

混凝土基本原理篇6

1工程概况

龙山500kV变电站位于山东省章丘市绣惠镇,是济南电网的枢纽变电站,为山东500kV电网"十二五"重点建设工程,是山东首批投运的无人值守智能变电站,在电网中起着十分重要的作用。

龙山500kV变电站500kVGiS基础为超长大体积混凝土,平面不规则,外形轮廓尺寸为12.3m×124.7m,厚度为1.95m。混凝土强度等级为C25。

2设计及施工难点

(1)500kVGiS设备对基础平面允许误差及沉降有较高要求,基础伸缩缝设置与设备水平、垂直伸缩节位置有关,伸缩缝间距过大,不满足规范要求。

(2)GiS基础为大体积混凝土,施工过程中,由于水泥水化热等原因,极易引起混凝土内部温度和温度应力的剧烈变化,从而导致混凝土结构出现裂缝。因此,防止混凝土出现有害温度裂缝是设计和施工的关键工作。

(3)GiS基础施工期间正值冬季,白天温度在3℃左右,晚上温度下降到-7℃,昼夜温差大,对于大体积混凝土浇筑及保温养护难度较大。

3大体积混凝土GiS基础开裂机理分析

500kVGiS基础混凝土量大,引起混凝土开裂因素较多,施加适当应力可能产生基础内部微裂缝,环境恶劣、结构不合理也会引起基础较大裂缝,极端情况下,会严重影响结构内部完整性。

对500kVGiS基础而言,混凝土干缩和温度应力是引起混凝土开裂的主要原因。混凝土制作过程中,水和水泥发生化学和物理变化使混凝土产生凝结和硬化,混凝土浇筑后由于水泥水化热作用,会经历升温期、降温期和稳定期3个阶段,混凝土体积也会随温度变化而发生热胀冷缩,各部分基础混凝土体积变化收到约束从而产生温度应力,当产生的温度应力大于混凝土抗裂能力时,混凝土就会开裂。

混凝土在冬季施工,产生裂缝的原因还有混凝土内外温差和新浇混凝土的早期受冻,混凝土中自由水受冻形成的冰晶会直接影响混凝土的强度发展及耐久性,混凝土浇筑温度、养护时间与养护方法等因素对混凝土受冻的强度损失有较大影响[1]。

5冬季大体积混凝土施工抗裂缝措施

控制裂缝的发展是大体积混凝土施工过程中的重要难题,500kVGiS基础截面尺寸大,由荷载引起的裂缝可能性很小。冬季施工时,大体积混凝土释放的水化热受昼夜温差变化和收缩作用,引起混凝土结构裂缝的主要因素是温度和收缩应力[3],可采取以下措施控制裂缝产生:

5.1设计措施

1)500kVGiS基础采用中低强度标号混凝土,基础上部1.35m采用C25混凝土,底部0.6m采用C25毛石混凝土,毛石含量不大于25%,减少水泥用量,从而降低混凝土浇筑时的水化热。

2)基础混凝土顶面及底面均配双向钢筋网,钢筋采用8,间距150mm。基础顶面如有预埋槽钢,则双向钢筋网遇槽钢处应截断,使保护层厚度不应过大。

3)基础表面外露200mm厚度范围内添加抗裂纤维,纤维断裂强度>1500mpa,长度为18mm,掺量为0.7~0.9kg/m3,基础顶面增设一层耐碱玻璃纤维网布,有效避免基础顶面裂缝产生。

4)500kVGiS基础形状不规则,开洞或阴角处应力集中,往往是裂缝高发部位。本工程在所有GiS基础阴角处距基础表面300mm的深度范围内设置两排12@100斜向抗裂钢筋,单根钢筋长度≥500mm。此外在GiS基础阴角部位的表面周围增设一层1m×1m(长×宽)钢丝网,钢丝网选用12.7mm×12.7mm,丝径0.9mm,钢丝网的保护层厚度为15mm,从而避免阴角等应力集中部位出现裂缝。

5.2施工措施

1)原材料选择。

混凝土原材料优选中最关键的是在不降低混凝土弹性模量、抗拉抗压强度、抗冻性、耐磨性及抗渗性等力学主要技术指标前提下,有效降低混凝土的绝热温升。

本工程采用低热矿渣水泥或中热硅酸盐水泥代替常规硅酸盐水泥,掺入一定量的粉煤灰以降低放热量。精选砂石骨料,采用骨料的连续级配,提高混凝土的密实性,选用热膨胀系数小和吸水率低的骨料,以减小混凝土的膨胀和收缩变形,严格控制砂石的含泥量。掺加减水剂等外加剂,在保持混凝土坍落度和强度不变的条件下,减少用水量,节约水泥,降低混凝土的绝热温升。

2)控制材料入模温度。

施工中应缩短混凝土运输时间,混凝土运输泵管外包岩棉保温筒进行保温;骨料及钢筋不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质;施工中要控制好混凝土浇筑出机和入模温度,出机温度一般不低于10℃,入模温度一般不低于5℃,温度如过低,则容易造成新浇混疑土冷却过快,使混凝土在很短时间内降至冰点温度,从而影响混凝土早期强度增长。

3)控制混凝土内部温度

大体积混凝土浇筑后将产生较高的水化热温升,使混凝土内表之间存在温度差别,温度差使结构不同部位变形不一致,从而产生温度应力。

温度应力尤其是拉应力容易使混凝土结构产生裂缝,从而降低混凝土结构的耐久性。为防止温度裂缝,必须进行温度控制,尤其在低温天气条件下。基础钢筋安装的同时埋设冷却水管(每层间距1m)和温度监控的测温仪器,在混凝土浇筑前进行仪器的调试和冷却水管通水试验以检测其完好性;混凝土分层分次浇筑、捣实,浇筑每层厚度为250~300mm,减少水化热总量,确保混凝土质量[4]。

4)加强混凝土成品养护。

冬季混凝土的养护管理是保证混凝土质量的重要措施,新浇筑的混疑土要做好覆盖保温工作,并经常检查;做好混凝土的测温工作,随时掌握混凝土的内部温度,保证混凝土在初凝期不受冻。基础混凝土收面后先铺设两层薄塑料膜进行保水养护,然后满铺5cm厚防火保温棉毡进行保温,最后外侧满铺1层彩条布防雨、雪及大风。养护期间严格保证了混凝土内外温差小于25℃,混凝土降温速率小于1.5℃/天,表面温度与大气温度之差小于25℃,从而有效避免结构裂缝产生[5]。

6结论

工程实践表明,严寒冬季大体积混凝土施工,采取合理的控制混凝土裂缝的设计和施工措施,裂缝控制可达到设计要求。经过对大体积混凝土进行温度收缩应力分析计算,在基础底部采用毛石混凝土,顶面增设双向钢筋和耐碱玻璃纤维网布,阴角布置抗裂钢筋和钢丝网,控制混凝土的入模温度和内外温差,最后本工程500kVGiS基础浇筑完成表面未出现任何有害裂缝,混凝土内实外光,观感质量优良,对以后大体积混凝土设计及冬季施工有良好的借鉴作用。

参考文献:

[1]黄传庚,吴琴凤.公伯峡水电站厂房混凝土冬季施工温度控制[J].葛洲坝集团科技,2005(1).

[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[m].中国建筑工业出版社,1997.

[3]张莉莉,罗艺,王杰,李玉建,刘明均.严寒环境下大体积混凝土基础底板施工技术[J].建筑技术,2014,45(2)

混凝土基本原理篇7

关键词:大体积砼;施工技术;原材料配合比;混凝土养护

1前言

某工程总高度为16.9m,地下结构2层。工程结构形式为全现浇钢筋混凝土框剪结构,其地基工程采用的是大体积筏板基础,筏板的尺寸为55.650×52.910m,基础部分的标高分别是-16.600m、-19.400m、-16.300m,底板的厚度为1700mm、2500mm、1400mm。在该底板上部结构的四周都是钢筋混凝土剪力墙,其厚度达到700mm左右。东西两侧为液压系统泵房,-7.000m及±0.000m为两层大平台,-9.410m处沿剪力墙及柱有一圈牛腿。中部为360mn挤压机、150mn挤压机基础,混凝土为C40,抗渗等级S8。底板混凝土总量5700m3。在本工程中,对于底板的施工我们需要采用商品混凝土进行浇筑,为了使混凝土的后期强度充分发挥作用,可以在混凝土配制的过程中加入适量的矿粉或者粉煤灰,然后采用R60来设计混凝土的强度;这样可以在一定程度上减少水泥的用量,也就意味着降低水泥的水热化作用,避免混凝土出现温度裂缝。在基础部分底板施工过程中,需要用到的钢材量达到582吨。而且施工人员需要注意的是,在浇筑混凝土的过程中,一定要保证其连续性,这样才能够使混凝土达到设计的要求。

2施工前的准备工作

相对于普通的混凝土工程而言,大体积混凝土工程的要求更高,一定要避免因水泥的水热化作用而导致混凝土出现温度裂缝,所以我们需要从原材料的选择方面、施工工艺方面、施工技术方面来防止这一现象的发生,只有这样,才能够从源头上保证大体积砼的施工质量,也能够防止温度裂缝的产生。

2.1原材料的选择

根据本工程的实际情况,我们需要采用商品混凝土进行施工,其中所选用的主要原材料应该达到以下几点要求:(1)水泥的选择。要求水泥是p・042.5的普通水泥,具有一定的抗折、抗压强度;(2)粗骨料的选择。粗骨料应该选用粒径为5~31.5mm的碎石,在此范围之内,选择粒径越大的碎石,混凝土拌制之后的和易性也就越高,强度就越高。并且还在一定程度上减少水与水泥的用量,降低谁惹话的所用,避免混凝土出现裂缝;(3)细骨料的选择。技术人员应该选用粒径在0.5mm以上的中砂,如果中砂粒径越大,那么就会相应的降低水与水泥的用量,避免混凝土在施工过程中出现收缩裂缝;(4)粉煤灰的选择。为了使混凝土达到泵送的条件,我们需要在混凝土当中掺入适量的粉煤灰,以此来提高混凝土的和易性;(5)外加剂的添加。需要在混凝土当中掺入合适的膨胀剂,并且要求其抗折与抗压强度达到设计的要求;另外,技术人员还可以在混凝土当中掺入适量的混凝剂与减水剂,以此来避免混凝土出现裂缝的情况。

2.2混凝土配合比的设计

在该工程的基础工程当中,要求在筏板基础浇筑混凝土的强度等级为C40,并且要求其抗渗等级达到p8。因此我们需要取样对混凝土配合比的设计进行试验,从而设计出混凝土配合比为水泥:粉煤灰:矿粉:砂子:石子:水为:290:165:45:765:1065:165;混凝土坍落度120~160mm;混凝土缓凝时间10~12小时。

3施工现场的准备工作

在工程施工之前,我们需要做的工作是:(1)需要对基础工程的钢筋、柱等工程施工完毕,然后由监理部门对其进行验收,为下一步工作环节奠定基础;(2)在基础工程底板施工过程中,我们需要对一些水坑支撑相应的模板,并且需要采用木质模板进行支撑;(3)需要对基础工程进行标高,并对其做出相应标记。在浇筑混凝土之后进行找平层施工;(4)在浇筑混凝土的过程中,我们需要在其中埋设一个测温管,并且在施工现场准备棉被等,以供混凝土养护所需;(5)建筑三方应该相互协商,在施工现场应该做好相应基础设施,安装好水电,从而保证工程的顺利施工;(6)施工单位或者建立部门应该安排相应人员在施工现场值班,将工作落实到每一个人身上,这样才能够保证工程的顺利完工。

4大体积混凝土施工

混凝土泵送系统的布置,在建筑物北侧设置一台拖式泵输送混凝土,东西两侧各一辆汽车泵有顺序浇筑。

混凝土浇筑顺序,挤压机底板混凝土浇筑采用一台混凝土拖式泵配合两台混凝土汽车泵进行浇筑。为了保证底板混凝土施工质量,各段需要连续浇筑施工,以达到自防水抗渗混凝土要求。混凝土施工从东侧开始,按设计好的分层顺序进行浇筑。

混凝土浇筑前,根据混凝土分层厚度,在基础内部设置分层立竿,立竿采用钢筋制作,放置混凝土放灰处,间距10m。

混凝土拖式泵设置在基坑北侧进行施工,汽车泵布置在基坑东西两侧进行施工。

混凝土浇筑到第9层前,现场配备一台48m汽车泵、一台42m汽车泵站在基坑东侧、一台拖式泵放在基坑北侧进行混凝土浇筑作业;混凝土浇筑到第9层后,42m汽车泵转到基坑西侧,同时新增一台42m杆汽车泵站在基坑西侧进行混凝土浇筑作业。

合理安排浇筑顺序,基础底板混凝土从东向西方向推进;采用分段分层浇注,基本分三层,每层50cm左右。混凝土初凝时间要求10h左右。所以浇筑底层和顶层的时间间隔要在8~10h完成,才能确保上下层混凝土结合好。

混凝土从基础垫层开始垂直浇筑到基础顶面,混凝土会自然流动,形成一个三角形的斜坡、自然流淌的混凝土实体,然后水平方向每3~5m左右为一个浇筑段连续浇筑;根据施工组织安排和泵送混凝土初凝时间的限制,每一段混凝土必须在10~12h内浇筑完毕。

5混凝土养护

5.1上面覆盖一层塑料布,然后在上面覆一层棉被。养护至混凝土中心和表面温差平稳、正常后,撤出保温和停止测温。

5.2新浇筑的混凝土水化速度比较快,盖上塑料薄膜后可进行保温保养,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝。

5.3柱、墙插筋部位是保温的难点,要特别注意盖严,防止造成温差较大。

5.4停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后,可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉,使混凝土散热。

结束语

在本工程施工过程中,监理部门与施工单位必须要对整个工程进行严格的、科学的管理,采取有效的措施来避免温度裂缝的发生。通过本工程的时间证明,在采用大体积砼就行施工的过程中,我们需要认真执行每一项工作,并对每一个施工环节进行严格的控制,这样才能够保证工程的质量,才能够提高工程的经济效益。实践证明,大体积砼施工技术具有非常广阔的发展前景。

参考文献

[1]李高生.浅谈大体积砼底板防裂施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(9).

混凝土基本原理篇8

关键词:混凝土;裂缝;控制

abstract:inthecivilconstruction,concreteabsoluteroleinstructuralsafety,reliabilityanddurability.However,cracksappearedintheconstructionprocessofconcreteengineering,,isawidespreadanddifficulttoavoidproblems.theinfluenceofcrackonengineeringplayadecisiverole,inthispaper,combinedwiththeactualwork,qualitycontrolandconcreteonconcreteprojectcracksarediscussed.

Keywords:concrete;crack;control

中图分类号:tU755文献标识码:a文章编号:2095-2104(2013)

混凝土的主要技术性质混凝土的性质包括混凝土拌合物的和易性、混凝土强度、变形及耐久性等。1、和易性又称工作性,是指混凝土拌合物在一定的施工条件下,便于各种施工工序的操作,以保证获得均匀密实的混凝土的性能。和易性是一项综合技术指标,包括流动性(稠度)、粘聚性和保水性三个主要方面。2、强度是混凝土硬化后的主要力学性能,反映混凝土抵抗荷载的量化能力。混凝土强度包括抗压、抗拉、抗剪、抗弯、抗折及握裹强度。其中以抗压强度最大,抗拉强度最小。3、混凝土的变形包括非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。非荷载作用下的变形有化学收缩、干湿变形及温度变形等。水泥用量过多,在混凝土的内部易产生化学收缩而引起微细裂缝。4、混凝土耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用,长期保持强度和外观完整性的能力。包括混凝土的抗冻性、抗渗性、抗蚀性及抗碳化能力等。二、混凝土裂缝产生因素

混凝土材料质量及生产人员水平

混凝土的材料质量是否合格,不仅关系着混凝土裂缝的出现,同时还关系着整个工程的施工质量以及今后工程的投入使用。在工程混凝土裂缝出现的过程中,混凝土材料质量不合格而引起的裂缝最为常见。在混凝土施工的过程中,一些施工单位为了一己之私,经常使用水泥质量差、外加剂添加不符合技术要求、杂质多以及粗骨料、细骨料不符合技术标准的混凝土,再加上生产混凝土的专业人员的素质和知识水平有限,容易造成混凝土后期开裂。

2.荷载不当

在混凝土结构的施工过程中,一些不当的荷载也会造成混凝土裂缝,例如在混凝土的结构强度尚未达到设计要求时,如拆模之前就向其加载,而这一阶段的混凝土结构正处于不利状态,稍有外力作用就很容易造成混凝土开裂。可见不规范的施工操作也是造成混凝土裂缝的主要原因之一。地基基础的不均匀沉降会造成混凝土结构受力变化,这极容易造成混凝土裂缝,常见的地基不均匀沉降大多由下列因素造成:首先,地基基础土质不均匀,特别是有些地基局部较为松软;其次,地基浸水造成的地基不均匀;最后,在冬季严寒天气,冻土或冻土融化造成的地基不均匀。

温度差异

混凝土凝结硬化期间水泥会释放水化热,热量聚积在混凝土内不易散发,内部温度上升,内外温差较大,在构件表面引起拉应力,而由于混凝土抗拉能力很差,表面容易产生裂缝。后期在混凝土降温期间,由于受到基础的约束,在混凝土内部基础界面产生拉应力,产生内部裂缝。而气温的骤降,也容易在混凝土表面产生裂缝。

4.干缩原因

干缩裂缝一般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会产生干缩,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而导致的。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。

5.塑性收缩

混凝土在施工后,受自身内部结构的影响,会出现塑性收缩。而造成塑性收缩的根本原因在于混凝土表面流失了大量的水分且施工人们没有对此及时的采取措施造成的,在造成这种现象的过程中,一般常见于天气干燥的地区,基于天气条件以及自身塑性的不同,造成的混凝土裂缝的严重程度也不相同。

6.化学反应

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是混凝土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,这些离子与一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,造成混凝土膨胀开裂。而由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土致使钢筋锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,会导致混凝土胀裂,此类裂缝顺筋出现。

三、处理裂缝的基本原则

(一)处理问题前,应该认真细致的了解形成裂缝的原因和性质,针对不同的成因提出不同的解决方法。要找到问题的源头,处理只是一种手段而不是目的,处理裂缝的最好方法就是尽量控制不出或者少出现裂缝。

(二)要摆正出态度,以解决问题的根本为出发点,不能单纯追求掩饰问题,要从根本上解决问题。

(三)治理裂缝以科学原理为依据,各种处理方法都必须依据规范和设计要求而来,不能违背规范和设计要求。坚决避免不必要的第二次伤害,要对各种处理方案进行针对性的对比和优化。

(四)在保证质量的情况下,尽量简化施工的步骤,简单的方法是最经济适用的。

四、混凝土的质量控制

1、对原材料的质量控制混凝土是由水泥、砂、石、水组成,有的还有掺合料和外加剂。监理应对组成混凝土的原材料进行控制,使之符合相应的质量标准。

2、混凝土配合比的控制混凝土的配合比应根据设计的混凝土强度等级、耐久性、坍落度的要求,试验室应结合原材料实际情况,确定一个既满足设计要求,又满足施工要求,同时经济合理的混凝土配合比。配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。

3、混凝土浇筑质量的控制混凝土浇筑前,对有特殊要求、技术复杂、施工难度大(例如基础、主体、技术转换层、大体积混凝土和后浇带等部位)的结构应要求施工单位编制专项施工方案,监理工程师认真审查方案中的人员组织、混凝土配合比、混凝土的拌制、浇筑方法及养护措施;混凝土施工缝的留置部位、后浇带的技术处理措施;大体积混凝土的温控及保湿保温措施;施工机械及材料储备、停水、停电等应急措施;审查模板及其支架的设计计算书、拆除时间及拆除顺序,施工质量和施工安全专项控制措施等。并审查钢筋的制作安装方案、钢筋的连接方式、钢筋的锚固定位等技术措施。

4、混凝土工程质量的验收

(1)施工承包单位在选择混凝土的供应商时,要选择资质高信誉好的供应商,并考虑地理位置及交通道路是否合适。搅拌站工程技术人员在计算普通混凝土配合比时。

(2)施工现场加强施工管理,并制定管理制度,提高操作人员的技术水平和质量意识.增强工作责任心。

(3)严格施工操作程序,不盲目赶工,杜绝过早上施工材料。合理的施工速度应建立在严密周全的科学组织基础上。在混凝土强度未达到1.2mpa之前。不准随便上人和集中放钢筋等重物;混凝土强度达到lompa之后。堆放重物之应在两根梁之间放上方木,将重物重量通过方木传递到梁上,以减轻对楼板混凝土的冲击影响。

(4)混凝土的养护是防治裂缝的关健。因此商品混凝土的第一次养护时间应该尽量提前。越早越好。

(5)专业技术人员的管理生产混凝土的专业人员也是混凝土质量保证的非常关键因素之一。其素质、技术及管理水平的高低决定和代表了预拌混凝土搅拌站的质量管理控制水平和企业形象。预拌混凝土公司的专业人员不仅需要专业的知识,还要有丰富的混凝土实验、生产实践经验,熟知各种水泥、外加剂、掺和料的性能特点,能及时、准确分析各种质量事故并与处理。

五、小结

在我国的工程建设中,混凝土几乎无处不在,然而裂缝在混凝土结构中却是绝对存在的,它不仅会降低结构物的使用功能,还对我国的资源造成浪费,影响经济的发展,故此我们要加强对混凝土裂缝的分析与研究,抓其根本,提出更加合理的解决办法,预防裂缝的出现和发展,保证混凝土建筑物或者混凝土构件的安全性和稳定性。

参考文献

[1]李洪涛,于建海.混凝土工程常见裂缝的预防与处理方法[J].科技创新导报,2011.12:31.

混凝土基本原理篇9

关键词:大体积混凝土;裂缝;发生机理;温控措施;养护

中图分类号:tU37文献标识码:a文章编号:

1泵站基础底板大体积混凝土裂缝发生机理

认真分析裂缝发生机理,找出和施工有关的影响因素是现场施工中控制裂缝产生的关键所在。以下就几个主要方面进行剖析:

(1)结构设计不合理。非均质复杂多相混相材料混凝土微观结构相组成之间主要的结合,当内部产生拉应力超过其抗拉强度时产生裂缝,结构设计不合理更加剧混凝土裂缝发展。各种外部荷载与自重形成的内部应力容易引起裂缝,实际工况与模型工况不同的结构次应力也会引起裂缝。

(2)大体积混凝土施工中水化热控制不好。结构截面大,水泥用量多,水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用,是导致大体积混凝土温度裂缝的主要原因。

2本工程施工难点分析

按照泵站结构分缝,某排涝工程沙井泵站底板中最大一块长达28.0m宽38.3m,前后齿槽部分最厚达3.5m,底板中间部分厚2.5m,按照建设部GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》规定混凝土厚度超过1.0m即为大体积混凝土。

(1)采用商品混凝土施工不确定因素多。为便于运输和泵送混凝土,商品混凝土骨料要求较为特殊,粒径小,坍落度较大,配合比中掺加大量外加剂,施工中泌水现象严重,给混凝土浇筑增加了不少困难。

(2)施工期环境温度较高不利于温控。本工程地处广东南端,气温较高,昼夜温差较大,不利于混凝土浇筑施工。

(3)施工场面受到限制。本工程按照深基坑设计施工,基坑深度达到11m,基坑内为淤泥土质,运输道路虽经特殊处理,但状况频出,给混凝土输送造成困难。

(4)本工程底板单块结构大,又不能无限期施工,对混凝土入仓速度、层间铺筑间隔时间要求较高。

3混凝土底板施工中的主要裂缝控制措施

3.1施工方案的拟定

(1)设计方面

同时考虑变形的大小、约束的程度、实时抗拉强度三个条件。由于泵站整体结构要求受到限制,不能缩小结构尺寸,经过对混凝土强度等级、钢筋的品种和规格、建筑物的结构形式等统筹设计,在大体积结构内部设置一层温度钢筋,加密层间钢筋拉筋和支撑筋。

(2)商品混凝土方面

对混凝土用碎石、砂采用喷洒冷却水降温,尽量缩短运输时间,尽量减小混凝土坍落度,混凝土坍落度控制在120mm左右,混凝土入仓温度控制在25°C。

(3)混凝土浇筑方面

利用大仓面施工的有利条件采用分层浇筑,在设计混凝土配合比的初凝期内,尽量延长混凝土浇筑时间,在初凝结束前覆盖上层混凝土。

采用两次振捣技术,除了混凝土入仓振捣外,在覆盖上层混凝土前进行第二次振捣,二次振捣是对第一次振捣的补充。实践证明二次振捣能增加混凝土强度,提高抗裂性。

(4)浇筑时间

浇筑时间选择在气温变化较小的时段内进行,避开夏天正午时间,选择下午或者晚上浇筑,冬季不在晚上浇筑混凝土,浇筑时气温高于10℃。

(5)拆模

混凝土底模和木模尽可能晚些拆模,采取带模养护;钢制侧模在一个星期之内拆模,既保护混凝土又不至于钢模锈蚀在混凝土表面留下痕迹。

(6)混凝土的测温和及时养护

按温控技术进行保温养护,降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力,降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土自身的抗拉强度以提高混凝土块体的抗裂能力,保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在有利环境下得到良好的养护。

3.2现场试验

泵站底板混凝土施工中的有利因素是底面、顶面为自由面,底面直接与地基接触,对混凝土散热保温有一定的好处。但在极端气温下施工的保温降温要求较高,施工外界环境污染严重、气温高、体积大、基坑面积大,又是商品混凝土泵送入仓,为确保混凝土不产生温度裂缝或控制在允许宽度范围内,我们就原材料选择与配合比实验、模板材料及其支撑体系、机械设备选用与匹配、混凝土浇筑强度、劳动力组织、操作技术与安全交底等施工组织与施工工艺方面有针对性地制定了详细的施工方案,严格按方案施工。

3.3原材料选择与控制

(1)选择细度模数较大的粗砂、减小砂率

混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。经过试验得知使用较高强度的粗砂,混凝土的弹性模量较高,收缩量较小,可减少开裂。

(2)适当增加粗骨料含量,尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料

本工程混凝土用碎石粒径受混凝土泵送限制不能太大,为方便施工又不影响施工质量。

(3)采用中低水化热的非早强型普通硅酸盐水泥,并尽量减少水泥用量中低水化热水泥在拌和过程中水化热释放较小,混凝土升温较为缓慢,加上尽量少的水泥用量,可有效控制水化热的产生,对控制混凝土凝结初期内部温度的骤升和减小混凝土内外温差有至关重要的作用。通过试验,本工程用普通硅酸盐水泥每立方用量265kg。

(4)采用混凝土掺加技术

由于本工程所处水环境已被严重污染,腐蚀性极强,设计采用防腐混凝土,故在做配合比试验时采用多次不同配比试验,最终选择掺加15.67%的F类Ⅱ级粉煤灰,9.14%的S95矿渣粉,9.92%的SY-KS型抗腐蚀增强剂,1.90%的FSt-2型高效缓凝减水剂。

(5)拆模

加入水泥用量14%的Uea膨胀剂,使混凝土在凝固过程中产生微膨胀,抵消混凝土在凝固过程中的收缩量,同时提高混凝土自防水能力。

3.4温控措施

为确保本工程大体积混凝土满足强度和外观等质量要求,对混凝土浇筑施工主要采取以下几点温控措施:①原材料冷却;②控制混凝土入模温度;③注意混凝土浇筑方法;④温度监控和循环通水冷却;⑤保温保湿养护。

(1)原材料冷却

由于本工程的混凝土为商品混凝土,为保证混凝土的质量,要求商品混凝土搅拌站采取用冷却水拌和、加冰拌合等措施保证运至施工现场入模的商品混凝土不超过30℃,并安排专职试验工到混凝土公司不定期的抽查混凝土原材料,包括水泥、骨料、粉煤灰和外加剂的品牌和用量是否满足已审批的配合比要求。在混凝土拌合前及拌合中,控制水泥的入机温度小于60℃。

混凝土运输采用混凝土搅拌运输车,运输车具有防风、防晒和防雨设施。混凝土运输车在装料前,将罐内的积水排尽。

(2)控制混凝土入模温度

浇筑前需测量混凝土温度,每台班不得少于2次。本试验段混凝土入模温度为30℃,混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升不宜大于50℃。混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不大于25℃。混凝土浇筑体的降温速率不大于2℃/d,混凝土浇筑体表面与大气温差不大于20℃。

(3)注意混凝土浇筑方法

1)分层浇筑。试验段混凝土浇筑层厚度为(300~500)mm。浇筑时缩短间歇时间,并在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。层间最长间歇时间不应大于混凝土6h的初凝时间(从混凝土出厂开始计算)。当层间间歇时间超过混凝土的初凝时间时,层面应做施工缝处理。

2)分块浇筑。根据试验段结构形式,拟先浇筑-9.0m齿槽位置,再浇筑上游-8.625m的齿槽位置,两个齿槽浇筑完成后,最后从-7.625m高程处浇筑至-5.625m高程(廊道位置浇筑至-7.5m和-6.5m)。

3)浇筑顺序。无论是齿槽位置还是齿槽以上底板浇筑,入仓顺序都由5#机组和4#机组分两个入料点,分别用混凝土泵车入料,向中间推进。

(4)温度监控和水循环冷却控制工艺

1)温度监控。在本工程混凝土浇筑前,需布设温度监测点,用以监控混凝土内部温度。当监控温度接近警戒值时,即需要在预埋的冷却水管内通水以降低混凝土内外温差。

温度监控的警戒值为:混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升不大于50℃。混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不大于25℃。混凝土浇筑体表面与大气温差不大于20℃。

当因通水造成混凝土浇筑体的降温速率大于2℃/d时,即需要停止通水冷却。

温度监控频率为:混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度的测试,在混凝土浇筑后,每昼夜不应少于4次。

2)水循环冷却控制工艺。由于本工程属于大体积混凝土浇筑,为防止因温度应力而产生的裂缝,除了控制混凝土原材料的温度和质量、混凝土浇筑的入模温度和混凝土浇筑的顺序和层厚之外,需要在本试验段内布置冷却水管作为预防措施。

当混凝土浇筑后,通过测温元件按照在混凝土浇筑后每昼夜4次的频率测量混凝土的表里温差和温升,当测得混凝土在入模基础上的温升达到40℃,或者混凝土里表温差达到15℃时,则需通过预埋在混凝土内的冷却水管对混凝土进行降温。具体的降温措施为:

①冷却水管的布置与安装。本工程底板厚度为2m,在检修廊道齿槽位置,底板厚度为3.5m,在主厂房上有齿槽位置,底板厚度为3m。根据本试验段结构形式,在底板中层位置(-6.625m高程处)设置冷却水管;廊道齿槽位置冷却水管高程为-7.75m。2m厚底板位置的冷却水管直接辐射在底板中层钢筋上,垂直于机组轴线方向的间距为1m,并用Φ12mm钢筋做成“”型固定钢管,并将Φ12mm钢筋点焊到钢筋上;在廊道位置,用Φ12mm钢筋做成“”型弯勾勾住冷却水管,并将Φ12mm钢筋点焊到钢筋上。

②通水降温冷却。冷却水管采用Dn32钢管,管桩转弯处采用90°的Dn32弯头转弯,在冷却水管进出水位置各设置一个控制阀门用于控制进水与放水。

(5)保温保湿养护

在每次混凝土浇筑完毕后,应按温控技术措施的要求进行保温养护,并符合下列规定:

1)专人负责保温养护工作,按规范操作,采用先洒水,再铺设土工布和塑料薄膜并压木枋。

2)在混凝土浇筑完成,表面收好面后,立即进行喷雾保湿处理,覆盖塑料薄膜和土工布进行养护,保湿养护的持续时间不得少于14d,并应检查塑料薄膜和土工布的完整情况,保持混凝土表面湿润。

3)保温覆盖层的拆除应分层逐步进行,当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时,可全部拆除。

4裂缝控制效果和结论

在采取一系列裂缝控制措施后,所有部位在较长时间内并未出现有害裂缝。通过对大体积混凝土施工裂缝的分析可知,裂缝控制的重点在于事前控制,这需要施工人员根据不同的建筑物进行合理的结构设计,正确选取原材料,并严格安装施工技术方案和设计进行施工,并加强施工过程中的温度控制及保温保湿养护,这样才能避免和减少裂缝的出现。

参考文献

混凝土基本原理篇10

关键词:房屋建筑;混凝土施工;存在问题;控制方法

1、混凝土施工存在的问题

1.1房屋建筑工程的外部原因而导致混凝土在施工中存在的问题

目前,我国的房屋建筑施工工程大部分都是由房地产公司承包建设的,房地产公司的建筑房屋的施工主要特点就是其过程过于复杂繁琐,需要进行满足不同的人群的需要的不同,不仅这样,因为建筑施工的工期比较长,这给房屋建筑的工程的施工增加一定困难。正因为这样,从而致使房屋建筑工程在混凝土施工的过程中非常容易出现裂缝,简而言之,由于外部的原因致使房屋建筑工程在混凝土施工中产生裂缝的情况主要有下面几个:

在房屋建筑工程施工时采用的钢筋混凝土锈蚀了。锈蚀的钢筋则能够改变混凝土内部的受力结构,从而导致混凝土的承载的情况发生一定的改变,从而使混凝土的平衡遭到了破坏了进而致使裂缝出现材料问题。这主要指的是房屋建筑工程的施工的相关材料,施工材料的不合格以及不合理都会导致房屋建筑工程施工中混凝土产生裂缝基础变形。因为房屋建筑工程混凝土施工的基础变形,从而导致了在实际建设中的房屋工程混凝的土施工出现了裂缝问题。

1.2房屋建筑工程的内部原因而造成混凝土的施工存在着的问题

从房建工程的内部原因看,主要是因为施工的环境的影响,导致房屋建筑工程中混凝土的施工出现了裂缝。从其分类看,出现的混凝土施工的裂缝,主要是以干缩裂缝和温缩裂缝为主,下面就针对出现的这两种裂缝具体进行分析并探讨:

(1)干缩裂缝。在房屋建筑工程中混凝土的施工出现干缩裂缝,产生这种裂缝的主要原因是因为施工时所使用的混凝土半刚性的基层强度没有达到标准的要求,再加上房屋建筑工程在施工的过程中所采用的混凝土的基层的水分不足够,从而导致混凝土的体积进行了收缩,进而致使房屋建筑工程的混凝土的基层收缩了,而出现了干缩的裂缝。

(2)温缩的裂缝。温缩的裂缝产生的主要是由混凝土的自身的性质决定的,混凝土自身有着热胀冷缩的特性,因为在房屋建筑工程施工过程中所采用的混凝土大多数都是由混合料的硬化来形成的,在工程施工的初期所需要的混凝土的水化热量比较多、散热比较慢,这就导致房屋建筑工程在施工过程中所采用的混凝土的基层的内部的温度比较的高,因此导致了混凝土内部体积的膨胀,于此同时,在房屋建筑工程在使用了混凝土之后,混凝土基层的外部因环境的影响导致混凝土的温度被降低了,这也就导致了混凝土施工工程中温缩的产生,从而导致了温缩裂缝的出现。

2、混凝土施工出现问题时采用的措施

2.1控制混凝土施工的原材料的质量

混凝土主要由水和水泥,另外掺合石子、料以及其他的外加剂等相配比研制成的。原材料的质量对混凝土的硬化强度以及耐久性等有十分重要的影响。此外若原料的质量发生了变化,例如需水量比的变化、粉煤灰的细度、外加剂的减水率的变化,那么混凝土的配合比例等要作相应的调整,也就是说混凝土的配合没有固定的比例。因此,一项重要的工作就是对原料进行检测,这一项工作对与确定原料的比例有着重要影响,此外,它也是一项控制生产的依据。

混凝土的最基本的组成的成分是砂石骨料。一般来讲1m3的混凝土大约需要1.5m3的松散的砂石骨料。因此,混凝土的使用量较大的水电、水利工程,砂石骨料的需求是也很大的,骨料质量的好坏直接的影响到了混凝土的强度、水泥的用量与混凝土的要求,所以,影响了水工建筑的造价和质量。所以,在施工过程中应该统筹规划,认真的研究物理力学的指标、砂石骨料的储量、杂质的含量以及开采、储存与加工等每一个环节。对于骨料使用的选择应根据就地取材、经济、优质的原则。可以选用人工骨料、天然骨料,或者是二者互相补充。在选则人工骨料的时候,条件好的地方适合采用石灰岩质的料源。

2.2控制房建工程中混凝土施工的相关条件

在房屋建筑的工程中,对混凝土施工的有关的施工的条件的控制来讲,主要是从混凝土的材料的制造施工的条件,实际施工的温度及施工程序的规划三个方面构成:

(1)对混凝土的材料制造的有关施工的条件的控制。这一方面的控制主要是控制混凝土的混合料的含水率,这就需要有专业的技术人员进行控制混合料的含水率,以便避免材料失水等其他情况的产生,要尽量的避免由内部的原因致使混凝土出现裂缝。

(2)对实际的施工温度进行控制。这一方面考虑的主要是混凝土的施工的自然环境,即在房建工程混凝土在实际施工的过程中必须要考虑到日间温度以及光照和风力大小的因素,这几个因素对于混凝土的基层的材料中含水量的影响比较大,其控制的目的是希望可以及时的调整与改进施工的材料中的含水量,从而使混凝土能够符合施工的规范及要求,以避免裂缝的产生。

(3)施工程序的规划。施工程序的规划主要是针对施工的单位来讲,要求施工的单位必须依据房屋建筑工程施工的速度与实际的自然环境,对混凝土的基层的施工的施工程序与施工时间做好一定规划,以便能够尽可能的避开高温时段工程的施工,从预防的范围上避免房建工程中混凝土出现裂缝。

2.3房屋建筑工程施工过程中混凝土的浇筑

目前,对混凝土的浇筑是解决房建工程在施工中产生裂缝的主要方法.在混凝土浇筑时的注意事项,在浇筑的过程中的振捣,应该要比初次施工中的适用的常规振捣强;在修复房屋建筑工程中出现的混凝土裂缝进行振捣时,要注意时间的合理性,确保没有发生过振以及漏振的现象;在修复完成之后,要处理修复的现场,要保证处理之后的裂缝不能影响房建工程整体的施工。

3、结束语

从当前我国的房屋建筑工程来讲,在建筑工程施工的过程中通常把混凝土作为建筑施工时的最基本材料,然而由于技术及施工方式不合理,致使房建工程施工中经常出现混凝土裂缝等问题,从而给房屋建筑的安全带来了许多隐患。对存在的问题进行妥善解决,不仅可以在很大程度上提高房屋建设工程的施工质量,而且对社会与施工企业也有着极其重要的经济效益和现实意义。

参考文献

[1]任瑞鹏,王小刚.浅析房屋建筑质量监理与验收[J].华章.2011(19)