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時(shí)間:2022-06-12 02:06:32
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諾雅克電器生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目一期工程,占地面積10997 m2,建筑面積:42849m2。其中1#廠房為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),四層,底層層高約6.0米,其他樓層層高約5.0米,建筑高度22米,建筑面積為42459 m2。工程規(guī)定砼強(qiáng)度:墊層C15、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)C30,鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板200厚。本工程單層面積大、跨度大,實(shí)際施工時(shí),一定要解決混凝土堿-集料反應(yīng),施工的重點(diǎn)應(yīng)放在所選用的砂石料、低堿水泥、外加劑和低堿活性集料等,盡量選用高品質(zhì)膨脹劑、減水劑,嚴(yán)格控制砂石料的含泥量及其級(jí)配,混凝土試配時(shí)首先考慮使用優(yōu)選低堿水泥以及低堿活性集料、摻加礦粉摻和料及無(wú)堿、低堿外加劑。本文主要闡述了本工程預(yù)防混凝土裂縫的幾點(diǎn)建議,供參考。
一、合理的設(shè)計(jì)方式
施工過(guò)程中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),是由柱、數(shù)層樓板和連接多層樓板的模板支撐系統(tǒng)組成的臨時(shí)性的受力體系,此受力體系可能隨著施工工序的進(jìn)行而改變。在整個(gè)施工過(guò)程中,結(jié)構(gòu)的形狀、材料的性質(zhì)以及所承受的施工荷載,均隨時(shí)間變化。這些特點(diǎn)使得施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生整個(gè)結(jié)構(gòu)生命周期中最危險(xiǎn)的狀況。同時(shí),混凝土是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。因此,考慮到建筑房屋的受力情況,在施工前期的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)積極選擇中低強(qiáng)度的混凝土材料,其強(qiáng)度等級(jí)控制在C20~C35范圍為最佳,切勿使用高強(qiáng)混凝土。在進(jìn)行抗裂計(jì)算時(shí)需充分考慮抗裂薄弱部位。對(duì)于跨度大、體積大的梁,縱向構(gòu)造鋼筋的設(shè)置應(yīng)有所增強(qiáng),合理地改變梁縱向截面的配筋率,這樣可以較為準(zhǔn)確地估算施工荷載、溫度變化、應(yīng)力大小等,對(duì)于構(gòu)件抗裂性的提高很有幫助。
二、建筑原材料的選擇
施工過(guò)程中,在材料的選擇方面,要把好質(zhì)量關(guān),主要的是確保材料滿足建筑需要。通過(guò)優(yōu)化混凝土配合比來(lái)達(dá)到減少混凝土裂縫的目的。
2.1 水泥的選擇
水化熱是水泥中的常見(jiàn)問(wèn)題,導(dǎo)致水化熱的原因是水泥水化,而水化熱又是造成混凝土溫度裂縫的重要因素。因而,施工過(guò)程中運(yùn)用到的水泥應(yīng)當(dāng)采用大廠水泥,保證水泥的質(zhì)量完整,對(duì)于低熱水泥需要積極使用。在材料采購(gòu)過(guò)程中,施工單位應(yīng)派專業(yè)人員檢查水泥生產(chǎn)廠家的出廠質(zhì)量證明書(shū),確定水泥的凝結(jié)時(shí)間、安定性和強(qiáng)度符合施工要求。
2.2 骨料的選擇
對(duì)骨料(砂、石)總的要求應(yīng)是高質(zhì)量、高強(qiáng)度、物理化學(xué)性能穩(wěn)定、不含有機(jī)雜質(zhì)及鹽類的粗細(xì)骨料。粗骨料最好采用自然連續(xù)級(jí)配和碎石,其最大粒徑因小于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4,且小于鋼筋間距最小凈距的3/4。細(xì)骨料最好采用中粗砂。
2.3 合理的配合比設(shè)計(jì)
混凝土的配合比設(shè)計(jì)直接關(guān)系著混凝土的質(zhì)量,如果配合比設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題,最終配制的混凝土將無(wú)法使用到施工過(guò)程中去。配合比的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)首先要滿足強(qiáng)度等級(jí)、混凝土性能等最基本要求。在到達(dá)泵送混凝土流動(dòng)性標(biāo)注后,采用少量水泥、以及水灰比小的配合比,以減少水泥水化熱。
2.4 外加劑的選擇
選用適宜的外加劑是減少混凝土開(kāi)裂的措施之一,在所有的外加劑中,粉煤灰對(duì)于混凝土的防裂效果是最好的。粉煤灰的使用對(duì)于混凝土的干縮性和脆性能夠有效改善,還能降低混凝土的水化熱。在施工過(guò)程中,對(duì)混凝土加入水泥重量0.25%的木鈣減水劑(即木質(zhì)素磺酸鈣),就可明顯改善混凝土和易性,減少10%左右的拌合水,節(jié)約l0%左右的水泥,從整體上降低水化熱。
三、施工措施
科學(xué)合理的施工技術(shù)對(duì)于整個(gè)房屋建筑而言有著重要的意義,不但大大降低了建筑的施工成本,還能優(yōu)化資源配制,在合理分配人力、物力、財(cái)力的基礎(chǔ)上,發(fā)揮出最佳的建筑效果。
3.1 完善施工管理措施
施工管理主要是針對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行的,其目的在于保證整個(gè)建筑施工能夠按照一定的規(guī)范有序進(jìn)行,避免出現(xiàn)施工事故。施工人員在施工過(guò)程中需要不斷提升自己的施工技術(shù),護(hù)筋工應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整改板筋的位移、松綁、踩筋,避免出現(xiàn)踩筋現(xiàn)象。
3.2 混凝土澆筑方法
混凝土的澆筑按混凝土自然流淌坡度、水平分層、斜向分段、連續(xù)逐層推移、一次到頂?shù)姆椒ㄟM(jìn)行。澆筑過(guò)程中絕對(duì)不能對(duì)已攪拌好的混凝土加水?;炷恋姆謱雍穸纫惨獪?zhǔn)確把握,新一層的混凝土必須在被上層混凝土覆蓋前提下才能澆筑,這樣能防止因時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)造成施工裂縫。實(shí)施混凝土澆筑還要注意氣象溫度變化帶來(lái)的影響,最好不要在天氣劇烈變化的時(shí)候進(jìn)行混凝土澆筑。
3.3 混凝土振搗方式
在混凝土振搗時(shí)應(yīng)當(dāng)將進(jìn)行三道振搗,三道設(shè)置位置為:第一道為混凝土的坡角,第二道為混凝土的坡中間,第三道為混凝土的坡頂。在采用振搗棒振搗時(shí)必須要把握好振搗棒的插入深度以及振搗時(shí)間,將振搗棒插入下層混凝土的深度控制在50mm以上,振搗棒移動(dòng)的間距控制在400mm左右,振搗棒要快插慢拔。當(dāng)混凝土振搗密實(shí)后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5mm-25mm碎石,終凝前用木抹搓平,次數(shù)最好在兩遍以上。
3.4 約束條件改善措施
為了使模板的周轉(zhuǎn)率得到提高,在混凝土的施工中通常要求新澆筑的混凝土盡可能較早的拆模。進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),水化熱的散發(fā)會(huì)在表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,就會(huì)提升混凝土表面的溫度;如果將模板拆除,就會(huì)大大降低表面的溫度,讓混凝土的表面附加拉應(yīng)力,當(dāng)水化熱應(yīng)力相互疊加后就會(huì)出現(xiàn)裂縫,這對(duì)于混凝土的使用性能的影響是很大的??稍诨炷帘砻娓采w泡沫海綿等保溫材料,能夠避免混凝土出現(xiàn)過(guò)大的拉應(yīng)力。
3.5 溫度控制方法
為了降低混凝土溫度的產(chǎn)生,目前工程建設(shè)中通常采用改善骨料級(jí)配來(lái)避免產(chǎn)生混凝土溫度,在采取措施的過(guò)程中,也要隨時(shí)準(zhǔn)備好溫度散發(fā)工作。例如:減少澆筑厚度,借助澆筑層面散熱,埋設(shè)水管,通人冷水降溫等等。
3.6 敷設(shè)線管措施
預(yù)埋線管鋪設(shè)應(yīng)有可靠合理的固定措施,盡量使其從板件中部穿過(guò),防止立體交叉穿越,采用線盒安裝于交叉布線處。對(duì)于多根線管的集散處應(yīng)使用放射形分布,最好不要采用緊密平行排列,這樣對(duì)于線管底部的混凝土澆筑起到幫助作用。
總之,裂縫問(wèn)題是混凝土施工過(guò)程中最為常見(jiàn)的問(wèn)題,因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)、管理及材料等的因素,樓板裂縫導(dǎo)致滲漏是值得重視的建筑問(wèn)題。裂縫產(chǎn)生并持續(xù)一段的時(shí)間后會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)的承載力降低,對(duì)建筑的使用性能及用戶的安全有著直接的影響。因此,對(duì)房建工程混凝土的施工技術(shù)進(jìn)行探討,從而更好的防止裂縫的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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Abstract: This paper is mainly about the cement concrete temperature cracks, the concrete temperature control and crack prevention measures are discussed.
Key words: concrete; temperature crack; reason; prevention;
中圖分類號(hào):TU528.45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)
前言
長(zhǎng)期以來(lái),水泥混凝土工程的裂縫較為普遍,尤其在橋梁工程和路面工程中,裂縫更是不少。究其原因,主要涉及到混凝土的原材料、配合比、施工工藝及所處的環(huán)境因素等。水泥混凝土因所處環(huán)境中溫度的變化,造成應(yīng)力的變化,從而產(chǎn)生破壞性裂縫,這是裂縫裂縫產(chǎn)生的重要原因。在施工中混凝土常常出現(xiàn)的溫度裂縫,破壞了結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性,對(duì)工程質(zhì)量具有顯著的不容忽視的影響。
一、裂縫的原因
混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性、結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格、模板變形以及基礎(chǔ)不均勻沉降等。
混凝土是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右,短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有(0.6~1.0)×10-4, 長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有(1.2~2.0)×10-4。由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中的離析現(xiàn)象,造成同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力。因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要?;炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束,又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、時(shí)干時(shí)濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往因干縮導(dǎo)致裂縫。
二、 溫度應(yīng)力的分析
2.1根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為三個(gè)階段。
早期:自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。
中期:自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止,這個(gè)時(shí)期中,溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加,在此期間混凝上的彈性模量變化不大。
晚期:混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。
2.2根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類,這兩類溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。
自生應(yīng)力:邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu),如果內(nèi)部溫度是非線性分布的,由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如,橋梁臺(tái)身,結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大,混凝土冷卻時(shí)表面溫度低,內(nèi)部溫度高,在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力,在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。
約束應(yīng)力:結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。
三、溫度的控制和防止裂縫的措施
為了防止裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。
3.1 控制溫度的措施
采用改善骨料級(jí)配,用干硬性混凝土,添加外加劑,如引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;在已經(jīng)澆注完成的混凝土表面鋪設(shè)水管,養(yǎng)生的同時(shí)進(jìn)行降溫處理;熱天澆筑混凝土?xí)r用水冷卻碎石,避開(kāi)日最高溫度時(shí)段以降低混凝土的澆筑溫度;施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施;規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化。
3.2 改善約束條件的措施
合理地設(shè)置伸縮縫及沉降縫;避免基礎(chǔ)開(kāi)挖過(guò)大;合理的安排施工工序,避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要。應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生通縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的。
當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。當(dāng)拆模過(guò)早,會(huì)在表面引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料,如草簾海棉等,對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力,具有顯著的效果。
加筋對(duì)大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小,因?yàn)榇篌w積混凝土的含筋率極低。只是對(duì)一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下,鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的,而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無(wú)關(guān)。在混凝土中想要利用鋼筋來(lái)防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí),對(duì)提高混凝土抗裂性的效果較好?;炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫,其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺,但它對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。
在大體積混凝土中,為了把溫度裂縫的產(chǎn)生或把裂縫控制在某個(gè)范圍內(nèi),必須采取一定的措施進(jìn)行溫度控制,內(nèi)容主要有:(1)減小在混凝土內(nèi)出現(xiàn)的最高溫升,主要是降低混凝土最高溫度與將來(lái)預(yù)定溫度之間的差異。(2)確保各處的溫度均勻分布,避免出現(xiàn)混凝土難以承受的溫度梯度。(3)保證壩體能夠達(dá)到建筑的基本標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)相關(guān)的規(guī)定來(lái)使其達(dá)到它的預(yù)定溫度值,這對(duì)于灌漿處理很有幫助,還能夠避免再出現(xiàn)的較大溫度應(yīng)力二帶來(lái)的影響。
1 大體積混凝土溫度變形產(chǎn)生的原因
大體積混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力是由水化熱、澆灌溫度和外界氣溫變化等各種溫度差引起的,是它們的疊加應(yīng)力。溫度應(yīng)力引起強(qiáng)迫變形,約束力愈大,應(yīng)力也愈大。由于混凝土是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度只是抗壓強(qiáng)度的1/10左右,當(dāng)混凝土內(nèi)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土強(qiáng)度時(shí),混凝土就會(huì)出現(xiàn)溫度變形而產(chǎn)生裂縫?;炷恋臏囟茸冃谓?jīng)常發(fā)生在以下部位:受彎斷面和空洞四周應(yīng)力集中的地方;混凝土強(qiáng)度最低的部位;溫度急劇變化的表面和應(yīng)力最大的核心部位。
2 限制溫度應(yīng)力、避免裂縫的技術(shù)措施
當(dāng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)形成較大的裂縫時(shí)應(yīng)該采取相應(yīng)的修補(bǔ)以恢復(fù)措施來(lái)進(jìn)行調(diào)整將存在很大的難度。這就需要對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫做好必要的防止措施。
2.1 合理使用混凝土原材料、改善混凝土配合比
為了增強(qiáng)混凝土的抗裂能力需要合理使用混凝土原材料,改善混凝土的配合比,這就需要保證混凝土的絕熱溫升小、抗拉強(qiáng)度大、極限拉伸變形能力大、熱強(qiáng)比小、線性膨脹系數(shù)小、自生體積變形最好是微膨脹,收縮低等。
(1)水泥。對(duì)于混凝土內(nèi)部而言應(yīng)該將其抗裂性能、兼顧低熱和高強(qiáng)等方面的要求具體考慮到位,通常使用低熱礦渣水泥、中熱硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥摻入適量的粉煤灰??萍颊撐?。外部混凝土不僅需要具備求抗裂性能,還應(yīng)該具備抗凍融性、耐磨性、抗蝕性、強(qiáng)度高、縮較小等方面的要求,通常情況下使用較高標(biāo)號(hào)的中熱硅酸鹽水泥。(2)骨料。粗骨料:盡量選擇粒徑大的骨料,這是由于粒徑的大小與級(jí)配是密切相關(guān)的??紫督档秃笏嗌碀{、水泥的使用量也會(huì)得到降低,水化熱也不斷減小,這樣能夠?qū)α芽p的形成起到很好的預(yù)防效果。細(xì)骨料:通常選擇級(jí)配良好的中沙和中粗沙,中粗沙為最佳材料,選擇這種形式材料的理由與粗骨料一致。在配制混凝土過(guò)程中,需要對(duì)沙子的含泥量進(jìn)行調(diào)整,防止出現(xiàn)較大的收縮變化,以至于出現(xiàn)更為嚴(yán)重的裂縫。(3)摻用混合材料。為了減小混凝土的絕熱溫升、增強(qiáng)混凝土抗裂能力通常使用摻用混合材料,這種混合材料主要有礦渣、粉煤灰、燒粘土等,而粉煤灰運(yùn)用最多。科技論文。(4)摻用外加劑。減水劑在當(dāng)前建筑施工中是極為普遍的外加劑,其作用在于減水和增塑,能夠確保混凝土坍落度及強(qiáng)度維持原樣,并降低用水量,減少水泥使用量及絕熱溫升。引氣劑能夠使得混凝土中出現(xiàn)大量微小氣泡,來(lái)提升混凝土的抗凍融性能。 (4)調(diào)整混凝土配合比。確保混凝土強(qiáng)度及流動(dòng)度能達(dá)到要求時(shí),應(yīng)降低水泥及混凝土絕熱溫升。
2.2 采用科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式和分縫分塊
結(jié)構(gòu)形式對(duì)溫度應(yīng)力和裂縫的影響是設(shè)計(jì)階段需要積極重視的問(wèn)題,尤其是對(duì)于寒冷地區(qū),應(yīng)盡可能避免使用對(duì)溫度變化很敏感的薄壁結(jié)構(gòu)。對(duì)實(shí)體重力壩與寬縫重力壩相互比較時(shí)需要關(guān)注寬縫重力壩暴露面積大,與實(shí)體重力壩相比出現(xiàn)裂縫的概率更高,這就需要在寒冷地區(qū)盡可能不使用寬縫重力壩。
澆筑塊尺寸對(duì)溫度應(yīng)力的影響較大,一般情況澆筑塊變大會(huì)造成溫度應(yīng)力的變大,這就更加會(huì)形成裂縫。因而合理的分縫分塊能夠有效避免裂縫的出現(xiàn)。當(dāng)澆筑塊尺寸控制在15mX15m左右時(shí),溫度應(yīng)力則變得很小,基礎(chǔ)約束高度大約在3~4m左右。氣候溫和地區(qū)很少出現(xiàn)裂縫,而寒冷地區(qū)因?yàn)闇夭钶^大,而造成該尺寸的澆筑塊經(jīng)常形成大量裂縫,這就要做好相應(yīng)的保溫措施。
2.3 合理調(diào)整混凝土溫度
(1)減小混凝土澆筑溫度,利用加冰拌和、冷卻拌和水、預(yù)冷骨料等方式來(lái)減小混凝土出機(jī)口時(shí)的溫度,這樣能夠增強(qiáng)混凝土澆筑強(qiáng)度,通過(guò)倉(cāng)面保溫等方式來(lái)降低澆筑過(guò)程中的溫度回升。(2)水管冷卻。科技論文。將水管設(shè)置在混凝土內(nèi),輸送低溫水來(lái)減小混凝土溫度。(3)表面保溫。將保溫材料覆蓋在混凝土表面,這樣可以降低內(nèi)外溫差及混凝土表面的溫度梯度。
2.4 加強(qiáng)施工管理工作
(1)改善混凝土施工質(zhì)量。為避免裂縫的形成,不僅要對(duì)混凝土溫度進(jìn)行控制,還要做好施工管理工作,改善混凝土的施工質(zhì)量。對(duì)混凝土澆筑塊而言其混凝土的強(qiáng)度都是不均勻的,裂縫都是由強(qiáng)度最低的薄弱處進(jìn)行。若混凝土質(zhì)量管理工作不到位或者混凝土強(qiáng)度離差系數(shù)G大時(shí),會(huì)增加裂縫的形成。為避免裂縫的形成必須喲做好施工管理。(2)薄層、短間歇顯著上升。安排混凝土澆筑進(jìn)度時(shí)盡可能做到薄層、短間歇(5~1Od)的合理上升,防止突發(fā)澆筑一塊混凝土,再長(zhǎng)期停歇;防止相鄰壩塊出現(xiàn)較大的高差或側(cè)面的暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng);需防止“薄塊、長(zhǎng)間歇”,主要是在基巖或老混凝土上澆筑一薄塊增加了停歇時(shí)間,這些都會(huì)導(dǎo)致裂縫的形成。(3)日常維護(hù)。在混凝土完成了澆筑后對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水,可以讓混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài),增加混凝土內(nèi)部的強(qiáng)度。通常情況下澆筑結(jié)束后對(duì)12~18小時(shí)就需要實(shí)施保護(hù),且持續(xù)維護(hù)時(shí)間需達(dá)到20天以上。
3 永久保溫對(duì)混凝土壩防裂的作用
溫度變化對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)除了能造成裂縫,還影響著結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài),有時(shí)溫度應(yīng)力在數(shù)值上能夠高出其他外荷載帶來(lái)的應(yīng)力。這就需要對(duì)壩體進(jìn)行嚴(yán)格的溫度控制來(lái)避免壩體形成裂縫。大壩施工期間需對(duì)混凝土最高溫度、調(diào)整接縫灌漿溫度進(jìn)行有效控制,以降低其表面的拉應(yīng)力,而避免運(yùn)行期混凝土壩形成裂縫的關(guān)鍵措施在于保溫板實(shí)現(xiàn)了壩面的永久保溫?;炷两ㄖ锉砻嬖谶\(yùn)行期和外界空氣及水接觸進(jìn)行接觸,水溫和氣溫的周期性變化常導(dǎo)致混凝土表面溫度受到很大的影響。永久保溫能緩解外界溫度給混凝土表面造成的影響,維持混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。對(duì)壩體進(jìn)行永久保溫的作用在于減小外界溫度變化對(duì)壩體溫度的影響;顯著降低壩體表面的拉應(yīng)力,避免表面形成裂縫,確保大壩的安全運(yùn)行。
4 結(jié)語(yǔ)
總之,在大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)一旦出現(xiàn)裂縫,要通過(guò)修補(bǔ)以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性實(shí)際上是很困難的。因此,對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫,應(yīng)以預(yù)防為主。本文主要針對(duì)溫度裂縫問(wèn)題以及溫控防裂問(wèn)題進(jìn)行闡述。論述了永久保溫對(duì)混凝土壩防裂的影響。永久保溫可有效降低外界溫度變化對(duì)壩體溫度的影響;大大減小壩體表面拉應(yīng)力,有效控制了表面裂縫的出現(xiàn),對(duì)大壩的安全運(yùn)行提供保證。
參考文獻(xiàn)
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一、工程概況
劉家道口樞紐工程位于臨沂市劉家道口村北的沂河干流上。主要有劉家道口節(jié)制閘、分沂入沭彭家道口分洪閘(已建成)、劉家道口放水洞、盛口放水洞、姜墩放水洞、盛口切灘、閘上堤防截滲,李公河防倒漾閘、李莊閘、水文觀測(cè)設(shè)施、工程管理設(shè)施等工程組成。
本工程為Ⅰ等工程,主要建筑物為1級(jí)建筑物,防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)流量12000m3/s,100年一遇洪水校核,校核流量14000m3/s。劉家道口節(jié)制閘是實(shí)現(xiàn)沂沭洪水東調(diào)入海的控制性建筑物,是目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)流量最大的平原水閘,閘室總凈寬576.0m,共36孔,單孔凈寬16.0m。閘室順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度為27.5 m,垂直水流方向總寬646.0m,閘室為分離式結(jié)構(gòu),大底板厚2.5m,閘墩厚2.0m,工作閘門為鋼質(zhì)弧形門,尺寸(寬×高)16×8.5 m,液壓式啟閉機(jī),檢修閘門為鋼質(zhì)疊梁門,節(jié)制閘進(jìn)口連接段包括閘前鋪蓋、上游護(hù)底以及上游兩岸翼墻和護(hù)坡,出口設(shè)有消力池,海漫以及防沖槽和下游兩岸翼墻及護(hù)坡等。
二、一般水閘混凝土產(chǎn)生裂縫的原因
為了更好地控制裂縫和采取有效措施對(duì)裂縫進(jìn)行預(yù)防,必須對(duì)裂縫的成因機(jī)理進(jìn)行全面的分析.大量的工程實(shí)踐證明,閘墩裂縫的產(chǎn)生主要與墩體內(nèi)外溫差、混凝土的干縮、自生體積變形、外部約束等有關(guān),通常是多因素綜合作用的結(jié)果.
三、劉家道口節(jié)制閘混凝土的主要防裂措施
1. 防裂措施的設(shè)計(jì)與研究
(1)結(jié)構(gòu)分縫。每孔閘為一個(gè)結(jié)構(gòu)段,順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)27.5m,垂直水流方向?qū)?0.0m,滿足規(guī)范規(guī)定的在軟基上不宜大于35m的要求。
(2)基礎(chǔ)處理。閘室基礎(chǔ)采用c15混凝土回填處理,以減小不均勻沉降。
(3)限裂設(shè)計(jì)目標(biāo)。。根據(jù)工程所處環(huán)境,主要結(jié)構(gòu)按三類環(huán)境考慮,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度按0.2mm控制。
(4)材料要求。根據(jù)工程處在水環(huán)境,防腐要求高的情況,業(yè)主單位委托有關(guān)科研單位進(jìn)行了配比試驗(yàn)研究,最終選用高性能混凝土,主要采用了大量的摻合料(粉煤灰)。
(5)對(duì)主要結(jié)構(gòu)采取的設(shè)計(jì)措施。對(duì)閘墩采用預(yù)應(yīng)力鋼鉸線絲,按不出現(xiàn)裂縫設(shè)計(jì)。并要求閘墩的底部1m與閘底板一起澆筑,以減小底板對(duì)閘墩的約束。門槽等局部部位增設(shè)限裂鋼筋網(wǎng)。部分二期混凝土摻用膨脹劑,采用TEA混凝土微膨脹劑。
(6)混凝土溫控的設(shè)計(jì)與研究。本工程閘底板、閘墩長(zhǎng)度較長(zhǎng)、體積較大,屬大體積混凝土,施工期主要為低溫季節(jié),采用了不同季節(jié)、不同部位混凝土施工的溫控措施,對(duì)入倉(cāng)溫度、模板要求、拆模時(shí)間(建議10~14天拆模,實(shí)際7~15天)、通水冷卻、新澆混凝土保溫、保濕養(yǎng)護(hù)等提出了具體指標(biāo)數(shù)據(jù)。。
2. 施工采用的防裂措施
一、為保證夏季施工控制入倉(cāng)溫度不超過(guò)28℃采取如下措施:
(1)加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù),提高機(jī)械完好率,避免機(jī)械故障,縮短混凝土運(yùn)輸及等待卸料的時(shí)間。
(2)砼吊罐表面用泡沫板包裹進(jìn)行保溫,減少砼運(yùn)輸過(guò)程中的溫度升高量。經(jīng)實(shí)測(cè),采取保溫措施后比不采取保溫措施的情況下,在20分鐘內(nèi)溫度升高值要低約1℃。
(3)砼入倉(cāng)后及時(shí)進(jìn)行平倉(cāng)振搗,加快覆蓋速度,縮短混凝土的暴露時(shí)間。
(4)采用噴灑水霧的方法降低倉(cāng)面氣溫。對(duì)閘墩大鋼模,在其外表面鋪設(shè)花管進(jìn)行噴灑冷水降溫,防止大鋼模表面溫度過(guò)高而對(duì)已入倉(cāng)砼的溫度控制帶來(lái)不利影響。
(5)對(duì)閘墩砼,由于其倉(cāng)面較小,在其頂部利用滿鋪腳手片,頂面再鋪一層土工布形成遮陽(yáng)棚進(jìn)行防曬。經(jīng)實(shí)測(cè),采取遮陽(yáng)措施后比不采取遮陽(yáng)措施的情況下,砼倉(cāng)面內(nèi)溫度要低約7~10℃。
最終保證夏季施工控制最大溫升、內(nèi)外溫差及降溫速率達(dá)到如下結(jié)果:
(1)控制混凝土澆筑后二天內(nèi)溫升值不大于30℃;
(2) 控制混凝土降溫速率不大于4℃/d;
(3)控制混凝土內(nèi)外溫差不大于13℃;
(4)砼養(yǎng)護(hù)措施。。
二、 冬季施工保溫對(duì)策
(1)原材料保溫
原材料堆放必須用帆布覆蓋,堆放高度不應(yīng)低于6.0m。
(2)運(yùn)輸過(guò)程中保溫
一是攪拌系統(tǒng)保溫,二是砼運(yùn)輸攪拌車外面用棉帆布被包裹。
(3)倉(cāng)面保溫
在澆筑面積比較大的倉(cāng)面,采用彩條布搭設(shè)保溫棚,現(xiàn)場(chǎng)多次抽測(cè)砼入倉(cāng)溫度(砼下5~10cm)晚上一般在8℃左右,白天在8~10℃之間。砼澆完收光階段,保溫棚用碘鎢燈加熱保溫。收光完畢后表面先覆蓋一層塑料膜,然后再加一層用花雨布包裹的草簾被保溫。
(4)模板保溫
大小底板的側(cè)模使用2cm厚竹膠模板,澆完后外掛保溫被保溫,拆模后立即用2cm厚閉孔泡沫板覆蓋,用三道木條固定,保溫效果相當(dāng)好。
閘墩鋼模板外表用3cm厚的軟性泡沫板粘貼,經(jīng)實(shí)測(cè)閘墩倉(cāng)內(nèi)溫度大于15℃,保溫效果非常顯效。
⑤拆模后閘墩保溫
根據(jù)SDJ207-82規(guī)范的要求,混凝土允許受凍的臨界強(qiáng)度:大體積內(nèi)部混凝土應(yīng)不低于5.0Mpa;大體積外部混凝土和鋼筋混凝土應(yīng)不低于7.0Mpa。工程采取措施為:貼保溫板的閘墩鋼模板保溫時(shí)間不小于15天,在氣溫穩(wěn)定的時(shí)間段內(nèi)拆模,邊拆邊包裹一布一膜的復(fù)合土工膜,再用鐵絲固定。
四、結(jié)束語(yǔ)
水閘閘墩及其他類似倒“T”形混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題突出且復(fù)雜,已受到越來(lái)越高度的重視.要使混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫得到有效的控制,必須加強(qiáng)科學(xué)研究工作,揭示裂縫機(jī)理,推出新技術(shù)、新方法.劉家道口節(jié)制閘工程混凝土防裂從設(shè)計(jì)、施工兩方面技術(shù)措施開(kāi)始,研究解決該工程混凝土防裂的難題,通過(guò)實(shí)際運(yùn)用所得的效果來(lái)看,所澆筑的閘墩、大底板砼沒(méi)有出現(xiàn)貫穿性裂縫。以上所述防裂措施,基本上解決了巖基上閘墩不裂的難題。
參考文獻(xiàn):
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長(zhǎng)期以來(lái),人們一直在尋求治理砌體裂縫的實(shí)用技術(shù),并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素,提出了一些預(yù)防和控制裂縫的措施。并從防止裂縫的概念上,形成了"防"、"抗"、"放"的構(gòu)想。這些措施、構(gòu)想有些已運(yùn)用到工程實(shí)踐中,也收到了些效果。但目前總的情況是,加氣砼砌塊的墻體裂縫仍較嚴(yán)重。對(duì)此,我們?cè)谡{(diào)查研究、查閱資料、工程試點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了以下解決粉煤灰加氣砼砌塊非承重墻體裂縫的工程技術(shù)。
1. 砌塊材料
(1) 砌塊塊材應(yīng)有產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品性能檢測(cè)報(bào)告、主要性能的進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)報(bào)告。
(2) 砌塊強(qiáng)度等級(jí)必須符合規(guī)定,各項(xiàng)性能指標(biāo)、外觀質(zhì)量、塊型尺寸允許偏差應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《蒸壓加氣混凝土砌塊》(GB/T11968-1997)的要求。
(3) 對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的砌塊材料應(yīng)按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。對(duì)質(zhì)量不合格或產(chǎn)品等級(jí)不符合要求的,不得用于砌體工程。不得將有裂縫的砌塊面砌于外墻外表面。
2. 砌筑、抹面砂漿
砂漿所用材料的品種和性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求外,還應(yīng)符合以下要求:
(1) 粉煤灰加氣砼砌塊砌筑墻體時(shí),需要使用配套的專用砌筑砂漿與抹石砂漿。國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《蒸壓加氣混凝土用砌筑砂漿與抹面砂漿》(JC890-2001)是根據(jù)砌塊對(duì)砂漿的功能要求制定的。
施工時(shí),砌筑砂漿、抹面砂槳的干密度、抗壓強(qiáng)度,抗折強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度、收縮性能等指標(biāo)必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求;砂漿的原材料,如水泥、石灰膏、砂、摻合料、外加劑的性能指標(biāo),均應(yīng)符合相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(2) 砌筑砂漿采用普通砂漿時(shí),對(duì)砂漿的技術(shù)要求應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50203-2002)的規(guī)定。
施工時(shí),砌筑砂漿應(yīng)通過(guò)試配確定配合比。砂漿試塊強(qiáng)度驗(yàn)收時(shí),其強(qiáng)度合格標(biāo)準(zhǔn)必須符合規(guī)定。砂漿的原材料還應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(3) 抹面砂漿采用普通砂漿時(shí),對(duì)抹面砂漿的技術(shù)要求,應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50210-2001)及《住宅裝飾裝修工程施工規(guī)范》(GB50327-2001)的規(guī)定。
對(duì)砂漿的原材料、配合比及強(qiáng)度檢驗(yàn),還應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
3. 框架結(jié)構(gòu)非承重墻體施工
粉煤灰加氣砼砌塊的砌體工程施工。除應(yīng)符合規(guī)范 GB50203-2002的基本規(guī)定外,尚應(yīng)符合以下要求:
(1) 砌塊在運(yùn)輸、裝卸過(guò)程中,嚴(yán)禁拋擲和傾倒。進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)按品種、規(guī)格分別堆放整齊,堆放高度不得超過(guò)2M,并應(yīng)防止雨淋。
(2) 砌體的齡期應(yīng)超過(guò)28d才能上墻砌筑。
(3) 對(duì)采用專用砂漿砌筑時(shí),砌體含水率應(yīng)小于15%,并進(jìn)行干砌。對(duì)采用普通砂漿砌筑時(shí),在控制含水率的同時(shí),應(yīng)提前1-2d澆水濕潤(rùn)。在高溫季節(jié)砌筑時(shí),宜向砌筑面適量澆水。
(4) 切割砌塊應(yīng)使用手提式機(jī)具或相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。
(5) 砌筑前,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求彈出墻的中線、邊線與門窗洞位置,并應(yīng)以皮數(shù)桿為標(biāo)志,拉好水準(zhǔn)線。井按排塊設(shè)計(jì)進(jìn)行砌筑。并適當(dāng)控制每天的砌筑速度。
(6) 填充墻體底部應(yīng)砌高強(qiáng)度磚,如灰砂磚、頁(yè)巖磚、砼磚等。其高度不宜小于200mm。
(7) 不同干密度和強(qiáng)度等級(jí)的砌塊不應(yīng)混砌,也不得和其它磚、砌塊混砌。
(8) 砌體轉(zhuǎn)角和交接部位應(yīng)同時(shí)砌筑。對(duì)不能同時(shí)砌筑又必須留設(shè)臨時(shí)間斷處,應(yīng)砌成斜槎。
(9) 填充墻砌體留置的拉結(jié)鋼筋位置應(yīng)與砌塊皮數(shù)相符合。其鋼筋宜采用植筋方法固定在框架柱上。其規(guī)格、數(shù)量、間距、長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。填充墻與框架柱之間的縫隙應(yīng)用砂漿嵌填密實(shí)。
(10) 砌體砌筑時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制水平度、平整度。并應(yīng)錯(cuò)縫搭砌,搭砌長(zhǎng)度不應(yīng)小于砌塊長(zhǎng)度的1/3。不能滿足搭砌長(zhǎng)度要求的通縫不應(yīng)大于2皮。
(11) 砌體的灰縫厚度和寬度應(yīng)正確,其水平灰縫厚度及豎向灰縫寬度分別宜為15mm和20mm。砌筑的水平、垂直砂漿飽滿度均應(yīng)≥80%。同時(shí)砌筑后宜對(duì)水平縫、垂直縫進(jìn)行勾縫,勾縫深度為3-5mm。
(12) 填充墻砌至接近梁底時(shí),應(yīng)留一定空隙,并應(yīng)至少間隔7d后,采用側(cè)磚、立磚或砌塊斜砌擠緊,其傾斜度宜為約60度,砌筑砂漿應(yīng)飽滿。
(13) 墻體尺寸允許偏差,如軸線位移、垂直度、表面平整度、門窗洞口高寬及偏移等應(yīng)控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
4. 墻體與門窗框的連接與密封
(1) 門窗安裝應(yīng)先在墻體中預(yù)留門窗洞,然后再安裝門窗框。
(2) 普通木門安裝,應(yīng)在門洞兩側(cè)的墻體,按上、中、下位置每邊砌入帶防腐木磚的C15砼塊,然后用釘子將木門框與砼塊連接固定。
(3) 塑鋼、鋁合金門窗安裝,應(yīng)在門窗洞兩側(cè)的墻體,按上、中、下位置每邊砌入C15砼塊,然后用尼龍錨柱或射釘彈將塑鋼、鋁合金門窗連接鐵件與砼塊固定。
(4) 木門框與墻體間隙,采用麻刀水泥砂漿或麻刀混合砂漿進(jìn)行嵌填,要分層填塞密實(shí),待達(dá)到一定強(qiáng)度后,再用水泥砂漿抹平。
(5) 塑鋼、鋁合金門窗與墻體之間的縫隙,采用PU發(fā)泡劑進(jìn)行填塞,并在切割成深5-8mm槽口后,內(nèi)外用砂漿填嵌密實(shí),待砂漿達(dá)到強(qiáng)度后,用建筑密封膠封口。
5. 墻體暗敷管線
(1) 水電管線(包括穿墻套管、線盒、插座等)的暗敷,必須待墻體完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后才能進(jìn)行。開(kāi)槽或鑿洞時(shí),應(yīng)使用輕型電動(dòng)切割機(jī)并輔以鏤槽器。鑿槽開(kāi)洞時(shí),與墻面夾角不得大于450。開(kāi)槽及洞口深度不宜超過(guò)墻厚的1/3。
(2) 敷設(shè)管線后的溝槽、穿墻套管和預(yù)埋件等,應(yīng)用1:3水泥砂漿填實(shí),宜比墻面微凹2mm,再用粘結(jié)劑補(bǔ)平。并沿槽長(zhǎng)及洞口周邊外貼大于100mm寬耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布加強(qiáng)。
6. 墻面抹灰施工
(1) 外墻抹灰施工前應(yīng)先安裝門窗框、護(hù)欄等,并應(yīng)將墻上的孔洞堵塞密實(shí)。
(2) 室內(nèi)墻面、門洞口的陽(yáng)角應(yīng)采用1:2水泥砂漿做暗護(hù)角,其高度不應(yīng)低于2m,每側(cè)寬度不應(yīng)小于50mm。
(3) 當(dāng)要求抹灰層具有防水、防潮功能時(shí),如廚房、衛(wèi)生間應(yīng)采用防水砂漿。
(4) 抹灰前基層表面的塵土、舌頭灰、污垢、油漬等應(yīng)清除干凈,同時(shí)對(duì)砌塊的缺棱掉角、灰縫不飽滿等缺陷要進(jìn)行填補(bǔ)。若采用普通砂漿抹灰,應(yīng)將墻面灑水濕潤(rùn),但墻面不應(yīng)有掛水。
(5) 采用普通砂漿抹灰時(shí),宜在基層表面涂刷專用界面劑,以利基層與抹灰砂漿粘結(jié)牢固。當(dāng)未涂刷界面劑時(shí),底灰可適當(dāng)摻加乳膠或107膠水。
(6) 大面積抹灰前應(yīng)設(shè)置標(biāo)筋,底灰厚度在8mm以內(nèi)并壓實(shí)。找平層及面層應(yīng)有適當(dāng)間隔時(shí)間。底灰強(qiáng)度不得高于找平層、面層抹灰強(qiáng)度。抹灰應(yīng)分層進(jìn)行,當(dāng)抹灰總厚度等于或大于35mm時(shí),應(yīng)采用鋼絲網(wǎng)或玻璃纖維網(wǎng)格布加強(qiáng)。對(duì)外墻抹灰應(yīng)作分格縫處理。
(7) 外墻抹灰時(shí),夏季采用遮陽(yáng)蓬布,避免在暴曬下抹灰;冬季應(yīng)采取防凍措施。
(8) 為了防止抹灰層開(kāi)裂,宜噴灑防裂劑,在抹底灰后噴灑防裂劑。為遇干熱、強(qiáng)風(fēng)天氣時(shí),在找平層、面層再噴灑防裂劑。
(9) 填充墻與砌體結(jié)合部的處理,應(yīng)在該部位內(nèi)外兩側(cè),敷設(shè)寬度不小于200mm的鋼絲網(wǎng)或玻璃纖維網(wǎng)格布,在繃緊后分別固定在砼與砌體的底灰上,要保證網(wǎng)片粘結(jié)牢固。
(10) 各抹灰層應(yīng)防止快干、水沖、撞擊和震動(dòng)。在凝結(jié)后應(yīng)采取措施防止玷污和損壞。對(duì)于普通砂漿,抹灰層應(yīng)在濕潤(rùn)條件下養(yǎng)護(hù)。宜在抹灰層上噴養(yǎng)護(hù)劑,進(jìn)行充分養(yǎng)護(hù)。
7. 有關(guān)防止墻體裂縫構(gòu)造與加強(qiáng)措施
(1) 門窗過(guò)梁與窗臺(tái)板做法,墻體洞口、附墻固定件做法均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。當(dāng)門窗洞過(guò)大時(shí),宜在門窗側(cè)設(shè)置防裂構(gòu)造柱。
(2) 當(dāng)填充墻體超長(zhǎng)、超高時(shí),應(yīng)設(shè)置防裂構(gòu)造柱或配筋帶。
1 裂縫的成因及分類
在多層砌體結(jié)構(gòu)建筑物中,墻體裂縫多有發(fā)生,裂縫出現(xiàn)的時(shí)間因不同的建筑物而異,有的出現(xiàn)早,有的出現(xiàn)晚,但多發(fā)生在新建房屋的1-3年內(nèi);縫寬不等,較寬者有,嚴(yán)重者形成貫穿性裂縫。砌體結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題已經(jīng)是一個(gè)普遍性的問(wèn)題,它不僅影響了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,縮短了使用年限,而且對(duì)抗震也是極為不利的,尤其是在住宅商品化的今天,這個(gè)問(wèn)題已日益引起開(kāi)發(fā)商和居民的普遍關(guān)注,因此,如何控制砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體開(kāi)裂的問(wèn)題是擺在工程技術(shù)人員面前的新課題。產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的,既有地基、溫度、干縮,也有設(shè)計(jì)上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及缺乏經(jīng)驗(yàn)等,歸納起來(lái)主要有兩方面:一是由外荷載(包括靜、動(dòng)荷載)變化引起的裂縫,二是由變形引起的裂縫(主要有溫度變化,不均勻沉陷或膨脹等變形產(chǎn)生應(yīng)力而引起的裂縫),根據(jù)工程實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上由于溫度應(yīng)力和變形而產(chǎn)生的裂縫具有“頂層重下層輕”、“兩端重中間輕”、“陽(yáng)面重陰面輕”的特點(diǎn)與規(guī)律,裂縫的類型及其產(chǎn)生的原因可具體分為如下5種:
1.1 八字形裂縫 主要出現(xiàn)在橫墻與縱墻兩端部,此種裂縫屬正八字形的熱脹裂縫,隨溫度升降而變化,其原因是由于設(shè)計(jì)與施工中的缺陷,使屋面保溫層的熱阻減少甚至失敗,致使屋面板溫度變形大于砌體溫度變形,當(dāng)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力的,屋面板的推力就傳給墻體,并因墻體溫度附加應(yīng)力在房屋兩端較大,當(dāng)砌筑吵漿強(qiáng)度較低時(shí),則易發(fā)生剪力產(chǎn)生的主拉應(yīng)力,當(dāng)超過(guò)砌體抗拉極限時(shí),墻體即出現(xiàn)八字形開(kāi)裂。
1.2 倒八字形裂縫 屬冷縮裂縫,主要出現(xiàn)在縱橫墻兩端的窗洞口處,尤以頂層兩端窗洞口處最嚴(yán)重。由于墻體冷縮附加應(yīng)力在墻體兩端較大,當(dāng)房屋收縮變形大于墻體時(shí),在門窗洞口處產(chǎn)生應(yīng)力相對(duì)集中而導(dǎo)致形成倒八字形裂縫,使墻體開(kāi)裂
1.3 水平裂縫 多見(jiàn)于頂層橫墻、縱墻、“女兒墻”及山墻處。當(dāng)屋面保溫隔熱較差,屋面板受熱膨脹對(duì)墻體產(chǎn)生水平推力,由于墻體在端部收縮要大于中部且砌體抗剪能力較低,使縱橫墻與屋蓋的接觸面上產(chǎn)生水平裂縫。
1.4 垂直裂縫 主要出現(xiàn)在窗臺(tái)墻處、過(guò)梁端部及樓層錯(cuò)層外。此種裂縫主要由于溫度變化,墻體受到樓板的拉力作用,在門窗洞口處產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)而拉裂,或因冷縮變形,在與墻漆之間變形差異最大的鋼筋混凝土上梁端和樓板錯(cuò)層外,引起墻體重直開(kāi)裂。
1.5 X形裂縫 多數(shù)沿砌體灰縫開(kāi)裂,主要受房屋熱脹冷縮的反復(fù)作用形成,而底層墻體產(chǎn)生的X形裂縫則是由于基礎(chǔ)不平整或不均勻沉降引起。
2 砌體裂縫的控制
2.1 裂縫的危害和防裂的迫切性 砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量,如整體性、耐久性和抗震性能,同時(shí)墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國(guó)墻改、住房商品化的進(jìn)展,人們對(duì)居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高,對(duì)建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴(yán)格。由于建筑物的質(zhì)量低劣,如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來(lái)越多,建筑物的裂縫已成為住戶評(píng)判建筑物安全的一個(gè)非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu),特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施,已成為工程量、國(guó)家行政主管部門,以及房屋開(kāi)發(fā)商共同關(guān)注的課題。因?yàn)檫@涉及到新型墻體材料的順利推廣問(wèn)題。
2.2 裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題 實(shí)際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)(限值),是一個(gè)宏觀的標(biāo)準(zhǔn),即肉眼明顯可見(jiàn)的裂縫,砌體結(jié)構(gòu)尚無(wú)這種標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)其最大裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性,如裂縫寬度對(duì)鋼筋腐蝕,以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國(guó)到現(xiàn)在為止對(duì)外部構(gòu)件(墻體)最危險(xiǎn)的裂縫寬度尚未作過(guò)調(diào)查和評(píng)定。但根據(jù)德國(guó)資料,當(dāng)裂縫寬度≤0.2mm時(shí),對(duì)外部構(gòu)件(墻體)的耐久性是不危險(xiǎn)的。
3 控制裂縫的原則和措施
長(zhǎng)期以來(lái)人們一直在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的實(shí)用方法,并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對(duì)性的提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相結(jié)合的構(gòu)想,這些構(gòu)想、措施有的已運(yùn)用到工程實(shí)踐中,一些措施也引入到《砌體規(guī)范》中,也收到了一定的效果,但總的來(lái)說(shuō),我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)裂縫仍較嚴(yán)重,糾其原因有以下幾種。 轉(zhuǎn)貼于
3.1 設(shè)計(jì)者重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)而忽略抗裂構(gòu)造措施 長(zhǎng)期以來(lái)住房公有制,人們對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的各種裂縫習(xí)以為常,設(shè)計(jì)者一般認(rèn)為多層砌體房屋比較簡(jiǎn)單,在強(qiáng)度方面作必要的計(jì)算后,針對(duì)構(gòu)造措施,絕大部分引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集,很少單獨(dú)提出有關(guān)防裂要求和措施,更沒(méi)有對(duì)這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查或總結(jié)。因?yàn)榱芽p的危險(xiǎn)僅為潛在的,尚無(wú)結(jié)構(gòu)安問(wèn)題,不涉及到責(zé)任問(wèn)題。
3.2 我國(guó)《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性 我認(rèn)為這是最為重要的原因?!镀鲶w規(guī)范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條,一是第5.3.1條:對(duì)鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開(kāi)裂,可采取設(shè)置保溫層或隔熱層;采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋;控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時(shí)間和防止雨淋。未考慮我國(guó)幅原遼闊、不同地區(qū)的氣候、溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應(yīng)性。二是第5.3.2條:防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。從規(guī)范的溫度伸縮縫的最大間距可見(jiàn),它主要取決于屋蓋或樓蓋的類別和有無(wú)保溫層,而與砌體的種類、材料和收縮性能等無(wú)直接關(guān)系。可見(jiàn)我國(guó)的伸縮縫的作用主要是防止因建筑過(guò)長(zhǎng)在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)豎向裂縫,它一般不能防止由于鋼砼屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體裂縫。
由此可見(jiàn),《砌體規(guī)范》的抗裂措施,如溫度區(qū)段限值,主要是針對(duì)干縮小、塊體小的粘土磚砌體結(jié)構(gòu)的,而對(duì)干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的砼砌塊和硅酸鹽砌體房屋,基本是不適用的。因?yàn)槿绻凑枕牌鰤K、硅酸鹽塊體砌體的干縮率0.2~0.4mm/m,無(wú)筋砌體的溫度區(qū)段不能越過(guò)10m;對(duì)配筋砌體也不能大于30m。
參考文獻(xiàn)
匯龍·清河灣小區(qū)位于山東省滕州市市中心,規(guī)劃建筑面積18.94萬(wàn)平方米,筆者在清河灣小區(qū)的建筑節(jié)能施工中總結(jié)了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),提出了一些節(jié)能有效措施,下面就談?wù)勎覀兊囊恍┳龇ā?/p>
1節(jié)能建筑施工要求
一般來(lái)說(shuō),節(jié)能建筑主要從外墻、屋面、門窗等方面提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻值和密閉性,達(dá)到節(jié)約建筑物的使用能耗的目的。施工單位的項(xiàng)目經(jīng)理和技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)施工圖或節(jié)能設(shè)計(jì)專篇,結(jié)合其特殊性,制定施工方案,設(shè)立有效的質(zhì)量控制點(diǎn),嚴(yán)格按操作程序施工,保證必需的施工周期。加強(qiáng)施工操作人員的崗前培訓(xùn)和施工技術(shù)交底。
2節(jié)能建筑施工技術(shù)措施
2.1墻體施工
空心磚承重墻一般采用整磚平砌,孔洞垂直方向且圓孔順墻方向設(shè)置,空心磚不宜破鑿,不夠整磚時(shí)用實(shí)心磚外砌,墻中洞口預(yù)埋件和管道處,應(yīng)用實(shí)心磚砌筑,并在砌筑時(shí)留出或預(yù)埋,不得隨意鑿孔和用水泥砂漿填孔。避免外墻體出現(xiàn)通縫、不密實(shí)等現(xiàn)象。
現(xiàn)場(chǎng)施工員根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖和工程的具體要求及施工條件繪制砌塊排列圖。要針對(duì)砌塊建筑的墻體熱阻值低、砌體和粉刷易開(kāi)裂、灰縫和裂縫處易滲漏等不利因素,從施工角度采取技術(shù)措施予以確保。依據(jù)的技術(shù)規(guī)范除砌體、混凝土結(jié)構(gòu)、抗震、工程施工驗(yàn)收等方面外,針對(duì)性的有(混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程)(JGJ/T142004)等。
2.2墻體保溫施工
墻體保溫系統(tǒng)的施工是墻體節(jié)能措施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。墻體的保溫層通常設(shè)置在墻體的內(nèi)側(cè)或外側(cè),設(shè)在內(nèi)側(cè)技術(shù)措施簡(jiǎn)單,但保溫效果不如外側(cè),設(shè)在外側(cè)可節(jié)省使用面積,但粘結(jié)性差,措施不當(dāng)易產(chǎn)生開(kāi)裂、滲水、脫落、耐久性減弱等問(wèn)題,造價(jià)一般也高于內(nèi)設(shè)置。施工工藝一般采用抹灰、噴涂、干掛、粘貼、復(fù)合等方式。針對(duì)不同的施工方法,采用不同的施工技術(shù)措施。以各種輕骨料(如膨脹珍珠巖、超輕陶砂、聚苯乙烯顆粒、浮石、粉煤灰等)加入水泥、石灰、石膏、化學(xué)聚合物等膠結(jié)料,按一定比例配制而成保溫砂漿,一般都采用抹灰的施工方式。保溫砂漿應(yīng)在基層質(zhì)檢驗(yàn)收合格,屋面防水層完工,與墻體相連的隔墻、門窗框、管線施工部破壞保溫層的情況下方可施工,施工時(shí)環(huán)境溫度不低于5℃,夏季應(yīng)注意保濕養(yǎng)護(hù)。保溫砂漿自上而下依次進(jìn)行,施工中應(yīng)注意:
①基層應(yīng)清潔、修平、濕潤(rùn)處理。
②按設(shè)計(jì)要求彈標(biāo)準(zhǔn)水平線、踢腳線或墻裙線,門窗洞四周宜用水泥砂漿抹寬50mm護(hù)角。
③每次抹灰厚度10mm左右為宜,當(dāng)?shù)讓颖砻嬗幸欢◤?qiáng)度后再繼續(xù)下一層,應(yīng)注意保濕養(yǎng)護(hù)但不能水沖。
④保溫砂漿一般設(shè)置內(nèi)側(cè),用于外側(cè)必須有防水、防裂、防脫落等保證措施。
聚氨酯泡沫塑料、各種部位材料等一般采用噴涂施工方式。根據(jù)不同產(chǎn)品的要求嚴(yán)格控制施工環(huán)境溫度,噴涂前基層應(yīng)清潔、干燥、平整,要特別注意保溫涂層的均勻一致和厚度達(dá)標(biāo)。要注意噴涂距離角度、速度和流量。
干掛工藝:一般采用外保溫,不僅保溫效果好,而且利用空氣層可大大提高隔熱和防水性能,但由于建筑成本較高,一般用于公共建筑,多層住宅很少采用,干掛系統(tǒng)要考慮風(fēng)力、地震、溫度、雨水、大氣腐蝕、耐久性等不利因素,保證體系的穩(wěn)定性、強(qiáng)度,施工中要特別注意與墻體錨固的可靠性、連接節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量、金屬件的防腐、防水措施等。
隨著新型保溫產(chǎn)品的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了各種粘結(jié)材料和粘貼工藝。大部分粘貼工藝都結(jié)合使用機(jī)械錨固。水泥聚苯板、巖棉板、玻璃棉板、珍珠巖板都采用水泥砂漿、聚合物水泥砂漿、化學(xué)粘結(jié)劑粘貼,并用尼龍錨件、膨脹螺絲將外層的鋼絲網(wǎng)砂漿粉刷層與墻體連接起來(lái)。粘貼復(fù)合保溫墻體,可分為內(nèi)置式保溫、夾心保溫或外置式保溫3種。內(nèi)置式和外置式粘貼復(fù)合保溫應(yīng)用面在不斷擴(kuò)展,施工工藝日趨成熟,施工中尚需注意以下環(huán)節(jié):
①內(nèi)置式保溫將保溫層或加機(jī)械錨固時(shí),需在內(nèi)墻表面設(shè)平薄板、鋼絲網(wǎng)粉刷層等防護(hù)層。施工時(shí)應(yīng)保持粘結(jié)面平整、清潔、濕度適宜,且屋面防水層完好、上層無(wú)施工水下滲。施工順序?yàn)樽陨隙?,從陰角開(kāi)始。粘貼前應(yīng)做好踢腳線和門窗洞護(hù)角。廚房、衛(wèi)生間等濕度較大的墻體防護(hù)面層應(yīng)考慮防濕防滲和便于貼面。在墻體轉(zhuǎn)角處,內(nèi)外墻交接處以及踢腳線處易形成“熱橋”或結(jié)露滴水,可根據(jù)工程實(shí)際在上述部位加強(qiáng)保溫效果。論文格式,措施。。
②外置式保溫,通常將聚苯乙烯板、玻璃棉板、巖棉板、水泥聚苯板等保溫板用粘結(jié)荊或錨固件將其與面層固定在基層墻體上,面層內(nèi)設(shè)加強(qiáng)網(wǎng),聚苯板作保溫層用耐堿玻纖網(wǎng)聚合網(wǎng)水泥砂漿作面層,巖棉板、水泥聚苯板等用鋼絲網(wǎng)防水水泥砂漿作面層。
2.3門窗安裝施工
門窗框和玻璃扇的傳熱系數(shù)及密封性是外墻節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。木和塑料門窗的傳熱系數(shù)比鋼、鋁門窗低30%左右,雙層玻璃比單層玻璃低40%左右,因此,價(jià)格比較好的是塑料單層雙玻門窗。為保證門窗能達(dá)到預(yù)期的節(jié)能要求,安裝過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
①根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇門窗時(shí),要復(fù)查其抗風(fēng)壓性、空氣滲透性、雨水滲透性等性能指標(biāo)。
②安裝門窗框時(shí)要反復(fù)檢查框角的垂直度,變形嚴(yán)重、縫隙超標(biāo)、密封條不密封的門窗扇不能上墻。論文格式,措施。。
③在框與扇、扇與扇之間須設(shè)密封條,以防滲水、透氣,推拉窗的軌槽處須增加密封處理,局部縫隙較大的位置可用密封膏擠注。論文格式,措施。。
④在門窗框四周與墻或柱、梁、窗臺(tái)等交接處,須用水泥砂漿進(jìn)行處理,以防滲水、透氣。
⑤粘貼密封條或擠注密封膏時(shí),應(yīng)事先將接縫處清理干凈干燥,無(wú)灰塵和污物。
2.4保溫屋面施工
通常屋面保溫是將容重低、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、有一定強(qiáng)度的保溫材料設(shè)置在防水屢和屋面板之間,按此種正鋪法,可選擇的保溫材料很多,板塊狀有加氣混凝土塊、水泥或?yàn)r青珍珠巖板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各種輕骨料混凝土板等。散料加水泥等膠結(jié)料現(xiàn)場(chǎng)澆注的有珍珠巖、蛭石、陶粒、浮石、廢聚苯粒、爐渣等,采用松散料直接或袋裝設(shè)置在尖頂屋面下或吊頂上部的有膨脹珍珠巖、玻璃棉、巖棉、廢聚苯粒等,現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡澆注的有硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥為主料的泡沫混凝土等。反鋪法主要將防水層置于保溫層以下,可有效保護(hù)防水層,方便施工檢修,但由于造價(jià)較高,住宅建筑尚未大量使用。屋面同時(shí)應(yīng)采用有效的隔熱措施,通常在屋面結(jié)構(gòu)上部或下部設(shè)置通風(fēng)隔熱層、采用高效保溫材料隔熱、屋頂結(jié)構(gòu)上設(shè)反射層或蓄水植被等。
3、結(jié)語(yǔ)
論文摘要:在現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑中,大體積混凝土的工程規(guī)模越來(lái)越大,結(jié)構(gòu)形式也越來(lái)越復(fù)雜,但常常出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一個(gè)重大研究課題。文章針對(duì)基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫控制進(jìn)行了探討。
基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫控制是建筑施工的一個(gè)難題,文章通過(guò)某辦公樓工程基礎(chǔ)混凝土澆筑實(shí)踐的分析,從原材料、混凝土配合比設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和施工養(yǎng)護(hù)措施等多方面對(duì)其進(jìn)行探討,同時(shí)提出一些經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn),行之有效的裂縫控制措施。
1工程概況
該工程總建筑面積71 797 m2,地下2層,地上37層,裙樓4層,總高度154.4 m,為內(nèi)筒外剪超高層結(jié)構(gòu)?;A(chǔ)混凝土6 300 m3,主樓、裙樓部分底板厚度為2.5 m,核心筒底板最大厚度為6.3 m。澆筑期間氣溫18~36 ℃。為確?;炷凉こ藤|(zhì)量,嚴(yán)格控制超規(guī)范裂縫出現(xiàn),本工程采用綜合控溫防裂措施,取得了較為理想的效果。
2控溫防裂技術(shù)措施
2.1嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量
澆筑前所有原材料均按有關(guān)規(guī)范抽檢其質(zhì)量指標(biāo)。澆筑過(guò)程中,由施工單位不定期抽檢商品混凝土攪拌站所用原材料質(zhì)
量,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。
2.2按高性能混凝土確定配合比
該工程原設(shè)計(jì)用42.5R普通硅酸鹽水泥配制C40混凝土,考慮到核心筒底板最大厚度達(dá)6.3 m,采用42.5R普通硅酸鹽水泥水化熱較高,而且從高性能混凝土的觀點(diǎn)出發(fā),采用32.5R普通硅酸鹽水泥可以滿足強(qiáng)度要求,故采用32.5R普通硅酸鹽水泥。
2.3采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)
采用補(bǔ)償收縮混凝土是防止超規(guī)范裂縫出現(xiàn)的可行辦法之一。施工人員篩選出優(yōu)質(zhì)膨脹劑,并在摻量及膨脹條件上予以充分考慮,為取得良好的防裂效果創(chuàng)造了必要條件。
2.4增設(shè)構(gòu)造鋼筋防裂抗裂
在混凝土側(cè)面增設(shè)φ12水平防裂鋼筋,使水平鋼筋間距不超過(guò)100 mm。該核心筒底板周長(zhǎng)很大,其收縮值將十分明顯,因此僅靠混凝土本身抗裂是不夠的。實(shí)踐證明,在構(gòu)造上適當(dāng)增加防裂抗裂鋼筋,對(duì)防止裂縫的出現(xiàn)起到了不可忽視的作用。
2.5采取嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)措施
該工程采用了3項(xiàng)養(yǎng)護(hù)措施:混凝土表面收光后立即覆蓋一層塑料薄膜,以防止早期失水出現(xiàn)塑性裂縫;根據(jù)測(cè)溫結(jié)果,適時(shí)在塑料薄膜上覆蓋2~3層棉氈保溫,同時(shí)在混凝土中部設(shè)置冷卻水管降溫;在塑料薄膜下適時(shí)補(bǔ)水,以保證水泥和膨脹劑發(fā)揮補(bǔ)償收縮作用的充分條件。
3施工中注重的問(wèn)題
3.1測(cè)溫點(diǎn)布置圖
測(cè)溫點(diǎn)布置的原則應(yīng)使不同施工區(qū)段、不同標(biāo)高處的混凝土溫升均能得到監(jiān)控。該承臺(tái)混凝土的施工方案為自北向南一次連續(xù)澆筑,混凝土的初凝時(shí)間控制在8~10 h,采用4臺(tái)混凝土泵自北向南全斷面推進(jìn),混凝土供應(yīng)量應(yīng)保證在初凝時(shí)間內(nèi),使流淌距離達(dá)15~20 m的混凝土得以振搗密實(shí)并能及時(shí)覆蓋。
該工程測(cè)溫點(diǎn)布置采用“V”型布置,在混凝土斷面上布置3~5個(gè)溫度傳感器,即2.5 m厚處為3個(gè)溫度傳感器,5 m厚處為5個(gè)溫度傳感器,保證不同施工區(qū)段、不同標(biāo)高處的混凝土溫升均可在顯示屏上得到反映,從而及時(shí)指導(dǎo)溫控工作。
3.2關(guān)于混凝土內(nèi)部的最高溫升
影響混凝土內(nèi)部最高溫升的主要因素:混凝土配合比中的水泥強(qiáng)度等級(jí)、品種和水泥用量;混凝土入模濕度;混凝土厚度;混凝土內(nèi)部冷卻系統(tǒng)效率等。
取兩個(gè)具有代表性的點(diǎn):A點(diǎn)靠承臺(tái)北側(cè)(2.5 m厚)一個(gè)點(diǎn);B點(diǎn)為核心筒底板(5 m厚)上一個(gè)點(diǎn)。澆筑該承臺(tái)北側(cè)(A點(diǎn))時(shí)的氣溫為36 ℃,混凝土入模溫度達(dá)29 ℃?;炷翝仓樞?yàn)閺谋毕蚰线B續(xù)澆筑,A點(diǎn)附近的混凝土最先完成澆筑,在較高入模溫度作用下,水泥加速水化放熱并在內(nèi)部積聚,混凝土中心最高溫度達(dá)到72.8 ℃,而5 m厚B點(diǎn)處混凝土內(nèi)部最高溫度只有72.1 ℃。這一現(xiàn)象與混凝土溫升規(guī)律相悖,究其原因在于泵送商品混凝土流動(dòng)性較大(出機(jī)坍落度在220 mm以上),承臺(tái)較厚,混凝土澆筑過(guò)程中流淌距離長(zhǎng)達(dá)15~20 m,因此在B點(diǎn)客觀上形成了分層澆筑,從而使水泥水化熱得以分層釋放,避免了溫峰迭加,使B點(diǎn)最高溫升得以降低。
3.3關(guān)于混凝土溫差控制
一般認(rèn)為,大體積混凝土裂縫防治的關(guān)鍵在于控制混凝土溫差小于25 ℃,最大不得超過(guò)30 ℃。但對(duì)于厚度和體量均較大,而且采取一次性連續(xù)澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)而言,在混凝土溫升早期階段,這一限定可適當(dāng)放寬,這樣不僅降低了施工和溫控難度,而且有利于增進(jìn)混凝土(摻活性礦物摻合料)早期強(qiáng)度,提高混凝土自身抗裂能力。
該承臺(tái)2.5 m厚A點(diǎn)處混凝土澆筑后22~34 h期間,混凝土中心與表面溫差一度達(dá)到34.4 ℃,測(cè)溫結(jié)束后檢查該處混凝土均未出現(xiàn)裂縫。主要由于在混凝土澆筑早期升溫階段強(qiáng)度較低或呈塑性狀態(tài),混凝土彈性模量很小,由變形變化引起的應(yīng)力很小,溫度應(yīng)力可忽略不計(jì)。但在混凝土降溫階段,溫差必須控制在30 ℃以內(nèi),而且降溫速率不能過(guò)快,否則很容易引發(fā)溫度收縮裂縫。該承臺(tái)2.5 m厚處降溫速率平均為1.5 ℃/d,5 m厚處降溫速率平均為1.39 ℃/d。實(shí)踐表明,養(yǎng)護(hù)溫度越高,摻用活性礦物摻合料的結(jié)構(gòu)內(nèi)部混凝土強(qiáng)度越高。因此,該承臺(tái)C40混凝土14 d強(qiáng)度應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的80%,由溫差引起的收縮
應(yīng)力遠(yuǎn)小于該齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度,所以沒(méi)有出現(xiàn)溫度裂縫。
該承臺(tái)采用摻粉煤灰和膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土,增設(shè)了水平抗裂鋼筋,從材料和構(gòu)造角度提高了混凝土抗裂能力。同時(shí)采用分層澆筑,一次連續(xù)完成6 300 m3混凝土的整體澆筑施工。在施工和養(yǎng)護(hù)期間,對(duì)全場(chǎng)混凝土進(jìn)行了溫度測(cè)控?;炷敛鹉ず?,側(cè)面平整光滑,表面未出現(xiàn)任何有害裂縫。該承臺(tái)混凝土施工實(shí)踐證明:①采用“雙摻”、補(bǔ)償收縮技術(shù)和60 d甚至90 d齡期強(qiáng)度驗(yàn)收,優(yōu)選配合,盡可能減少水泥用量,可以最大程度地降低混凝土溫升,為混凝土防裂抗裂創(chuàng)造有利條件;②增設(shè)抗裂構(gòu)造鋼筋,可有效減少混凝土表面裂縫;③混凝土施工采用分層澆筑,可延長(zhǎng)水泥水化放熱時(shí)間,減緩混凝土降溫速率,減小溫度應(yīng)力,有利于控制混凝土內(nèi)部收縮裂縫;④混凝土表面及時(shí)充分補(bǔ)水養(yǎng)護(hù)是充分發(fā)揮膨脹劑效能,防止超規(guī)范裂縫出現(xiàn)的重要條件。
關(guān)于混凝土溫差控制一般認(rèn)為,大體積混凝土裂縫防治的關(guān)鍵在于控制混凝土溫差小于25 ℃,最大不得超過(guò)30 ℃。但對(duì)于厚度和體量均較大,而且采取一次性連續(xù)澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)而言,在混凝土溫升早期階段,這一限定可適當(dāng)放寬,這樣不僅降低了施工和溫控難度,而且有利于增進(jìn)混凝土(摻活性礦物摻合料)早期強(qiáng)度,提高混凝土自身抗裂能力。
該承臺(tái)2.5 m厚A點(diǎn)處混凝土澆筑后22~34 h期間,混凝土中心與表面溫差一度達(dá)到34.4 ℃,測(cè)溫結(jié)束后檢查該處混凝土均未出現(xiàn)裂縫。主要由于在混凝土澆筑早期升溫階段強(qiáng)度較低或呈塑性狀態(tài),混凝土彈性模量很小,由變形變化引起的應(yīng)力很小,溫度應(yīng)力可忽略不計(jì)。但在混凝土降溫階段,溫差必須控制在30 ℃以內(nèi),而且降溫速率不能過(guò)快,否則很容易引發(fā)溫度收縮裂縫。該承臺(tái)2.5 m厚處降溫速率平均為1.5 ℃/d,5 m厚處降溫速率平均為1.39 ℃/d。實(shí)踐表明,養(yǎng)護(hù)溫度越高,摻用活性礦物摻合料的結(jié)構(gòu)內(nèi)部混凝土強(qiáng)度越高。因此,該承臺(tái)C40混凝土14 d強(qiáng)度應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的80%,由溫差引起的收縮應(yīng)力遠(yuǎn)小于該齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度,所以沒(méi)有出現(xiàn)溫度裂縫。
4結(jié)束語(yǔ)
該承臺(tái)采用摻粉煤灰和膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土,增設(shè)了水平抗裂鋼筋,從材料和構(gòu)造角度提高了混凝土抗裂能力。同時(shí)采用分層澆筑,一次連續(xù)完成6 300 m3混凝土的整體澆筑施工。在施工和養(yǎng)護(hù)期間,對(duì)全場(chǎng)混凝土進(jìn)行了溫度測(cè)控。混凝土拆膜后,側(cè)面平整光滑,表面未出現(xiàn)任何有害裂縫。該承臺(tái)混凝土施工實(shí)踐證明:①采用“雙摻”、補(bǔ)償收縮技術(shù)和60 d甚至90 d齡期強(qiáng)度驗(yàn)收,優(yōu)選配合,盡可能減少水泥用量,可以最大程度地降低混凝土溫升,為混凝土防裂抗裂創(chuàng)造有利條件;②增設(shè)抗裂構(gòu)造鋼筋,可有效減少混凝土表面裂縫;③混凝土施工采用分層澆筑,可延長(zhǎng)水泥水化放熱時(shí)間,減緩混凝土降溫速率,減小溫度應(yīng)力,有利于控制混凝土內(nèi)部收縮裂縫;④混凝土表面及時(shí)充分補(bǔ)水養(yǎng)護(hù)是充分發(fā)揮膨脹劑效能,防止超規(guī)范裂縫出現(xiàn)的重要條件。
參考文獻(xiàn):
Abstract: In recent years, many countries in the world on the old cement concrete pavement for a lot of restoration work, the main measure is the board in the old cement concrete pavement overlay asphalt surface, the actual project shows that if the action taken properly, the old cement concrete pavement joints or cracks in asphalt overlay easy to produce reflective cracking. From the viewpoint of fracture mechanics, can be considered mainly due to its internal cement concrete pavement cracks or joints as the original defect exists due to stress concentration due. Since the old cement concrete pavement cracks and joints can not withstand pulling (bending) stress and shear stress (or shear capacity is low), assumed the asphalt overlay where most of the pulling (bending) stress or shear stress in traffic loads and temperatures under repeated stress, asphalt overlay will produce reflective cracking. Asphalt overlay reflective cracking are mainly two models: shear cracks and open-type reflector reflective cracking. Therefore it is necessary to load and temperature load of the vehicle under the action of the asphalt overlay coupled stress analysis.
Key words: load and temperature; coupling stress; analysis
TU973+.21
瀝青加鋪層反射裂縫是在交通荷載及溫度的循環(huán)作用下引起路面材料和結(jié)構(gòu)疲勞損傷而逐漸發(fā)展形成的。瀝青加鋪層反射裂縫擴(kuò)展過(guò)程經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一個(gè)階段為起裂階段,瀝青加鋪層由舊水泥混凝土路面接縫或裂縫處存在的缺陷引起; 第二個(gè)階段為穩(wěn)定擴(kuò)展階段,瀝青加鋪層在交通荷載和溫度應(yīng)力引起的應(yīng)力集中點(diǎn)向上發(fā)展并貫穿整個(gè)瀝青加鋪層; 第三個(gè)階段為破裂階段,瀝青加鋪層經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)營(yíng),尤其是在冬季加鋪層表面開(kāi)始出現(xiàn)裂縫。反射裂縫出現(xiàn)初期對(duì)路面的使用性能影響不大,但隨著雨水或雪水的浸入,裂縫兩側(cè)的路面結(jié)構(gòu)層,特別是裂縫附近的土基含水量加大,甚至飽和,造成路面結(jié)構(gòu)的承載能力明顯降低,在大量行車荷載反復(fù)作用下,產(chǎn)生沖刷和唧泥現(xiàn)象,導(dǎo)致裂縫兩側(cè)路面面層的碎裂并出現(xiàn)較大的垂直相對(duì)位移,影響路面的使用性能,加速路面的破壞,縮短路面結(jié)構(gòu)的使用壽命。
國(guó)內(nèi)外道路工程界對(duì)防止或減緩舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫的措施仍在試驗(yàn)及探索過(guò)程中,目前采用的主要方法有以下幾種,如增加瀝青層厚度、設(shè)置碎石裂縫緩解層、在瀝青加鋪層與水泥混凝土路面板間設(shè)置土工布、土工網(wǎng)格、鋼絲網(wǎng)或改性(橡膠)瀝青混合料應(yīng)力吸收層等防裂夾層,這些措施對(duì)防止或減緩反射裂縫具有一定的效果。
舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層及土工合成材料、改性瀝青應(yīng)力吸收層或特粗粒徑瀝青碎石等防裂夾層后,與混凝土板原有接縫或裂縫形成了復(fù)雜的復(fù)合結(jié)構(gòu),對(duì)于這種結(jié)構(gòu),目前尚無(wú)成熟的研究模型及設(shè)計(jì)方法,為研究反射裂縫產(chǎn)生與發(fā)展的機(jī)理,有必要對(duì)水泥混凝土路面板上的瀝青加鋪層內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行力學(xué)分析。目前主要有三種方法:靜力平衡法、斷裂力學(xué)法和有限元法。由于斷裂力學(xué)能深刻地揭示反射裂縫產(chǎn)生的機(jī)理,因此采用斷裂力學(xué)基本原理分析瀝青加鋪層反射裂縫的萌生及擴(kuò)展原因。但由于斷裂力學(xué)求解的多為平面應(yīng)力(應(yīng)變)問(wèn)題,且各斷裂參數(shù)難以確定,對(duì)于受荷載與溫度共同作用的含夾層三維加鋪層路面結(jié)構(gòu)體,要求得一個(gè)適用的解析公式有很大的難度。而有限元方法在工程上應(yīng)用已較為廣泛,它可求解任意荷載、任意邊界條件的應(yīng)力情況。在以往分析帶路面裂縫結(jié)構(gòu)體時(shí)多采用平面應(yīng)變有限元模型,這與路面的實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)有較大差異,因此、采用更符合實(shí)際情況的三維有限元模型,對(duì)瀝青加鋪層在車輛荷載及溫度作用下的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析。通過(guò)力學(xué)分析研究反射裂縫產(chǎn)生機(jī)理,為水泥混凝土路面加鋪層設(shè)計(jì)方法提供理論依據(jù)。
一 、車輛荷載與溫度荷載共同作用下瀝青加鋪層耦合應(yīng)力分析
在實(shí)際的交通及氣候條件下,瀝青加鋪層往往處于車輛荷載與溫度荷載的共同作用之下,因此有必要對(duì)車輛荷載與溫度荷載耦合作用下的瀝青加鋪層受力狀況進(jìn)行研究。由于瀝青混合料的松弛特性跟溫度與時(shí)間有關(guān),溫度越低,作用時(shí)間越短,應(yīng)力松弛效應(yīng)就越低,而以下進(jìn)行的耦合分析所采用的溫度一般都在-10℃左右,因此,可不考慮瀝青混合料的溫度松弛特性。本文主要對(duì)車輛荷載與溫度荷載共同作用下的普通瀝青混凝土加鋪層、設(shè)置土工合成材料的瀝青加鋪層、設(shè)置特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層的瀝青加鋪層這三種典型結(jié)構(gòu)的耦合應(yīng)力進(jìn)行分析。
1.1 車輛荷載與溫度荷載共同作用下普通瀝青混凝土加鋪層耦合應(yīng)力分析
路面結(jié)構(gòu)參考溫度為0℃,瀝青加鋪層表面降溫幅度分別為-5℃、-10℃、-15℃、-20℃及-25℃,車輛荷載為100KN,分別與不同的溫度進(jìn)行耦合作用分析。主要計(jì)算參數(shù)為: 水泥混凝土路面板的厚度hc=22cm,彈性模量Ec=30000MPa; 基礎(chǔ)當(dāng)量模量E0=100MPa; 瀝青加鋪層厚度ha=10cm,瀝青混合料模量Ea為1200MPa計(jì)算。車輛荷載與溫度耦合作用下瀝青加鋪層的應(yīng)力介于車輛荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力之間,略小于溫度應(yīng)力值,說(shuō)明在耦合作用中溫度所起的作用較大。耦合應(yīng)力比溫度應(yīng)力略小的原因在于在降溫過(guò)程中,由于溫度梯度的影響,水泥混凝土路面板產(chǎn)生向上的翹曲變形,使接縫張開(kāi),而接縫附近車輛荷載的作用又部分抵消了混凝土板的翹曲變形,因此,瀝青加鋪層在車輛荷載與溫度荷載的耦合作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力σ1、σe、τmax均小于僅由溫度荷載作用的所產(chǎn)生的應(yīng)力。
1.2 車輛荷載與溫度共同作用下設(shè)置土工合成材料夾層的瀝青加鋪層耦合應(yīng)力分析
路面結(jié)構(gòu)參考溫度為0℃,瀝青加鋪層表面降溫幅度為-10℃,車輛荷載為100KN,研究不同模量的土工合成材料夾層對(duì)車輛荷載與溫度荷載共同作用下加鋪層的耦合應(yīng)力的影響,主要計(jì)算參數(shù)為為: 土工合成材料厚度設(shè)定為0.3cm,彈性模量為10MPa~5000MPa; 水泥混凝土路面板的厚度hc=22cm,彈性模量Ec=30000MPa,基礎(chǔ)當(dāng)量模量E0=100MPa; 瀝青加鋪層的厚度ha=10cm、模量Ea=1200MPa。含土工合成材料夾層的瀝青加鋪層耦合應(yīng)力比溫度應(yīng)力值略小,但比荷載應(yīng)力值要大。當(dāng)土工合成材料的模量值從10MPa增大到1000MPa時(shí),耦合作用產(chǎn)生的σ1、σe、τmax急劇減少,說(shuō)明該階段土工合成材料對(duì)減少耦合應(yīng)力所起的作用較大,而當(dāng)土工合成材料的模量值從1000MPa增大到5000MPa時(shí),曲線趨于平緩。耦合作用分析進(jìn)一步說(shuō)明了高模量的土工格柵對(duì)防止反射裂縫所起的作用要強(qiáng)于低模量的土工布。
1.3車輛荷載與溫度荷載共同作用下設(shè)置特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層的加鋪層耦合應(yīng)力分析
為比較設(shè)置不同類型裂縫緩解層的瀝青加鋪層在車輛荷載與溫度荷載共同作用下的受力狀況,分別對(duì)特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層與同等厚度的普通瀝青混凝土裂縫緩解層進(jìn)行對(duì)比分析。路面結(jié)構(gòu)參考溫度為0℃,瀝青加鋪層表面降溫-10℃,車輛荷載為100KN。計(jì)算參數(shù)為:水泥混凝土路面板的厚度hc=22cm,彈性模量Ec=30000MPa; 基礎(chǔ)當(dāng)量模量E0=100MPa; 瀝青加鋪層AC-13Ⅰ、AC-20Ⅰ的模量Ea=1200MPa,厚度分別為3cm及5cm; 特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層AM-40模量為600MPa,厚度為9cm。對(duì)比結(jié)構(gòu)普通瀝青混凝土裂縫緩解層模量為1200MPa,厚度為9cm。
在溫度荷載作用下,特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層的最大主應(yīng)力σ1、等效應(yīng)力σe及最大剪應(yīng)力τmax分別為0.589MPa、0.237MPa及0.134MPa,而在車輛荷載與溫度荷載耦合作用下,σ1、σe及τmax分別為0.536MPa、0.257MPa及0.147MPa,耦合應(yīng)力與溫度應(yīng)力值非常接近,說(shuō)明在耦合作用中,溫度荷載所起的作用是主要的(未考慮溫度應(yīng)力松弛效應(yīng))。當(dāng)取厚度同為9cm的普通瀝青混凝土代替這特粗粒徑瀝青碎石結(jié)構(gòu)層時(shí),在相同耦合荷載的作用下,最大主應(yīng)力σ1、等效應(yīng)力σe及最大剪應(yīng)力τmax分別為0.742MPa、0.340MPa及0.192MPa,后者比前者分別增大了38.4%、32.3%及30.6%,這說(shuō)明采用特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層AM-40后,其耦合應(yīng)力同樣小于同厚度的普通瀝青混凝土的應(yīng)力值。
二、 結(jié)論
(1)瀝青加鋪層最大主應(yīng)力σ1、等效應(yīng)力σe及最大剪應(yīng)力τmax隨降溫幅度的增加而基本呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)。溫度應(yīng)力還與瀝青加鋪層與舊水泥混凝土路面層間接觸條件有關(guān),當(dāng)降溫幅度較大、層間保持連續(xù)接觸時(shí),瀝青加鋪層會(huì)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力,有時(shí)甚至?xí)^(guò)車輛荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力。
(2)在車輛荷載或溫度荷載作用下,隨著瀝青加鋪層模量的增加,接縫處瀝青加鋪層σ1、σe及τmax都逐漸增大,但增加的趨勢(shì)逐漸變緩。對(duì)同一種材料的瀝青混合料而言,其模量隨溫度降低而增大,故氣溫越低,加鋪層內(nèi)的車輛荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力就越大,因此,反射裂縫多在冬季產(chǎn)生。
(3)瀝青加鋪層的厚度對(duì)車輛荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力都有較大的影響,一般來(lái)說(shuō),加鋪層越厚,其防止或延緩反射裂縫的效果就越好。在車輛荷載的作用下,加鋪層σ1、σe、τmax及接縫處的彎沉、彎沉差均隨加鋪層厚度的增加呈減小的趨勢(shì)。在溫度荷載的作用下,加鋪層的σ1、σe、τmax曲線下降速率更快,說(shuō)明增加瀝青加鋪層的厚度對(duì)減小溫度應(yīng)力的效果比減小車輛荷載應(yīng)力的效果更為明顯。
(4)在舊水泥混凝土路面與瀝青加鋪層之間設(shè)置土工合成材料夾層對(duì)減小車輛荷載應(yīng)力、溫度應(yīng)力及耦合應(yīng)力都能起到一定的效果,應(yīng)力隨土工合成材料模量的增加呈降低的趨勢(shì)。相比較而言,土工合成材料對(duì)減少加鋪層車輛荷載應(yīng)力的幅度較為有限,而它對(duì)減少加鋪層溫度應(yīng)力及耦合應(yīng)力的效果相對(duì)較好。
(5)改性瀝青應(yīng)力吸收層具有模量低、柔性強(qiáng)、不易開(kāi)裂的特點(diǎn),是減少反射裂縫的新型材料。在車輛荷載或溫度荷載的作用下,應(yīng)力吸收層及瀝青加鋪層的σ1、σe、τmax及接縫兩側(cè)彎沉差均隨加鋪層厚度的增加而逐漸減小。通過(guò)對(duì)幾種厚度瀝青加鋪層的應(yīng)力分析可知,設(shè)置應(yīng)力吸收層后,瀝青加鋪層各種應(yīng)力及彎沉差均有一定程度的降低,尤其是在加鋪層厚度較薄時(shí),效果更為明顯。通過(guò)設(shè)置與未設(shè)置改性瀝青應(yīng)力吸收層的幾種加鋪層結(jié)構(gòu)應(yīng)力對(duì)比分析可知,應(yīng)力吸收層對(duì)減少車輛荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力的效果是十分明顯的。
(6)在舊水泥混凝土路面與瀝青加鋪層之間設(shè)置AM—40特粗粒徑瀝青碎石作為裂縫緩解層,可有效地延緩反射裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展速度。通過(guò)車輛荷載、溫度荷載及耦合荷載作用下特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層與同等厚度普通瀝青混凝土應(yīng)力對(duì)比分析可知,特粗粒徑瀝青碎石加鋪層的σ1、σe及τmax比同等厚度的普通瀝青混凝土加鋪層的應(yīng)力值均有大幅度降低,說(shuō)明采用特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層AM-40后可明顯改善加鋪層結(jié)構(gòu)的受力狀況。
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引言: 目前我國(guó)建筑行業(yè)每年平均以20億平方米左右的速度發(fā)展,但另一方面,目前建筑能耗已占全社會(huì)終端能耗的27.5%。目前,我國(guó)既有的400多億平方米建筑當(dāng)中,真正達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的卻不到10%。所以,建筑節(jié)能對(duì)于促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國(guó)能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾,加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,有著舉足輕重的作用
1 建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.1 建筑節(jié)能基本理念
建筑節(jié)能的一個(gè)基本理念第一個(gè)是減少需求,建筑物減少對(duì)能源的需求。第二個(gè)就是用同樣的能耗能夠滿足更多的需求,這個(gè)是提高效率的問(wèn)題。第三充分利用自然能或者是其他一些自然資源(太陽(yáng)能、地?zé)岬龋?/p>
1.2 建筑節(jié)能新技術(shù)的主要內(nèi)容
“新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝”通常被稱之為“四新”。國(guó)家鼓勵(lì)建筑節(jié)能工程施工中采用“四新”技術(shù),對(duì)于“四新”技術(shù)要進(jìn)行技術(shù)鑒定或?qū)嵭袀浒傅却胧?,?jié)能施工中應(yīng)遵照?qǐng)?zhí)行??萍颊撐?,驗(yàn)收。
1.3 國(guó)內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
各發(fā)達(dá)國(guó)家在建筑節(jié)能方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,第一,減少建筑物的耗能量,加強(qiáng)保溫隔熱措施;第二,有效利用自然能源;第三,加強(qiáng)節(jié)能管理工作;第四,限制居住環(huán)境水平,加強(qiáng)節(jié)能道德意識(shí)。具體節(jié)能技術(shù)措施有以下幾個(gè)方面:
1)在規(guī)劃設(shè)計(jì)上有利用于節(jié)能的建筑朝向和平面形狀。限制建筑的體形系數(shù);限制建筑物的窗墻比。
2)改善外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能。衡量圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)是傳熱系數(shù),有些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)降到0.2-0.35(w/m2·k)之間,遠(yuǎn)低于我國(guó)現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。此外,發(fā)達(dá)國(guó)家都十分注重外墻及屋頂?shù)臍饷苄?,防止空氣和水蒸汽的滲透。
3)改善窗戶設(shè)計(jì),減少能耗。通常做法是采用雙層玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃等隔熱性能良好的窗玻璃。最近美國(guó)又研制出一種涂金屬薄膜的窗玻璃,夏季把大部分太陽(yáng)能和熱能反射掉,具有良好的隔熱淚盈眶性能,可以使窗的保溫性能提高一倍以上。
4)利用自然條件減少能耗,也是降低建筑能耗的方式之一。發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視這種經(jīng)濟(jì)的節(jié)能措施;在設(shè)計(jì)方面重視屋檐、窗簾、遮陽(yáng)板、挑陽(yáng)臺(tái)等構(gòu)造措施,對(duì)調(diào)節(jié)自然節(jié)省能源十分有效。
2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求
2.1 加強(qiáng)建筑節(jié)能意義的宣傳和國(guó)家及省有關(guān)文件、標(biāo)準(zhǔn)的貫徹執(zhí)行,從建筑節(jié)能立法和節(jié)能技術(shù)的研究推廣下工夫,鼓勵(lì)節(jié)能,限制建筑耗能,保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2.2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)必須依靠各專業(yè)的通力合作,使建筑科學(xué)技術(shù)各學(xué)科通力協(xié)作,相互支持、配合,創(chuàng)作既符合建筑學(xué)原理,有符合節(jié)能原則的優(yōu)秀建筑。
2.3 采用高效、經(jīng)濟(jì)的節(jié)能型建材和先進(jìn)的構(gòu)造技術(shù)??萍颊撐?,驗(yàn)收。
2.4 借鑒國(guó)外在建筑節(jié)能方面的成功經(jīng)驗(yàn)。歐美各國(guó)將隔熱保溫作為建筑節(jié)能措施中最主要的一項(xiàng),他們幾乎所有新建建筑都采用隔熱材料,并大力研究和生產(chǎn)各種性能良好的保溫材料。
2.5 盡可能利用環(huán)境能源,減少礦物能的消耗量。從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、構(gòu)造、園林綠化等方面充分合理的利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源,尋求人、建筑、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、節(jié)能之間的最佳結(jié)合,以提高建筑的整體效益。
3 門窗及幕墻工程節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
3.1 建筑門窗特點(diǎn) 門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的主要部件,具有采光、通風(fēng)、裝飾等多種功能。門窗與墻體、屋面、地面相比,其傳熱系數(shù)大,空氣交換量多,能量損失大,是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)也是薄弱環(huán)節(jié),必須加強(qiáng)綜合技術(shù)措施,提高門窗的技術(shù)性能;門窗的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)傳熱系數(shù)不大于3.0W/(m2·K);(2)夏季太陽(yáng)輻射熱透過(guò)率不大于20%;(3)南北向窗墻面積比不宜超過(guò)0.3。
3.2 節(jié)能門窗的選擇方案 為了使門窗的性能達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果,必須從門窗材料、窗型選擇、遮陽(yáng)措施等方面加以考慮。建筑門窗和建筑幕墻全周邊高性能密封技術(shù),降低空氣滲透熱損失,提高氣密、水密、隔聲、保溫、隔熱等主要物理性能。
3.3 門窗材質(zhì)選擇 我國(guó)目前常用的窗框材料有木材、塑料(PVC)、鋁合金和鋼材。木、塑材料的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于金屬材料,保溫隔熱性能優(yōu)良。但木材資源短缺,不可能大面積推廣應(yīng)用。PVC塑料具有良好的保溫、隔熱、隔聲、耐腐蝕、美觀等綜合性能,故選用PVC塑料型材為優(yōu)選。
3.4 建筑幕墻設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?yōu)化 性能方面設(shè)計(jì)有:幕墻節(jié)能、防結(jié)露設(shè)計(jì),中空玻璃設(shè)計(jì);各種優(yōu)良性能設(shè)計(jì)還包括氣密性、水密性、抗風(fēng)壓性能、隔熱保溫性能、耐沖擊(硬沖擊、軟沖擊)設(shè)計(jì)、隔音設(shè)計(jì);安全性設(shè)計(jì)包括抗7烈度防震設(shè)計(jì)、防火設(shè)計(jì)、防中空玻璃自爆設(shè)計(jì)、防雷擊和防靜電干擾設(shè)計(jì),防腐蝕設(shè)計(jì),通風(fēng)防熱應(yīng)力設(shè)計(jì)。
4 建筑節(jié)能中保溫系統(tǒng)的施工要點(diǎn)
4.1 節(jié)能墻體工程保溫系統(tǒng)的施工要點(diǎn)
4.1.1 施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照《民用建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》(DGJ32/J19-2006)及《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50400-2007)的要求進(jìn)行材料復(fù)檢,監(jiān)理單位做好見(jiàn)證工作;復(fù)檢應(yīng)涉及規(guī)范要求的全部指標(biāo),不得擅自減少。
4.1.2 應(yīng)納入隱蔽驗(yàn)收的內(nèi)容:基層及表面處理;保溫板黏結(jié)及固定;錨固件;增強(qiáng)網(wǎng)鋪設(shè);墻體熱橋部位處理;預(yù)制保溫板(墻板)板縫和構(gòu)造節(jié)點(diǎn);現(xiàn)場(chǎng)噴涂或澆注有機(jī)類保溫材料的界面;被封閉的保溫材料厚度;保溫隔熱砌塊填充墻體。
4.1.3 對(duì)于外保溫系統(tǒng)飾面層采用面磚做法時(shí)候,根據(jù)DGJ32/J19-2006第5.1.7條規(guī)定,應(yīng)按外保溫檢驗(yàn)批實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)粘結(jié)強(qiáng)度拉拔試驗(yàn)(即每實(shí)施500~1000㎡外墻外保溫做一次)。
4.1.4 外保溫材料應(yīng)全面粘貼,凡與室內(nèi)有關(guān)聯(lián)的天溝、檐溝、窗側(cè)處(即熱橋部位)均應(yīng)鋪設(shè)保溫層;如有變化應(yīng)由原設(shè)計(jì)單位出具書(shū)面變更并履行相關(guān)程序。
4.1.5 對(duì)于涂料飾面保溫砂漿系統(tǒng),抗裂砂漿總厚度宜控制在3~6mm,在陰陽(yáng)角部位和窗邊應(yīng)用加強(qiáng)網(wǎng)加強(qiáng);涂料飾面前應(yīng)采用柔性耐水膩?zhàn)?。科技論文,?yàn)收。
4.1.6 對(duì)膠粉聚苯顆粒保溫漿料現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行濕容重檢測(cè)??萍颊撐?,驗(yàn)收??萍颊撐模?yàn)收。其方法是:對(duì)現(xiàn)場(chǎng)砂漿攪拌機(jī)內(nèi)的保溫漿料抽檢取樣,用容積為1升的量筒進(jìn)行稱量,要求其在0.4kg以下。施工單位應(yīng)對(duì)膠粉聚苯顆粒保溫漿料制作同條件養(yǎng)護(hù)試塊。
4.1.7 耐堿網(wǎng)格布施工方法:在保溫層上抹抗裂砂漿,厚度控制在3mm左右(網(wǎng)格搭接處可加厚度至5mm),立即用鐵抹子將耐堿網(wǎng)格布?jí)喝肟沽焉皾{內(nèi),網(wǎng)眼砂漿飽滿度應(yīng)為100%;耐堿網(wǎng)格布搭接寬度不應(yīng)小于50mm,耐堿網(wǎng)格布的邊緣嚴(yán)禁干搭接,必須嵌在抗裂砂漿中。
4.1.8 保溫板材和基層的黏結(jié)強(qiáng)度應(yīng)做現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn);后置錨固件應(yīng)進(jìn)行錨固力現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)
4.2屋面節(jié)能工程保溫系統(tǒng)的施工要點(diǎn):
4.2.1 屋面保溫隔熱工程的施工必須在基層(結(jié)構(gòu)層)質(zhì)量驗(yàn)收合格后進(jìn)行。
4.2.2 鋪設(shè)保溫材料的基層(結(jié)構(gòu)層)施工驗(yàn)收完以后,將預(yù)制構(gòu)件的吊鉤、鐵件等進(jìn)行處理,處理點(diǎn)應(yīng)抹入水泥砂漿,經(jīng)檢查驗(yàn)收合格,方可鋪設(shè)保溫材料。
4.2.3 找坡層為粒徑在5~40mm,不含有石塊、土塊、重礦渣和末燃盡的煤塊的爐渣,鋪設(shè)時(shí)需配比均勻、分層敷設(shè),按要求壓實(shí)、表面平整,并按圖紙要求找坡。
4.2.4板狀保溫材料應(yīng)緊貼(靠)防水層,錯(cuò)縫鋪貼、鋪平墊穩(wěn)、拼縫嚴(yán)密平整、坡向正確。板狀保溫材料的保溫層厚度允許偏差為±5%,且不得大于4mm。
4.2.5 施工注意事項(xiàng):
1)板狀保溫材料運(yùn)輸、存放應(yīng)注意保護(hù),防止損壞、污染和受潮,雨季應(yīng)采取遮蓋措施,防止水浸或雨淋;2)聚苯保溫板陳化時(shí)間自然養(yǎng)護(hù)條件下,不得少于48d,60℃蒸汽養(yǎng)護(hù)不得少于7d,以防止板材收縮變形產(chǎn)生裂縫;3)保溫板上面注意加鋪鋁箔防潮層;4)嚴(yán)禁在雨天進(jìn)行保溫層施工??萍颊撐?,驗(yàn)收。
5 建筑節(jié)能工程的驗(yàn)收
5.1施工單位應(yīng)通過(guò)有關(guān)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能性能檢驗(yàn)、系統(tǒng)功能檢驗(yàn)和整個(gè)分部工程的無(wú)生產(chǎn)負(fù)荷系統(tǒng)聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)與調(diào)試和觀感質(zhì)量的檢查,按本規(guī)范要求將質(zhì)量合格的節(jié)能分部工程移交建設(shè)單位的驗(yàn)收過(guò)程。
5.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能性能檢驗(yàn)的主要項(xiàng)目應(yīng)包括:1)墻體、屋面的傳熱系數(shù)、隔熱性能;2)幕墻氣密性能;3)外窗氣密性和傳熱系數(shù);4)工程合同約定的項(xiàng)目;5)必要時(shí)可檢驗(yàn)其他項(xiàng)目。
5.3 建筑節(jié)能分部工程的質(zhì)量驗(yàn)收,應(yīng)由建設(shè)單位負(fù)責(zé),組織監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工等單位共同進(jìn)行,合格后應(yīng)及時(shí)辦理竣工驗(yàn)收手續(xù),并詳細(xì)填寫(xiě)在保修期內(nèi)建筑節(jié)能性能現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能性能檢驗(yàn)和系統(tǒng)功能檢驗(yàn)的內(nèi)容。
大體積混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要的地位,特別是工業(yè)建筑工程中應(yīng)用十分廣泛,如火力發(fā)電廠的汽機(jī)基礎(chǔ),就是一個(gè)大型的大體積混凝土特例。大體積混凝土施工的工藝要求很高,在施工過(guò)程中,如何控制大體積混凝土的溫度裂縫就是施工工藝的關(guān)鍵點(diǎn),也是大體積混凝土施工的難點(diǎn)。盡管在施工中采取各種措施,小心謹(jǐn)慎,但裂縫仍時(shí)有出現(xiàn)?;炷林辛芽p的出現(xiàn)嚴(yán)重影響到混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。從而影響到混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能及安全性能。因此在大體積混凝土施工過(guò)程中,溫度應(yīng)力及溫度的控制十分重要。
一、溫度裂縫產(chǎn)生的原因分析
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有很多種,一是由外荷載引起的,這是發(fā)生最為普遍的一種情況,二是結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫,這是由于結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)與計(jì)算假設(shè)模型的差異引起的;三是變形應(yīng)力引起的裂縫,這是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起結(jié)構(gòu)變形,當(dāng)變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。
建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中,由于結(jié)構(gòu)截面大,水泥用量多,水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用,由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。表面裂縫是由于混凝土表面和內(nèi)部的散熱條件不同,溫度外低內(nèi)高,形成了溫度梯度,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,表面拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度而引起的;通裂縫是由于大體積混凝土在強(qiáng)度發(fā)展到一定程度,混凝土逐漸降溫,這個(gè)降溫差引起的變形加上混凝土失水引起的體積收縮變形,受到地基和其他結(jié)構(gòu)邊界條件的約束時(shí)引起的拉應(yīng)力,超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)所可能產(chǎn)生的貫通整個(gè)截面的裂縫。這兩種裂縫不同程度上,都屬有害裂縫。因此,掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律及溫度控制對(duì)于進(jìn)行大體積混凝土施工極為重要。
二、溫度應(yīng)力的分析
(一)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程
溫度應(yīng)力的形成可分為以下三個(gè)階段:
早期:自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天。這個(gè)階段有兩個(gè)特征,一是水泥放出大量水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。
中期:自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止,這個(gè)時(shí)期中,溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。
晚期:混凝土完全冷卻以后的服役時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相疊加。
(二)溫度應(yīng)力引起的原因
對(duì)于邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu),如果內(nèi)部溫度是非線性分布的,由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。因?yàn)榇篌w積混凝土結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大,混凝土冷卻時(shí)表面溫度低,內(nèi)部溫度高,在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力,在中間過(guò)程出現(xiàn)壓應(yīng)力,這種應(yīng)力成為自身應(yīng)力。
結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應(yīng)力,此時(shí)的應(yīng)力稱為約束應(yīng)力。
這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。溫度應(yīng)力的分布及大小是比較復(fù)雜的,在大多數(shù)情況下,需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算。混凝土的徐變使溫度應(yīng)力有相當(dāng)大的松弛,所以分析計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí),還必須考慮徐變的影響。
三、溫度裂縫控制措施
為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度、改善約束條件等方面全面考慮,結(jié)合實(shí)際采取相應(yīng)措施。
(一)降低水泥水化熱和變形
1.選用低水化熱的水泥品種配制混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥等。
2.充分利用混凝土的后期強(qiáng)度,減少每立方米混凝土中水泥用量。
3.使用粗骨料,盡量選用粒徑較大、級(jí)配良好的粗細(xì)骨料;控制砂石含泥量。
4.在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管,能入循環(huán)冷卻水,強(qiáng)制降低混凝土水化熱溫度。
5.允許設(shè)置后澆縫時(shí),合理地設(shè)置后澆縫。大體積混凝土平面尺寸過(guò)大時(shí),可以適當(dāng)設(shè)置后澆縫,以減小外應(yīng)力和溫度應(yīng)力;同時(shí)也有利于散熱,降低混凝土的內(nèi)部溫度。
(二)降低混凝土溫度差
選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土,盡量避開(kāi)炎熱天氣澆筑混凝土。夏季可采用低溫水或冰水?dāng)嚢杌炷?,可?duì)骨料噴冷水霧或冷氣進(jìn)行預(yù)冷,或?qū)橇线M(jìn)行覆蓋或設(shè)置遮陽(yáng)裝置避免日光直曬,以降低混凝土拌合物的入模溫度。
(三)加強(qiáng)施工中的溫度控制
1.在混凝土澆筑之后,做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù),緩緩降溫,充分發(fā)揮徐變特性,減低溫度應(yīng)力,夏季應(yīng)注意避免曝曬,注意保濕,冬期應(yīng)采取措施保溫覆蓋,以免發(fā)生急劇的溫度梯度發(fā)生。
2.采取長(zhǎng)時(shí)間“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。
3.加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理,采取信息化控制,隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化,內(nèi)外溫差控制在25度以內(nèi),基面溫差和基底面溫差均控制在20度以內(nèi),及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施,使混凝土的溫度梯度和濕度不至過(guò)大,以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。
(四)提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度
1.選擇良好級(jí)配的粗骨料,嚴(yán)格控制其含泥量,加強(qiáng)混凝土的振搗,提高混凝土密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度,減小收縮變形,保證施工質(zhì)量。
2.采取二次投料法,二次振搗法,澆筑后及時(shí)排除表面積水,加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。
(五)外加劑的使用
使用外加劑也是控制溫度裂縫的重要措施之一,許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能,外加劑的正確合理使用,比單純地靠改善外部條件,可能會(huì)更加簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)。
1.水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。
2.水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來(lái)補(bǔ)充。
3.減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少沉縮變形。提高水泥漿與骨料的黏結(jié)力,提高的混凝土抗裂性能。
4.混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效地提高混凝土抗拉強(qiáng)度,大幅提高混凝土的抗裂性能。
5.摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮。
6.摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng),在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上,避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。
7.摻外加劑混凝土和易性好,表面易抹平,形成微膜,減少水分蒸發(fā),減少干燥收縮。
四、結(jié)語(yǔ)
以上對(duì)大體積混凝土的施工溫度裂縫的產(chǎn)生及控制進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討,總之,大體積混凝土溫度裂縫問(wèn)題是可以通過(guò)規(guī)范施工得到控制的,在施工過(guò)程中,必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照相關(guān)的要求進(jìn)行操作,同時(shí)在施工實(shí)踐中要善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷更新施工工藝,不斷提高施工技術(shù)水平,結(jié)合多種預(yù)防處理措施,大體積混凝土的溫度裂縫是完全可以避免的。
參考文獻(xiàn)