扭王字块斜面气泡分析

减少扭王字块斜面气泡的施工改进措施减少扭王字块斜面气泡的施工改进措施一、施工中出现的问题在扭王字块预制施工过程中，气泡问题一直是困扰我们的一个难题。项目部通过分析混凝土表面气泡的成因，从配合比、原材料、混凝土搅拌、振捣时间、模板等很多方面进行严格控制，基本消除了扭王字块立面的气泡，但斜面气泡一直难以消除。二、问题产生的原因分析气泡产生部位均为构件斜表面，此处气泡产生的原因主要是因为扭王字块自身的外形造成的。施工过程中，振捣棒只能垂直深入混凝土中进行振捣作业，无法呈水平状态伸入扭王字块杆件中进行振捣，气泡均聚集于斜面部位不能被振捣棒引出，造成外观缺陷。三、解决办法振捣棒进行改进：在振捣棒端头焊接一螺母，并在螺母上系一根铁丝或绳子。改进后工作方法：施工时，振捣手一手持振捣棒，另一只手拉住铁丝或绳子，在振捣扭王字块斜面部位时，将铁丝向上拉紧，使振捣棒呈水平状态，伸入杆件中进行振捣，并带出气泡、密实混凝土。四、改进后的效果经改进后，扭王字块外观质量得到很大提升，基本消除了扭王字块斜面大气泡产生，施工中减少了振捣施工时间，此外气泡的消除还减少了人工进行表面缺陷修补这道工序，大大节省了人力，节约了成本。大体积混凝土开裂原因2010-10-1416:13来源于网络【大中小】【打印】【我要纠错】一、裂缝产生的原因（一）水泥水化热。水泥水化反应是放热过程，每克水泥放出热量约356～461J，该热量聚集在厚大结构内部不易失散。水泥水化热引起的温升一般达到20～30℃，有时更高。在常温条件下水泥在3天内放出热量是总水化热的一半左右，使得混凝土内部升温。在浇灌后3～5天内，内部温度的上升使混凝土表里形成很大温差，降温时，内部对外部的收缩形成约束，其表面将产生很大的拉应力。当混凝土的初期抗拉强度不足以抵抗内约束拉应力时，表面将会出现裂缝。（二）干燥收缩。混凝土拌合水中有80%的自由水要蒸发，自由水的逸散一般不引起收缩，但混凝土过于干燥而形成吸附水脱水时，其伴生的干缩却是不容忽视的。厚大结构的表面干燥收缩快，中心干燥收缩慢，表面的干缩受到中心部的约束，将在表面产生拉应力，这往往也会促使裂缝产生。（三）外部约束条件。各种结构在变形过程中往往会受到某种外部约束而产生附加的外约束力。当大体积混凝土基础浇灌在坚硬地基或厚大的老混凝土垫层上时，如未采取隔离层等放松约束的措施，在混凝土上冷却收缩时，基础受地基约束，将会在混凝土内部引起很大的拉应力，造成降温收缩裂缝（外约束裂缝）。这种裂缝常在混凝土浇筑2～3个月或更长时间后出现，裂缝较深，有时是贯穿性的，这会对工程造成相当大的危害。（四）外界气温。外界气温愈高，混凝土的浇灌温度也愈高，这对控制温升是有利的。而外界气温剧降，则会大大增加混凝土表面与内部的温度梯度，这样就会产生不利因素。总之，气温的剧变将会危害大体积混凝土的质量。二、控制裂缝的措施预防温度裂缝，可从控制温度、改进设计和施工操作工艺、改善混凝土性能、减少约束条件等方面着手，一般，控制裂缝的方法及措施有：（一）从设计方面入手，大体积混凝土的施工配合比设计尽量利用混凝土60天或90天的后期强度，以满足减少水泥用量的要求，但还需要考虑到满足施工荷载的要求。（二）尽量选用低热或中热水泥配制混凝土或掺用粉煤灰，降低用灰量，以减少水化热。选用良好级配的骨料，严格控制砂、石含泥量，加强振捣，保证混凝土的物理力学性能。大体积混凝土中一般应掺用缓凝型减水剂，如木钙粉等。这些措施都能一定程度上减少因温差原因造成的开裂。（三）混凝土上浇灌必须严格按热工计算要求进行。事先应预测混凝土的浇灌温度Ta和水化热温度Tb，Ta+Tb即为混凝土的最高绝热温度。要控制该最高温度与表面温度之间的差值以及表面温度与外界气温的差值均在25℃之内。为此，炎热天气浇灌混凝土宜降低浇灌温度，可采取掺冰水搅拌等措施；寒冷天气浇灌混凝土以不遭冻为度。混凝土的拆模时间或撤除保温时间应考虑气温环境等情况，确保两个温差和湿度符合要求。（四）对大体积混凝土采取分层浇灌，分层厚度一般为80cm～100cm，这样可加速散热减少混凝土硬化中的水化热，降低内外温差，避免温差应力引起的裂缝。为了解决分层浇灌施工缝的问题，可以在底板的中间放置钢筋网片，此层钢筋既可保证分层浇灌时两层混凝土之间的有机结合，又能抵抗混凝土本身的收缩应力，这对于厚基础底板来说是必不可少的。（五）保证新浇灌混凝土有适宜的硬化条件，防止因早期干缩而产生裂缝。浇筑完毕后要及时覆盖，并蓄水养护，保持表面经常湿润，但应注意水养护时表面与内部温差不得超过25℃，否则，必须覆盖塑料薄膜和保温材料，以起到既保水又保温的效果。（六）在岩基或厚大混凝土垫层上浇灌大体积混凝土时，可在基底上浇热沥青胶并撒铺一层砂子或铺两层油毡，以消除或减少约束作用。（七）混凝土强度等级不宜做得过高。1.0m厚度以上的底板混凝土，其强度等级做到C30～C35级以下。当底板厚度超过1.5m抗冲切强度仍不能满足时，宜考虑用高箍筋及局部加承台的方法解决。三、结论裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，在大体积混凝土构件中尤为明显，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此要对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。改善约束条件的措施是：（1）合理地分区分块。（2）避免基础过大起伏。（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别主注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力叠加，再加上混凝土干缩，表面拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险。但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一些轻型保温材料，如泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低，只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土的线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2，因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难，但加筋后结构内的裂缝一般就变的数目多、间距小、宽度与深度较小了。为了保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：（1）混凝土中存在大量的毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%.（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。（4）掺加减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。（5）外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性功能，我们在工程实践中应多进性这方面的研究，比单纯改善外部条件，可能会更加简洁、经济。四、混凝土的早期养护实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，寒冷地区的温度骤降也是容易形成裂缝的。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要；从温度应力观点出发，现场保温应达到下述要求：（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。（2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土的使用期的稳定温度。（3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应该切实重视起来。五、结束语以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践的初步探讨，虽然现在对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。通过近几年来的现场实践，及查阅相关的技术资料，对混凝土裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行简要的阐述。一、裂缝产生的原因分析混凝土中产生的裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，原材料不合格（如碱骨料反映），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热化热，内部温度不段上升，在表面引起拉应力，后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能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，也往往导致裂缝。混凝土是一中脆性材料，拉抗强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形也只有（0.6~1.0）×104，长期加荷时的极限拉伸变形也只有（1.2~2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇注过程中的离析现象，在同一块混凝土中其拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力只要是由钢筋来承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构出现了拉应力，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，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。二、温度应力的分析温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段有两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土上弹性模量的急剧变化，由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中。温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。根据温度应力引起的原因可分为两类：（1）自生能力：没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面的温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。（2）约束能力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而一起的应力，如箱梁顶板混凝土和护拦混凝土；这两种温度应力往往和混凝土上的干缩所引起的应力共同作用；想要根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算，混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具有计算这里就不在细述。三、温度的控制和防止裂