水泥混凝土和異性的影響因素及提高措施

【專家解說】：根據(jù)學(xué)校安排我于xxxx年xx月xx日到武漢第xx建筑公司武漢xxx項(xiàng)目部進(jìn) 行建筑施工實(shí)習(xí)，這是一個(gè)讓我了解施工現(xiàn)場(chǎng)的好機(jī)會(huì)，讓我更深一步的了解 理論與實(shí)際的差別。 一:工程簡(jiǎn)介 本工程是武漢市xxxx國企投資公司開發(fā)的公寓樓，承建單位是武 漢第xxx建筑公司，分別是五號(hào)和六號(hào)樓，及高爾夫球健身樓，地基由xxx第四 樁基公司承建。由北京xxxx設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，柱子為異性 柱。面積為13000平方米，由3棟樓組成的商住樓，現(xiàn)澆鋼筋混泥土六層框剪結(jié) 構(gòu)。 二實(shí)習(xí)內(nèi)容 1:木工 1)模板的種類及制作方法; 2)各種結(jié)構(gòu)模板安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn); 3)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn); 4)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板拆除的時(shí)間和順序; 5)模板拆除的注意事項(xiàng); 6)模板的清理，堆放和維修的方法及要求; 2:鋼筋工 1)鋼筋的種類及外形特征; 2)鋼筋的焊接方法及質(zhì)量要求; 3)鋼筋冷加工的方法及工藝; 4)鋼筋的綁扎的方法及質(zhì)量要求; 5)鋼筋綁扎的搭接長度要求; 6)各種構(gòu)件保護(hù)層厚度的控制方法; 7)掌握隱蔽工程記錄方法及主要內(nèi)容; 3:混泥土工 1)攪拌機(jī)的種類，規(guī)格，拌和的原理; 2)震動(dòng)器的種類，適用范圍; 3)施工配合比的換算及標(biāo)志牌的內(nèi)容; 4)施工縫的留設(shè)及其處理方法; 5)混泥土的養(yǎng)護(hù)方法及要求; 6)混泥土表面缺陷產(chǎn)生原因及預(yù)防處理方法; 7)混泥土工程的質(zhì)量檢查內(nèi)容; 三收獲與體會(huì) 首先說實(shí)習(xí)對(duì)我來說是個(gè)既熟悉又陌生的字眼，因?yàn)槲沂畮啄甑膶W(xué)生生涯也經(jīng)歷過很多的實(shí)習(xí)，但這次卻又是那么的與眾不同。他將全面檢驗(yàn)我各方面的能力:學(xué)習(xí)、生活、心理、身體、思想等等。就像是一塊試金石，檢驗(yàn)我能否將所學(xué)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去。關(guān)系到我將來能否順利的立足于這個(gè)充滿挑戰(zhàn)的社會(huì)，也是我建立信心的關(guān)鍵所在，所以，我對(duì)它的投入也是百分之百的!緊張的一個(gè)月的實(shí)習(xí)生活結(jié)束了，在這一個(gè)多月里我還是有不少的收獲。實(shí)習(xí)結(jié)束后有必要好好總結(jié)一下。首先，通過一個(gè)多月的實(shí)習(xí)，通過實(shí)踐，使我學(xué)到了很多實(shí)踐知識(shí)。所謂實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，通過旁站，使我近距離的觀察了整個(gè)房屋的建造過程，學(xué)到了很多很適用的具體的施工知識(shí)，這些知識(shí)往往是我在學(xué)校很少接觸，很少注意的，但又是十分重要基礎(chǔ)的知識(shí)。 比如說混泥土的裂縫原因及處里這是一個(gè)很復(fù)雜的問題，那我就說說我的見解吧: 1 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，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格(如堿骨料反應(yīng))，模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。 混凝土硬化期間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)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。 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)×104， 長期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，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運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(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。 2 溫度應(yīng)力的分析 根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個(gè)階段: (1)早期:自澆筑混凝土開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，二是混凝上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。 (2)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。 (3)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。 根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類: (1)自生應(yīng)力:邊界上沒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，橋梁墩身，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。 (2)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。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。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。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)大的松馳，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，必須考慮徐變的影響，具體計(jì)算這里就不再 細(xì)述。 3 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。 控制溫度的措施如下: (1)采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量; (2)拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度; (3)熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱; (4)在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫; (5)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)生急劇的溫度梯度; (6)施工中長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; 改善約束條件的措施是: (1)合理地分縫分塊; (2)避免基礎(chǔ)過大起伏; (3)合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露; 此外，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)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。 在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。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。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高，此時(shí)拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，再加上混泥土干縮，表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn)，但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(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)間及溫度無關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍，當(dāng)內(nèi)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開裂時(shí)，鋼筋的應(yīng)力將不超過100~200kg/cm2..因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細(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。 為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑，筆者在實(shí)踐中總結(jié)出其主要作用為: (1)混凝土中存在大量毛細(xì)孔道，水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力，但會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低。這個(gè)表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認(rèn)。 (2)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%。 (3)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補(bǔ)充。 (4)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。 (5)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。 (6)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。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。 (7)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。 (8)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，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。 (9)摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發(fā)，減少干燥收縮. 許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們?cè)诠こ虒?shí)踐中應(yīng)多進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)對(duì)比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會(huì)更加簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)