夏季施工混凝土早期裂缝的形成原因

夏季施工混凝土早期裂缝的形成原因1研究目的和意义混凝土裂缝缺陷中最为明显的当属早期裂缝问题，因为一旦混凝土出现有害裂缝，将会使腐蚀介质更容易到达钢筋表面，导致钢筋锈蚀、体积增大，导致裂缝扩展，裂缝扩展又进一步加剧腐蚀介质的入侵，形成恶性循环，最终导致结构的破坏。因此要使混凝土的耐久性得到提高，必须首先对混凝土的裂缝加以控制。2夏季施工混凝土早期裂缝形成原因混凝土浇筑后72小时是混凝土强度和应力发展的重要时段，在这一时段，强度还没有完全形成，其表面往往在开始养护之前就产生裂缝了。特别是夏季施工的具有较大水平表面的混凝土，产生早期裂缝现象更为突出。本文根据混凝土夏季施工的特点及性状，从以下几方面分析其产生的原因。2.1结构设计方面结构设计缺陷引起的混凝土裂缝，主要有以下几种：(1)为了满足使用的需要，结构需要留槽、开孔，因结构设计不当导致断面应变力集中，出现结构裂缝。(2)因设计不当，导致构件预应力偏大或构件偏心问题，从而造成了构件的裂缝。(3)设计中构件钢筋间距大，配筋率少引起构件裂缝。(4)设计中没有充分考虑到构件的收缩变形，造成构件的裂缝。(5)设计中水泥标号使用不当，导致水泥用量偏大，引起收缩裂缝(6)各种结构缝设置不当导致混凝土开裂。2.2原材料方面(1)粗、细集料含泥量过大，水灰比偏大，集料颗粒级配不佳，导致混凝土离析、泌水、保水性不良，并引发混凝土收缩值过大的问题(2)原材料中当集料的针片含量过大，用灰量偏高，均会导致混凝土收缩量过大的问题。(3)因混凝土外加剂和掺合料的掺量问题或所选择类型不当，均会导致混凝土收缩量过大的问题。(4)各类水泥品种的收缩值有着一定的差别，例如硅酸盐水泥的收缩值就偏大，若施工中水泥品种选择不当，可能会造成混凝土收缩量过大的问题。(5)当水泥等级越高时，其细度越细，当混凝土设计强度等级越高时，混凝土的脆性也越高。如因原材料选择时水泥等级和混凝土强度等级选择不当，就容易造成混凝土开裂。2.3施工工艺方面(1)混凝土拌合物在搅拌、运输、浇筑、振捣时不均匀，容易造成分层、离析、泌水等而导致裂缝的生成。(2)养护问题。混凝土养护，尤其是早期的养护质量和混凝土裂缝形成有着直接的关系。如养护早期时，混凝土表面过于干燥或者混凝土内外温度差异过大，都容易导致裂缝的生成。(3)因拆模过早导致混凝土强度不足，因模板的刚度不足，或者支撑的地基下沉过大，都容易引起裂缝。(4)施工接搓处理不当，形成夹渣或接搓处连接薄弱，造成界面开裂。(5)混水结构抹面层施工不良引起的表层裂缝。(6)未控制好拌合物入模温度，水化热积累造成内外温差，涨缩不均而形成温度裂缝。2.4混凝土配合比设计方面(1)水灰比越大，收缩越大，越容易开裂。(2)砂率越高，体积稳定性越差，混凝土收缩大，容易开裂。(3)设计中水泥等级或品种选用不当。(4)配合比设计时用水量过高或者水泥用量过大，都容易导致混凝土的坍落大过大，并容易形成裂缝。(5)混凝土膨胀剂掺量选择不当。3混凝土早期裂缝预防措施针对混凝土早期裂缝产生的原因，预防措施应从以下方面着手。3.1设计方面(1)建筑平面选型时，应力求结构简单。这是由于结构复杂的建筑相较结构简单的建筑物，容易形成额外的扭曲应力，并导致混凝土裂缝的形成。(2)设计时，应尽可能的避免因结构断面尺寸变化所产生的应力集中问题，如造型需要必须改变结构断面尺寸时，则应考虑采取加强措施。(3)当建筑长高比越大时，建筑物整体刚度就会越小，容易因不均匀沉降会导致裂缝。因此，在设计时应严格控制建筑物的长高比值。(4)适当加强基础的强度和刚度。(5)沉降缝的设置，有利于控制裂缝的产生，要求在合理位置设置沉降缝。(6)积极采用补偿收缩混凝土技术。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂。(7)重视对构造钢筋的认识。对构造柱及圈梁的设置，有利于增强建筑物的整体性和结构刚度，有利于避免裂缝的生成。3.2材料选用方面(1)水泥的选用：应根据工程实际，选用适宜的水泥品种，要求水泥应强度高、收缩性小、水化热低和耐磨性强。(2)粗、细集料的选用：粗集料应选用级配性好、孔隙率小、粘土含量合格的产品;细集料则应选用颗粒粗、孔隙小、泥土和杂质的含量偏低的中粗砂。(4)外加剂的选用：在混凝土配制时可适量添加减水剂、膨胀剂等外加剂，以降低混凝土配置时温度的峰值，延迟水化热的释放速度，并可改善混凝土的工作性能。(5)掺合料的选用：可选用粉煤灰等掺和料，以实现降低混凝土水化热、改善工作性能以及减少水泥用量的目的。3.3施工工艺方面(1)在混凝土浇筑时应保证连贯性，并尽量避免出现混凝土离析的问题。(2)应做好混凝土的养护工作，尤其是早期养护以防止裂缝的生成。在养护过程中可采用草帘、土工布对混凝土构件进行遮盖，并经常性洒水保持其表面的湿润。(3)做好地基工程的检查工作与验收工作，基坑开挖时，要注意不扰动其原状结构。(4)避免在恶劣环境下进行混凝土施工。如高温、雨天、大风等。(5)地下结构混凝土，不宜长时间暴露，应尽早进行回填。(6)应保证模板具有足够的强度和刚度，并尽量避免因施工荷载导致的模板破裂或模板变形。(7)模板的设计构造应当科学合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土开裂。(8)加强对拆模时间的控制，施工中应留置一定数量的拆模试块对混凝土实际强度进行确定，以避免拆模时间的过早或过晚。(9)夏季施工时，应尤其注意混凝土的入仓温度，采用低温入模、低温养护。3.4混凝土配合比设计方面(1)宜选用颗粒级配良好的砂、石等原材料，其它指标应符合规范要求。(2)在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率。(3)宜采用引气剂或引气减水剂。(4)在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度。(5)配合比设计应科学合理，并尽量降低单位用水量与水泥的用量，以提高混凝土构件的抗裂性能。4混凝土早期裂缝的处理方法裂缝修补除以恢复混凝土的防水性和耐久性为主要目的外，也应考虑结构安全和美观角度。裂缝主要处理方法如下：(1)表面覆盖修补法。表面覆盖修补法主要适用于宽度较小、裂缝较窄的混凝土裂缝，通过在混凝土表面涂刷防腐材料、粘贴玻璃纤维布，在裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥等，以实现对混凝土构件表面美观的恢复，并提高构件的耐久性与抗裂性。该方法的主要缺点是修补工作无法深入裂缝内部。(2)灌浆法。灌浆法又称注入法，是采用各种黏度较小的黏合剂及密封剂浆液灌入裂缝内部，达到恢复混凝土结构整体性、耐久性和防水的目的，适用于宽度大于0.2mm、深度较深、有防渗要求或对结构整体性有影响的混凝土裂缝的修补，利用压力设备将胶凝材料添加进入混凝土裂缝中，并使胶凝材料在裂缝内硬化，从而达到加固和封堵的作用。(3)嵌缝封堵法。嵌缝法又称填充法或凿槽法，是沿裂缝将混凝土凿成U形或V形槽，然后嵌填各种修补材料，以达到恢复防水性和耐久性以及部分恢复结构整体性的目的，适用于宽度大于0.5mm的裂缝及钢筋锈蚀所产生的裂缝。嵌缝法是裂缝封堵中常用的一种方法，填充所用的材料视修补目的而定，常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆等，塑性材料为塑性油膏、丁基橡胶、聚氯乙烯胶泥等。5结论与展望

本文主要探讨的是混凝土的早龄期性状，由于未对混凝土进行长期的观测，因此未能探讨早龄期的性状对混凝土长期性能所造成的影响。随着混凝土趋于高性能化，新的材料不断出现，许多新问题或一直被忽视的现象亟待解决与研究，尤其是涉及混凝土早期性能方面的。因此新的测试方法与新的评估模式都有待建立。安全生产管理体系及保证措施为认真贯彻执行“预防为主，安全第一”的方针，控制和减少伤亡事故。根据公司下达给项目部的安全生产目标管理责任状中的要求和结合本工程的实际情况，今项目部把公司的安全生产管理目标分解到各班组，实行层层分解，将安全生产责任落实到每个班组及每个人。现决定对钢筋班组下达安全生产目标管理责任书，实行安全生产目标管理。一、目标任务：1、杜绝和坚决消灭重大伤亡、重大设备毁损、火灾等事故。负轻伤月频率控制在1‰以内，负轻伤年频率控制在12‰以内。2、班组应建立安全值日制，班组长为兼职的安全员，负责班组日常安全生产管理工作。3、按新部颁标准和公司、上级有关安全文件精神的要求，班组要积极开展各种形式的安全活动，创建文明安全工地。二、主要措施：1、提高认识，要使每个职工牢固树立安全第一的思想，及时对生产过程中存在的安全隐患进行排除。2、明确职责，抓好安全生产责任制落实工作，将安全责任落实到每个岗位、每个职工，切实地抓好本班组安全生产目标管理责任书的落实工作。3、要严格执行本工种的安全技术操作规程，按照安全技术交底内容进行施工，特别是在高处临边作业一定要有安全防护措施，必要时系上安全带作业。三、考核要求：1、班组长（即兼职安全员）要经常研究和解决安全生产中的实际问题，保证安全生产责任制的落实。2、班组应定期对安全生产目标管理责任制的执行情况进行自查自纠，并落实到每个职工，要防止形式主义和做表面文章。3、项目部会对本责任书的执行情况每半月组织考评一次。好的给予表彰和奖励，差的给予通报批评直至经济制裁。因责任制没有认真落实造成安全事故的，要按照有关规定追究责任。我单位严格按照《公路工程平安工地标准》进行安全文明施工，建立安全制度，落实安全生产责任制，施工现场劳动用工管理，安全隐患排查，驻地建设，施工作业安全防护等完全按照天津市公路工程平安工地标准执行。第一节、安全生产管理体系设置专职或兼职的安全员，建立一支业务熟、素质高、技术精的安全生产监督检查队伍，建立“专管成线、群管成网”的专兼职相结合的安全保障体系。第二节、安全管理职责1、项目经理安全管理职责项目经理对承包工程项目的安全生产负全面领导责任：认真贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度，结合项目特点提出有针对性的安全管理要求，严格履行安全考核指标和安全生产奖惩办法；认真落实安全技术管理的各项措施，严格执行安全技术审批制度、施工安全交底制度和设施、设备交接验收使用制度；领导组织安全生产检查，对存在问题落实解决；发生事故保护好现场，及时总结，接受教训。2、项目总工安全管理职责对本项目安全生产的技术方面负全面责任，贯彻执行国家安全生产法规和各项安全技术标准规范。在组织编制施工方案时，指出安全技术设施的设计和安装，监督检查施工方案中安全技术措施的落实情况。参加定期和专业安全检查，对查出问题从技术上进行分析，提出改进措施。组织安全技术交底工作，从技术方面指导和支持项目专职安全员的工作。组织安全防护设施的交底与验收，履行验收手续。3、生产经理安全管理职责生产经理协助项目经理进行项目安全管理，布置安全措施，落实安全处理方案和奖惩措施。项目经理不在位时，安全总监代行其安全管理职责。总工从工程技术上对安全管理进行把关，提出主导性意见，并组织技术质量部门对相关的重大安全专项方案进行攻关。副经理从现场具体施工中控制安全，严格按照总工组织编制的专项方案实施安全生产。4、安全负责人管理职责认真传达贯彻落实上级及项目经理有关安全工作的决定、文件指示、会议精神，定期具体组织职工进行安全教育，定期具体组织安全检查，组织召开安全例会，分析并向工地领导小组报告安全生产形势，具体组织开展安全劳动竞赛活动，大力推广安全生产的先进经验，对存在的安全隐患及时提出整改措施，落实到人，并进行限期整改后的复查，组织开展安全文明标准化工地建设活动，建立各项安全管理台帐。发生事故保护好现场，写事故报告。负责组织编写事故救援预案、事故调查、抢险预案。5、专职安全员职责对所管辖施工段的施工安全负直接责任。对施工队工人进行安全教育，对辖区的施工队的施工安全进行检测并有记录，负责监督施工队及班组的安全状况，对违反安全操作规定的行为进行制止，并向安全管理工程师及项目部报告。参加编写安全事故救援预案、事故调查、抢险预案，及时提出安全工作中存在的问题，提出防范措施。负责对施工过程中的安全设施进行检查，对检查不合格的工序有权勒令停工，报告安全工程师及项目经理部并提出处理意见和整改措施。6、兼职安全员职责项目部全体人员一岗双责，皆为安全员，对所在岗位的安全负责，具体落实各项安全措施，施工现场有权进行任何关乎安全的检查以及制止任何违反安全操作规定的行为，发现安全隐患及时采取措施并上报安全部门。第三节、安全保证措施1、安全管理制度根据安全生产管理办法，结合本项目特点，制定具有针对性的各项安全管理制度如下。1.1安全方案审批制度项目开工前，由项目经理部根据现有的安全施工政策、法令和规章制度，结合工程项目特点编制实施性安全生产方案，对技术复杂、施工危险性大的施工项目，编制专项安全方案，安全施工方案经项目总工审核后，由驻地监理工程师审批执行。1.2安全岗位责任制建立各级安全岗位责任制，实行一岗双责，全员皆为安全管理人员，逐级签订安全生产承包责任状，明确分工，责任到人。1.3安全技术交底制度分项工程开工前，编制详细的安全施工方案和技术措施，逐级进行交底，下达安全作业指导书，对施工人员进行安全教育和安全作业交底。1.4安全检查制度严格安全监督，建立和完善定期安全检查制度。按照定期检查、突击检查和特殊检查相结合的安全检查形式，查思想、查管理、查制度、查现场、查隐患、查事故处理等。定期召开安全例会，会后检查落实情况。1.5安全预案制度针对各安全管理环节和事故易发点，制定相应的突发事件处理预案，作到有备无患。1.6安全培训制度为加强觅施工现场的安全管理，强化全员安全教育和培训，不断提高全员安全生产意识和操作技能，规范安全行为，有效防范各类事故发生，实现安全生产管理目标，特制定安全教育培训制度。（1）根据项目的工程特点，施工进展、季节变化情况，实时制定《安全教育培训计划》；（2）实时开展全体员工的安全教育培训工作，认真组织职工学习有关安全管理方面的法律、法规、规范、标准等，采用典型经验、事故案例和事故应急救援预案等内容做好安全教育工作；（3）对进场及新上岗的工人必须进行安全教育，包括岗前及班组教育。岗前教育内容有：国家相关安全生产法律、法规；施工前的工程概况及说明；通用安全技术规程；劳动卫生基本知识；不同季节施工和自然灾害的防范措施；施工现场安全用电规定；施工现场安全生产管理规定；从业人员的权利和义务；事故应急救援预案和事故案例等。班组教育包括劳动卫生状况和现场管理规章制度，重大危险源及危险因素，预防事故发生和职业病的措施，杜绝“三违”行为，班组“三工”讲评制度，岗位安全操作规程和操作技能、岗位交接班制度，劳动防护用品的性能及正确使用方法等；（4）加强特殊作业人员的安全教育培训，做到持证上岗，杜绝违章作业；（5）结合施工现场情况，制作、悬挂标语标牌，大张旗鼓地宣传安全生产法律、法规知识，积极开展全国“安全生产月”活动，营造良好的施工氛围，确保安全生产有序地顺利进行。2、安全保证措施施工贯彻落实中华人民共和国住房和城乡建设部《关于进一步加强本市公路工程建设安全监管工作意见的通知》和《天津市交通路政行业安全生产监督管理办法》等有关规定。2.1施工用电安全技术措施（1）临时用电的档案管理1）单独编制施工现场用电施工组织设计及相关的审批手续。2）技术交底资料：包括电气工程技术人员向安装，维修临时用电工程的电工和各总设备的用电人员分别进行的交底的文字内容，交底内容必须有针对性和完整性，并有交底双方的签名及日期。3）安全验收和检查资料：包括临时用电工程的验收表，电器设备的调试，测试和检验资料。4）电工维修记录：应注明日期，部位，维修内容，技术措施，处理结果。（2）临时用电的人员管理1）现场电工必须经过培训，经有关部门考核合格后，方能上岗。现场电工的等级应同工程的难易程度和技术复杂性相适应。安装，维修和拆除临时用电工程，必须由现场电工完成。2）对各类用电人员的要求掌握安全用电的基本知识和所用设备的性能。使用设备前必须按规定穿戴和设备相应的劳动保护用品，检查安全装置和防护设施是否完好，严禁设备带病运转。停用的设备必须拉闸断电锁好开关箱。负责保护所用的开关箱，负载线和保护零线，发现问题及时报告解决。搬迁或移动电器设备必须经电工切断电源，并做妥善处理后进行。（3）接地与接零1）接地工作接地：在电力系统中，因运行需要的接地称为工作接地。保护接地：因漏电保护需要，将电气设备正常情况下不带电的金属外壳和机械设备的金属构件接地，称为保护接地。重复接地：在中性点直接接地的电力系统中，为了保证接地的作业和效果，除在中性点处直接接地外，在中性线上的一处或多处再作接地，称为重复接地。防雷接地：防雷装置的接地称为防雷接地。作防雷接地的电气设备，必须同时作重复接地。2）接零工作接零：电气设备因运行需要而与工作零线连接，称为工作连接。保护接零：电气设备正常情况不带电的金属外壳和机械设备的金属构架与保护零线，称为保护接零。3）当施工现场与外电线路共用一供电系统时，不得一部分设备作保护接零，另一部分作保护接地。（4）三级配电，两级保护三级配电：指总配电箱，分配电箱及开关箱。两级保护：指分配电箱和开关箱均必须经漏电保护开关保护。第一级漏电保护：设置在总配电箱内各回路开关电器的末级，对总配电箱的对应回路出线，分配电箱及分配电箱的回路出线形成总保护，其漏电动作电流在30MA～100MA之间，漏电动作时间不大于0.1S。第二级漏电保护：设置在开关箱内回路隔离开关的负荷侧，对用电设备及开关箱对应回路出线，与第一级漏电保护配合，形成分级选择性保护，其漏电作业电流不大于30MA，漏电动作时间不大于0.1S。（5）电器装置1）漏电保护器作用：当人员触电时尚未达到受伤害的电流和时间及跳闸断电。设备线路漏电故障发生时，人虽未触及即先跳闸，避免设备长期存在带电隐患，以便及时发现并排除故障。可以防止因漏电而引起的火灾或损坏设备等事故。2）熔断器熔断器主要用作电路的短路保护，可作业电源隔离开关使用，熔断器选择的主要内容是：熔断器的形式，熔体的额定电流，熔体动作选择性配合，确定熔断器额定电压的额定电流的等级。（6）变配电装置1）配电箱一般不小于9㎡，开关柜前空间单列不小于1.5M，双列不小于2M，开关柜后维修通道不小于0.8M。2）配电箱内导线尽量用绝缘导线，如用裸露材料，必须严格按规范采取防护措施。3）地坪上应铺设绝缘脚垫，配备绝缘用具和用品。4）作到"五防一通"即防火，防雨，防雪，防汛，防小动物，通风良好。5）开关柜下设专用的接零和接地端子排，以便检查和维修。6）门向外开，上锁。金属门要做接地和接零的保护。7）各开关统一编号，标明使用方位或较大设备，有停电标志牌，并严格执行工作制度。8）室内照明应从总开关上端引出，防止拉闸灭灯。9）灭火器用干粉等绝缘灭火器，不得用清水泡沫导电灭火器，灭火器挂于门外便于使用，不要放在配电间内。（7）施工用电的安全措施1）电缆的接头不许埋设和架空，必须接入接线盒并附在墙上。接线盒内应能防水、防尘，防机械损伤并应远离易燃、易爆、易腐蚀场所。2）所使用的配电箱必须是符合JGJ59-2011规范要求的铁壳标准电箱。配电箱电气装置必须做到一机一闸一漏电保护。3）开关箱的电源线长度不得大于30m，并与其控制固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。4）所有配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好匹配。5）接地：工作接地的电阻值不得大于4。保护零线每一重复接地装置的接地电阻值应不大于10。并由电工每月检测一次，做好原始记录。6）保护零线必须选择不小于10mm2的绝缘铜线，统一标志为绿、黄双色线，在任何情况下不准使用绿/黄双色线作负荷线。7）所有电机、电器、照明器具、手持电动工具的金属外壳、不带电的外露导电部分，应做保护接零。8）所有的电机、电器照明器具、手持电动工具的电源线应装置二级漏电闸保护器。9）室外灯具距地面不得低于3m，室内灯具不得低于2.4m。地下室固定照明要全面布置，照明电压不得大于36V，并必须采用保护接零。施工现场严禁使用花线、塑料胶质线作拖线箱的电源线，严禁使用木制的拖线箱、板及民用塑壳拖线板。2.2现场防火及消防安全技术措施（1）加强领导，建立指挥部、施工队和施工班组三级防火责任制，明确职责。（2）加强对职工的防火教育，提高全员防火灭火意识，根除麻痹大意及侥幸心理。（3）与当地政府、消防部门及附近的居民加强联系，群策群力，共同防火。（4）重点部位如仓库、木工间配置相应消防器材，一般部位如宿舍、食堂等处设置常规消防器材。（5）施工现场用电，严格执行有关规定，加强电源管理，防止发生电器火灾。（6）焊、割作业点与氧气瓶、乙炔气瓶等危险物品的距离不得少于10m，与易燃易爆物品的距离不得少于30m。（7）严格按有关规定安装线路及设备，用电设备都要安装地线，不合格的电气器材严禁使用。（8）在大风季节,应特别提高警惕,禁止在施工区域内焚烧荒草及废弃物料,注意排查火灾隐患,杜绝明火。（9）在大风和干燥季节进入施工区域的车辆都必须备有灭火设备，严禁携带火种。（10）设专职巡视员,对整个标段进行巡逻,尤其加强对施工区及生活区的看护。做好记录,发现问题及时解决，杜绝火灾事故发生。2.3防汛措施（1）工程开工前，根据现场具体情况，编制实施性的防洪预案，提交审查批准后实施。（2）与当地气象水文部门取得联系，及时获得气象预报，掌握汛情，以便合理地安排和指导施工。组建以项目经理为组长的防汛抢险领导小组，制定防洪防汛制度，设专人值班，全面组织灾情预防和抗洪抢险工作。在抗洪抢险领导小组统一领导下，各施工队选择技术状态良好的机械设备、车辆担负抗洪抢险任务。（3）正确处理好生产与抗洪抢险的关系，在正常情况下积极完成生产任务，紧急情况下，听从调动，