【混凝土裂缝分析及处理研究7000字（论文）】

混凝土裂缝分析及处理研究目录TOC\o"1-2"\h\u24135[关键词]水利工程；混凝土；施工技术 117008一、引言 121719二、大体积混凝土的相关概述 214185（一）大体积混凝土的阐释 232525（二）大体积混凝土温度裂缝产生的机理 225606（二）大体积混凝土的特点 39121三、大体积混凝土浇筑施工问题及原因分析 429352（一）常见问题 44024（二）原因分析 416139四、大体积混凝土浇筑施工防裂技术应用 728346（一）工程案例 729477（二）大体积混凝土浇筑施工管理要点 71584（三）大体积混凝土浇筑施工管理对策 87197五、结语 97514[参考文献] 10[摘要]现阶段，对于水利工程来说，在工程建筑领域上有着非常重要的作用的就是混凝土施工技术。正常来看，在水利工程的建设过程中，混凝土的需求体积是非常庞大的，在施工过程中被广泛的运用。在现实混凝土的运用过程中，或多或少都存在一些大大小小的问题，如何提高混凝土大体积混凝土的使用率和保障工作质量对施工者提出了更高的要求。本文通过对混凝裂缝分析施工技术的简单介绍，施工步骤，施工过程中的技术问题分析，最后对施工过程中如何保证质量给出相应的建议，以此来不断提高混凝土施工技术的完善和质量保障。[关键词]水利工程；混凝土；施工技术引言混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度,不同形式的裂缝,这是一个相当普遍现象,大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在大体积混凝土施工过程中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝,而这些裂缝必然会给工程带来不同程度的危害。如何采取有效措施,防止温度应力造成混凝土结构表面和内部出现有害裂缝,一直是大体积混凝土结构施工中的一个复杂而又难度很大的技术问题。大体积混凝土的最主要特点，是以大区段为单位进行施工，水利工程施工体积厚大，由此带来的问题是水泥水化作用所放出的热量使混凝土内部温度逐渐升高，由此产生的热量又不易导出，造成较大的内外温差，加之混凝土早期的抗拉强度底，弹性模量小，致使混凝土开裂，影响工程质量。大体积混凝土的相关概述（一）大体积混凝土的阐释如果单单从字面上进行理解的话，其可以解释为体积相对较大的混凝土。具体来说，其结构断面是在80cm以上，结构相对厚实，相应的其对施工也提出了较高的要求。同时在水泥化热时所释放出的热量也较为集中，一般情况下是在25℃以上。因为受到温度的影响，所以结构物往往面临变形的问题，这是为了充分保障混凝土的整体性，必须将膨胀剂、减水剂等按照一定比例加入到大体积混凝土中，除此之外，后期的维护保养也是十分重要的，这些都是与大体积混凝土最后的施工质量直接相关的。就当下来看，我们国家对大体积混凝土还没有明确的解释，而国外对大体积混凝土的相关释义大致相同。日本木构学会规定，最小横截面厚度应大于1cm。热液引起的混凝土最高温度与外界空气温度之间的差值越大，则估计25℃时的混凝土称为大体积混凝土。美国混凝土协会(ACS)标准要求采取一切措施防止水化热引起的体积变形，以减少混凝土裂缝。在一些地方标准中，如果厚度大于0.5m，则底部长度大于边缘长度大体积混凝土。（二）大体积混凝土温度裂缝产生的机理温差引起的表面温度裂缝很大。混凝土结构，特别是大体积混凝土结构浇筑后，在硬化过程中释放出大量水泥水化热，不易散发，室内温度持续上升，温度越高，混凝土表面的热量蒸发得越快。混凝土表面和内部的温差越大。因为混凝土在水泥砂浆和骨料之间的热膨胀系数不同，在加热过程中，水泥砂浆与骨料之间的界面首先在温度荷载作用下发生破坏，并随着温度的升高而发展。混凝土结构与其他结构在温度应力方面存在一定差异。在后期冷却过程中，水泥砂浆界面裂缝和微裂缝继续发展，使得混凝土结构出现宏观裂缝，破坏了混凝土结构，这是混凝土搅拌过程中最薄弱的环节。在混凝土内部，不同的浇筑时间、不同的散热要求和不同的水泥用量，在远离基础约束的混凝土内部温度场中，主要受非线性约束。例如，如果外荷载超过设计承载力，地震、爆炸、火灾等会导致裂缝的出现。钢筋锈蚀是由于构件承载能力不足所导致的，如裂缝、通常采用结构加固方法。采用预应力钢筋时，应根据工程条件和预应力大小选择预应力施工方法。钢板加固宜采用3号钢或16号锰钢，厚度2-6mm。该胶粘剂用于粘接JGN钢板胶粘剂。（二）大体积混凝土的特点大体积混凝土在现下的建筑工程施工中被常常运用到，而且随着城市化进程的不断加快，城市水利建筑就如同雨后春笋，快速发展起来，数量越来愈多，因此，对于混凝土的需求量也是呈现出逐年迅猛向上发展的势头。大型混凝土构件在水利建筑工程中举重若轻的地位不容置疑，但是其也存在着一定的弊端与问题，其中最主要的就是裂缝现象的发生。裂缝是影响建筑质量的重要因素之一，严重情况下可能甚至可能导致安全事故的发生，这在一定程度上警惕了建筑工程的施工管理，必须将对裂缝现象的防治作为首要的任务目标。导致混凝土产生裂缝的影响因素有很多，其中起着主导作用的是温度的变化，水泥在进行水化时会产生大量的热，而温度一旦没有把控在合适的范围内，就容易出现温度过高，形成裂缝。经过多年的发展，总的说来，我国的混凝土施工技术已经是相对完善、成熟了，对大体积混凝土所呈现出的特点有如下几点[5]：1．原材料需求较大在建筑工程项目实际施工过程中，大体积混凝土浇筑的主要应用之一：基础底板施工。在大集体混凝土浇筑过程中，对于原材料的需求较大，同时原材料的体积也相对较大，这也是混凝土呈现出量大特征的重要体现。2．施工程序复杂相对与普通混凝土在进行浇筑来说，大体积混凝土的浇筑往往较为复杂，同时在操作难度上，其难度也是远远大于普通混凝土浇筑，条件极为复杂。3．施工技术要求较高因为大体积混凝土自身所具有的体积大以及结构厚实的特点，所以在进行浇筑时，往往采取的是连续浇筑，因为连续浇筑往往能够实现浇筑过程中大体积混凝土的整体性，但是与此相应的是，其对施工技术的要求也是相对较高。4．裂缝现象严重大体积混凝土在实际的浇筑过程中不可避免的会产生大量的水化热，而因为热量散发不均匀，使得混凝土的内外产生了过大的温度差，从而导致了裂缝的形成。此外，大体积混凝土的养护如果不及时，同样会增加发生裂缝的风险。大体积混凝土浇筑施工问题及原因分析（一）常见问题不同的国家，对混凝土水利构筑物的裂缝控制范围以及相关的要求会相应的存在着或大或小的差异，混凝土构筑物出现裂缝这一现象几乎是没有办法完全避开的，不论技术多么的纯属，原材料的质量多么优良，都无法完全保证工程中不出现裂缝。在我国对混凝土构筑物所产生的裂缝宽度的相关规定会根据环境、介质的不同而相应的存在差异，所以在一定程度上，我国对混凝土构筑物的裂缝在设计上是拥有一定的伸缩空间的。在国际上，各国在依据本国的实际情况，对混凝土的裂缝都作出了明确的规定，从中就可以说明，混凝土出现裂缝在一定范围内是可以被允许的。要防止混凝土构筑物产生裂缝很难，所以在实际的施工中应该尽量将缩小裂缝的宽度以及将裂缝的宽度尽可能的控制在合格的范围内，避免在施工过程中，所需要承担较大的经济损失。（二）原因分析1．温度变化施工的环境是影响混凝土发生开裂的重要因素之一。在不当的施工时间以及采用不合理的施工技术都会导致混凝土的施工作业受到温度的影响。首先是施工的季节，夏季与冬季在温度上存在着明显的差异，因此这两个季节在温度上对施工效果产生的影响也相应的较为明显。在季节中存在的昼夜温差，会导致混凝土施工作业出现受热不均的现象，进而使得混凝土出现开裂。其次环境温度与湿度，温度过高或是受到大雨的侵蚀都会在不同程度上加大混凝土的开裂程度。最后，施工的实践操作也会使得混凝土的温度受到影响，温度发生明显的变化，例如浇筑施工时如果速度过快就会导致混凝土的内部没有实现充分的凝固，进而为后来的开裂埋下隐患。图1温度裂缝产生原因2．混凝土原料的收缩性构成混凝土的原料主要由水泥、砂石以及外加剂这几部份组成，而这些原材料在化学性质以及构成成分上或多或少的存在着差异，所以其所具有的实际收缩性也会彼此不同。譬如，在进行混凝土的配置工作时，如果添加了一些低石膏比例的水泥，那么其所具有的收缩性会相对比较明显，进而发生裂缝的可能性也会相对较高，而如果添加的是适量的氧化镁，那么则可以有效的降低开裂的可能性，控制开裂情况[13]。除此之外，混凝土的配比方式的差异也会导致后期混凝土发生开裂，一般情况下，水泥的使用量越大，混凝土的收缩量表现的也会相应明显。在控制混凝土的配置方式时，可以通过适当比例的外加剂以及粉煤灰来削弱混凝土的收缩量，有效缓解混凝土开裂现象。图2大体积混凝土收缩裂缝3．混凝土内外温度不均，水分得不到及时补充混凝土的水热化现象也会导致混凝土面临开裂的风险。因为混凝土的施工面积相对较大，在施工结束后混凝土的内部会产生较高的温度，这也是引起水凝性现象发生的首要原因。但是混凝土表面部门的水分则长时间曝露在空气中，水分的蒸发带走了大量的温度，所以就直接降低了混凝土的表层温度，如果这时没有对表面的水分进行及时的补充，就会出现表现的温度过低而内部的温度过高，内外层的温差出现了明显的差异，这时就容易出现大小不一的裂缝。4.结构荷载结构裂缝后实施可以由很多因素引起的，在建设和使用可能会破裂。如早期的振动，很快拆除或因为不正确的施工方法，还有就是构件的储存、运输、加载块或吊装点放置不正确、施工荷载过大、电压值过高，这些情况下，都有可能产生裂缝。在钢筋混凝土结构的现有标准下，最大裂缝宽度根据情况为0.2-0.3mm。对于宽度大于裂缝的裂缝，需要仔细进行记录和观察，一些导致裂缝出现的情况出现后，需要及时处理。由荷载引起的混凝土裂缝主要有两种情况：直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝位于设计计算阶段、施工阶段和运行阶段，由于计算不合理，忽略荷载、不了解结构特点、大风或者地震等都会可能会发生，但是不是很常见；而次应力裂缝是荷载裂缝最经常发生的裂缝，在实际工程中往往由于结构某个部位引起次应力或者在孔洞的附近产生密集且非常大的集中应力导致裂缝的产生。大体积混凝土浇筑施工防裂技术应用（一）工程案例以工程连铸回转台基础布置为案例，在此案例中连铸回转台的最高埋深7.2m，整个工程的混凝土用量为2620m3。而且此项工程的体积较大，造型比较特殊与复杂，占地而积比较大并且整体混凝上浇筑基础内部通道结构复杂，最终在此工程的采用的是C30标号的混凝。（二）大体积混凝土浇筑施工管理要点1．材料选择材料的选择在大体积混凝土的施工中是起着至关重要的作用，科学、合理地选择材料有利于大体积混凝土的浇筑工程得以顺利开展。合适的材料能够随混凝土浇筑过程中的热量予以有效控制，从而简化规定大体积混凝土裂缝产生的可能性，提升浇筑的质量，保障工程的安全性。首先是骨料的选择，就细骨料来说，应该选择含砂量较小、质地坚硬的；而粗骨料则优先考虑连续级配的石子。其次是水泥的选择，在选择时应该优选水化热低以及领结时间较长的水泥。最后，大体积混凝土的强度应该满足相关的指标，一般来说混凝土的强度越大，其质地就会相对较脆，不管怎么说，混凝土的强度过高与过低都会在不同程度上对施工的质量产生影响。在本案例中，考虑到原材料的成本问题同时具有绝热温升小的特点，此外材料所具有的抗拉作用以及变形能力也是重要考虑因素。从以上的角度出发，在本产品中所采用的是低热矿渣水泥，同时利用粉煤灰作为混合材料，最大程度上保重材料的绝热温升以及抗裂能力，最后还会适当的添加减水剂最为外加剂，在降低用水量的基础上，用较低的成本实现对增塑的调节。2．强化过程管理一般在大体积混凝土的浇筑过程中往往会采用分层浇筑，主要又以下几种方法：（1）全面分层浇筑所谓全面分层是指将大体积混凝土划分为多个厚度均匀的浇筑层，然后再进行逐层的浇筑工作，这一浇筑方法主要使用与平面尺寸相对较小的混凝土。（2）分段、分层浇筑分段分层浇筑是指把混凝土结构分成多段，每段分层，然后进行分层分段浇筑，这种方法适用于面积大、厚度相对小的混凝土结构。（3）斜面分层浇筑斜面分层浇筑是指混凝土一次浇筑到顶，混凝土自然流动形成斜面，从下向上振捣，该方法适用于混凝土泵送施工。考虑到技术的操作难易程度以及实际的工作效果，在案例中采取的是分层连续浇筑，这一施工方法不仅操作简单，并普遍运用，同时能够使得混凝土表层得到快速散热，并且也有利于振捣工作的进行。考虑到施工面积，在进行浇筑工作时，需要根据相关的工作标准进行连续浇筑，保证每个层面的厚度保持在3m以下。在进行大体积混凝土的浇筑过程中，必须对大体积的振捣加以控制。实际的操作过程中，为充分保证施工的质量，为了跟更好地控制裂缝，一般情况下，会对大体积混凝土采取两次振捣，二次振捣有利于将混凝土中的多余空气与水分充分排出，但是尽管是二次振捣，其对时间的控制也是需要加以注重的，避免出现过度振捣。3．注重养护管理在完成浇筑之后，其事后的养护工作也是很重要的。在混凝土的表面可以铺上草垫、塑料薄膜等，养护工作的伊始，可以通过喷洒的方式进行，到了中后期则相应地需要运用水管来进行洒水养护，这一举措有利于充分保证混凝土表现的湿度。其次，在大体积混凝土的各个构成要件中设置相应的测温孔，以便对其内部进行实时的温度监控，当发现温度过高时，可以及时的进行相应的降温处理。需要注意的是，夏季温度较高，这是则可以变通地采用冷水来达到混凝土的降温养护，但是要保证水温与混凝土的温度差在20℃以内，不能过大。最后，当大体积混凝土的强度达到一定程度后，在确保表面以及棱角部分不会受到损害的前提之下，可以对不承重的侧模进行拆除，而对需要进行称重的部分，则必须要等到混凝土达到了标准强度才能予以拆除。大体积混凝土浇筑施工管理对策1．建立相应的操作流程及制度随着社会经济的飞速增长，工程项目的投资也越来越多。大体积混凝土的应用也就越来越多，保证大体积混凝土的浇筑施工质量十分重要，而对大体积混凝土的浇筑施工及例行管理是保证浇筑质量的重要部分之一。如果想保证大体积混凝土浇筑施工的质量，就必须建立好相应的施工管理制度。在现场进行施工的过程中，工程部的管理人员必须24小时轮流值守，确保每个浇筑工作的正常进行，另一方面，应该在每个浇筑点设置两人或两人以上的工作人员，一个负责指挥混凝土的浇筑，另一个负责混凝土的振捣工作。在施工过程中，需要为混凝土罐车的调度配备多人，以此来保证任何一个下灰点的混凝土能够连续浇筑，施工现场的施工人员应该采用三班制的方式进行，保证有足够的施工人员进行混凝土的浇筑和振捣。在本案例中的下灰方式，采用溜槽和泵送两种方式相结合，主要是因为溜槽的下灰速度很快，能够有效保证混凝土建筑的连续性，其次，还应该在混凝土的出口处设置相应的挡板，从而防止混凝土出现离析现象。采用泵送混凝土的方式是因为采用溜槽的方式进行浇筑时，部分位置无法到达，因而利用泵送的方式进行传送。2．振捣规范振捣的速度与力度是振捣工作的关键，机械振捣能够很好的控制其力度与速度，并且通过振捣有利于在原有的基础上增强骨料的摩擦力，同时也有利于砂浆流动顺畅性的改善。此外，运用机械振捣还有利于增强混凝土的抗渗透性，不过在使用过程中，必须要严格按照振捣流程依序进行，同时依次检查各个区域的实际振捣情况，从而能够及时发现振漏的问题。在使用振动棒的过程中，需要着重注意的是振动棒速度的把控，以及插入点的均匀性，移动过程的速度一定要放缓，如果过快就会直接影响到实际的振动效果，同时振捣时间的把控也是非常重要的环节，尽量避免出现振捣时间过长。最后在使用振动棒是应该垂直插入的方式，并且需要保障其在13s内不出现下沉的问题，其中插入混凝土的长度应该控制在振动棒本身长度的1.2倍左右，切记不要超过这个范围。五、结语大体积混凝土浇筑管理工作作为一项具有重要的制约性、关键性的程序工程，在工程建筑作业系统的经营运作中起着连接性、协调性的关键作用。从实现施工进程稳步持续推进以及产业经济效益协调快速增长的基本前提出发，坚决执行国家大体积混凝土浇筑的相关标