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1.1混凝土腐蝕的原因分析第一,酸雨和酸性物質的影響。如今,隨著工業化進程的不斷加快,煤炭依然是主要能源,在煤炭的燃燒過程中會產生大量的二氧化硫。當大量的二氧化硫排放到空氣中,會形成酸雨。二氧化硫濃度的不同,酸雨的酸度也不同,所以對混凝土的腐蝕程度也不一樣,毋庸置疑,隨著隨著燃煤的增多,無疑會形成更多酸度更大的酸雨,會對混凝土設施造成更為嚴重的腐蝕。同時,很多化工廠在生產過程中會排放含有大量酸性物質的污水,當建筑施工單位使用這樣的水質進行混凝土的制備時,就會為混凝土的腐蝕埋下嚴重的隱患。第二,混凝土發生化學反應。當某些含有酸的物質接觸混凝土設施時,會使混凝土發生一定的化學反應,從而是混凝土的成分發生變化,從而造成混凝土設施的腐蝕。這主要是由于,混凝土中含有一定量的氫氧化鈣,氫氧化鈣和酸性物質反應會生成堿性鈣鹽發生膨脹,從而造成混凝土的腐蝕。同時當堿性物質和混凝土接觸時,會使混凝土變成石膏,也會造成混凝土的膨脹,使混凝土的致密性發生破壞。
1.2產生裂縫的原因分析產生裂縫是混凝土施工中的常見問題。施工人員需要有效控制裂縫的產生,有效保證混凝土的施工質量。一般來講,裂縫會降低建筑結構的穩定性和抗滲性能,同時還會為混凝土和雜質物質接觸,造成混凝土的腐蝕,從而影響整個建筑結構。通過研究表明,混凝土會產生裂縫主要是由于混凝土內部和外部的溫度變化幅度過大,由于較大的熱脹冷縮,使混凝土結構產生不均勻的收縮和舒張從而產生裂縫。當然,由于地基和基礎的不均勻沉降也會造成混凝土結構產生裂縫。從具體的施工過程來看,混凝土在施工過程中出現裂縫,很大程度上是由于混凝土的配比比例不合理以及攪拌不夠均勻,這就造成混凝土水泥漿的大量流失,會使模板表面沒有清理完全,出現麻點、凹坑,甚至模板局部出現蜂窩狀的窟窿,這種模板是不符合標準的,在較大的晝夜溫差下,就會出現嚴重的裂縫。裂縫會對混凝土設施造成嚴重的影響,所以施工人員要密切關注混凝土的開裂問題,及時采取措施。
1.3管理問題施工中的管理問題也是工民建混凝土出現質量問題的重要因素。就當前混凝土施工現狀來看,某些施工方確實存在質量低下,施工技術欠缺的問題。同時監督管理人員未按行業規范進行施工驗收,特別是對重要施工部位檢查不力,給整個建筑工程留下了很嚴重的隱患。建筑結構設計單位在準備工作不夠充分,有些建筑結構設計單位一位追求經濟效益,并不看重施工質量。建筑施工監管人員專業技能不足,不能發現建筑結構設計中存在的隱患。不能發現施工中存在的問題,更不能提出解決方案,對施工工程質量不能嚴格把關。單位領導不夠重視施工監管工作,致使很多監管人員消極怠慢,甚至出現消極瀆職的違法行為。
2控制混凝土施工質量的措施
2.1加強對混合料的制備的控制在混凝土配置過程中,攪拌是一個十分重要配置環節。從攪拌的過程來看,攪拌機的優劣決定了攪拌結果的好壞,由于不同類型的攪拌機其攪拌的程序和規定也不同,質量過硬的攪拌機在攪拌過程中可以有效提高混凝土的質量,提高混凝土的穩定性和均勻性。所以施工單位必須委派專人監督混凝土的攪拌工作,完善混凝土的攪拌制度,把握攪拌料的先后投放順序,嚴格控制混凝土的攪拌時間。因此,施工人員在驚醒混凝土攪拌工作時要首先確定攪拌物料的投放順序,控制攪拌時間,采用次數投料法和次數加水法,來不斷提高攪拌機的攪拌效率,提高混凝土的攪拌質量。從具體的攪拌技術來看,在攪拌和混合時,嚴格控制攪拌物料的粒徑,首先出去攪拌料中的過大顆粒,這就需要合理調整振動篩的震動速度和孔徑,保證經過篩選后的物料符合標準。在物料攪拌過程中,可以適當增加攪拌時間,較少礦粉的用量,及時控制攪拌溫度,減少混合料中的花白料的產生。同時在攪拌過程中,要根據物料的品種來使用不同的攪拌方法,根據工程實際情況來確定攪拌機的數量。這樣可以有效節省開支和混合料的浪費。
2.2提高混凝土的配置技術混凝土的配比直接影響混凝土的質量,也是施工準備工作中最重要的環節。眾所周知,混凝土主要是將水泥、石砂、添加劑和水進行混合攪拌形成的。在混凝土配置前,要根據混凝土的品級嚴格檢查,保證配置的混凝土具有良好的強度和安全性。在混凝土配置中,嚴格檢查各個混合料的的生產日期和有效日期,這是保證混凝土質量的關鍵。在配比過程中,不能依據經驗進行配比,要依據相關規定,根據不同混合料的各項性能,考慮各方面的因素,再進行配比,保證配置的混凝土具有良好的強度、耐久性和防坍塌度。
2.3加強施工監管工作我國建筑行業飛速發展,建筑結構的穩定性和安全性受到了人們的廣泛關注,國家出臺了很多法律法規來規范建筑行業的發展,所以建筑施工單位要嚴格按照國家的相關法律進行混凝土施工,所以施工單位要嚴格按照國家法律及時進行工程項目驗收,避免安全隱患的存在。這就要求廣大混凝土施工人員在施工過程中要嚴謹認真,全面考慮建筑物存在的危險因素和混凝土施工的技術要點,將安全隱患降到最低。只有嚴格按照國家法律法規進行混凝土的施工和驗收,才能從根本上解決建筑物中的安全隱患,從根本上提高建筑工程的安全穩定性。
3結束語
論文摘要:混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題,本文對混凝土工程因施工過程中產生的裂縫問題進行了探討分析,并針對具體情況提出了一些預防、處理措施。
由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,影響建筑物的外觀、使用壽命等。因而防止樓板開裂已經成為大家共同關心的課題,本文試從施工的角度出發,探討樓板裂縫產生的原因以及防治措施。
一、樓板裂縫的開展大多有以下幾種情況
(一)裂縫在板面沿樓板支座邊300mm范圍內平行于支座開展,甚至板的四周都出現裂縫并且連續;
(二)在板角處裂縫與相鄰兩支座成45度角展開;
(三)與施工井架位置相接的樓板常出現裂縫。
這些裂縫大多在工程竣工后一段時間才被發現,往往這時樓板還幾乎沒有使用荷載。有時裂縫寬度在水泥沙漿找平層表面被放大了,實際上在混凝土樓板的裂縫寬度大多在0.3mm以下,裂縫的深度在15mm左右。
二、樓板裂縫的原因主要有以下幾種
(一)干縮裂縫
混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性質和用量、外加劑的用量等有關。硬化混凝土在約束條件下的干縮是樓板產生裂縫的一個比較常見的原因。水泥的水化或混凝土中水分的蒸發會引起混凝土干縮。此外,樓板混凝土的收縮也受到結構的另一部分(如混凝土梁、柱)的約束而引起拉應力,拉應力超過混凝土抗拉強度時混凝土將會產生裂縫,并且能夠在比開裂應力小得多的應力作用下擴展延伸。
(二)塑性收縮裂縫
塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。其產生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。
(三)支撐沉陷裂縫
新澆混凝土樓板容易在模板、支撐變形的情況下產生裂縫。由于支撐的剛度不足或梁板支撐剛度差異較大,在荷載作用下變形沉陷,施工期間的過度震動使支撐剛度變異部位多次瞬間相對位移以及過早拆模等等都可能使混凝土在發展足夠強度以支撐其自身重量之前產生裂縫。沉陷變形也是混凝土樓板裂縫開展的另一個常見原因。
(四)溫度裂縫
混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱,由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發,導致內部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差,較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力,當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫。
(五)化學反應引起的裂縫
堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結構中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。
就施工因素來說,樓板的模板、支撐變形或沉陷,混凝土的制作和搗實工藝等許多方面的施工質量問題以及缺乏養護都會增加產生裂縫或引致裂縫發展的可能性。因此,裂縫的發生和延伸開展與混凝土內在的特性和多種施工因素可能同時存在某種關系。也就是說,同一條裂縫的開展往往由多個原因所造成。
三、針對裂縫產生的原因,在施工因素方面采取相應措施,以減少樓板裂縫的產生。為此,在混凝土施工中,在工序和工藝方面應當注意下列幾個問題
(一)嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量,混凝土應使用設計允許的最小水泥用量和能滿足和易性要求的最小用水量,設備允許情況下,不要用過大的塌落度。使用各種外加劑時要注意,盡量不要選用增加混凝土干縮的外加劑;選擇合適的水泥品種,使混凝土收縮減少,凝固時間合適;混凝土內砂石水泥的級配力求最優。(二)澆筑混凝土之前,將模板澆水均勻濕透。
(三)模板及其支撐系統要有足夠的剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。樓板模板支撐的間距要適宜,使樓板模板剛度與梁模板剛度不至于相差太大。在與施工井架相接的或施工運輸頻繁經過的樓板模板中適當加強模板支撐系統。
(四)了解預拌混凝土的級配情況,對某些級配的混凝土,不要過度振搗樓板混凝土,過度的振搗會使混凝土產生離析和泌水,使混凝土樓板表面形成水泥含量較多的沙漿層和水泥漿層,容易產生干縮裂縫。由于一般樓板的厚度不大,使用平板振動器勻速拖過一次就可使樓板的混凝土成型密實。要在混凝土沉淀收縮基本完成后才開始樓板的最終抹面。
(五)在樓板的混凝土施工完成后,要等樓板混凝土有一定的強度后才進行下一道工序的施工。在混凝土終凝初期應避免施工荷載對樓板產生較大的震動。特別是與施工井架相接的樓板,其混凝土施工完成是最后的,而上施工荷載受震動是最早和最頻繁的。有些施工單位為了搶工期,在樓板混凝土搗制完成后第二天就上人上材料進行下一道工序施工,往往導致這位置的樓板多處產生裂縫。
(六)施工期間不要過早拆除樓板的模板支架,且要注意拆模的先后次序。必要時可在拆除模板后在適當位置上安裝回頭頂。施工機具和材料不要集中堆放在一塊樓板上,避免造成較大的荷載使還未達到強度的混凝土樓板產生裂縫。
(七)了解預拌混凝土的收縮曲線,加強混凝土養護,保持混凝土樓板表面濕潤。在常溫下養護不少于兩周,特別是在混凝土終凝初期,要嚴格按要求進行澆水養護。養護期后,在施工期間特別干燥的時候也應進行澆水養護。
四、裂縫的處理
修補前需要對樓板裂縫進行檢測與研究以確定裂縫部位、開裂程度和裂縫產生的原因等。根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待、及時處理,以保證建筑物的混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:表面修補法,灌漿、嵌逢封堵法,結構加固法,混凝土置換法,電化學防護法以及仿生自愈合法等。
五、結束語
樓板裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土樓板裂縫進行認真研究、區別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。
參考文獻:
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混凝土拌合物在澆灌后慢慢就會硬化起來,而再往后就會達到極限強度,這主要就是由于水泥水化的結果。水泥水化的速度與材料的配合比有關之外,還與混凝土本身有一定的關聯,主要是與溫度變化有關。當溫度有較大的上升時,水化的速度以及它的力量也就會隨之越來越快,一旦溫度降低的時候,或在混凝土中的水開始出現凍結,逐漸就從液體狀態逐步轉換成了固體狀態。而此時,用來進行水泥水化這一工作的水越來越少。所以,水化緩慢就會造成對應的強度呈現緩慢的增長態勢。如果溫度持續下降,混凝土里的水就會直接變成冰,從液體到固體階段,完全改變了水泥狀況,水化停滯,其強度也就隨之停止增長。
2冬季混凝土施工的具體工藝方法及其比較
2.1使用硫鋁酸鹽早強混凝土2)工藝的主要特點。硫鋁酸鹽水泥在最早是由鋁土礦和石灰石二水石膏為原料攪拌而成,主要是采用煅燒無水硫鋁酸鈣和熟料p型硅酸二鈣,同時還要放入一定量的石膏。該類工藝有以下幾大特點:有較快的水化速度、較高的早期強度、較好的低溫性能。如果環境不太干燥,就會出現早期的液相堿度相對較低,鋼筋出現輕微的銹蝕的情況,同時耐熱性能也相對偏差。硫鋁酸鹽水泥攪拌混凝土早期強度,3d的抗壓強度在常溫常壓下可以達到25MPa。而處于零下溫度、并且混雜水加熱的情況下,使混凝土呈現一定的入模溫度,待鑄造覆蓋保溫后,可以在合適時間,對其進行適當的加熱,以便使澆筑早期養護,可以獲得更高的強度,而不需要消耗過多的時間成本。2)適用范圍。在室溫下展開工程建設可以用來應對緊急、堵漏等工程。在冬季施工可以應用于溫度5℃~-25℃的環境當中,往往會用在混凝土或鋼筋混凝土工程上。因為鈣礬石在溫度較高時會慢慢地轉化成單硫型硫鋁酸鈣,硫鋁酸鹽水泥的部分不可以超過200℃和保護要求的部分。抗凍融要求較高的工程,在此之前應展開必要的系統測試,盡量不要用在大體積混凝土的冬季施工項目當中。
2.2蓄熱法
1)工藝特點。方式是:原材料(水、沙子、石頭)加熱,使混合后的混凝土,運輸,拌和水,還有相當大的熱儲備,因此,水泥水化熱的速度要適宜,同時要做好混凝土的保溫工作,從而來保證溫度在0℃以下,可以使新澆筑混凝土前仍然有一定的抗凍能力。這個過程很簡單,造價并不多,但必須注意內部保溫,避免凸角接觸表面,并延長養護時間。再生方法具有簡單、經濟、節能,在低溫下硬化混凝土,其極限強度損失少,耐用性能高,可以獲得更好的產品質量。但使用再生方法建設強度增加較慢,所以容易使用高強度硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。同時,保溫材料不僅導熱系數小,而且便宜耐用。絕緣層應特別注意防潮,防止泄漏。鋪設后的邊緣部分組件和凸角加強保溫、新澆筑和硬化混凝土進行聯合,從而使熱傳導損失現象有所減少,必要時我們還可以采用局部加熱的方法。
2)主要的使用范圍。-20℃結構相對較大并且比較厚的工程當中,當空氣溫度以及結構的表面系數比較合適的時候,建議選擇蓄熱法展開相應的施工。
2.3抗凍外加劑法在冬季施工期間所使用的混凝土外加劑的作用一般可以劃分如下兩個方面:
1)提高早期強度。與防凍液混合后,應用于施工環境溫度較大的環境下,并能夠提高混凝土的早期強度。使用防凍劑早期強度和水減少組件,盡可能早地改善混凝土的早期強度,當混凝土的強度在臨界強度以上或者是剛好達到該值時,也有可能會發生一些冰系傷害。
2)混凝土損傷的預防和控制。防凍液的有效作用之一是降低物質的凝固點。它的主要作用是使水分在混凝土低溫下凍結,盡可能防止水分凍結,以及凍結混凝土結構受到破壞。它還有另一個作用,那就是影響冰晶的生長,從而使冷凍發生的可能性大大降低。確保不產生冰凍的水,保持水化狀態,確保負溫度下混凝土具備足夠的強度。
3案例分析
3.1工程概況本電廠工程土方開挖采用6臺PC-330反鏟挖掘機進行土方開挖。在施工過程中,必須要派專人來指揮。同時按照“分層開挖、嚴禁超挖”及“大基坑小開挖”的原則來施工。開挖達到了設計標高后,剩余300mm由人工清理;本工程基礎底標高為-8.0m,基坑最大深度-20.85m,放坡系數按2∶0.7放坡,其中在-5.4m處設置臺階一步,寬2500mm。基坑開挖按挖順序分兩層開挖,開挖過程中視土質情況選擇是否支護邊坡,若基坑邊坡需進行支護,支護應選用40鋼管作水平支撐,寬300mm,厚25mm木板做豎向支撐,兩者固定好,沿基坑坡面斜向布置,形成平面網狀結構。每個交叉點作拉錨固定在坡面上,防止土坍塌和流失。結合既定公認的熱電聯產、電熱組合原則。在該第一熱電廠項目群區域規劃的時候參照4×300MW加熱單元的建設完成規劃,力促項目按照分階段來實現,具體單個階段的建設規模為2×300MW供暖機組。在本施工項目中,筆者主要是使用了發電機變壓器單元結構,主要是采用了220kV電壓,同時又利用了GIS高壓配電系統。而其中的汽輪機部分,配有哈爾濱汽輪機廠生產的產品C250/537/300-26.7/537型,凝汽式汽輪機單元類型為單軸、雙滾筒雙排汽,高壓缸、低壓雙分流。在鍋爐這一塊上,主要是選用了HG2025/27.50亞臨界參數類型自然循環汽包鍋爐,最大持續蒸發能力滿足汽輪機的相關要求,輸出2025t/H;單爐、中間再熱、平衡通風、固態排渣、全鋼式的懸掛體,密封的燃煤鍋爐。發電機主要是使用了哈爾濱某發電機公司出產的QSSF300.2.20發電機,在靜態勵磁模式下,采用額定功率300MW,額定功率因數0.85(滯后),額定轉數3000r/min的發電機。供熱方案:主要是采用電力廠的主熱源向相應的規劃區進行供熱,啟動鍋爐可以用來作為備用熱源。釆暖熱負荷主要是使用了二級網方式的供熱方案,而在規劃電廠處的一級網主要是采用230/70℃設計水溫的高溫水,通過一定的熱電站轉換以后,二級網采用85/60℃的設計水溫向用戶進行供熱。
3.2工藝的選擇冬季施工現場配備兩套4t蒸汽鍋爐以保證加熱供暖、供熱水、水泥混凝土基礎采暖供暖以及辦公現場的需要進行供熱,鍋爐總共使用了5年。兩個爐平均測算燃煤3t/h。每一臺單獨負責確保攪拌站供暖、現場實驗室加熱等等,工作人員更衣休息室加熱以及衛生間保暖等。鍋爐蒸汽排氣主要是使用了外徑為233的無縫管,鋼管另一端與分氣缸相連。由分氣缸與3路的蒸汽管相連通,一路是DN76供2號鍋爐基礎承臺蒸汽維護。二路是DN76供2號汽輪機基礎暖棚以及汽機間的基礎承臺養護。三路是供磨煤機基礎暖棚及BCD框架的施工。各路的主管道端頭都建立疏放水排氣門,以保證其能夠順暢通氣,以防止管道出現破裂的情況。主路管道的埋深定在600mm,采用保溫棉來進行保溫。各基礎設支管道要安裝相應的截止閥門。而暖棚法施工釆暖可以用汽輪機的主管道來完成。具體地,臨時建設暖氣管以及基礎蒸汽養護系統,現場可以臨時搭建28m×27m×6m的高防火保溫彩色鋼板鍋爐房,此房內部設立6組排管暖氣。
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