CN103669871A - 一种预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,包括以下步骤:步骤一,结构及构造的优化;步骤二,对原材料的优化选择;步骤三,选择抗裂施工配合比;步骤四,对施工过程控制及监测;步骤五,裂缝发现,对情况调查,找出原因分析、判断;步骤六,确定补救措施,修补、加固、补强。本发明通过对预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治及处理方法的原因分析和判断、修补或加固、补强的步骤,能够科学的用来测试预拌混凝土墙体早期收缩参数等,从而能够在一定程度上解决预拌混凝土施工期间间接裂缝的问题。此外,本发明操作方便,使用便捷,通过了一种性能优良的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域,尤其涉及一种预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法。
背景技术
施工期间间接裂缝可称作“早期裂缝”,现浇混凝土结构在正常使用前,即在施工期间经常产生裂缝,此时,结构通常尚未承受正常使用情况下的全部荷载,这种裂缝多因间接作用如,非荷载变形(收缩、温度等)引起。分析国内外的调查资料认为:“工程实践中结构物的裂缝原因,属于变形变化(温度、收缩、不均匀沉陷)引起的约占80%以上;属于由荷载引起的约占20%左右”。文中将这种在施工期间主要因间接作用(收缩、温度等)引起的裂缝称作混凝土“施工期间间接裂缝”。混凝土施工期间间接裂缝多发生在混凝土浇筑后的数天或十几天的时间段内,也有在浇筑完毕的几个月后仍主要因间接作用产生裂缝的。
混凝土施工期间间接裂缝可能会对建筑的使用功能、耐久性及观感造成影响;某些情况下还可能影响到结构的承载能力;有时即使对建筑的使用功能、耐久性及承载能的影响不大,也会对用户心理等造成不良影响。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,旨在解决混凝土施工期间间接裂缝对建筑的使用功能、耐久性及观感造成影响的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,该预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法包括以下步骤:
步骤一,结构及构造的优化;
步骤二,对原材料的优化选择;
步骤三,选择抗裂施工配合比;
步骤四,对施工过程控制及监测;
步骤五,裂缝发现,对情况调查,找出原因分析、判断;
步骤六,确定补救措施,修补、加固、补强。
进一步,在步骤一中,在掌握混凝土收缩性能、施工条件的基础上,进行基本分析计算,以改善约束条件,并提高混凝土的抗开裂能力。
进一步,进行结构抗裂设计包括三个方面:
对混凝土的抗裂能力的要求;
按照预估或预先专门试验得出的混凝土收缩曲线,结合混凝土施工条件,对抗收缩开裂的配筋量及配筋模式进行必要的分析计算;
混凝土抗裂能力的具体构造措施。
进一步,对混凝土的抗裂能力的要求包括:
要求混凝土具有足够的强度,较小的早期收缩变形及良好的抗裂能力;
对较长的建筑结构在设计时可采取分割措施,按设计规范要求结合工程经验设置伸缩缝,间距应合适,处于不利条件下的混凝土结构应当减小伸缩缝间距,当采取可靠措施后,也可适当放宽伸缩缝间距;
为了减少混凝土早期收缩的影响,设计时可合理设置后浇带,合理设置后浇带可适当增大伸缩缝间距,但后浇带不能完全代替伸缩缝;后浇带的设置间距及浇筑混凝土的间隔时间应结合具体混凝土的收缩变形规律并考虑结构、施工条件合理确定,后浇带一般30~40m一道、宽度800~1000mm,浇筑混凝土的间隔时间不早于1~2个月,也可以在后浇带区段的中部设置一条膨胀混凝土加强带,以达到减少整个区段混凝土收缩量的目的,
避免相邻构件刚度变化过大,相邻构件刚度突变,会在相邻构件间产生较大的约束从而产生较大的收缩约束应力。
进一步,具体构造方法为:
在板未配筋表面配置控制收缩裂缝的构造钢筋,控制收缩裂缝的钢筋可利用板内原有的钢筋贯通布置,也可另外设置构造钢筋网,并与原有钢筋可靠连接或在周边构件中锚固,控制收缩裂缝的钢筋宜采用直径细间距密的方法配置;
为控制现浇剪力墙结构因混凝土收缩和温度变化较大而产生的裂缝,墙体中水平分布钢筋除满足强度计算要求外,配筋率不小于0.4%,钢筋间距不大于100mm;
腹板高度较大的梁,两侧面应沿高度方向配置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积w的0.1%,且其间距不大于200mm,腹板高度对矩形截面,取为有效高度;对T形截面,取为有效高度减去翼缘高度;对I形截面,取为腹板净高。
进一步,在步骤二中,对原材料的优化选择:
水泥品种优先选择的次序宜为:低碱水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,大体积混凝土宜选用低热水泥,在混凝土中宜加入粉煤灰或磨细矿渣;选用具有减缩抗裂性能的外加剂,选用级配良好的粗、细骨料,在混凝土中掺入的纤维、有机聚合物。
进一步,在步骤三中,配合比抗裂优化设计的过程具体步骤如下:
第一步,称量、计算原配比粗骨料堆积密度,将原骨料分三层装入10L容量同,在振动台上分层振实、刮平,测定其质量,计算其堆积密度ρO,g(kg/m3);
第二步,试配确定粗骨料优化级配,将两种或两种以上的单粒级粗骨料分别组合若干组,按上述方法分别测定其堆积密度,取其中堆积密度最大的一组为优化级配,其堆积密度计算为ρy O,g(kg/m3);
第三步,计算粗骨料的空隙率
原级配骨料: 式(5.1)
优化级配骨料: 式(5.2)
第四步,计算优化级配后粗骨料体积
第五步,确定优化后配合比
优化后和优化前胶凝砂浆体积之比为:
式中Va——混凝土中气体体积;
优化后水泥用量为:
Cy=C×ξ 式(5.5)
优化后矿物掺合料用量为:
Fy=F×ξ 式(5.6)
优化后外加剂用量为:
Ay=A×ξ 式(5.7)
优化后用水量为:
Wy=W×ξ 式(5.8)
优化后粗骨料用量为:
Gy=Vy g×ρg 式(5.9)
优化后细骨料用量为:
Sy=S×ξ 式(5.10)
优化后选定的配合比尚应进行收缩、抗裂试验及评价,按此进行配合比抗裂优化设计的混凝土可以改善其收缩、抗裂性能。
进一步,在步骤五中,进行裂缝原因分析时,需要先将裂缝分类,将其开裂原因初步估计为与材料性质有关的、与施工有关的、与使用及环境条件有关的、与结构及外力有关的等四大类,然后再结合裂缝形式、开裂时间、有无规律性、形态进行。
进一步,在步骤六中,修补采用表面处理、灌浆、填充处理方法,加固补强方法采用粘结钢板法、粘结碳纤维布法、预应力法、增加断面积法。
本发明提供的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,通过对预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治及处理方法的原因分析和判断、修补或加固、补强的步骤,能够科学的用来测试预拌混凝土墙体早期收缩参数等,从而能够在一定程度上解决预拌混凝土施工期间间接裂缝的问题,较好的解决了混凝土施工期间间接裂缝对建筑的使用功能、耐久性及观感造成影响的问题。此外,本发明操作方便,使用便捷,通过了一种性能优良的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法。
附图说明
图1是本发明实施例提供的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法流程。为了便于说明,仅仅示出了与本发明相关的部分。
本发明的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,该预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法包括以下步骤:
步骤一,结构及构造的优化;
步骤二,对原材料的优化选择;
步骤三,选择抗裂施工配合比;
步骤四,对施工过程控制及监测;
步骤五,裂缝发现,对情况调查,找出原因分析、判断;
步骤六,确定补救措施,修补、加固、补强。
作为本发明实施例的一优化方案,在步骤一中,在掌握混凝土收缩性能、施工条件的基础上,进行基本分析计算,以改善约束条件,并提高混凝土的抗开裂能力。
作为本发明实施例的一优化方案,进行结构抗裂设计包括三个方面:
对混凝土的抗裂能力的要求;
按照预估或预先专门试验得出的混凝土收缩曲线,结合混凝土施工条件,对抗收缩开裂的配筋量及配筋模式进行必要的分析计算;
混凝土抗裂能力的具体构造措施。
作为本发明实施例的一优化方案,对混凝土的抗裂能力的要求包括:
要求混凝土具有足够的强度,较小的早期收缩变形及良好的抗裂能力;
对较长的建筑结构在设计时可采取分割措施,按设计规范要求结合工程经验设置伸缩缝,间距应合适,处于不利条件下的混凝土结构应当减小伸缩缝间距,当采取可靠措施后,也可适当放宽伸缩缝间距;
为了减少混凝土早期收缩的影响,设计时可合理设置后浇带,合理设置后浇带可适当增大伸缩缝间距,但后浇带不能完全代替伸缩缝;后浇带的设置间距及浇筑混凝土的间隔时间应结合具体混凝土的收缩变形规律并考虑结构、施工条件合理确定,后浇带一般30~40m一道、宽度800~1000mm,浇筑混凝土的间隔时间不早于1~2个月,也可以在后浇带区段的中部设置一条膨胀混凝土加强带,以达到减少整个区段混凝土收缩量的目的,
避免相邻构件刚度变化过大,相邻构件刚度突变,会在相邻构件间产生较大的约束从而产生较大的收缩约束应力。
作为本发明实施例的一优化方案,具体构造方法为:
在板未配筋表面配置控制收缩裂缝的构造钢筋,控制收缩裂缝的钢筋可利用板内原有的钢筋贯通布置,也可另外设置构造钢筋网,并与原有钢筋可靠连接或在周边构件中锚固,控制收缩裂缝的钢筋宜采用直径细间距密的方法配置;
为控制现浇剪力墙结构因混凝土收缩和温度变化较大而产生的裂缝,墙体中水平分布钢筋除满足强度计算要求外,配筋率不小于0.4%,钢筋间距不大于100mm;
腹板高度较大的梁,两侧面应沿高度方向配置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积w的0.1%,且其间距不大于200mm,腹板高度对矩形截面,取为有效高度;对T形截面,取为有效高度减去翼缘高度;对I形截面,取为腹板净高。
作为本发明实施例的一优化方案,在步骤二中,对原材料的优化选择:
水泥品种优先选择的次序宜为:低碱水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,大体积混凝土宜选用低热水泥,在混凝土中宜加入粉煤灰或磨细矿渣;选用具有减缩抗裂性能的外加剂,选用级配良好的粗、细骨料,在混凝土中掺入纤维、有机聚合物。
作为本发明实施例的一优化方案,在步骤三中,配合比抗裂优化设计的过程具体步骤如下:
第一步,称量、计算原配比粗骨料堆积密度,将原骨料分三层装入10L容量同,在振动台上分层振实、刮平,测定其质量,计算其堆积密度ρO,g(kg/m3);
第二步,试配确定粗骨料优化级配,将两种或两种以上的单粒级粗骨料分别组合若干组,按上述方法分别测定其堆积密度,取其中堆积密度最大的一组为优化级配,其堆积密度计算为ρy O,g(kg/m3);
第三步,计算粗骨料的空隙率
原级配骨料: 式(5.1)
优化级配骨料: 式(5.2)
第四步,计算优化级配后粗骨料体积
第五步,确定优化后配合比
优化后和优化前胶凝砂浆体积之比为:
式中Va——混凝土中气体体积;
优化后水泥用量为:
Cy=C×ξ 式(5.5)
优化后矿物掺合料用量为:
Fy=F×ξ 式(5.6)
优化后外加剂用量为:
Ay=A×ξ 式(5.7)
优化后用水量为:
Wy=W×ξ 式(5.8)
优化后粗骨料用量为:
Gy=Vy g×ρg 式(5.9)
优化后细骨料用量为:
Sy=S×ξ 式(5.10)
优化后选定的配合比尚应进行收缩、抗裂试验及评价,按此进行配合比抗裂优化设计的混凝土可以改善其收缩、抗裂性能。
作为本发明实施例的一优化方案,在步骤五中,进行裂缝原因分析时,需要先将裂缝分类,将其开裂原因初步估计为与材料性质有关的、与施工有关的、与使用及环境条件有关的、与结构及外力有关的等四大类,然后再结合裂缝形式、开裂时间、有无规律性、形态进行。
作为本发明实施例的一优化方案,在步骤六中,修补采用表面处理、灌浆、填充处理方法,加固补强方法采用粘结钢板法、粘结碳纤维布法、预应力法、增加断面积法。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示,本发明实施例的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法包括以下步骤:
S101:结构及构造的优化;
S102:对原材料的优化选择;
S103:选择抗裂施工配合比;
S104:对施工过程控制及监测;
S105:裂缝发现,对情况调查,找出原因分析、判断;
S106:确定补救措施,修补、加固、补强。
本发明的工作原理:预拌混凝土施工期间间接裂缝可在事前、事中从结构及构造优化设计、原材料优选、施工配合比抗裂优化设计、施工过程控制及施工过程监测等多方面采取措施进行综合预防控制,混凝土结构中裂缝的存在具有一定的绝对性,所谓“预防控制”只是应将其控制在符合规范要求的范围内,以不致发展成有害裂缝,综合分析前述工程实践调查、试验室试件基础试验、工程实际构件原位试验及初步分析计算结果,预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治有以下关键点:
①预拌混凝土施工期间间接裂缝的防治必须从以上各方面综合采取措施,不能忽略其中任何一个方面,只要其中一个环节没有做好,其他环节做得再好,也可能导致裂缝控制效果不理想,裂缝控制效果不是取决于哪些方面做得好,而是取决于哪个环节没有做好,
②与传统混凝土相比,现代预拌混凝土收缩总量变大;收缩早期发展快;弹性模量早期发展迅速,强度发展相对较慢,这三方面特性是导致目前预拌混凝土施工期间较多发生早期裂缝材料方面的主要原因,必须重视这一新发展,进行结构及构造优化设计(如进行专门的混凝土抗裂计算分析),进行施工过程有效监控,以有效控制裂缝的发生、发展,
③墙体原位试验及分析计算表明,周边构件的约束情况及施工方法、施工顺序的不同极大地影响由于混凝土收缩产生的应力大小,直接影响裂缝的产生,必须根据工程具体情况采取合宜的措施,
预拌混凝土施工期间开裂预防思路建议:如前所述,可以将预拌混凝土早期收缩开裂简单描述如下:混凝土主动收缩变形作为“作用”使处于一定约束条件下的混凝土结构或构件产生效应(内力和变形),当此作用效应超出混凝土结构或构件所能承受效应的能力(结构抗力)时,可以认为混凝土即开裂,
影响预拌混凝土早期收缩开裂的三个基本要素为:约束条件、混凝土收缩变形、结构抗力,进行预拌混凝土早期裂缝防治也不外从以上三个方面着手:①减小混凝土收缩量,即减小外作用;②改善内、外约束条件;③提高混凝土抵抗开裂的抗力,
另外,只从技术角度考虑,建设工程参与各方中混凝土材料提供方(如商品混凝土公司)、施工单位及设计单位三方对混凝土施工期间早期开裂问题有重要影响,是解决预拌混凝土施工期间早期开裂问题的基本三方,而且需要三方密切配合,缺一不可,
结构及构造优化设计、原材料优选、施工配合比抗裂优化设计、施工过程控制及施工过程监测等综合控制措施按上述参与方分类,参见表5.1,
如表5.1所示,为解决混凝土收缩早期开裂问题,混凝土提供方的主要工作为:①从原材料及配合比等方面采取措施减小混凝土的收缩变形;②从原材料及配合比等方面采取措施提高混凝土的抵抗开裂的能力;③积累数据、提供混凝土收缩——时间关系曲线,供力学分析、计算,
表5.1预拌混凝土早期收缩裂缝控制措施按参与方分类
施工单位主要应采取措施提供良好的施工条件以降低混凝土的收缩变形、提高混凝土的抵抗开裂能力,同时,采取合理的施工顺序,改善约束条件,如地下室底板、竖向构件(墙、柱)和顶板的施工顺序对底板、墙、顶板等的约束产生影响,
有些施工期间开裂不需要进行力学计算,不需要采取结构措施,如沉降收缩裂缝,微裂缝等,只要混凝土方和施工方采取措施即可,另一些,如墙体收缩开裂,则需要进行力学计算,采取相应构造措施,设计单位可在掌握混凝土收缩性能、施工条件的基础上,进行基本分析计算,以改善约束条件,并提高混凝土的抗开裂能力。
本发明的过程控制措施
冯乃谦教授对混凝土早期收缩与开裂,提了三条对策:①原材料及其选择,建议选用普通硅酸盐水泥外掺粉煤灰或磨细矿渣等矿物掺合料,骨料选用河砂、河卵石,适当提高粗骨料用量;②优化混凝土的组成,混凝土水灰比一般为0.45左右,单方混凝土用水量≤185kg/m3,胶凝材料用量≤550kg/m3;③控制施工环境,建议根据施工时相对湿度、气温与风速,控制混凝土表面温度与湿度,浇筑成型后加强湿养护等,
预拌混凝土施工期间裂缝可在事前、事中从结构及构造优化设计、原材料优选、施工配合比抗裂优化设计、施工过程控制及施工过程监测等多方面采取措施进行综合预防控制,
预拌混凝土施工期间早期开裂预防控制的总体思路建议如下:
①按早期开裂可能带来的负面影响(建筑功能、结构安全、耐久性、用户心理等方面),综合评估建筑防裂的重要性,可将其重要性分为三个等级,该重要性程度可主要由建设单位(业主)根据实际需要提出,
1)I级:严格要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件);
2)II级:一般要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件);
3)III级:允许施工期间出现早期裂缝的结构(构件);
②区分建筑物防裂不同的重要性程度,分别进行不同内容的抗裂设计,见表5.2,其中要求对严格要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件)进行必要的抗裂计算分析,
表5.2不同防裂等级的抗裂设计内容
III级抗裂要求 | II级抗裂要求 | I级抗裂要求 | |
构造优化设计 | —— | √ | √ |
抗裂计算分析 | —— | —— | √ |
原材料优选 | √ | √ | √ |
配合比抗裂优化设计 | —— | √ | √ |
施工过程控制 | √ | √ | √ |
施工过程监测 | —— | —— | √ |
注:①“√”表示应进行该项抗裂工作;“——”表示可不进行该项抗裂工作;②各项抗裂具体内容后详。
本发明的具体实施步骤为:
第一步,结构及构造优化设计建议
结构及构造优化设计是预防控制预拌混凝土施工期间早期开裂的重要措施之一,但在目前的早期开裂防治问题中,结构及构造设计方面所做的工作很少,虽然构造及设计优化措施不能减小混凝土的绝对收缩量,但可以起到改善混凝土约束条件及提高混凝土抗裂能力的作用,
设计方可在掌握混凝土收缩性能、施工条件的基础上,进行基本分析计算,以改善约束条件,并提高混凝土的抗开裂能力,
在混凝土结构安全方面,设计方与施工方、混凝土提供方的联系可以靠单一指标——强度来进行,即设计方提出要求的强度等级,混凝土提供方及施工方采取相应措施达到此指标要求即可,而且强度指标的确定也有相对固定的时间点——28天龄期,但混凝土收缩对其早期开裂的影响与强度对结构安全的影响有很大不同:①目前对收缩性能的研究及了解远不如对强度性能的研究及了解;②强度对结构安全的影响一般仅体现在对强度的量值要求上,即设计及规范对强度的要求一般是“不低于”即可,但收缩对早期开裂的影响除了有量值大小外,收缩随时间发展的变化规律也有重要的主导性影响,
对收缩引起的预拌混凝土施工期间早期开裂而言,外作用(混凝土收缩)、约束条件(如混凝土弹性模量的间接影响)及抵抗开裂的能力均是时间的函数,而且,时间的影响是关键性的,不能忽视,对收缩开裂问题的力学计算分析要比对强度引起的结构安全问题复杂,
预防控制预拌混凝土施工期间早期开裂时,对于重要性较高的有防裂要求的建筑(I级及II级),应在常规结构设计的基础上,另外进行结构抗裂设计,主要设计内容为以下三个方面:
①一般要求(“概念设计”)
1)要求混凝土具有足够的强度,较小的早期收缩变形及良好的抗裂能力;
2)对较长的建筑结构在设计时可采取分割措施,按设计规范要求结合工程经验设置伸缩缝(也可称收缩缝),其间距应合适,处于不利条件下的混凝土结构应当减小伸缩缝间距,当采取可靠措施后,也可适当放宽伸缩缝间距,
《(混凝土结构设计规范》中提及的伸缩缝,主要是为了释放建筑平面尺寸较大的房屋因温度变化和混凝土干缩产生的结构内力,也称温度缝,此处提到的伸缩缝,也可称为收缩缝,主要是为了释放施工期间混凝土早期收缩产生的结构内力,收缩变形引起的开裂与混凝土的绝对收缩量、结构体系的约束条件、环境条件、施工状况等直接有关,混凝土收缩应变差别较大,约在百万分之10(10×)到百万分之1000(1000×)之间,确定收缩缝间距时应充分考虑这一变化幅度的影响,原有规范规定的伸缩缝间距一定程度上没有充分考虑混凝土收缩变化的影响,现实中有一些工程确因违反规范规定的最大间距规定而发生严重开裂的,但也有一些工程突破了规范的伸缩缝最大间距而未发生开裂的,同时还有一些工程没有违反规范规定的间距规定仍发生开裂的,虽然目前还不能就此总结出扩大伸缩缝最大间距的可靠经验,但仍可以得出以下两个结论:a.混凝土施工期间早期开裂问题的影响因素复杂,涉及混凝土原材料、配合比、施工过程状况、约束条件、环境条件等多方面,应当从以上方面综合采取措施进行施工期间裂缝控制,留置伸缩缝仅是其中一个方面的措施,且不具有关键性的影响;b.现规范在防治混凝土收缩裂缝方面关于伸缩缝间距的规定有不尽完善的地方,可以在理论分析、试验研究、工程经验方面对此进行重新积累,以期完善,
3)合理设置后浇带
为了减少混凝土早期收缩的影响,设计时可合理设置后浇带,合理设置后浇带可适当增大伸缩缝间距,但后浇带不能完全代替伸缩缝,
后浇带的设置间距及浇筑混凝土的间隔时间应结合具体混凝土的收缩变形规律并考虑结构、施工条件合理确定,后浇带一般30~40m一道、宽度800~1000mm,浇筑混凝土的间隔时间不早于1~2个月,也可以在后浇带区段的中部设置一条膨胀混凝土加强带,以达到减少整个区段混凝土收缩量的目的,
4)避免相邻构件刚度变化过大,相邻构件刚度突变,会在相邻构件间产生较大的约束从而产生较大的收缩约束应力,
②必要的结构计算
按照预估或预先专门试验得出的混凝土收缩曲线,结合混凝土施工条件,对抗收缩开裂的配筋量及配筋模式进行必要的分析计算,
③具体构造措施
1)在板的收缩应力较大区域(如跨度较大并与混凝土梁及墙整浇的双向板的角部和中部区域;现浇单向板垂直于跨度方向的长度较长,如大于8m时,沿板长度方向的中部区域等)宜在板未配筋表面配置控制收缩裂缝的构造钢筋,
控制收缩裂缝的钢筋可利用板内原有的钢筋贯通布置,也可另外设置构造钢筋网,并与原有钢筋可靠连接或在周边构件中锚固,
控制收缩裂缝的钢筋宜采用直径细间距密的方法配置,其间距及配筋率按工程经验及上述②计算结果确定,
根据工程经验,建议“在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm”,“板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%”,则建议“钢筋间距不宜大于100mm,”
2)较长的现浇钢筋混凝土墙体是收缩裂缝的高发区,墙体中的钢筋除应满足强度要求外,应充分考虑混凝土收缩而加强,应有足够的配筋率,合宜的钢筋直径及钢筋间距,
配筋率及间距应考虑混凝土收缩变形规律,结合结构计算和工程经验确定,
“钢筋混凝土剪力墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率sh(sh,为水平分布钢筋的间距)和SV(SV,h为竖向分布钢筋的间距)不应小于0.2%,结构中重要部位的剪力墙,其水平和竖向分布钢筋的配筋率宜适当提高,
剪力墙中温度、收缩应力较大的部位,水平分布钢筋的配筋率宜适当提高,
建议“为控制现浇剪力墙结构因混凝土收缩和温度变化较大而产生的裂缝,墙体中水平分布钢筋除满足强度计算要求外,其配筋率不宜小于0.4%,钢筋间距不宜大于100mm,
据调查,当混凝土墙的配筋率,尤其是水平向配筋率小于0.1%时,墙上几乎都出现温度收缩裂缝;当配筋率在0.2%~0.25%时,对温度收缩裂缝的开展有控制作用;当达到0.3%及以上时,有明显抑制作用,
3)腹板高度较大的梁,其两侧面应沿高度方向配置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的截面面积不应小于腹板截面面积w的0.1%,且其间距不宜大于200mm,其中腹板高度对矩形截面,取为有效高度;对T形截面,取为有效高度减去翼缘高度;对I形截面,取为腹板净高,
第二步,原材料优选
为控制预拌混凝土施工期间收缩裂缝的发生,应对混凝土原材料进行优化选择,
①从控制裂缝的角度考虑,水泥品种优先选择的次序宜为:低碱水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥;大体积混凝土宜选用低热水泥,无特殊要求时,不宜选用早强水泥、含碱量较大的水泥、较细的水泥,有条件的宜对水泥进行抗裂性能试验和评价(圆环法),
②在混凝土中宜加入一定量的粉煤灰或磨细矿渣(部分替代水泥),掺量通过配合比设计、试验确定,以改善混凝土的抗裂性能,当混凝土中掺入矿粉时,矿粉细度宜与水泥的细度接近,掺加硅灰时,应有可靠的技术措施,有条件的也宜对混凝土掺合料进行抗裂性试验和评价,
③掺加合适的外加剂有利于裂缝的防治,选择外加剂时,应注意外加剂之间的相容以及与水泥的相容性,对于抗裂性要求高的混凝土,合适条件下宜选用具有减缩抗裂性能的外加剂,
④宜选用级配良好的粗、细骨料,
⑤在混凝土中掺入一定量的纤维、有机聚合物,可提高混凝土的抗裂性能,有机纤维如聚丙烯、尼龙类纤维,能提高混凝土塑性抗裂性能;钢纤维能提高塑性抗裂性能和硬化后混凝土抗裂性能,在纤维分散度良好的情况下,混凝土抗裂性能随着纤维掺量的提高而提高,
第三步,配合比抗裂优化设计
对严格要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件)或一般要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件),应在优选原材料和常规配合比设计的基础上,进行抗裂配合比优化设计,使混凝土除具有符合设计和施工所要求的性能外,还具有抵抗收缩开裂所需要的性能,
混凝土常规配合比设计本质上是“粗略计算——试配调整”的过程,我国现行的混凝土配合比设计方法主要考虑满足结构安全要求的强度指标和施工方便要求的和易性指标,而没有考虑混凝土收缩抗裂等其他性能,设计计算时主要考虑三个基本参数:水灰比、单位用水量及砂率,分别控制混凝土的强度和和易性指标,
其中,水灰比主要用于控制混凝土的强度,按水灰比强度公式,可塑状态混凝土水灰比的大小决定混凝土硬化后的强度,并影响硬化后混凝土的耐久性,混凝土的强度与水泥强度成正比,与灰水比成正比,目前预拌混凝土几乎均掺用矿物掺合料,此处的“灰”指所有胶凝材料,
单位用水量和砂率主要用于控制混凝土拌合物的和易性,在水灰比一定的情况下,用水量反映胶凝材料浆体与骨料的组成关系,是控制混凝土拌合物流动性的主要因素,砂率表示细骨料(砂)和粗骨料(石)的组合关系,对混凝土拌合物的粘聚性和保水性有很大影响,
掺加外加剂和矿物掺合料时一般是在常规配合比设计的基础进行调整,
上述计算得出的配合比仅是粗略的结果,尚应进行试配调整,调整仍主要围绕硬化混凝土的强度和混凝土拌合物的和易性两个指标进行,首先试拌检查混凝土拌合物的和易性,在保证水灰比不变的情况下调整用水量或砂率,和易性满足要求时得到“基准配合比”,检验强度指标并校正混凝土密度后得到“设计配合比”,该“设计配合比”在考虑砂、石含水率的影响后得到“施工配合比”,直接用于指导施工,
在进行抗裂配合比优化设计时应遵循以下原则:
1)最小单位用水量或最小胶凝材料用量原则
在满足混凝土强度和工作性能的前提下,选择最小胶凝材料用量,增大骨料体积,
2)最大骨料堆积密度原则
使骨料堆积密度最大:控制骨料的合理级配,减小骨料空隙率,以减少胶凝材料用量,
3)适当水灰比原则
水灰比过大或过小时均可能导致收缩加大、抗裂性能降低,应选择合适的水灰比,满足强度和耐久性的要求,不过大或过小,
配合比抗裂优化设计的过程具体设计步骤如下:
①称量、计算原配比粗骨料堆积密度
将原骨料分三层装入10L容量同,在振动台上分层振实、刮平,测定其质量,计算其堆积密度0,g(kg/m3);
②试配确定粗骨料优化级配
将两种或两种以上的单粒级粗骨料分别组合若干组,按上述方法分别测定其堆积密度,取其中堆积密度最大的一组为优化级配,其堆积密度计算为y0,g(kg/m3);
③计算粗骨料的空隙率
原级配骨料: 式(5.1)
优化级配骨料: 式(5.2)
④计算优化级配后粗骨料体积
⑤确定优化后配合比
1)优化后和优化前胶凝砂浆体积之比为:
式中——混凝土中气体体积;
2)优化后水泥用量为:
Cy=C×ξ 式(5.5)
3)优化后矿物掺合料用量为:
Fy=F×ξ 式(5.6)
4)优化后外加剂用量为:
Ay=A×ξ 式(5.7)
5)优化后用水量为:
Wy=W×ξ 式(5.8)
6)优化后粗骨料用量为:
Gy=Vy g×ρg 式(5.9)
7)优化后细骨料用量为:
Sy=S×ξ 式(5.10)
优化后选定的配合比尚应进行收缩、抗裂试验及评价,按此进行配合比抗裂优化设计的混凝土可以改善其收缩、抗裂性能,
第四步,施工过程控制及监测
施工过程控制及监测是预防控制预拌混凝土施工期间早期收缩开裂的重要措施,从混凝土分项工程的工作内容看,现场施工阶段也占了大部分工作内容,裂缝控制是从原材料优选、配合比抗裂优化设计到施工过程控制及监测、构造及结构优化设计的系统过程,其中任一环节控制不良,均可能导致裂缝控制达不到效果,所有控制措施也最终集中反映在现场施工阶段,应改变过去只从某一个或某几个方面采取措施控制裂缝并不理想的状况,精心组织、精心施工,将平时施工中不易做到、做好的工作一一落实到实处,以达到良好的裂缝控制效果,
①结合构造及结构优化设计的内容,在编制施工组织设计、专项施工方案及进行技术交底时,明确控制混凝土裂缝的技术措施,
②合理确定混凝土施工性能指标,加强施工组织,合理控制坍落度等施工性能指标,坍落度不宜过大,加强混凝土浇水筑(包括振捣)工人的施工组织、管理工作,
③选择合理的浇筑方案,减少相邻混凝土构件的相互约束,并保证混凝土浇筑的连续、顺利进行,结构较长或面积较大时推荐采用分块跳仓浇筑,以尽量减少混凝土收缩的影响,采用分块跳仓浇筑时应结合工程实际情况计算确定分块大小、跳仓间距及浇筑时间间隔,地下室混凝土浇筑施工时合理确定底板、墙及柱等竖向构件、顶板浇筑顺序及时间间隔,尽量降低彼此的温度、约束影响,
④对约束条件复杂的底板基础等构件,施工中应采取措施减少外约束对收缩开裂的影响,
⑤对混凝土基础底板或墙体可预先计算,在预计可能产生裂缝的地方设置诱导缝,使变形能释放在指定位置处,用以控制裂缝产生,
⑥加强混凝土振捣,混凝土必须分层分段振捣,有效排除混凝土内的泌水,消除混凝土内部孔隙,确保混凝土的高密度,增加混凝土与钢筋的粘结力,增加混凝土材质的连续性和整体性,提高混凝土的强度,尤其要提高混凝土的抗拉强度,
⑦及时和充分养护,养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施,应充分重视,制定养护方案,派专人进行养护工作,墙体混凝土浇筑完毕,混凝土达到一定强度(1~3天)后,必要时可松动两侧模板,离缝3~5mm,在墙体顶部慢水喷淋养护;或带模养护,采用木模板,对两侧模板浇水养护,拆除模板后,可考虑在墙两侧覆挂麻袋或草帘等覆盖物,避免阳光直射墙面,连续喷水养护时间应足够长,提早松动模板淋水养护时,应注意浇水时机,不宜在墙体温度达到峰值时浇水,以免温度较高的混凝土被冷水喷淋引起混凝土开裂,
⑧加强施工监测,可进行混凝土温度、收缩变形等数据的监测,及时反馈,指导施工,
其他——生产组织模式
如前所述,目前预拌混凝土施工期间早期开裂现象较多也与目前的混凝土生产组织形式有关,预拌混凝土的大量推广使用,在一定程度上催生了混凝土生产与使用分离的组织管理模式,增大了混凝土工程施工组织管理的难度,从而更容易产生施工期间开裂等质量问题,
预拌混凝土技术是现浇混凝土技术的重大进步,但这种生产管理模式将本来有机统一的混凝土生产、施工过程割裂开来,这种模式下,混凝土原材料选择、配合比设计、搅拌、运输等过程一般由混凝土预拌企业完成,而构件的模板搭设、混凝土的浇筑、养护、模板拆除等过程由建筑企业承担,过程割裂,主体方责任划分不明,加大了混凝土生产、施工的组织管理难度,不利于混凝土裂缝控制,
另外,目前水泥等胶凝材料基本性能变化大,生产过程中的内掺料也不明朗,在一定程度上影响了混凝土预拌企业对混凝土质量的可靠控制,亦不利于混凝土施工期间裂缝的控制,
建议混凝土生产组织模式在以下两方面改进:
①粉料粉磨、混凝土生产一体化
一些实力强、规模大的混凝土预拌企业可要求水泥生产厂家只提供水泥生产熟料,自行粉磨加工生产水泥,以有效控制水泥矿物成分,保证水泥性能稳定,
②混凝土生产、施工一体化
组织专业混凝土工程公司,统一进行混凝土原材料选择、配合比设计、搅拌、运输、混凝土的浇筑、养护等工作,也可包括模板搭设、拆除工作,专业混凝土工程公司作为专业分包单位在施工总承包单位的统一管理、协调下独立进行混凝土生产及施工作业,责任划分明了、单一,有利于整个混凝土质量的控制,
裂缝控制是一项复杂的系统工程,其中任一环节出现问题,都可能导致混凝土裂缝控制效果不理想、出现开裂现象,发现裂缝后,可按“情况调查→原因分析、判断→修补及加固、补强”的思路进行“事后处理”,
第五步,发现裂缝及情况调查
及时发现裂缝并跟踪观察对分析裂缝发生的原因、判断裂缝是否需要处理以及如何进行处理非常关键,要求混凝土构件拆模后即仔细观察,保证裂缝的及时发现,裂缝的检查主要以肉眼及放大镜等为主,有需要时可辅以地质雷达等检测手段,
情况调查是要获得裂缝情况的资料,用以推断裂缝发生的原因,并判断有无修补、加固补强的必要,以及选择相应的修补、加固补强的方法,
对于预拌混凝土施工期间主要由收缩引起的开裂,其调查内容主要包括裂缝现状、裂缝附近情况、裂缝开展情况、设计资料、施工记录等情况,裂缝情况应做好记录,记录时可在结构物表面画方格并结合建筑平面图、立面图等一起对照进行,也可辅以照片,
其主要内容如表5.3所示,
裂缝宽度是裂缝调查的一项重要内容,一般来说,因开裂带来的有害影响会随着裂缝宽度的增加而加剧,如将裂缝宽度控制在一定范围内,则开裂基本上不会带来有害的影响,
裂缝宽度一般是指在混凝土表面量测的、与裂缝方向相垂直的宽度,但实际裂缝宽度经常表里不一,沿长度方向位置不同裂缝宽度也经常不同,调查时应注意这方面情况的表述,另外,裂缝宽度会随温度、湿度的变化而不同,要注意裂缝宽度随时间的变化,在进行裂缝原因分析时,裂缝宽度情况应详细调查,在判断是否需要进行修补和加固、补强时,可主要着眼于裂缝的最大宽度,裂缝宽度一般可采用带刻度的放大镜量测,也可采用接触式应变计等方法量测,
表5.3混凝土裂缝情况调查的主要内容
有时,为了分析开裂原因也需要调查裂缝的开展路径,裂缝不是同时全面展开,微观上看,必有开展路径,找出裂缝的开展路径,也就找出了应力方向,有助于裂缝原因的分析,
可以依据裂缝宽度判断裂缝的开展路径,裂缝由较宽一端向较细一端开展,
第六步,原因分析、判断
分析开裂原因对于修补及加固、补强裂缝非常重要,不同原因导致的裂缝,其对建筑功能及结构安全的影响是不一样的,应该加以区分采取不同的处理方法,原因分析不准确,做出错误的判断,往往导致修补及加固、补强无效而不得不再次进行修补及加固、补强,
必须从所有角度综合分析开裂原因,有的开裂原因比较容易分析,有些则难以判断,混凝土开裂机理是复杂的,多数情况下裂缝由多方面原因引起,这些原因可能相互影响,
进行裂缝原因分析时,一般需要先将裂缝分类,将其开裂原因初步估计为与材料性质有关的、与施工有关的、与使用及环境条件有关的、与结构及外力有关的等四大类,然后再结合裂缝形式(开裂时间、有无规律性、形态等)进行,
按裂缝类型进行原因分析见表5.4,
续表
第七步,修补或加固、补强处理
在进行混凝土裂缝处理时应注意不能混淆裂缝与结构安全的关系,不能混淆裂缝与混凝土强度的关系,切忌盲目处理裂缝,应根据调查结果及原因分析,结合建筑物使用功能、结构耐久性、安全性、美观等条件的考虑,确定是否需要采取修补、加固或补强的措施,修补及加固、补强的一般方法简介如下,
修补:修补的目的是恢复混凝土结构因开裂而受损伤的外观形象、防水性、耐久性等功能,应考虑开裂原因、修补范围、环境条件、安全性、工期、经济性等因素,选择适合的修补方法,修补施工时应按说明认真计量、拌和,认真进行基底处理,选择合适的注入量,修补后应根据需要采取一定的方法检查修补效果,一般情况下修补可分为表面处理、灌浆、填充等处理方法,
预拌混凝土施工期间早期裂缝一般只需要修补处理,
①表面处理
当裂缝宽度较小(一般宽度小于0.2mm)、钢筋未受锈蚀时一般采用表面处理的方法,主要用来提高结构的防水性和耐久性,这种方法的缺点是无法深入到裂缝内部以及对延伸裂缝难于追踪变化,对于宽度变化大的裂缝,应设法使用有伸缩性的材料,大面积处理时应注意防止空鼓、起皮,
表面处理所用材料因修补目的及建筑物所处环境的不同而异,一般可用弹性涂膜防水材料、聚合物灰浆等,
施工时,先用钢丝刷清除混凝土表面附着物,表面打毛,用水冲洗后充分干燥,再将裂缝及周边部分均匀涂抹,施工后注意成品保护,
灌浆:灌浆是将环氧树脂或水泥类材料在一定压力下注入到裂缝内部,为保证处理效果,常采用压力灌浆,压力灌浆分为低压注入和高压注入两种方式,低压注入时注入量可以控制,裂缝不会因压力过大而变宽,粘结材料易于渗入裂缝内部,适用于裂缝宽度较小,深度较浅的裂缝,对于宽度较大,深度很深的裂缝,低压注入无法达到效果,宜采用高压注入的方式,高压注入时,如压力过大,可能导致裂缝宽度加大,灌浆使用的材料以环氧树脂为主,施工时注意选择合适的气温,
填充:填充法适合于修补比较宽的裂缝(一般宽度大于0.5mm),施工时沿裂缝处凿开混凝土,在该处充填修补材料,当钢筋已经腐蚀时,应先将钢筋除锈并作防锈处理后再作填充,
第八步,加固、补强处理
加固补强处理的目的在于恢复因裂缝降低的混凝土建筑物的承载力,与修补处理不同,加固处理涉及到建筑物的结构安全和使用功能的改变,因此必须在确认安全的基础上计算承载力,提出合理且详细的方案,国内目前使用的加固补强方法有很多种,如粘结钢板法、粘结碳纤维布法、预应力法、增加断面积法等,
①粘结钢板法
粘结钢板法常在钢筋用量不足时采用,施工时将钢板作为补强材料通过结构胶粘贴在混凝土表面,主要是粘贴在受拉侧的表面,使其与被加固混凝土结构形成一体共同受力,提高结构的承载力,
粘贴钢板法使用的材料主要包括钢板和结构胶,利用结构胶的粘结力来传递混凝土与钢板间的剪应力,将钢板作为受拉钢筋的一部分,行使受拉钢筋的功能,由于钢板粘贴在构件表面,腐蚀环境下应注意其防腐问题,结构胶的强度和在各种环境下的耐久性以及钢板的腐蚀都直接关系到最终的加固效果,
②粘贴碳纤维布法
粘贴碳纤维布法是使用碳纤维配套树脂将碳纤维布作为补强材料粘贴在混凝土结构表面,共同受力以提高承载力的加固方法,粘贴碳纤维布法与粘贴钢板法加固机理基本相似,但更高强高效、施工方便、具有极好的耐腐蚀性能及耐久性能,
③预应力法
预应力法是借助所施加的预应力减少构件中的拉应力,给构件施加压应力,使裂缝闭合或减少裂缝宽度,增加结构物的承载能力及刚度,预应力法不仅可以用于局部加固补强,还可以改变构件或整个结构的受力状态,但施工比较复杂,
④增加断面积法
在已有构件中补浇混凝土,使其增加断面提高承载能力,施工中注意采取措施使新旧混凝土结合紧密。
本发明的优益效果
本发明综合分析前述工程实践调查、试验室试件基础试验、工程实际构件原位试验及初步分析计算结果的基础上,提出预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治的措施及技术关键点:
①预拌混凝土施工期间间接裂缝的防治必须从结构及构造措施优化、原材料优选、配合比优化设计、施工过程有效控制及监测等各方面综合采取措施,不能忽略其中任何一个方面,只要其中一个环节没有做好,其他环节做得再好,也可能导致裂缝控制效果不理想,裂缝控制效果不是取决于哪些方面做得好,而是取决于哪个环节没有做好,
②与传统混凝土相比,现代预拌混凝土收缩总量变大;收缩早期发展快;弹性模量早期发展迅速,强度发展相对较慢,这三方面特性是导致目前预拌混凝土施工期间较多发生早期裂缝材料方面的主要原因,必须重视这一新发展,进行结构及构造优化设计(如进行专门的混凝土抗裂计算分析),进行施工过程有效监控,以有效控制裂缝的发生、发展,
③墙体原位试验及分析计算表明,周边构件的约束情况及施工方法、施工顺序的不同极大地影响由于混凝土收缩产生的应力大小,直接影响裂缝的产生,必须根据工程具体情况采取合宜的措施,
具体内容如下:
①提出预拌混凝土施工期间早期开裂预防控制及处理的总体思路
在事前、事中从结构及构造优化设计、原材料优选、施工配合比抗裂优化设计、施工过程控制及施工过程监测等多方面采取措施进行综合预防控制,出现裂缝后则要对裂缝进行评估,有些需要采取修补或加固、补强等措施处理,
②分析了施工期间早期开裂的三个基本要素,提出各参与主体在预防控制中的主要工作,
认为混凝土材料提供方(如商品混凝土公司)、施工单位及设计单位三方对混凝土施工期间早期开裂问题有重要影响,是解决预拌混凝土施工期间早期开裂问题的基本三方,而且需要三方密切配合,缺一不可,
③提出建筑防裂应进行专门设计的思路,建议按防裂重要性程度将建筑分为三类:I级,严格要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件);II级:一般要求施工期间不出现早期裂缝的结构(构件);III级:允许施工期间出现早期裂缝的结构(构件),各类对应采取不同的预防措施,
④总结并提出了结构及构造优化设计、原材料优选、配合比抗裂优化设计、施工过程控制及监测、混凝土生产组织模式改革等方面的具体预防措施,
⑤介绍了混凝土开裂后的“事后”处理思路:情况调查→原因分析、判断→修补及加固、补强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,该预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法包括以下步骤:
步骤一,结构及构造的优化;
步骤二,对原材料的优化选择;
步骤三,选择抗裂施工配合比;
步骤四,对施工过程控制及监测;
步骤五,裂缝发现,对情况调查,找出原因分析、判断;
步骤六,确定补救措施,修补、加固、补强。
2.如权利要求1所述的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,在步骤一中,在掌握混凝土收缩性能、施工条件的基础上,进行基本分析计算,以改善约束条件,并提高混凝土的抗开裂能力,实现混凝土结构及构造的优化。
3.如权利要求2所述的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,进行结构抗裂设计包括三个方面:
对混凝土的抗裂能力的要求;
按照预估或预先专门试验得出的混凝土收缩曲线,结合混凝土施工条件,对抗收缩开裂的配筋量及配筋模式进行必要的分析计算;
混凝土抗裂能力的具体构造措施。
4.如权利要求3所述的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,对混凝土的抗裂能力的要求包括:
要求混凝土具有足够的强度,较小的早期收缩变形及良好的抗裂能力;
对较长的建筑结构在设计时可采取分割措施,按设计规范要求结合工程经验设置伸缩缝,间距应合适,处于不利条件下的混凝土结构应当减小伸缩缝间距,当采取可靠措施后,也可适当放宽伸缩缝间距;
为了减少混凝土早期收缩的影响,设计时可合理设置后浇带,合理设置后浇带可适当增大伸缩缝间距,但后浇带不能完全代替伸缩缝;后浇带的设置间距及浇筑混凝土的间隔时间应结合具体混凝土的收缩变形规律并考虑结构、施工条件合理确定,后浇带一般30~40m一道、宽度800~1000mm,浇筑混凝土的间隔时间不早于1~2个月,也可以在后浇带区段的中部设置一条膨胀混凝土加强带,以达到减少整个区段混凝土收缩量的目的,
避免相邻构件刚度变化过大,相邻构件刚度突变,会在相邻构件间产生较大的约束从而产生较大的收缩约束应力。
5.如权利要求3所述的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,具体构造方法为:
在板未配筋表面配置控制收缩裂缝的构造钢筋,控制收缩裂缝的钢筋可利用板内原有的钢筋贯通布置,也可另外设置构造钢筋网,并与原有钢筋可靠连接或在周边构件中锚固,控制收缩裂缝的钢筋宜采用直径细间距密的方法配置;
为控制现浇剪力墙结构因混凝土收缩和温度变化较大而产生的裂缝,墙体中水平分布钢筋除满足强度计算要求外,配筋率不小于0.4%,钢筋间距不大于100mm;
腹板高度较大的梁,两侧面应沿高度方向配置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积w的0.1%,且其间距不大于200mm,腹板高度对矩形截面,取为有效高度;对T形截面,取为有效高度减去翼缘高度;对I形截面,取为腹板净高。
6.如权利要求1所述的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,在步骤二中,对原材料的优化选择:
水泥品种优先选择的次序为:低碱水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,大体积混凝土宜选用低热水泥,在混凝土中宜加入粉煤灰或磨细矿渣;选用具有减缩抗裂性能的外加剂,选用级配良好的粗、细骨料,在混凝土中掺入纤维、有机聚合物。
7.如权利要求1所述的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,在步骤三中,配合比抗裂优化设计的过程具体步骤如下:
第一步,称量、计算原配比粗骨料堆积密度,将原骨料分三层装入10L容量同,在振动台上分层振实、刮平,测定其质量,计算堆积密度ρO,g(kg/m3);
第二步,试配确定粗骨料优化级配,将两种或两种以上的单粒级粗骨料分别组合若干组,按上述方法分别测定其堆积密度,取堆积密度最大的一组为优化级配,其堆积密度计算为ρy O,g(kg/m3);
第三步,计算粗骨料的空隙率
原级配骨料:
优化级配骨料:
第四步,计算优化级配后粗骨料体积
第五步,确定优化后配合比
优化后和优化前胶凝砂浆体积之比为:
式中Va——混凝土中气体体积;
优化后水泥用量为:
Cy=C×ξ
优化后矿物掺合料用量为:
Fy=F×ξ
优化后外加剂用量为:
Ay=A×ξ
优化后用水量为:
Wy=W×ξ
优化后粗骨料用量为:
Gy=Vy g×ρg
优化后细骨料用量为:
Sy=S×ξ。
8.如权利要求1所述的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,在步骤五中,进行裂缝原因分析时,需要先将裂缝分类,将其开裂原因初步估计为与材料性质有关的、与施工有关的、与使用及环境条件有关的、与结构及外力有关的等四大类,然后再结合裂缝形式、开裂时间、有无规律性、形态进行。
9.如权利要求1所述的预拌混凝土施工期间间接裂缝综合防治和处理的方法,其特征在于,在步骤六中,修补采用表面处理、灌浆、填充处理方法,加固补强方法采用粘结钢板法、粘结碳纤维布法、预应力法、增加断面积法。
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