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掺废旧轮胎橡胶粉混凝土自收缩试验研究

掺废旧轮胎橡胶粉混凝土自收缩试验研究
掺废旧轮胎橡胶粉混凝土自收缩试验研究

混凝土裂缝产生原因

大体积混凝土的裂缝产生的可能原因与预防措施 1.1大体积混凝土裂缝的可能原因 1.1.1裂缝的类型和形成原因 大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下: 1.1.1.1收缩裂缝: 混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。 选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。 混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。 人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。 自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。 自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。 在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响”,因而也需要像大坝一样,需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。 还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。 1.1.1.2温差裂缝 混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。 大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。 大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此

收缩试验

8收缩试验 非接触法 本方法主要适用于测定早龄期混凝土的自由收缩变形, 也可用于无约束状态下混凝土自收缩变形的测定。 本方法应采用尺寸为100mmX100mmX515mm的棱柱 体试件。每组应为3个试件。 试验设备应符合下列规定: 1非接触法混凝土收缩变形测定仪(图应设计成整 机一体化装置,并应具备自动采集和处理数据、能设定采样时间 间隔等功能。整个测试装置(含试件、传感器等)应固定于具有避 振功能的固定式实验台面上。 图非接触法混凝土收缩变形测定仪原理示意图(mm) I一试模;2一固定架;3一传感器探头;4一反射靶 2应有可靠方式将反射靶固定于试模上,使反射靶在试件成型浇筑振动过程中不会移位偏斜,且在成型完成后应能保证反射靶与试模之间的摩擦力尽可能小。试模应采用具有足够刚度的钢模,且本身的收缩变形应小。试模的长度应能保证混凝土试件的测量标距不小于400mm。 3传感器的测试量程不应小于试件测量标距长度的%或量程不应小于 1mm,测试精度不应低于。且应采用可靠方式将传感器测头固定,并应能使测头在测量整个过程中与试模相对位置保持固定不变。试验过程中应能保证反射靶能够随着混凝土收缩而同步移动。 非接触法收缩试验步骤应符合以下规定:

1试验应在温度为(20士2)°C 、相对湿度为(60士5)%的恒温恒湿条件下进行。非接触法收缩试验应带模进行测试。 2试模准备后,应在试模内涂刷润滑油,然后应在试模内铺设两层塑料薄膜或者放置一片聚四氟乙烯(PTFE )片,且应在薄膜或者聚四氟乙烯片与试模接触的面上均匀涂抹一层润滑油。应将反射靶固定在试模两端。 3将混凝土拌合物浇筑人试模后,应振动成型并抹平,然后应立即带模移人恒温恒湿室。成型试件的同时,应测定混凝土的初凝时间。混凝土初凝试验和早龄期收缩试验的环境应相同。当混凝土初凝时,应开始测读试件左右两侧的初始读数,此后应至少每隔lh 或按设定的时间间隔测定试件两侧的变形读数。 4在整个测试过程中,试件在变形测定仪上放置的位置、方向均应始终保持固定不变。 5需要测定混凝土自收缩值的试件,应在浇筑振捣后立即 采用塑料薄膜作密封处理。 非接触法收缩试验结果的计算和处理应符合下列规定: 1混凝土收缩率应按照下式计算: 220110)()(L L L L L t t st -+-=ε……………………………式中:εst ——测试期为t(h)的混凝土收缩率,t 从初始读数时算起; L 10——左侧非接触法位移传感器初始读数(mm); L 1t ——左侧非接触法位移传感器测试期为t(h)的读数(mm); L 20——右侧非接触法位移传感器初始读数(mm);

混凝土收缩与方块裂缝

混凝土收缩与方块裂缝 摘要:混凝土干缩变形对结构物的危害很大,它可使混凝土表面出现较大的拉应力,从而引起表面开裂,直接影响结构物的耐久性。近几年,对于如何做好混凝土的防裂工作,倍受大家的关注,提出了一些如何控制干缩变形的措施,有的已在工程中得到应用,并取得成效。关键词:混凝土收缩方块裂缝混凝土干缩变形对结构物的危害很大,它可使混凝土表面出现较大的拉应力,从而引起表面开裂,直接影响结构物的耐久性。近几年,对于如何做好混凝土的防裂工作,倍受大家的关注,提出了一些如何控制干缩变形的措施,有的已在工程中得到应用,并取得成效。一、混凝土收缩和方块裂缝的成因由于混凝土所含水分的变化、化学反应及温度降低等因素引起的体积缩小,均称为混凝土的收缩。当在某一瞬间由混凝土收缩产生的拉应力大于同期混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。混凝土的收缩变形根据其成因可分为塑性收缩、温度收缩和干燥收缩等几大类。 建筑物的构件形式、使用材料、施工条件如有不同,裂缝的主要成因也有差别。根据近期对预制方块的跟踪调查,可认为方块裂缝主要是由干燥收缩引起。混凝土浇筑后置于未饱和空气中,表面水份散失很快,内外湿度梯度产生很大的毛细管压力,从而引的体积缩小变形。干燥收缩可贯穿于整个建筑物的施工及使用阶段,在大体积预制件施工中,裂缝占的比例较高。根据国外20 年的干缩试验资料表明,混凝土浇筑后14d 仅完成20 年干缩的14~34,90d 完成40~80,1 年完成66~85。方块的表面积与其它构件相比差别较大,表面积越大,水分的散失速度越快,干燥收缩也就越明显。二、方块裂缝的特征1、方块裂缝一般出现在块体的侧面,并在截面有突变的阳榫附近较为明显;2、裂缝自上而下延伸,走向不规则,长度不等;3、出现裂缝的方块其裂缝数量为1-2 条,裂缝宽度约在 0.1mm 以内,用肉眼观察,很难发现;4、裂缝发生时间一般在4-5 月份多风少雨季节,并在混凝土浇筑后约10 天内发生。此类裂缝发现后,经过进一步观察没有发现扩展现象,因此对构筑物不会造成大的危害。为了从根本上控制裂缝的发生,有必要在各个施工环节采取有效措施予以消除 三、方块防裂措 1、改进配合 为了进行比较,我们首先对混凝土配合比进行了调整,见下表 配合比调整前后对比 注:(1)砼设计强度等级均为C2 (2)砼用砂均为本地中砂,粗骨料粒径16~31.5mm,31.6-63mm

混凝土的耐久性

一、混凝土的耐久性 混凝土的耐久性-指混凝土抵抗物理和化学侵蚀(如冻融、高温、碳化、硫酸盐侵蚀等)的作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性,从而未维持混凝土结构的安全、正常使用的能力。 主要取决于:混凝土抵抗腐蚀性介质侵入的能力; 硬化后体积稳定性好,无裂缝发生,抵抗腐蚀性介质侵入的性能好; 硬化水泥浆中毛细管孔隙率,以及引入空气量。 简单的说混凝土材料的耐久性指标一般包括: 1 混凝土的碳化 2 混凝土中钢筋的锈蚀 3 碱-骨料反应 4 混凝土冻融破坏 5 氯离子侵蚀 二、提高混凝土耐久性的措施 原材料的选择 1. 水泥水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的水泥,并结合具体情况进行选择。水泥强度并非是决定混凝土强度和性能的唯一标准,如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土。因此,工程中选择水泥强度的同时,需考虑其工程性能,有时,其工程性能比强度更重要。 2.集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性,防止碱集料反应造成的危害,集料的耐蚀性和吸水性,同时选择合理的级配,改善混凝土拌合物的和易性,提高混凝土密实度;大量研究表明了掺粉煤灰,矿渣,硅粉等混合材能有效改善混凝土的性能,改善混凝土内孔结构,填充内部空隙,提高密实度,高掺量混凝土还能抑制碱集料反应,因而掺混合材混凝土,是提高混凝土耐久性的有效措施。即近年来发展的高性能混凝土。 3. 混凝土的设计应考虑耐久的要求混凝土配比的设计配合比设计在满足混凝土强度,工作性的同时应考虑尽量减少水泥用量和用水量,降低水化热,减少收缩裂缝,提高密实度,采用合理的减水剂和引气剂,改善混凝土内部结构,掺入足量的混合料,提高混凝土耐久性能。结构构件应按其使用环境设计相应的混凝土保护层厚度,预防外界介质渗入内部腐蚀钢筋。结构的节点构造设计也应考虑构件受局部损坏后的整体 耐久能力。结构设计尚应控制混凝土的裂缝的开裂宽度。 4. 混凝土工程施工应考虑结构耐久性混凝土的拌制尽量采用二次搅拌法,裹砂法,裹砂石法等工艺,提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土强度,减少用水量;大体

混凝土裂缝的成因与控制

混凝土裂缝的成因与控制 混凝土的裂缝是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。我在工作中对混凝土工程中常见的一些裂缝成因进行了分析探讨,提出了控制裂缝发展的措施,总结了混凝土裂缝的处理方法。 1 裂缝的成因 裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程各种因素组合产生的,正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的有效途径,裂缝原因是设计、施工、材料、环境等相互影响的综合性问题,解决裂缝控制问题应当采取综合方法。 1.1 设计原因 1)设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件开裂。 2)设计中构造钢筋配置过少或过粗引起构件裂缝,如墙板、楼板等 3)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。 4)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。 5)荷载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保

护层厚度不足,抗温度收缩配筋不足。 1.2 材料原因 1)粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。 2)果料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。 3)混凝土外加剂、掺合料选择不当或掺量不当,严重增加混凝土收缩。 4)水泥品种的原因,粉煤灰及矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。 5)水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高,细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。 1.3 混凝土配合比设计原因 1)配合比中水灰比过大。 2)单方水泥用量越大,用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。 3)配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加收缩值。 4)配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

混凝土裂缝的鉴别标准及处理原则

混凝土裂缝的鉴别及处理原则 裂缝是固体材料中的一种不连续现象,许多钢筋混凝土形式建筑物在建设过程和使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象,也是长期困扰土木技术人员的一项技术难题。在工程鉴定加固中,经常遇到各种形式的混凝土裂缝,准确地对混凝土裂缝进行鉴别不仅是工程鉴定一项主要内容,也是对裂缝进行加固修补处理的重要依据,因此显得尤为重要。 二、混凝土裂缝的主要类型 混凝土裂缝产生的基本原因可以归纳为两大类:一类是荷载变化引起的裂缝,包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载;一类是由变形变化引起的裂缝,包括温度、湿度变化、不均匀沉降、冻胀、钢筋锈蚀、化学反应膨胀等等(1)。 按裂缝产生的机理分,建筑物中常见的裂缝基本类型有:塑性收缩裂缝,沉降收缩裂缝,温度裂缝,干燥收缩裂缝,碳化收缩裂缝,化学反应裂缝,沉陷裂缝,冻胀裂缝,徐变裂缝,凝缩裂缝等等。 三、混凝土裂缝鉴别的主要内容 建筑物的破坏,特别是钢筋混凝土结构的破坏往往是从裂缝开始的。但是,并不是所有的裂缝都是建筑物危险的征兆,只有那些影响结构承载能力、稳定性、刚度以及节点连接可靠性等的裂缝才可能危及建筑物的使用安全。而大量常见的裂缝,如温度、收缩裂缝等,并不危及建筑结构安全。因此,各类裂缝对建筑物的危害是不同的,故对各类裂缝的处理应有区别。所以准确鉴别不同类型的裂缝是十分重要的。 裂缝鉴别一般从裂缝现状、开裂时间和裂缝的发展变化三个方面调查分析(2),其鉴别的主要内容有以下几个方面: (一) 裂缝现状调查 包括对所处理裂缝调查其产生形式、裂缝宽度、裂缝长度、是否贯通、缝内有无异物及裂缝宽度的变化等情况。裂缝末端位置是推断混凝土应力状态的重要参数,一定要仔细观察到看不见为止。 1、裂缝宽度 裂缝宽度是判断裂缝对混凝土结构物影响程度的重要参数,应预先查明裂缝宽度是否发展变化,因为它是分析开裂原因、决定修补及补强加固方法的重要项目。 2、裂缝位置与分布特征

9 接触法收缩试验资料

接触法收缩试验3D动画补充材料 本动画配套《普通混凝土长期性能和耐久性性能试验方法标准》GB/T50082-2009中“收缩试验—接触法”。接触法适合除外力和温度变化以外的因素所引起的试件长度变化。通常情况下收缩变形试验可用此方法。标准中保留了原GBJ82-85的收缩试验方法,也参考了国内外标准中的混凝土收缩测试方法。本方法适用于测定在无约束和规定的温湿度调节下硬化混凝土试件的收缩变形性能 一试验主要器材列表 1.混凝土搅拌机(图示:双卧轴混凝土试验用搅拌机) 2.混凝土振动台

3.卧式收缩仪(或立式收缩仪、引伸仪) 4.收缩测头

5.标准杆 二试件和测头应符合下列规定: 1.本方法应采用尺寸为100mm×100mm×515mm的棱柱体试件。每组应为3个试件。 2.采用卧式混凝土收缩仪时,试件两端应预埋测头或留有埋设测头的凹槽。

3.采用立式混凝土收缩仪时,试件一端中心应预埋测头。三试验步骤 试验步骤请观看试验动画。 四数据处理 混凝土收缩率按照下式计算,计算精确至1.0×10-6 b t st L L L? =0 ε 每组应取3个试件收缩率的算术平均值作为该组混凝土试件的收缩率测定值作为相互比较的混凝土收缩率值应为不密封试件于180d所测得的收缩率值可将不密封试件于360d所测得的收缩率值作为该混凝土的终极收缩率值

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混凝土裂缝的成因与控制

混凝土裂缝的成因与控制 摘要 针对混凝土工程中普遍存在的裂缝问题,对混凝土裂缝形成的原因、危害、防治措施进行了分析和探讨。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、灌浆法、填充法、混凝土置换法、结构补强法、电化学防护法等。 关键词:混凝土;裂缝;成因;控制;防治措施

Causes and Control of Concrete Cracks Abstract In view of the common crack problems in concrete engine ering, the causes, hazards and prevention measures of co ncrete cracks are analyzed and discussed. In this paper, the causes of some common cracks in concrete engi neering are analyzed and discussed from the aspects of design, ma terial, mix proportion, construction site maintenance and so on. I n view of the causes of concrete cracks, measures to control the development of cracks are put forward in the aspects of concret e structure design, selection o f concrete materials, optimization o f mix proportion, and maintenance of construction site. According to the related literature, and summarized the treatment methods of concrete cracks : surface treatment method, grouting me thod, filling method, concrete replacement method, structure reinfor cement method, electrochemical protection method and so on. Key words:concrete; crack; genesis; control; prevention and contro l measures

混凝土的收缩裂缝

早期收缩裂缝怎么形成? 引起混凝土收缩的驱动力可分为两类:温度作用与湿度作用。 温度作用引起的早期收缩包括水化热与昼夜温差引起的温降收缩,其中前者在大体积混凝土中尤为显著。 湿度作用引起的早期收缩包括塑性收缩、自收缩与干燥收缩。值得注意的是,温度作用与湿度作用引起的收缩是同时发生,相互作用的,因此使得研究的难度增大。 1、水化热引起的温度收缩 温度收缩主要是混凝土在水泥水化放热出现温峰后的降温过程中产生的。水泥在早期水化过程中将放出大量的热,一般每克水泥可放出502J热量,在绝对条件下,每45kg 水泥水化将产生5~8℃绝热温升。在没有缓凝剂的条件下,通常在开始的12h左右出现温度峰值。随后,由于水化放缓放热减小,在与外界环境热交换下温度开始下降。由于混凝土内、外散热条件的不一致,表层混凝土温度降低得快,沿混凝土截面出现温度梯度,使得温降过程中出现收缩沿截面的不一致,从而导致表层混凝土受拉,当拉应力超过混凝土抗拉强度时产生温度裂缝。这在大体积混凝土中温升可高达60℃,是造成这类混凝土早期裂缝的主要因素。另外需要解释的是水化温升阶段通常不会出现胀裂,因为温升膨胀过程中混凝土尚处于流塑性状态,且温升过程迅速,沿截面也相对均匀。而随后的散热温降过程由于较为缓慢、均匀性又较差,且混凝土已逐渐硬化,往往容易在此时出现温度收缩裂缝。 2、昼夜温差引起的温度收缩 昼夜温差也会引起相应的温度变形。如对于混凝土板,在早晨太阳的照射下,表层混凝土的温度显著升高,其膨胀受到底层混凝土的限制而使表层拱起;在白天,随着全截面温度趋于相同,变形表现为自由伸长;而夜晚,随着表层温度的开始降低,又出现表层弯起的现象。因此对于新浇筑的混凝土,昼夜温差大时极易出现早期的这类温度裂缝。 3、塑性收缩 塑性收缩发生在混凝土终凝前的塑性阶段,通常在浇筑后4~15h 左右出现,绝大部分发生在初凝前的流塑性阶段。这一阶段水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现

一种有效测试早龄期混凝土开裂性能的试验方法

第12卷第2期建筑材料学报v01.12,No.22009年4月JOURNAL0FBUILDlNGMATERIALSApr.,2009 文章编号:1007—9629(2009)02一0209一05 一种有效测试早龄期混凝土开裂性能的试验方法 郑建岚,王雪芳,罗素蓉 (福州大学土木工程学院,福建福州350108) 摘要:针对目前混凝土收缩开裂性能测试方法存在的问题,提出一种新的试验方法,即诱导开裂法,并通过数值计算与试验来验证该方法的可靠性.该方法克服了已有同类试验方法中存在的裂缝出现位置随机、裂缝细小、初裂时间迟等带来的观测难度大、周期长和误差大等缺点,同时避免了混凝土材料不均匀性所造成的试验误差. 关键词:混凝土;开裂性能;试验方法;诱导开裂 中图分类号:TU528.0文献标识码:A ANewExperimentalMethodtoFleetlyTestEarly-AgeCracking BehaviorsofConcrete ZHENGJian—lan,WANGXue—fang,LUOSu—rong (CollegeofCivilEngineering。FuzhouUniversity,Fuzhou350108,China) Abstract:Anewinducingcrackmethodformeasurementofcrackingbehaviorofconcreteisdeveloped,ai—mingatsolvingtheprobleminthecurrenttestmethodofconcretecrackingbehaviors.Thetrustinessofthemethodisverifiedbymathematicalanalysisandexperiment.Themethodovercomestheshortageofconventionaltestmethodthattheplacewherecrackappearsisstochasticandthewidthofcrackissmallerandthecrackappearslate.Andbecauseoftheseshortagetheobservationofcrackisdifficult,theexperi—menttakeslongertimeandtheerrorofexperimentisbig.Themethoddevelopedcanavoidtheerrorcausedbyconcreteheterogeneity. Keywords:concrete;crackingbehaviors;experimentalmethod;inducedcrack 随着混凝土技术的发展,高强、高流态混凝土的应用越来越广泛,但是混凝土的早期收缩开裂问题却日益突出,已严重影响了混凝土的耐久性[1].对于混凝土早龄期收缩开裂的测量,各国并无统一标准,不同学者根据实际情况选择不同的测量方法,所得结果也就不大一致.对混凝土抗裂性能进行评价并以其作为设计、施工与原材料选用的依据,以有效保证混凝土在不同服务环境中满足规定的使用寿命要求,已成为混凝土材料界和工程界研究领域的热点问题[2].本文对已有各种混凝土开裂性能的测试方法进行综合对比分析,并提出了一种新的试验方法——诱导开裂法嘲. 已有试验方法简介 目前,对于混凝土开裂性能的测试方法可分棱柱体试验方法、环式限制收缩开裂试验方法和平板式限制收缩开裂试验方法. 1.1菱柱体试验方法和环式限制收缩开裂试验方法 菱柱体试验方法主要以德国慕尼黑技术大学提 收稿日期:2008—06—10l修订日期:2008—09-03 基金项且:国家自然科学基金资助项目(50878056)I福建省自然科学基金重点项目(2002F007)l福建省自然科学基金资助项目(E0610016) 第一作者:郑建岚(1962一),男,福建平潭人,福州大学教授。博士生导师,博士.主要从事高强高性能混凝土的研究.E-mail:jianlan@fzu.edu.cn 万方数据

国内外混凝土的收缩性能试验研究方法

国内外混凝土的收缩性能试验研究方法 摘要:着重对国内外获得普遍认同的混凝土各种收缩性变形的机理及试验研究方法进行了总结和综述,对解决混凝土的收缩裂缝具有重要的意义。 关键词:化学收缩,干燥收缩,自收缩,温度收缩 引言 近年来混凝土技术有了突飞猛进的发展,然而混凝土的收缩裂缝仍然是一个普遍性的难题。如何精确测得收缩及如何测得收缩机理成为解决收缩引起裂缝的关键所在。混凝土的收缩是指混凝土中所含水分的变化、化学反应及温度变化等因素引起的体积缩小,均称为混凝土的收缩。混凝土的收缩主要包括:化学收缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩、碳化收缩及塑性收缩等。每种收缩都是由不同原因引起的,也各有不同的特点,每种收缩的试验研究方法也各有不同。国内外的水泥和混凝土学者都非常重视混凝土收缩性能的研究。现就各收缩形式的不同试验研究方法综述如下。 1 试验设计 1. 1 混凝土化学收缩的研究方法 化学收缩即水化收缩。所有的胶凝材料水化以后都存在这种减缩作用,这是由水化反应前后的平均密度不同造成的。水泥水化反应的主要产物是水化硅酸钙凝胶,其体积小于水泥与水的体积之和,即固相体积增加,但水泥、水体系的绝对体积减小。大部分硅酸盐水泥浆完全水化后,理论上的体积减缩7 %~9 %。 重庆建筑大学的严吴南教授等沿用了英国Gessner 的方法研究了不同品种水泥及不同硅灰取代量的 水泥净浆的化学减缩。具体方法为:将100 g 水泥和33 g 水混合均匀,装入长颈瓶中摇匀,赶走全部气泡后立刻加盖密封(目的是防止水分蒸发),把此瓶置于恒温恒湿的观察室中,记录长颈瓶中的液面高度作为原始体积,以后按不同水化龄期读取液面高度。计算各龄期的体积减小值,用来表征该水泥的化学收缩。 1. 2 干燥收缩的试验研究方法 干燥收缩指的是混凝土停止养护后,在不饱和的空气中失去内部毛细孔水,凝胶孔水及吸附水而发生的不可逆收缩,它不同于干湿交替引起的可逆收缩,随着相对湿度的降低,水泥浆体的干缩增大,且不同层次的水对干缩的影响大小也不同。根据计算,完全干燥的纯水泥浆体收缩量为1 ×10 - 2。 干燥收缩的测试方法主要有手持式应变仪法、标架千分表法、立式千分表测长仪法和弓形螺旋测微计法等。 1. 2. 1 手持式应变仪法 把试件做成100 mm ×100 mm ×300 mm 的棱柱体,成型48 h后拆模,送至干缩试验室,在试件两相对位置粘贴标点,两标点间距为200 mm(粘贴标点易脱落,所以最好在成型时预埋标点),粘贴好标点后就可以用手持式应变仪测基准长度,然后按干缩龄期进行测量干缩变形。此套装置由同济大学研制,其精度为0. 001 mm。 1. 2. 2 标架千分表法 我国铁道部、建工部门采用标架千分表法测混凝土干缩变形,其试件尺寸为100 mm ×100 mm ×300 mm 的棱柱体,在试件两相对侧面预埋螺母,试件成型后2 d 拆模,立即放入干缩试验室,安装千分表架和千分表,标距为200 mm。然后测量试件标准值,再按干缩龄期量测干缩变形。一个干缩试件用2 支千分表,试件干缩变形为两个测值的平均值。这种量测方法的精度为0. 001 mm。但在实际量测中由于人为的误差,通常达不到实际的精度。我国标准GBJ 80285 普通混凝土长期性能和耐久性试验方法中对混凝土干燥收缩的试验方法如下:混凝土干燥收缩试件的模具尺寸为100 mm ×100 mm ×515 mm。成型时两端预埋测头,每组成型3 条试件,成型1 d 后拆模,然后放入标准养护室中养护。养护2 d 后取了测定基准长度,并放入温度为20 ±2 ℃,湿度为60 ±5 %的养护室中养护,按规定龄期测混凝土的收缩率。通常用180 d 的收缩率评价混凝土的收缩,但在实际的研究中可根据具体情况增加或减少这个最终评价收缩的龄期。

建筑工程中混凝土裂缝的成因与防治

建筑工程中混凝土裂缝的成因与防治 发表时间:2017-09-11T16:30:03.197Z 来源:《基层建设》2017年第13期作者:王建锋李卫东[导读] 摘要:在建筑工程中,混凝土往往在施工中会出现各种混凝土裂缝,对建筑物的使用安全构成威胁。本文主要对混凝土裂缝的成因与防治要点进行了简单的探讨。 浙江恒誉建设有限公司摘要:在建筑工程中,混凝土往往在施工中会出现各种混凝土裂缝,对建筑物的使用安全构成威胁。本文主要对混凝土裂缝的成因与防治要点进行了简单的探讨。 关键字:混凝土裂缝;裂缝成因;裂缝防治混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。混凝土在硬化成型的过程中存在许多的微孔隙、气穴和微裂缝,这些微裂缝在混凝土受到荷载、温差等作用之后会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的裂缝。当混凝土裂缝的宽度超过规定的限值时,会影响建筑物和构件的适用性和耐久性,减小建筑结构抵抗荷载的能力,降低建筑结构的整体性和刚度。 一、混凝土裂缝成因 1)材料质量引起的裂缝配置混凝土所采用的水泥、砂、骨料等材料质量不合格,导致结构出现裂缝,例如:水泥中游离的氧化钙含量超标、水泥含碱量较高同时又使用含有碱活性的骨料、砂石粒径太小、级配不良、空隙率大等。 2)荷载引起的裂缝结构受荷后产生裂缝的因素很多,例如:吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等,而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件,在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。 3)温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。 4)湿度变形引起的裂缝砼在空气中结硬会导致体积减小,砼的收缩值一般为0.2~0.4‰,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为 0.2~0.4‰,其发展规律是早期快、后期缓慢。 5)基础变形引起的裂缝由于地基地质差异太大、结构基础类型差别大、基础分期建造、地基冻胀、基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质段、原有地基条件变化等原因,使基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。 6)收缩裂缝收缩是砼的一个主要特性,对砼的性能有很大影响。产生收缩裂缝的原因,一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状,很少交叉。常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中,梁、板、柱等小块体构件,砼收缩裂缝危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物,影响更大。 二、混凝土裂缝的预防措施与处理 1)混凝土裂缝的预防措施 1.材料选用上应选用符合规范要求的合格材料 水泥应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性、强度不合格的水泥。粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不超过规定的石料。细骨料宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。 2.对于温度变化和湿度变化引起的裂缝主要预防措施 一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是控制水泥的用量。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热。 3.对于基础变形引起的裂缝主要预防措施 一是加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知监理到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探。二是开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。三是控制建筑物有长高比,调整不均匀沉降的能力。四是合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。 4.对于施工工艺产生的裂缝可采取以下措施预防 一是配合比设计采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。二是钢筋的配置应严格按施工图施工,尤应重视钢筋品种、规格、数量的改变,此外,钢筋的位置要正确。三是模板构造要合理,模板和支架要有足够的刚度,合理选择拆模时机。四是合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。 2)混凝土裂缝的处理技术裂缝不但会影响结构的整体性和刚度,还会降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力,因此在实际工程中,应根据裂缝的性质和实际情况区别对待,及时处理,以保证建筑物的安全。混凝土结构裂缝的修补措施主要有以下几种方法:表面封闭法,灌浆、嵌缝封堵法,结构加固法,混凝土置换法等等。 1. 表面封闭法 表面封闭法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及身进裂缝的处理。该法适用于裂缝较窄,用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所用,常用的处理措施是在裂缝表面拌水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响而继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面贴玻璃纤维布等措施,以防止裂缝开裂。

混凝土收缩或膨胀影响因素分析

混凝土收缩或膨胀的原因 导致混凝土收缩或膨胀的原因包括: 1.含水量的变化 2. 温度 3.载荷及支承条件引起的变形 4.接缝处理 所有这些原因主要源于混凝土内部的位移;若不做处理,表面裂缝将会进一步增加。虽然这裂缝很少会影响到混凝土内部的结构整体性,但它影响外观,使水易于渗入。而且,可能还会导致其它问题和麻烦的发生(主要取决于裂缝的长短、宽窄、位移及变形)。 大多数裂缝的产生是由于设计或施工的不适当或不充分,其中包括: 1.接缝未作处理或处理不当 2.基础的预处理不够 3.拌和水过多 4.抹面工艺不当 5.养护不够或不当 二、考虑因素 骨料级配的恰当与否,对于混凝土浇筑及抹面所需的用水量影响很大。骨料的级配应使混合料在不影响和易性时拌和水用量最少。同样,粘土类材料易于干缩而导致干裂,过量的拌和水也会增加收缩及开裂。 三、常见裂缝类型 1.细裂缝(网状、龟裂状) 细裂缝发生在表面,呈规则或不规则的网络状。它是因混凝土(或其他水泥材料)面层的缩引起的。这种裂缝的深度一般不超过3mm,常见于硬结的,金属镘抹表面或潮湿的表面。典型的裂缝呈六边型,对角线长40mm,通常在早期形成。 虽然细裂缝不影响混凝土的结构整体性,不影响其耐久性和耐磨性,但它十分显眼,影响美观。 造成网状裂缝原因有: 1)养护方法不对或不够; 2)在高温或多风气候下进行浇筑作业时,未使用缓蒸发剂 (MASTER KURE 111CF),导致在塑性状混凝土的表面“结壳”,最后产生龟裂; 3)过大的坍落度,过度的表面镘抹,或过度压迫(篾式夯压器施工)都会使粗骨料下落,导致水泥浆和细骨料过度集中于表面。这种表面砂浆过富是产生龟裂的主要原因; 4)混凝土抹面时造成的表面渗水,过度镘抹或过早镘抹均会使水灰比增加,造成脆弱面层,使表面易于龟裂和起尘; 5)为使过湿表面干燥而加洒水泥灰也会产生龟裂; 6)在抹面时为了光整,对干撒表面另外加水,这也是产生龟裂的另一重要原因。 为了防止龟裂,必须做到; 7) 严格按照基础处理工艺施工

耐久性混凝土知识

耐久性混凝土知识 一、混凝土结构耐久性定义 1、定义 根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB10005-2010)第2.0.1款定义:在预定的作用和预期的使用与维护条件下,混凝土结构及构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。 2、高性能混凝土与耐久性混凝土的区别 根据《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207-2006)对高性能混凝土定义为:采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构所要求各项力学性能,具有高耐久性(高抗渗性)、高工作性(高流动性、高粘聚性、自密实性)和高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度变形和高弹性模量)的混凝土。 二、铁路行业对耐久性混凝土试块标准养护龄期的规定 1、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)2001年9月1日施行,2010年12月8日作废。适用于铁路混凝土(含混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土)与砌体(含石砌体和混凝土预制块砌体)工程的施工。第5.1.2款规定:“混凝土强度的检验评定应符合铁道部现行《铁路混凝土强度检验评定标准》(TB10425-1994)的有关规定”,《铁路混凝土强度检验评定标准》(TB10425-1994)1994年4月1日施行。第2.0.2款规定:“混凝土立方体试件抗压强度标准值系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体标准试件,在28天龄期,用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值”。 2、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)2004年1月1日施行,2010年12月8日作废。适用于新建、改建标

准轨距铁路混凝土与砌体工程施工质量的验收。第6.1.2款规定:“混凝土强度应按铁道部现行《铁路混凝土强度检验评定标准》(TB10425-1994)的规定检验评定”。 3、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)2005年6月14日实施,适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于160km/h、货物列车设计行车速度等于或小于120km/h(转8A货车80km/h)的Ⅰ、Ⅱ级标准轨距铁路桥涵跨度小于或等于20m的钢筋混凝土结构和跨度小于或等于96m的预应力混凝土结构的设计。第1.0.7款规定:“铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构按100年设计使用年限进行设计”。 4、《铁路混凝土工程施工质量验收补充规定》(铁建设[2005]160号)2005年9月1日实施,2010年12月8日作废。适用于客运专线铁路混凝土工程施工质量的验收,客货共线铁路有耐久性设计要求的混凝土工程也应参照执行。第6.4.11款规定:“预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为28天,其他混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56天”。 5、《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)2005年9月22日实施,2010年12月8日作废。适用于客运专线铁路混凝土工程的施工,客货共线铁路有耐久性设计要求的混凝土工程也可参照执行。 7.12.4款规定:“预应力混凝土、蒸养混凝土、喷射混凝土试件的试验龄期为28天,其它混凝土试件的试验龄期为56天”。 6、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)2010年12月8日实施,第1.0.2款规定:“本标准适用于铁路混凝土与砌体工程施工质量的验收”。第6.4.11款规定:“预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的力学性能标准条件养护试件的试验龄期为28

混凝土裂缝的成因与控制论文

. Word文档资料 建筑工程技术毕业论文混凝土裂缝的成因与控制 学生姓名: 学号: 指导教师: 专业: 年级: 学校:建设职业技术学院

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. Word文档资料摘要 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。 关键词:混凝土;裂缝;成因;控制;

. Word文档资料目录 摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1 课题的提出 (4) 1.2 本论文的研究容 (4) 1.3本论文的研究方法 (5) 第2章裂缝的成因 (6) 2.1 设计原因 (6) 2.2 材料原因 (7) 2.3 混凝土配合比设计原因 (7) 2.4 施工及现场养护原因 (7) 2.5使用原因(外界因素) (8) 第3章裂缝的控制措施 (9) 3.1 设计方面 (9) 3.1.1 设计中的‘抗’与‘放’ (9) 3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中 (9) 3.1.3采用补偿收缩混凝土技术 (9) 3.1.4 设计上要注意容易开裂部位 (9) 3.1.5 重视构造钢筋 (10) 3.2 材料选择 (10) 3.3 混凝土配合比设计 (11) 3.4 施工方面 (11) 3.4.1 模板的安装及拆除 (11) 3.4.2 混凝土的制备 (12) 3.4.3 混凝土的运输 (12)

常见混凝土裂缝与处理方法

常见混凝土裂缝及处理方法 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成为土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,保证建筑物和构件安全、稳定的工作。 二混凝土裂缝产生的主要原因 在施工和使用过程中,混凝土结构开裂的原因很多,当发生温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降,施工方式不当时,都非常容易产生裂缝,具体原因有以下几方面: 1、设计不当产生的裂缝 为追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多凹凸角,产生的凹角应力集中容易导致出现裂缝;一些超长建筑物,很易出现伸缩裂缝;此外,因设计的承重板件厚度太小,刚度减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝也比较常见。 2、混凝土材料使用不当产生的裂缝 使用混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及

水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。 3、地基变形产生的裂缝 当建筑物建于土质差别较大或软弱土质上,基础深浅不一,相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大或是建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因都会导致基础不均匀沉降。 4、施工工艺不当产生的裂缝 (1)水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。若工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”。 (2)混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能产生裂缝。 (3)水分蒸发、混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切,早期表面干燥可使其内外温度相差较大很容易产生裂缝。 (4)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉,过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。 5、其他原因产生的裂缝 (1)温度应力引起裂缝:目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。 (2)收缩引起裂缝:收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等。

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