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混凝土构件

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混凝土构件范文第1篇

关键词:型钢混凝土 受弯构件 粘结滑移 变形裂缝

中图分类号:TV331文献标识码: A

型钢混凝土构件主要是一种在钢筋混凝土结构中放置型钢的一种设计结构。该结构通过结合型钢、钢筋以及混凝土这三种建筑材料,综合发挥其优势特点,共同抵抗所受到的外部作用,具有重要建筑工程施工价值。在施工过程中,主要是通过应用混凝土结构对型钢以及钢筋进行全面的包合,使其钢筋骨架形成一种外在保护,这种结构就被称为是型钢混凝土结构。受弯构件配钢形式主要包括两种,一种为实腹式型钢,另一种为空腹式型钢。实腹式型钢主要有工字钢、槽钢和H型钢等,空腹式一般是用由角钢构成的空间析架式骨架。在实腹式构件中,为防止混凝土的局部剥落和加强核心混凝土的约束作用,以及抵抗温度、收缩等引起的变形,在外包混凝土中要布放箍筋和部分纵筋。在空腹式配钢的构件中,可以不设纵向钢筋与横向箍筋。

1型钢混凝土受弯构件变形计算

1.1型钢混凝土受弯构件变形特点

本文根据已有相关数据资料以及本文作者经过ANSYS软件计算获得的型钢混凝土分析结果发现,荷载、挠度表示在成曲线方式时,结构变形可分成三个部分。结构出现开裂前,型钢、钢筋与混凝土结构之间作用出现弹性变形特点。发生开裂过程中变形曲线则呈现出曲折情况,直到使用之后,其结构中的型钢与钢筋会出现变形情况[1]。使用阶段后期至梁破坏,由于钢筋和型钢下翼缘屈服,型钢与混凝土之间产生较大的相对滑移,使得变形急剧增大,曲线开始明显弯曲。但由于型钢腹板及上翼缘还未屈服,所以构件承载能力随挠度的增大而继续增加,直至构件最后因受压区混凝土压碎而告破坏。

1.2型钢混凝土受弯构件变形计算

型钢混凝土受弯构件变形从内容上划分为两个部分,其中一种是在进行结构构成过程中型钢与混凝土之间共同作用形成变形,另外一种是发生滑移过程中形成的附加式变形结构。型钢结构总变形则是两种情况的叠加,本文中主要针对实腹式型钢变形结构进行简要论述。

1.2.1型钢―混凝土结构发生完全粘连的变形计算

1)型钢混凝土受弯构件变形刚度与曲率

在不对型钢以及混凝土结构中的粘连滑移予以考虑的情况下,两者发生完全粘连,则会出现共同变形的情况。故此,量测区段中的截面平均应变情况如下图1.

图1 平截面应变

因此,在进行平截面的计算变形过程中其应当充分依据材料力学原理,对其曲率与刚度关系见式(1):

式(1)

已知曲率可求出刚度。又按照平截面假定,残曲率生见式(2):

式(2)

2)型钢混凝土受弯构件变形曲度计算

合理的应力(应变)图形见式(3)。

式(3)

2、型钢混凝土受弯构件裂缝宽度计算

2.1.裂缝产生与分布情况

型钢混凝土结构的裂缝发生与分布特点与钢筋混凝土结构基本一致,在形成裂缝的过程中最先出现在纯弯段部分,这主要是由于该位置的混凝土结构强度最弱[2]。混凝土结构中当抗拉强度出现多截面的减弱时,会形成多条第一批裂缝。型钢混凝土结构出现开裂后,裂缝截面段的拉应力会下降到最低点,这时候的钢筋与型钢的应力情况会恢复。裂缝形成够的配钢钢筋比值较大,裂缝形成后的应力提升水平相对较低。而在受到张拉力情况下的混凝土开裂则会出现裂缝向两侧出现回缩情况。造成这种情况的主要原因是型钢与钢筋对其进行包裹的混凝土之间出现了粘结力下降的情况造成的,也会影响到混凝土回缩受到影响。裂缝阶段距离之间逐渐增大也会造成回缩减小,而随着离裂缝截面距离的增大,回缩也会逐渐减小。沿着截面高度方向上混凝土的回缩是不均匀的[3]。型钢与混凝土之间的粘结度相对于钢筋与混凝土之间的粘结强度要小一些,但型钢与混凝土的接触面积比较大,因而型钢和钢筋一样对靠近它表面的馄凝土约束作用较强。所以靠近型钢和钢筋的混凝土的回缩量小一些,而混凝土较为自由,回缩量大一些。当荷载继续增加时,由于混凝土的回缩和钢筋、型钢下翼缘的受创伸长,在其他一些较弱截面处会继续出现新的裂缝。

2.2裂缝特点

1)当型钢混凝受弯构件出现裂缝时,其一定会出现在一定的高度上,而其高度的范围主要在型钢下翼缘左近。一旦裂缝开裂程度发展到了下翼缘水平处的时候,这种开裂会受到型钢的制约,裂缝的纵深度与宽度便不会进一步扩大。这时候就是裂缝的“停滞期”。这种情况一般会持续到型钢和钢筋发生屈服之前。

2)型钢结构裂缝一般会最先出现在纯弯段,之后会在剪跨段逐渐形成。纯弯段的裂缝基本出齐,直到构件破坏时,均表现为一致的竖向裂缝。剪跨段一般先出现竖向的短小裂缝,加载到一定阶段则逐渐发展成指向加载点的斜向裂缝,剪跨比越小,这种现象愈明显[4]。

3)型钢混凝土受弯构件出现裂缝的平均裂度与钢筋混凝土结构相比其裂缝跨度较小。形成这种情况的主要原因在于型钢存在部分混凝土约束性,因而使混凝土开裂所需的粘结力的传递需要更大的长度。

2.3裂缝宽度计算

受弯构件裂缝即将出现时,截面上应力状态所示,混凝土拉应力达到抗拉剧变。这时由于混凝土塑性的发展,除靠近中和轴附近的拉应力图形呈曲线外,其余部分大致呈矩形。但混凝压应力对其抗压强度而言较小,因此压应力图形近下以的呈三角形。当发生裂缝前的截面发生裂缝前的截面应力,其弹性模量的值非定值。在裂缝即将出现时,受拉混凝土发挥较大的塑性,这时其弹塑性模量E约降低至弹性模量的一半。其计算公式见式(4):

式(4)

式中: ―按型钢与混凝土完全粘结计算的梁跨中挠度;

―系数,

―梁的计算跨度。

3结语

综上所述,本文针对型钢混凝土梁发生变形以及裂缝情况的计算内容进行分析,并在此基础上建立了如何对其变形以及裂缝宽度情况计算的公式内容。型钢发生变形以及裂缝的主要原因包括两个方面。滑移效应会造成构件的变形程度加大,裂缝的宽度也会因此而增加,而粘结滑移度型钢以及混凝土结构变化具有重要影响。及西宁相关变形以及裂缝宽度的计算公式研究,能有效的改善上述中提到的问题,促进工程建筑施工的安全建设。

参考文献:

[1]杨勇,赵鸿铁,薛建阳,等.型钢混凝土粘结滑移力学性能研究综述分析[J].西安建筑科

技大学学报,bl.34,NoZ,103-108,2010(2).

[2]宋玉普,赵国藩.钢筋与混凝土间粘结应力一滑移关系的应力变分模型[J].大连理工大

学学报,VoL34,No.1,59-67,2010.

混凝土构件范文第2篇

关键词:钢筋混凝土;构件;安全性分析

在房屋安全鉴定中,需要对整幢房屋的结构构件进行安全鉴定,首先通过场踏勘进行外观检查,可能会发现钢筋混凝土结构构件各种质量问题,其中裂缝是最常见的现象之一对钢筋混凝土构件的分析工作主要包括对其变形情况,碳化情况以及产生裂缝等情况进行分析,这些情况的发生,会引起钢筋的腐蚀,影响施工材料的安全性,进而影响建筑物的承载能力,影响施工质量。因此,对钢筋混凝土构件的分析工作,是十分必要和必须的。

1 钢筋混凝土结构构件的成因

1.1 钢筋和混凝土的自身缺陷

钢筋和混凝土两种性质不同的材料组成,共同承受荷载作用,混凝土主要表现出塑性,浇筑成型过程中,自身存在随机分布、不同尺寸和类型的微裂缝,伴随着温度变形和收缩,在约束和粘结应力的共同作用下,混凝土内部产生拉应力,并在局部集中,当大于混凝土极限抗拉强度时,迫使微裂缝扩张成裂缝。不同种类的钢筋一方面意味着不同的钢筋强度值,另一方面代表着不同的轧制方法,因而产生不同的混凝土间的握裹力(即相对粘结特性系数)。带肋钢筋在钢筋受拉应力相同时可以减小钢筋混凝土构件裂缝开展宽度,因而当Wlim≥0.2mm时,常被设计人员采用,可以说混凝土自身的各向异性和受力的非连续性决定了裂缝与其之间的伴生关系。

1.2 钢筋混凝土施工因素

对施工人员和施工现场的管理,如果管理不当或管理不到位,均会严重影响施工质量。如偷工减料造成的构件尺寸偏小、钢材用量不足、钢筋绑扎或焊接不合要求、节点处理不当、踩踏受力钢筋等,甚至出现施工人员因专业水平较低无意识改变设计意图等。施工工艺不良或混乱会严重影响施工质量,如混凝土振捣不密实、不均匀导致混凝土塌陷、沉降,过度振捣导致析水、模板变形,混凝土分层或分段浇筑时接头部位处理不当,模板刚度不足或模板支撑局部沉降,拆模过早或工艺不当,后浇带施工表面处理不当等。

1.3 构造裂缝

构造裂缝很大程度上是由于设计不良和施工因素引起,是裂缝的一种常见形式,如建筑平面设计不规则,构件拐角处、断面突变处应力集中,导致裂缝;构件中线路管线布置、构造措施不合理等均会影响构件的承载能力。如PVC电线暗管在板中的布置削弱了板的有效截面,同时粘结力不足,极易导致分布裂缝;结构开

口部位和突出部位因收缩应力集中易于开裂等。

1.4 保湿养护不到位

据现场调查了解,混凝土浇注完毕后未能全面覆盖保湿养护,且构件本身也难确保在规定的期限内真正做到保湿养护.此外,这些工程梁体混凝土炭化深度亦较大,也说明前期养护措施不到位。由于保湿养护不到位,导致混凝土早期收缩加大是造成钢筋混凝土框架梁、次梁出现温度收缩裂缝的重要原因。

2 对钢筋混凝土构件碳化的分析

2.1 氧化碳渗入混凝土内部

混凝土拌和时,硅酸盐水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca(OH)2,它在水中的溶解度低,除少量溶于孔隙液中,使孔隙液成为饱和碱性溶液外,大部分以结晶状态存在,成为孔隙液保持高碱性的储备。空气中的CO2气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道,气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中,与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进行中和反应。反应产物为CaCO3和H2O,CaCO3溶解度低,沉积于毛细孔中。混凝土表层碳化后,大气中的CO2继续沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处气相扩散,更深入地进行碳化反应,使得混凝土性能发生改变。

2.2 水和CO2

湿交替时,CO2与水长时间共同存在,CO2便会溶解于水,成为弱酸(H2CO3),致使混凝土碳化,若只有水,没有CO2;或只有CO2但没有水的情况下,混凝土便不易碳化。在郑州市国道220线郑州至白沙段改建工程桥梁普查中发现,所检各桥的立柱、盖梁及部分主梁均出现不同程度的碳化现象,检测的结果表明桥梁结构的钢筋混凝土保护层厚度一般在25~30mm范围,碳化深度往往都大于6mm,有些测区的碳化深度达到20mm以上。

2.3 室外露天环境

长期暴露于室外经受风吹日晒雨淋,大气中的CO2使混凝土表面碱性降低,形成碳化层,当碳化发展到钢筋表面,在潮湿空气条件下钢筋锈蚀不断发展,雨水和渗水经裂纹不断渗入构件加剧锈蚀发展,使锈皮分层且横向体积增大造成周围混凝土产生拉应力,引起混凝土开裂。特别是由于设计施工的原因而出现胀模露筋现象,强度达不到设计要求,使得构件碳化更加严重

2.4 混凝土标号、施工工艺、质量

周围的自然环境不是我们短时间内能解决的问题,我们也不能将桥梁与空气隔绝,在桥梁建设和维修中要解决钢筋混凝土桥梁中混凝土碳化这一问题,在保证混凝土标号、质量和施工工艺等的前提下,应该注意做好防水和排水,尽量使其处于干燥状态下。

3 对钢筋混凝土结构构件裂缝的分析

3.1 是结构性裂缝还是非结构性裂缝

弄清结构受力状态和裂缝对结构影响的基础上,才能对结构构件进行定性。结构性裂缝多由于结构应力达到限值、造成承载力不足引起的,是结构破坏开始的特征,或是结构强度不足的征兆,是比较危险的,必须进一步对裂缝进行分析。非结构性裂缝往往是自身应力形成的,如温度裂缝、收缩裂缝,对结构承载力的影响不大,可根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用等方面要求采取修补措施。

3.2 结构性裂缝的受力性质

结构性裂缝,根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种:一种是脆性破坏,另一种是塑性破坏。脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生,一旦出现裂缝,对结构强度影响很大。塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆,人们可以及时采取措施予以补救,危险性相对稍小。

3.3 缝的宽度、长度、深度

结构性裂缝不仅表征结构受力状况,还会影响结构的耐久性裂缝宽度愈大,钢筋愈容易锈蚀,意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏。一般室内结构,横向裂缝导致钢筋锈蚀的危险性较小,裂缝以不影响美观要求为度;而在潮湿环境中,裂缝会引起钢筋锈蚀,裂缝宽度应小干住Zlnm,但纵向缝易引起钢筋锈蚀,并导致保护层剥落,影响结构的耐久性,应予以处理。当裂缝长度较长,深度较深,严重影响构件的整体性,往往是破坏征兆。

3.4 钢筋混凝土结构构件变形的分析

结构在长期使用中,由于荷载、温度、湿度以及地基沉陷等影响,将导致结构变形和变位,变形不但对美观和使用方面有影响,且对结构受力和稳定也有影响。较大变形往往改变了结构的受力条件,增大受力的偏心距,在构件断面、连接节点中产生新的附加应力,从而降低构件的承载能力,引起构件开裂,甚至倒塌。结构变形的测定项目应针对可疑迹象,根据测定的要求、目的加以选择,但最大的挠度和位移必需检测。变形的量测应与裂缝量测结合起来,结构过度的变形,可产生对应的裂缝,过大的裂缝又可扩大结构的变形。结构变形情况如何,往往是反映出结构工作是否正常的重要标志,是结构构件安全鉴定的重要内容。

4 结语

随着中国经济的快速发展,交通压力越来越大,越来越多的超载、超速、超重车辆不断出现,使得人们对安全、快速、舒适和美观的公路交通提出了更的要求。钢筋混凝土构件的安全鉴定还应考虑构造、混凝土碳化等因素。房屋安全鉴定是一项技术与政策相结合、局部和整体相结合、必须考虑诸多因素的技术工作,本文所提及的仅仅是一项局部的分析,只是个人学习和平时工作中点滴体会,其中还有许多问题有待同志们深入探讨和研究。

参考文献

混凝土构件范文第3篇

[关键词]钢筋混凝土构件;保护层;耐火极限

[中图分类号]T037

[文献标识码]A

[文章编号]1672—5158(2013)05—0201—01

钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言,钢筋有较强的抗拉、抗压强度,但混凝土只有较高的抗压强度,抗拉强度很低,抗拉强度大约只有抗压强度的十分之一。然而两者的弹性模量比较接近,还有较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力(钢筋和混凝土之间的粘合力是由混凝土凝固时体积收缩而将钢筋紧紧地握裹住而产生的)。这样既发挥了各自的受力性能,又能很好地协调工作,共同承担结构构件所承受的外部荷载,形成的构件有较大的强度和刚度。在结构计算时,钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低,为简化计算,—般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。

一、钢筋混凝土构件保护层

1、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定

对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝士构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大,轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力,重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时:

a.钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化,尤其在高温或潮湿的环境中。

b.钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。混凝土内部的钢筋如果锈蚀,其钢筋会因锈蚀体积膨胀,膨张体积是钢筋体积的6倍。

c.随着时间的推移,钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化,在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用,从而导致钢筋锈蚀,有效截面减小,力学效能降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏,甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。

2、桥墩及桥台保护层控制措施

a.桥墩保护层控制措施

钢筋在桥墩混凝土中主要起抗拉受力作用,用来抵抗荷载所产生的弯矩,防止混凝土面收缩和温差裂缝的发生,而这一个作用均需钢筋在设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中,桥墩的护面筋的保护层比较容易正确控制。在实际施工中都有专为保护层做的混凝土垫块,用绑丝按照一定的间距绑扎到主筋但在混凝土浇筑时人工振捣可能会影响到保护层的大小;在绑扎墩柱钢筋筋时应按照设计的最小保护层4cm进行下料绑扎。

b.桥台施工中保护层的控制措施:

在施工过程中桥台的体积比较大,表面积也大,要控制好桥台的各个面的保护层有点难度。台身的护面钢筋有坡度,在支垫混凝土垫块的同时在不同位置要进行外拉(因钢筋自重大钢筋面向里倒,保护层过大。)其它面的钢筋保护层按照设计中的要求进行支撑钢筋达到最小保护层的要求。

桥台施工中的人行道板保护层要注意,人行道板是悬挑结构,保护层问题会影响钢筋和混凝土的工作问题,最终会影响结构物的质量和使用寿命。在桥台的顶面钢筋网片预留钢筋保护层时要将网片吊起,因为在施工过程中工人在上面行走的频率还是很高的。所以要采取措施,减小人为的对保护层的影响。在浇筑混凝土时要派专人进行检查和修整保护层。

二、火灾中火对钢筋混凝土的影响

火对钢筋混凝土的影响和损伤可以分为两种类型,一种是单个构件受到火的直接灼烧,产生损伤;如构件表面混凝土爆裂脱落和烧伤层产生细微裂逢;另一种是梁柱组成的整体结构由于升温不同,产生很大的结构温度应力而引起构件的损伤,例如:许多钢筋混凝土构件受到火灾后,表面粉刷层基本剥落,梁和柱混凝土表面产生大面积龟裂,局部混凝土爆落和主筋外露,混凝土表面呈现红色、灰色、黄色均有,预应力圆孔板的混凝土保护层剥落露筋,钢筋失去性能等现象发生,这些现象都明显地表明了火灾现场温度,是火灾原因调查分析的依据。

1、火灾中温度对钢材的影响

钢材的物理性质:钢材在正温范围内,温度约在200C以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度、屈服点和弹性模量都有变化,总的趋势是强度降低、塑性增大;温度在2500C左右,钢材的抗拉强度略有提高,而塑性却降低,因而钢材呈现瞻性,在此区域对钢材再加热,钢材可能产生裂逢。此外,当温度达到250-3500C范围内时。钢材将产生徐变现象,钢材的性能受到不同程度的损伤。据一些专家对钢材进行温度试验分析,当钢材在升温th,恒温加热1小时后进行检测,结果是有屈服台阶的16Mn钢筋在9000C以下时的强度和延伸率变化很小,温度达到1000oC时,钢材强度下降10%;无屈服台阶的冷拔低碳钢丝经过2h升温至600。C以下,则强度受到影响不大;而温度在6000C以上时的极限强度下降达40qo。据有关专家对大多数火灾事故现场中构件钢筋的测试结果表明,混凝土保护层爆落的预应力板钢丝受热温度超过600C,梁柱构件钢筋温度低于6000C,因而,在一般情况下,火灾对钢筋的影响较比混凝土小,对于I、II级钢筋在温度达到900C以上时才有明显的影响,由于钢筋构件混凝土保护层的作用,通常构件中的钢筋温度低于此值,可以说火灾一般对I、II级钢筋的影响不很大。但是,在600C以上的高温却使冷却后的冷拔低碳钢丝强度大幅下降40%左右,从中可以说明火灾对预应力钢筋混凝土板的影响较大,由于建筑荷载大部分承重在板上,从而破坏结构的整体性,造成更大的危害。

2、火场温度对钢筋混凝土构件板的影响

温度对钢筋混凝土构件板的影响,按板的损坏或大致的温度范围可以分为三种情况。

a.种是混凝土表面颜色变化不大,粉刷层完好或基本完好(粉刷层熏黑)或者粉刷层部分脱落,混凝土表面熏黑,此时混凝土表面温度大致在300qC以下。

b.种钢筋混凝土粉刷层基本剥落,混凝土表面颜色为浅红或红灰,无横向裂逢或纵向裂逢,此时混凝土表面温度大致在300 5000C范围。

混凝土构件范文第4篇

关键词:混凝土智能养护 混凝土构件 养护应用

中图分类号: TU37文献标识码: A

1.水泥混凝土现场养护的重要性

水泥混凝土浇筑以后,养护施工对预防表面早期开裂和保证强度十分重要。养护不到位,水泥凝固过程中水化热控制不当、温差应力过大,将导致表面、内部裂缝,同时抗拉、抗压强度的随之降低,最终影响构件的正常使用,缩短结构使用寿命,造成巨大经济损失。

2、水泥的水化过程早期表面裂缝与强度不足的的形成过程

水泥混凝土浇筑以后,其内部水化热温度迅速升高、膨胀,而表面温度升温较小,使得内部膨胀受到表面的约束,表面受拉而内部受压。水化热温度降低以后,其内部温度下降幅度较表面大,内部冷却收缩比表面大的多,内部收缩受到表面的制约,冷却收缩的拉应力超过原有的压应力,使得内部压应力变为拉应力,早期水泥混凝土抗拉强度很低,当拉应力超过其抗拉强度时,就会产生裂缝,早期裂缝出现在表面,后期则出现在内部,裂缝的产生势必导致强度的降低。

混凝土表面蒸发量与温湿度、风速的关系

拆模时间和表面防护对开裂的影响

3.水泥混凝土现场养护的现状

目前施工现场对于混凝土的养护大多均由人工洒水来完成,条件稍好一点的安装了简易的喷淋管路,但还是由人工不定时接电、送水完成养护施工,此类养护方式存在以下几个方面的问题:

(1)人工洒水不规范。为保持混凝土在浇筑以后标准养护周期内保持表面湿润,充分散除水化热,一般前期洒水较频繁,后期洒水频次减少,而现场人工洒水很难做到按时洒水,尤其是在晚上。

(2)对温度、湿度的掌握不准确。按照养护规程要求需要对养护结构物表面环境温度、湿度、内部温度进行定时的监测,以判别其湿润程度与环境温度采取措施进行养护,而现场对温度的监测不规范,对湿度基本没有监测,难以根据温、湿度状况做到适时养护。

(3)养护用水量不足或过多。洒水多少取决于梁体体积与表面积,洒水过少(湿润程度不够或不能渗入内部)则养护效果不佳,洒水过多则水资源浪费,且过多的洒水往往造成混凝土早期表面强度偏低从而产生掉色、水痕等质量缺陷。

(4)养护效率低。人工养护需要专人来完成,一般12个台座以上的梁场就需要1~2名专门的养护工人,生产高峰期需要的养护工人更多,大体积混凝土养护难度大。因而养护成本较高,养护效率低下。

(5)大体积混凝土的养护一般都需要采取监控措施,人工测试温度与湿度,分析判断是否进行内部供水冷却与表面洒水保湿。稍有不当(工人养护不及时)混凝土就会烧坏(内外温度过大导致温度应力裂缝产生)。

传统养护方式进行混凝土养护往往是不可靠的,其效率低下、过程不规范、不精细、不科学。经常由于养护不当导致混凝土强度偏低和产生温度(收缩)裂缝,影响混凝土的正常使用寿命,造成巨大经济损失。

4、JCYH水泥混凝土智能养护系统关键技术原理

JCYH水泥混凝土智能养护系统依靠先进的自动化控制技术,根据水化热释放速率、温湿度的实测数据进行有针对性的养护,突破传统养护的困境,可以完全杜绝人工养护不当带来的不利影响,相对于传统养护施工,是一种工艺技术上的飞跃。

JCYH系统结构及工作原理

(1)可扩展多终端装置与大数据量的交互处理

每台养护仪带4个或6个通道,同时养护4片或6片混凝土梁板,每片梁板安装一台无线测试终端,测控系统同时对每片梁板表面及周边温湿度进行监控,多台无线终端实时传回数据由控制处理中心进行判断分析,从繁杂数据中确认逻辑条件后由控制中心驱动水泵进行养护。

(2)多通道单独及交叉控制

每个通道根据该梁板周边温湿度环境单独进行监控,其数据单独分析确认样喷淋成立条件,所有通道公用压力泵及压力变频控制器,各通道根据达到养护条件的先后顺序排队等候养护喷淋系统运行,时间精确到1s。

(3)个性化程序设计

通过研究各个地区的气候条件,编写个性化的控制程序。夏季、冬季分别根据季节气候的不同单独编写程序;南方、北方根据不同的地域气候编写不同的控制程序,确保养护质量的稳定性。

JCYH系统结构及控制原理原理图

根据不同配合比混凝土的水化热量及水化过程中热量的释放率、梁体周边环境温湿度自动判别是否开启恒压喷淋以及和控制喷淋持续时间,以达到智能养护施工的目的,对养护全过程技术信息进行记录与保存,形成养护施工记录表格(喷淋时间、湿度、温度等等)及相关的曲线(温湿度-时间曲线)。

专门针对大体积混凝土的养护施工设计。在梁体内分层预埋温度传感器与冷却循环管路。实时采集混凝土内、外部温度分析温差,根据温差判别是否开启喷淋系统。同时通过外部温湿度的监测和不同混凝土水化热释放规律的分析适时的进行表面喷淋保湿,内外“双控”以达到高效高质养护的目的。

5.JCYH智能养护系统的特点

(1)一键完成养护、提高养护效率

养护管路布置完成以后,一键启动智能养护系统,则自动完成全周期养护施工,养护受人为因素干扰降到最低,提高养护效率,节省人工。

(2)现场可移动标养室

适时对混凝土周边进行整体覆盖,遮阳保湿,全过程监测梁体表面环境温度、湿度并自动作出判断控制养护管路完成养护,以适时的引导水化热释放,防止早期温度裂缝的出现,提高混凝土强度和耐久性。其功能类似于试验室水泥混凝土标准养护室。

(3)无线温湿度测量

通过在混凝土表面附着无线温湿度传感器,其信号定时的通过无线方式发射回控制主机以监测梁体表面真实的温湿度,根据监测数据判断启动喷淋系统,调节梁体表面温湿度值。每片梁板上安装无线测温终端,3-5s测量采集一次数据无线发送至智能养护仪主机进行数据处理与分析,以随时监控到梁体表面温湿度。

(4)大体积混凝土养护内外“双控”

通过了解水化过程温度变化,实测大体积混凝土内部温度与外部温湿度,分析判断温差及表面湿度,适时的进行内部循环冷却与外部喷淋保湿,实现内外部养护同步自动控制。

(5)冬季热水养护

系统配置智能热水锅炉,其自动的温控仪可自动控制水温在设定区间内(如30~50℃,水温超过50℃停止加热,水温低于30℃时自动开始加热),保证养护用水温度适宜,在养护棚内形成水雾。

(6)根据混凝土水化热量及水化过程热量释放率有针对性的养护

不同配合比的混凝土,其集料、水泥品牌、水泥用量等因素的不同对梁体的整体水化热影响很大,同时养护周期内不同时间点的水化热释放量是不同的,智能养护系统对此进行有针对性的养护,以切实保证水化热平稳的释放。

7d水化热释放曲线

(7)基于水头压力损失进行管路适应性设计

基于流体力学水头沿程损失的分析研究,计算每个喷头处的水压值、喷淋半径以适应性调整喷头布置间距与管路直径,保证喷淋面积完全覆盖混凝土表面的同时亦不浪费用水,同时保证每个喷头达到喷雾的效果。可针对不同结构形式设计不同的管理布置,保证雾化效果。

(8)规范养护过程

根据施工技术规范及养护方案要求对水泥混凝土进行规范养护,极大可能的降低人为因素的干扰,保存养护周期内温度、湿度、喷淋启动时刻、喷淋持续时间、喷淋水压等全过程技术参数,便于质量管理与质量追溯。

系统内已经根据养护技术规范、养护施工方案结合各个季节、各个地区的气候条件嵌入控制程序。做到夏季保湿降温、冬季保温保湿。

6、总结

JCYH水泥混凝土智能养护系统依靠先进的自动化控制技术,根据水化热释放速率、温湿度的实测数据进行有科学的养护,突破传统养护的困境,相对于传统养护施工,有许多优点,对提升混凝土结构质量有较大作用,产生很大的经济效益,应该在工程领域大范围推广应用。

参考文献

混凝土构件范文第5篇

关键词:提高混凝土构件外观质量方法

中图分类号:TU757文献标识码: A 文章编号:

钢筋混凝土结构目前依然是建筑结构的主流,而混凝土的外观质量不仅影响美观而且严重影响结构的耐久性,前者可以通过装饰弥补,后者则是很难弥补的,即使能弥补其代价也是昂贵的,为此研究提高混凝土外观质量是很有必要的。本文分析凝构土件外观质量问题、危害及成因,从混凝土构件外观质量出发提出几点其控制方法,希望对广大施工一线人员能予以参考和指导。

一、混凝土表面颜色形成机理

混凝土构件的制作过程不外乎为:水泥(胶凝材料)加粗细骨料加水再掺加一定的外加剂经过拌和,拌和物经过浇筑、振捣、养生成型。混凝土内起着填充作用的胶凝材料——水泥包裹着整个骨料,混凝土构件表面充满了水泥浆,因此水泥的本色就是混凝土构件表面的颜色,这是基色。基色的深浅通过用水量、水泥的成分以及施工措施和环境的变化来实施。

混凝土除了基色外还充斥着其它的颜色。混凝土内部存在着很多的毛细孔隙。混凝土构件在脱离整个保护条件后,长期于自然环境中,随着硬化过程的进行和多余水分的蒸发,在其表面渗及内部形成许多的、大小不一的毛细孔隙,通过光的折射、反射作用,从毛细孔内反射出骨料,主要是粗骨料的基岩颜色。

二、混凝构土件外观质量问题、危害及成因

1构件底面与底模(底模水泥砂浆抹面)粘联,增加结构重量,影响美观。一般是隔离剂失效所致,如机油涂抹不均、塑料薄膜被石子或振捣棒刺破等,均会形成这一病害。

2构件底面有较大气泡,使构件局部保护层减小,影响结构耐久性。这类气泡一般不是空气或游离水过剩造成的,而往往是油质隔离剂涂刷不均局部聚集所致,因为油质不溶于水,聚积的油滴无处扩散,便形成“气泡”。

3构件底面不光洁,犹如“痱子”一样,影响美观。一般是大面积浇筑且采用塑料薄膜作隔离剂易出现这种现象,混凝土混合料尚未形成强度,操作工人、运输车辆等施工荷载作用于石子,其棱角将塑料薄膜刺破,水泥浆便由此渗漏,凝固后便形成“痱子”。

4构件表面平整但无光泽,影响美观。对钢模而言,如除锈不尽就会影响混凝土光泽;对“水模+铁皮”或钢模涂机油后,如不及时浇筑混凝土,应采取预防尘埃污染的措施,否则也会影响混凝土光泽。

5气泡较大、较多,影响美观和耐久性。一般多出现于构件变断面处,这主要是游离水或气体在变断面处无法扩散不能排出模板外所至。

6钢模粘贴PVC板后,混凝土表面光洁度很好,但表面不平整影响美观,这主要是PVC板与钢模局部粘结不牢所致。

7构件表面有印痕,形似裂缝或补丁,影响美观。这些印痕一般是底模砂浆裂缝反射或覆盖模板洞穴缝隙的胶带纸反射所致。

8混凝土表面有斑点、麻点,影响美观。形成这些现象的原因主要是模板清除不净所致,如模板上的混凝土残渣清除不净,若残渣被粘掉,混凝土表面就会出现斑点,若残渣未被粘掉,混凝土表面就会出现麻点;模板上的铁钉帽如松动或未被覆盖也会出现麻点。

三、提高混凝土构件外观质量的方法

1、水泥砂浆抹面+铺塑料薄膜法

这种方法适用于土牛(以土体为支架)之上抹砂浆作底模,大面积施工(如桥梁整孔浇筑)。为避免出现“痱子”病,可采用“砂浆铺底法”(在支架底上铺平塑料薄膜后,先摊铺厚约1~2cm的水泥砂浆,而后摊铺水泥混凝土),可避免混凝土石子棱角刺破薄膜导致的“痱子”病。如邯郸市水厂路桥孔,原设计为预制空心板梁,后为利用地形,变更为现浇空心板梁,就是采用此工艺,效果很好。但应注意砂浆摊铺与混凝土浇筑间隔不宜超过水泥初凝时间的1/9~1/8。

2、水泥砂浆抹面或木模板+贴薄丽板法

这种方法适用于面积较小构件的底面或侧面,如T型梁、空心板梁等,尤其是提高构件侧面光泽是塑料薄膜无法比拟的,但它需要依附于木模或水泥砂浆作内衬。

3、水泥砂浆抹面+铺地板革法

这种方法适宜作面积较小构件的底模,如预制空心板梁等,尤其是提高构件底面光洁度、平整度是塑料薄膜无法比拟的(塑料薄膜作底模易出现褶皱或被石子棱角刺破造成构件与底模粘联),该组合底模仍由水泥砂浆承重,地板革主要发挥隔离剂的作用,由于地板革有足够的厚度和强度,因此可反复使用3~5次。

4、钢模+喷塑法

这种方法产生的背景是:在浇筑构件时用塑料薄膜、地板革作侧模很难固定且极易褶皱,单用钢模其组合缝隙一般用胶带纸覆盖,这样会留有印痕,影响美观,如钢筋混凝土柱和钢筋混凝土防撞护栏的浇筑就明显存在这一问题。为克服其不足,可用“钢模+喷塑法”。具体作法是:钢模校正稳定后,于其内侧喷涂熔化的液状塑料,待塑料冷凝后即可浇筑混凝土。这种方法即没有模板缝隙痕迹,又具备塑料薄膜作隔离剂浇筑得混凝土的黑亮光泽,但工艺繁琐,技术性强。

5、钢模+贴PVC板法

这种工艺的具体作法是:首先对钢模用砂纸除锈,用棉纱将锈污擦净,然后均匀涂刷107胶,将厚0.2~0.3mm的PVC板粘贴于钢模内侧,应注意粘牢,严防漏粘,最后用胶带纸将缝覆盖,用干净棉纱擦拭PVC板内模表面,至此即可浇筑混凝土。

三、结语

1、提高外观质量不能忽视耐久性,若以损失耐久性为代价那就失去了意义。所以,追求内在质量还是第一位的,也就是强调外观质量不能依靠装饰获得。

混凝土构件范文第6篇

[关键词]:混凝土;预制构件;缺陷;修补方法

中图分类号:TU37 文献标识码: A

1 引言

混凝土结构是我国建筑工程的主要形式,而混凝土预制构件则是其中的一个组成部分。目前大多数中小型构件均采用预制方式进行制作,因为这样不仅能够提高劳动效率,而且还能够降低成本。然而混凝土预制构件在制作及养护时常出现某些外观缺陷,如何对其进行防治,是保证生产合格预制构件重要因素,本文对此问题进行了初步分析研究。

2 表面裂缝

2.1 结构裂缝出现的原因

1)构件太薄、尺寸超长或踩陷负筋都可使构件的整体性遭到破坏,构件内部受力钢筋腐蚀,也严重削弱了构件承载能力。

2)养护不力。对预制构件加工,必须严格按规定进行,在正常气温20℃左右,最初3d内,夜间至少浇水3次。如不符合规定,构件的本身刚度就会变差,严重影响构件质量。

3)预制构件的拆模强度不合格。拆除分节脱模时,构件的混凝土强度不应低于50%;拆除板、梁、柱、屋架等构件底模时,其混凝土强度:对于4m及小于4m的小型构件,不应低于设计标号的50 %;对于大于4m的构件,不应低于设计标号的70%。拆除空心板的芯模时,混凝土强度应能保证不发生坍陷和裂缝,否则,就会降低预制构件的整体性能。

4)预制构件在安装过程中,坐浆不均,水泥砂浆的水灰比过大,构件在外力作用下整体性能破坏,产生弯曲现象,出现沿构件通长方向的裂缝,即纵向裂缝。

5)吊运不当、环境因素也会影响构件整体性能,产生不同程度的裂缝。

2.2裂缝的修补方法

对于受力部位的预制构件,如果发现大量严重(贯穿或深层)裂缝,一般已无修补价值。即便修补,所耗费用将有可能接近或超过构件成本,因此应予以报废。如构件仅为一般裂缝,则可采用补强修补的方法进行处理。

对于宽度<0.2 mm的裂缝,为防止构件受到钢筋锈蚀,特别是钢筋保护层薄的部位,常采用一液(环氧基液)一布(玻璃丝布)或一液进行裂缝修补。具体要求是沿裂缝骑中清出一条宽约15 cm~20 cm的封闭区,长度为在裂缝两端各延长20cm~50cm,然后用钢丝刷磨至新鲜混凝土面,并彻底清洗刷磨面(用高压水,电风吹或人工风均可)如有油污等杂质,还须用丙酮擦洗、晾干、风干或烧干后,即进行环氧基液和玻璃丝布涂贴施工。最后,保持在阴干条件下自然养护,并注意凝固前不得有水浸入。

对于宽度0.2 mm的裂缝,可在凿缝后,采用高强材料修补。具体步骤是,沿缝凿出一条深度不小于缝深(可借助于颜色水引导凿缝)、底宽2cm~4cm、边坡小于1:0.3的梯形断面缝槽。如果缝深大于钢筋保护层,也应凿开,并露出钢筋,按与前述相同的清洗方法进行凿槽清洗后,进行高强材料填补。常用的填补材料有环氧砂浆、氯偏砂浆、苯丙乳液聚合物水泥砂浆等。

氯偏砂浆是一种性能类似环氧砂浆的高强砂浆,回填修补工艺及步骤除了在结合面上需涂刷一层氯偏基液外,其他均与环氧砂浆相同。氯偏砂浆要求在初凝后以湿草袋或洒水等方法进行表面湿养护,时间不应少于14d。

苯丙乳液水泥砂浆是在以水泥作为胶凝材料的基础上,加入适量(水泥用量的5 %~20%)的苯乙烯一丙烯酸共聚乳液所拌制而成的聚合物水泥砂浆,具有较高的抗压、抗裂、抗折强度。除了须在结合面上涂刷一道或二道苯丙基液外,其回填修补工艺和步骤全部与氯偏砂浆相同。

对于次要或非受力部位的预制构件,如果产生大量严重裂缝,且受力钢筋已遭创伤,已无修补意义,应予报废。如果出现表面细微裂缝,不作任何处理。如果仅出现一般性裂缝,也应采用相当的凿缝修补方法进行处理。常用的回填材料以性能较好且较经济的预缩浆为主,而以价格偏高的环氧等高强砂浆为辅。

预缩砂浆是一种拌好后归堆存放0.5 h~1.5 h再使用的干硬性水泥砂浆,该砂浆在拌后以手握能成团,手感潮湿但又不析出水来为度,这时应立即使用。其填补方法和过程均与氯偏砂浆相同,只是在结合面上应先涂抹一层素水泥浆。如遇有较特殊要求的部位,则可采用前述环氧等高强砂浆进行全面修补,或采取在结合层底层填层高强砂浆后,中间和面层填补预缩砂浆的组合修补办法。

3 麻面

3.1麻面的成因

指混凝土表面未能由水泥砂浆形成相应的外表面或外表面被模板粘损,呈现出无数豆粒般大小的不规则凹点,凹点直径通常不大于5 mm。

一般成因为:

1)马蹄上口斜面排气不畅,且锚固截面锚下钢筋密集,受抽拔管、波纹管等位置限制,使振捣难以到位或振捣不足,部分气泡滞留于混凝土与模板间造成麻面。

2)混凝土浇筑连续性差,新拌混凝土入模前,已浇筑混凝土停留时间过长,振捣时已有部分混凝土出现凝固现象,造成新旧混凝土层间结合部出现麻面。

3)使用小骨料混凝土水平分层浇筑完马蹄,浇筑腹板时水泥砂浆顺模板间隙或表面流到下层混凝土表面,拆模后出现若断若续的“眼泪”现象,类似麻面。

4)混凝土浇筑前模板清理及脱模剂或湿润工艺不当,致使混凝土中水分被模板吸走,以及模板拼缝漏浆,造成以上部位构件表面砂浆缺损,进而产生麻面。

5)模板表面不洁净,附有原浇筑混凝土、水泥浆、砂浆或其他杂物等,造成混凝土浇筑后出现麻面。

3.2“麻面”的修补方法

麻面即混凝土表面的麻点,对结构无大影响,通常不做处理。如需处理,方法如下:

用稀草酸溶液将该处脱模剂油点或污点用毛刷洗净,于修补前用水湿透。修补用水泥砂浆,水泥品种必须与原混凝土一致,砂为细砂,最大粒径<1 mm。 水泥砂浆的配比一般为1:2或1:2. 5左右,由于数量不多,可用人工在小桶中拌匀,随拌随用。必要时可通过试验掺拌白水泥调色。按油漆工刮腻子的方法,将砂浆用刮刀大力压入麻点处,随即刮平直至满足外观要求。修补完成后,及时覆盖保湿养护至与原混凝土一致。

4 蜂窝

4.1“蜂窝”的成因

指混凝土表面无水泥浆,骨料间存在空隙,使混凝土形成或多或少的窟窿,大小如蜂窝,形状不规则,石子出露大于5 mm,不漏主筋,但可能漏箍筋。一般成因为:

1)模板漏浆、振捣不足或过度、跑漏浆严重。

2)混凝土塌落度偏小,振捣设备激振力不足或漏振。

3)混凝土浇筑方法不当、混凝土离析、带浆法下料及赶浆法振捣运用不当。

4)混凝土搅拌与振捣不足使混凝土不均匀、不密实,造成局部砂浆缺损严重。

4.2“蜂窝”的修补方法

小蜂窝可按麻面方法修补;大蜂窝可采用如下方法修补:

将蜂窝处及周边软弱部分混凝土认真凿除,并用高压水及钢丝刷等将结合面洗净。修补用水泥砂浆,水泥品种必须与原混凝土一致,砂子宜采用中粗砂。水泥砂浆的配比为1:2或 1:3左右,并搅拌均匀,有防水要求时,在水泥砂浆中掺入水泥用量1%~3%的氯化铁防水剂,以起促凝和提高防水性能作用。但掺量应通过试验确定以有效调整混凝土颜色。

按照抹灰工操作法,用抹子大力将砂浆密实压入蜂窝内,并认真刮平。在棱角部位用靠尺将棱角取直,确保外观一致。修补完成后,及时覆盖保湿养护至与原混凝土一致。

5 孔洞

5.1孔洞的成因

指混凝土表面有超过保护层厚度,但不超出截面尺寸1/3的缺陷,结构内存在空隙,局部或部分没有混凝土,狗洞是指可以望穿混凝土结构的孔洞。一般成因为:

1)内外模板距离狭窄,振捣困难。骨料粒径过大,腹板钢筋过密,造成混凝土下料中被钢筋和抽拔管或波纹管卡住,致使其下部混凝土形成孔洞。

2)混凝土流动性差,或混凝土出现离析,粗骨料集中,造成混凝土浇筑不畅。

3)未按浇筑顺序振捣而造成漏振点,未分层浇筑或分层过厚,使下部混凝土振捣作用半径不足,形成松散部分。

4)水泥结块或骨料中含有冰块、泥块等杂物。

5.2 孔洞修补方法

将修补部位不密实混凝土及突出骨料颗粒认真凿除干净,洞口上部向外上斜,下部方正水平为宜。用高压水及钢丝刷将基层处理洁净。修补前用湿棉纱等材料填满,保湿72 h以上,使空洞周边混凝土充分湿润。修补用比原混凝土强度高一级的细石混凝土或补偿收缩混凝土填补,水泥品种应与原混凝土一致。为减少或杜绝新旧混凝土间空隙,水灰比宜控制在0.5以内,并掺水泥用量0.1‰以内的铝粉作为膨胀剂。孔洞周围先涂以水泥净浆,然后用比原混凝土强度高一级的细石混凝土或补偿收缩混凝土填补并分层仔细捣实,以免新旧混凝土接触面上出现裂缝。同时,将新混凝土表面抹平抹光至满足外观要求。抹平抹光后的混凝土表面宜覆盖塑料薄膜养护,并用支撑模板顶紧压实。

6 露筋

指混凝土内部钢筋在构件表面。其产生的原因是:

1)混凝土和易性不良,产生离析,靠模板部位缺浆或模板漏浆。

2)结构构件断面较小,钢筋过密,石子直径较大卡在钢筋上。

3)混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振或振捣不实。

防治措施如下:

1)混凝土配合比有良好的和易性。

2)钢筋稠密区域,按规定选择适当石子粒径,最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,且不得超过钢筋最小净距的3/4 。

3)钢筋保护层垫块厚度、位置和数量应准确。

7 缺棱掉角

指结构成构件边角处混凝土局部掉落,不规则,棱角缺陷。其产生的原因是:

1)拆模过早,造成混凝土角随模板拆除破损。

2)拆模操作过猛,边角受外力或重物撞击保护不好棱角被碰掉。

3)木模板未充分浇水湿润或湿润不够,混凝土浇筑后模板吸水膨胀将边角拉裂,拆模时棱角被粘掉。

4)模板残渣未清理干净,未涂隔离剂或涂刷不匀。

防治措施如下:

1)控制拆模强度,拆除侧面非承重模板时,混凝土强度不应少于1.2Mpa。

2)拆模时应注意保护棱角,避免用力过猛。

3)木模板在浇筑前应湿润,混凝土浇筑后认真养护。

4)模板上残渣要清理干净,不得粘有残浆杂物。

混凝土构件范文第7篇

就是构件的保护层。因此,施工单位应重点关注混凝土的保护层问题。

关键字:钢筋混凝土构件 构件保护层

一、钢筋混凝土构件的工作原理

钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言,钢筋有较强的抗拉、抗压强度,但混凝土只有较高的抗压强度,抗拉强度却很低。然而两者的弹性模量比较接近,还有较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力,这样既发挥了各自的受力性能,又能很好地协调工作,共同承担结构构件所承受的外部荷载。、在结构计算时,钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低,为简化计算,一般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。

二、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定

对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大,轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力,重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时:

1、钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化,尤其在高温或潮湿的环境中。

2、钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。

3、随着时间的推移,钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化,在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用,从而导致钢筋锈蚀,有效截面减小,力学效能降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏,甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。

三、楼板及墙柱保护层控制措施

1、楼板保护层控制措施

钢筋在楼面混凝土板中主要起抗拉受力作用,用来抵抗荷载所产生的弯矩,防止混凝土板面收缩和温差裂缝的发生,而这一个作用均需钢筋在上下设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中,楼板底筋的保护层比较容易正确控制。但当楼板底筋的保护层间距放大到1米以上时,局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障,所以纵横向的保护层间距控制在1米左右为宜。楼板面层钢筋的保护层一直是施工中的一大难题。其中各工种交叉作业,施工人员行走频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋支撑设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。在上述原因中,对于第2个原因,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置卡槽式混凝土垫块,其纵横向间距不应大于700毫米(即每平方米不得少于2只),特别是对于Ф8一类细小钢筋,卡槽式混凝土垫块的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只),才能取得较良好的效果。对于第1个原因,可采取下列措施加以解决:

A、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

B、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。

C、加强教育和管理,使全体操作人员重视保护板面上层负筋的正确位置;必须行走时应自觉沿钢筋支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。

D、安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3-4人或以上),在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修。

E、砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

2、墙柱保护层控制措施

墙柱保护层一般比较容易控制,主要措施:

A、墙柱保护层纵横向间距一般控制在1米左右(且不少于2列),切忌数量太少。

B、墙、柱拉钩的加工尺寸准确。

C、墙、柱水平筋或箍筋的加工尺寸准确。

D、尽量采用新工艺、新产品,如采用塑料垫块或使用卡撑式定位件等。

混凝土构件范文第8篇

摘要:预制构件产品质量主要与其相关材料的质量和使用性、生产工艺参数和工艺条件和后期养护等因素有关。文章主要从这几个方面对预制构件的质量进行了探讨。

关键词:原材料、配合比、养护

影响预制构件产品质量的因素有很多,如原材料、配方、生产工艺、生产条件以及操作者的技术水平和素质等,因此产生构件的质量波动在所难免。而与普通预制构件相比,在重大工程上应用的混凝土预制构件的技术参数趋向于达到绿色耐久性构件。这对其内在质量和外观质量要求更高,对其生产和施工要求更加严格,因此要求预制构件生产必须加大技术投入,健全技术管理制度,严格的质量控制和管理,包括原材料管理、建立高性能混凝土的制备及施工工艺、生产工艺参数和工艺条件优化和确保以及养护运输的把关等各环节。这也是有效防治预制混凝土构件生产周期出现裂缝的综合措施。

一、原材料的选择问题

原材料的选择应根据实际情况制定严格的可操作性控制标准,每个种类原材料的选择应以质量稳定为基础,使用质量控制水平稳定的品牌产品,不宜同时使用过多的不同品牌的同类材料。

(1) 材料选择关键是控制骨料品质情况,骨料的级配、最大粒径、粒形和表面结构都是间接地影响混凝土干缩的因素。其中骨料的弹性模量被公认为对干缩影响最大、最直接。在混凝土内部,对硬化水泥浆体的收缩起约束作用的主要是骨料。对其选择应从以下几方面进行:

① 严格控制对骨料中的有害杂质(如粘土杂物),粘土的收缩大于水泥石的收缩,集料含有粘土会引起混凝土较高的收缩,都能增加混凝土的收缩,降低抗拉强度。所以应控制粗骨料含泥量小于 0.5%,细骨料含泥量小于 1.0% ;

② 粗骨料需有较好的连续级配,形成最大堆积密度,使得混凝土骨架密实,收缩率少。

③粗骨料的形状和表面特征对混凝土的强度影响很大。表面较粗糙的结构,可使骨料颗粒和水泥石之间形成较大粘着力。但是针片状骨料会影响混凝土的流动性和内部孔隙率,因此其针片状骨料含量宜小于 10% 。

④细骨料宜选用石英含量高、颗粒形状浑圆、洁净、具有平滑筛分线的中粗砂,细度模数在 2.5—2.9 之间。

(2) 尽量使用强度等级高的或早期强度高的水泥,减少水泥掺量,适当采用双掺或三掺技术,使其复合、互补、叠加等效应达到最小收缩性能。

保持原材料的质量稳定是保证混凝土质量的重要条件。对原材料不仅要有专人采购和专人管理,并有固定堆放地点。各种原材料要有明显的标牌,标明材料名称、品牌、厂家和来料日期以及将要使用的部位。预拌混凝土搅拌站应设置存放矿物掺和料的料仓。购进的原材料都必须抽取有代表性的试样,进行严格复检。砂石的质量必须符合有关标准,才能提高混凝土质量,降低生产成本。集料的堆放场地应当有夯实或抹灰的地面,以免增加集料中的含泥量或惰性粉细料。

二、抗裂预构件配合比选择问题

2.1.混凝土抗裂配合比的选择方案:采用最大骨料堆积密度,以体积平衡法,以最小水泥用量,配合适当水胶比和适宜的砂率进行设计复配和试验。

(1)优化粗集料的级配可提高混凝土的匀质性,提高混凝土劈裂抗拉强度,减少收缩。良好的骨料级配、粒径相对大的,且空隙率及表面积都减小,在其它条件相同的情况下,能减小混凝土水泥用量,降低发热量,减缓温度收缩,防止混凝土开裂,同时混凝土密实度提高,强度也相应提高了。

(2)根据工程实际选取水泥和掺合料品种,结合所设计的混凝土强度等级,耐久性、施工工艺要求确定适当的水胶比和单方用水量。配制出的胶结材浆体要有一定的流动性和粘性。随着水胶比的增加,混凝土内部提供了更多的空间用于自由水的扩散,从而减少了混凝土抵抗变形的刚度,引起混凝土的收缩应变也随之增加。因此,要减少混凝土的收缩应变,应尽量采用较小的水胶比。

(3)砂率的设计一般以满足施工要求为前提,通常控制在 35%—42%,不同施工方法需求混凝土流动性和配置砂率有所不同。砂率亦应根据胶凝材料用量的不同而做适当的调整,如果胶凝材料用量较多,在满足施工性能下宜适当降低砂率。

2.2 试配中所有原材料取样应具有代表性,以避免偶然原因产生的偏差。为了减少试配量,试配前应对原材料进行严格检验。配合比确定后,实验室应向生产、质检部进行详细交底,指出生产该类混凝土的注意事项,落实施工质量保证的措施实验室还应根据生产现场的实际情况,不定期抽取生产用原材料进行复盘实验。而当现场原材料或生产工艺有变化时,必须重新试配。

2.3 增强混凝土的抗拉性能,增韧补偿混凝土的抗拉性能比较差是由混凝土自身的组成决定的,所以首先要保证混凝土的质量,让混凝土充分的发展自身的强度;其次就是可以加入纤维材料来改善混凝土的受拉性能,作为混凝土又一重要组分,纤维材料在提高混凝土韧性、抗弯拉强度和抑制裂缝等方面确实有着诸多的优异性。

三、预制构件生产工艺参数和工艺条件优化的问题

对于重大工程混凝土预制构件的生产在进行工艺布局及控制方面就应该细化,应针对普通构件生产中存在的问题和缺陷进行优化配置,生产过程控制的力度需加强,控制的指标需从严,对关键的技术控制点需重点把关。

对构件的混凝土生产中,搅拌条件和工艺的确立是生产离差较小混凝土的保证。这包括性能良好的搅拌机,适宜搅拌时间,和投料顺序。否则会使拌和物均匀性受到影响。混凝土的强度值也会产生很大的变异性。这都必须对混凝土配方经过反复试验得出。对生产工艺过程,包括半成品加工和成品加工。对于重大工程的混凝土预制构件对半成品质量和隐蔽安装工程的质量同样注重,技术进步和产品换代是预制构件行业的唯一出路。通过市场手段淘汰落后工艺、陈旧产品和作坊式的构件厂;对设备、技术、人员条件较好的构件厂通过技术改造推出适应市场需求的新预制构件产品,这是预制构件行业的发展方向。

四、预制构件工厂养护和储存及搬运安装的问题

(1) 对于预制混凝土构件的养护需改变以往的理念。由于预制混凝土构件体积较大,对其长期进行保温保湿的养护难度较大,所需设施较多,一般构件厂均根据现有资源按所制定的养护制度进行保湿养护,如浸水、喷淋或涂养护剂等,且相关的国家、行业规范也定出一定的需养护期,这可保证预制混凝土构件的强度和整体质量得到有效保证,但对于养护期过后的防护要求就显得尤为不足。特别是预制混凝土构件在露天堆放,受风吹、日晒、雨淋及化学侵蚀等影响,表面的龟裂在所难免,需对后期养护加以重视。

对预防预制混凝土构件后期龟裂的有效措施:

① 保湿是关键,保持构件表面湿润使构件的干缩值降到最小,避免开裂,补水措施一定要到位。

② 防晒是前提,构件表面干燥开裂主要是受暴晒而水分快速蒸发,混凝土表面层毛细孔的水分因蒸发而弯月面增大,使得张力亦增大,容易使得毛细孔垮塌,同时表面水分的蒸发,使得混凝土表面能亦增大,以至于容易产生表面龟裂。故遮荫防晒能达到有效防御。

③ 覆盖是有效方法,单纯的覆盖叠堆构件的上层,效果并不理想,由于风干失水及周边外露,构件同样会因形成不同湿度梯度所产生的应力而开裂。应进行四周围蔽的紧贴覆盖,才能达到较佳效果。

(2) 预制混凝土构件的运输安装也是两个值得注意的质控的环节。在构件的搬运和安装时往往会对构件产生碰损,虽然对碰损破坏的地方进行了加强修补,但对于因碰撞而对构件表面和内在产生的微裂纹就难以估量了,这可影响到构件的耐久性使用效果。所以成品保护意识需得到重视,应上升到重点监控的层次。

参考文献:

【1】 杨建森. 高性能混凝土的变形性能及其控制[J]混凝土, 2001, (10) .