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裂缝控制论文

裂缝控制论文

裂缝控制论文范文第1篇

1.1水泥品种的优选

优先选用C3A含量低的中、低热的普通水泥或复合、矿渣水泥等,除冬期施工外,不宜选早强型水泥;也不宜采用火山灰水泥,因火山灰水泥需水量大,易泌水。

水泥等级和混凝土等级应相匹配,一般C25以下混凝土宜选32.5级水泥,C30以上混凝土宜选42.5级水泥,但水泥品种不能混用,不同产家、不同品种即是同一水泥等级也不能混用,同厂家、同品种不同批号的水泥原则上也不能混用。因不同厂、不同品种虽说强度等级相同,但其中所含的矿物成分不同,水泥掺合料不同,所产生的水化热亦不同,其收缩、变形、凝结时间等不同,水化时反映了各自水泥的水化个性,所以不能混用,如果混用:(1)可能造成收缩、变形不同,而影响结构的耐久性;(2)凝结时间、需水量、水化速度不同,所产生的混凝土强度不同,将使混用后的混凝土强度降低5%—20%,(3)由于收缩变形不同,产生裂缝隐患存在。不同水泥应分别使用,只能待上一品种水泥产生一定强度后,才可向其上面浇筑其他品种、等级的水泥。在保证混凝土强度的前提下,商品混凝土的水泥用量,应降低到最低程度。

1.2细骨料

细骨料宜采用中、粗砂。泵送砼宜采用中砂并靠上限,0.315mm筛孔筛余量不应少于15%。实践证明,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂,可减少用水量20kg/m3—25kg/m3,可降低水泥用量28kg/m3—35kg/m3,因而降低了水泥水化热、降低了混凝土温升和收缩。细骨料的含泥量不超过3%,泥块含量不得大于1%。其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。

为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性,以便于运输、泵送和浇筑,泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大约6%,为38%—45%。但是砂率过大,不仅会影响混凝土的工作度和强度,而且能增大收缩和裂缝。

1.3粗骨料是混凝土的重要组成

它在混凝土中主要起到骨架的作用,并且对胶凝材料的收缩具有一定抵抗作用。集料的级配越好,所组成的混凝土骨架越稳定,抵抗变形能力越好。同时,集料的级配越好,能降低混凝土中单方水和水泥的用量,降低混凝土的收缩。此外,粗骨料的含泥量、泥块含量对混凝土的收缩也有很大的影响。

1.4砂

采用中、粗砂,细度模数必须控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因为采用细度模数为2.8:2.3的中砂每立方混凝土可减少水泥用量约30kg,减少水用量20kg—25kg,从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送混凝土时,砂率应控制在38%—45%。

1.5选用优质高效的外加剂

为达到抗裂、防水的目的,在配制混凝土时,一般需要掺人减水剂、缓凝剂、膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大,有些膨胀剂与其他外加剂一起使用可能会产生副作用,因此在使用前应经试验确定。

2设计方面

结构设计规范主要解决的是结构的安全问题。但个别设计者未能作全过程(包括施工过程)数理分析。以混凝土收缩裂缝问题为例。一般的设计文件只给出混凝土的强度等级,没有针对结构具体情况对混凝土的收缩量的限制值及收缩量制值相匹配的后浇带设置。特别是某些工程师盲目地相信某些补偿收缩混凝土的作用,不留混凝土后浇带甚至不留形缝,使得裂缝发展得很快。另外,混凝土收缩裂缝与现在设计的板和墙的尺寸越来越大也有关系。混凝土梁、板和墙的尺寸增大。尺寸大,构件总的收缩量大,容易出现混凝土收缩裂缝。

3施工技术控制

(1)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落,挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之时洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。混凝土浇捣后,过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

(2)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落,挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之时洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。混凝土浇捣后,过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

(3)现场养护。现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后,若表面不及时覆盖、浇水养护,表面水分迅速蒸发,很容易产生收缩裂缝。特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下,干缩更容易发生。有资料表明,当风速为16m/s时,混凝土中的水分蒸发速度为无风时的四倍。一些高层建筑的楼面为什么更容易产生裂缝,就是因为高空中的风速比地面大。

4施工后期商品混凝土的养护

由于商品混凝土流动性较大,容易在早期发生混凝土半和物沉缩裂缝,塑性收缩裂缝,干燥收缩裂缝,温度裂缝等,因此必须加强早期养护。养护主要是保持适当的温度和湿度条件。混凝土浇注后应覆盖一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜,过高过低的环境温度以及激剧的温度变化都会引起表面开裂。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。但由于热扩散时间延长,混凝土强度和松弛作用得到充分发挥,使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,防止贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土,仍然处于凝结、硬化过程中,水泥水化速度较快,适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。

5裂缝部分处理技术

(1)涂抹:以涂为主,在裂缝表面涂抹新型高分子防水涂料,这种涂料是以合成橡胶或者合成树脂作为成膜材料,效果很好。目前常有聚氨脂,环氧树脂、丙烯酸橡胶、聚酯树脂防水涂料。

(2)封堵:多用于水平面上的裂缝,其宽度大于0.3mm。裂缝较小时,采用低粘度树脂;在干燥自然环境下可采用的材料很多,如高分子涂料,聚合物水泥砂浆及掺有速凝剂的防水砂浆等;在渗漏潮湿环境下必须进行封堵再进行表面处理,封堵用堵漏灵、堵漏王、水不漏等速凝材料;在漏水情况下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。

(3)嵌缝:在裂缝处凿八字形槽,并在槽内嵌填不同材质的密封材料处理。

(4)灌浆:适用于修补较深的裂缝和混凝土内部有空洞、疏散等情况。

(5)增大截面加固法:用同等级混凝土,加大原结构截面,以达到满足承载力的要求。

(6)外包角钢加固法:用角钢镶嵌在四角,并用扁钢将角钢箍紧,以提高结构承载能力。

(7)粘钢加固法:在混凝土表面用结构胶粘贴钢板,以提高混凝土承载力。

(8)增设支点加固法:用增设支点减少结构跨度,达到减少结构受力。

(9)增设剪力墙加固法:结构在地震作用下,其强度与变形不能满足规范要求时,还可以在房屋适当位置增设剪力墙以抵抗地震作用。

(10)外加力加固法:采用外加力或压力、改变原结构的受力状态或减少原结构薄弱处的受力,以提高结构的总体承载能力。

裂缝控制论文范文第2篇

关键词:泵送混凝土温度裂缝原因分析控制措施

1.前言

随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当引起足够的重视。为此,现就温度裂缝产生机理及如何有效控制裂缝的出现和发展,谈几点粗浅的认识。

2.温度裂缝产生机理及特征

混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使得混凝土结构内外出现较大的温差,这些温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

3.影响因素和防治措施

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。

对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。

3.1混凝土原材料及配合比的选用

(1)尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。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,降低水化热。

(2)掺加掺合料大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。

3.2施工工艺流程改进

(1)改善搅拌工艺采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土的浇筑温度。

(2)严格控制浇筑流程合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。在高温季节泵送,宜用温草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。

(3)注重浇筑完毕后养护混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。

4.温度裂缝的处理方法

混凝土裂缝的修补措施主要有采取以下一些方法:如表面修补法,嵌缝法,结构加固法,混凝土置换法等。

4.1表面修补法

表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、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继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

4.2嵌缝法

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。

4.3结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.4混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

裂缝控制论文范文第3篇

混凝土裂缝普遍存在于日常的混凝土施工当中,如何通过系统的研究来尽可能减少裂缝,本文以所建的剪力墙结构的高层建筑为例对裂缝进行系统的研究,寻找出简化计算方法供裂缝控制使用并提出合理有效的裂缝控制措施。

【关键词】

混凝土;控制裂缝;技术应用

一、研究的目的与意义

研究混凝土裂缝,并对其进行控制对于施工质量,施工造价产生深远的影响,若能有效控制裂缝产生,则现今建筑地下室外墙附近的部分防水措施可以省略,更可以消除沿着裂缝而引起钢筋锈蚀等质量隐患。可见,对裂缝进行系统的研究,寻找出简化计算方法供裂缝控制使用并提出合理有效的裂缝控制措施是迫切需要的。

二、研究内容与方法

(一)从混凝土性能、原材料、结构设计、施工方法、环境影响因素等方面系统地分析混凝土在施工中裂缝出现的机理。对影响混凝土结构收缩变形、温度变化的因素和理论进行深入探讨,对于配筋对混凝土极限拉应变的影响问题进行分析。

(二)根据裂缝出现机理研究主体施工阶段混凝土裂缝控制的一些必要措施。在设计方面重点探讨钢筋在混凝土中的作用,其对裂缝宽度和裂缝数量的影响等及合理的配筋等问题,研究伸缩缝间距和后浇带间距的合理大小。在混凝土裂缝控制研究当中,对常用的8类水泥进行系统的研究,对选用合适的水泥、合适的水泥用量、外加剂的使用及粉煤灰的使用等,另外还对施工中应采取的措施进行了较多论述。

(三)结合实际工程对裂缝控制的一些方法和措施进行具体应用。通过对裂缝控制措施的运用及采取的办法的评价,检验裂缝控制理论的可行性和有效性。

三、混凝土裂缝形成的原因

混凝土结构形成裂缝的原因有:一是外加应力(即荷载)引起的裂缝,二是结构变形引起的裂缝,三是施工操作引起的裂缝。主要包括混凝土性能、原材料、结构设计、施工方法、环境影响因素等方面。结构设计引起的裂缝:由外力作用引起的裂缝,可以通过力学计算来进行裂缝控制;由结构变形作用引起的裂缝,通常采用特定的构造设计进行裂缝控制。

四、混凝土裂缝控制措施

(一)根据对剪力墙结构施工中裂缝的分析。裂缝主要存在于楼板之上,其他也存在有裂缝,所以针对所承建工程的具体情况对所产生的裂缝进行系统的研究,采取各种控制措施对其进行分析。

(二)裂缝的情况分析。1.楼板。与板的两边成45°角的裂缝占了绝大多数,裂缝基本上为上下贯通,发生45°角的裂缝都处在外墙转角所对应的房间楼板上。裂缝沿板内电线管埋设的方向延伸。少量裂缝在板的跨中沿竖向或横向延伸。2.地下室底板。由于地下室底板通常为大体积混凝土,在浇筑混凝土时内部会释放大量的水化热,对混凝土会产生一定的影响和裂缝,由于温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素,从而影响基础的整体性、防水性和耐水性,成为安全质量隐患。所以在选择原材料时要慎重考虑,尽可能选择水化热小的。3.剪力墙。外墙裂缝多以竖向为主;水平方向近似于等距离排列;裂缝大多数从墙板根部开始往上延伸,部分未到达顶部即消失;裂缝宽度为中间大、两端小;裂缝最早出现的时间是在侧模板拆除以后;裂缝几乎在墙的两侧同时出现;大多伴有渗漏水现象。

(三)结构混凝土裂缝控制的方法。一是控制好原材料的质量,因河砂干净,又符合有关标准的要求,所以在配制混凝土时要特别注意,否则砂石含量不符合范围标准,将大大影响混凝土的质量。二是混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%,并能按要求改善混凝土性能的物质。三是浇筑与振捣,控制出机温度和浇筑温度,散热,加强养护,防风和回填,温控措施,减小环境气候的影响。四是选择骨料时选用热膨胀系数小的,尽可能不含泥的骨料,选用连续级配好的骨料。五是根据不同的环境、施工因素等对于外加剂如膨胀剂、缓凝剂、和减水剂要慎重选择。六是对浇筑后的混凝土进行二次振捣,提高混凝土和钢筋的结合力,减少内部微裂缝,增加混凝土密实度,从而提高抗裂性。七是浇筑大体积混凝土采用全面分层法、分段分层法、斜面分层法。气候环境的温度和湿度对混凝土也会造成较大的影响,因此要根据气候条件来采取一定的措施,例如:用塑料薄膜进行围护,从而达到防风的效果。八是根据实际情况有时间性的浇筑混凝土,尽可能在夜间作业,避开暑期的高温和冬季的寒冷,在浇筑混凝土时下雨,会改变混凝土的配合比,影响强度和增加混凝土收缩。

【参考文献】

[1]游宝坤.混凝土建筑结构裂缝控制的技术措施[J].建筑结构,2002,10

[2]白天宇,魏荣忠.关于房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝技术控制的研究[J].科学中国人,2014,18

[3]司晓波.关于房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝技术控制的研究[J].科学中国人,2014,20

[4]李春武,刘大勇,李婉,刘志平.建筑结构混凝土控制温度裂缝的施工控制措施[J].珠江水运,2012,12

裂缝控制论文范文第4篇

前 言:由于用户对房屋的结构情况不甚了解,房屋一旦出现裂缝,使用户产生不安全感或恐慌,有的裂缝造成屋面、墙面、地面渗漏、门窗变形、外墙抹面脱落等现象,给用户带来许多烦恼。就裂缝的性质而然,可分为温度裂缝、沉降裂缝、施工质量因素裂缝、使用不当及维护不及时而产生的裂缝等。无论由何种原因引起的裂缝,都应高度重视,认真分析,找准裂缝“病源”,消除隐患。

关键词:墙体裂缝 形成原因 控制措施

中图分类号: TV543 文献标识码: A 文章编号:

一、概况

实际上建筑物裂缝是不可避免的。在多层砌体结构建筑物中,墙体裂缝多有发生,裂缝出现的时间因不同的建筑物而异,有的出现早,有的出现晚,但多发生在新建房屋的1一3年内;缝宽不等,较宽者有3,二以上,严重者形成贯穿性裂缝。砌体结构裂缝问题已经是一个普遍性的问题,它不仅影响了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,缩短了使用年限,而且对抗震也是极为不利的,尤其是在住宅商品化的今天,这个问题已日益引起开发商和居民的普遍关注,因此,如何控制砌体结构房屋墙体开裂的问题是摆在工程技术人员面前的新课题。

二、裂缝成因及类型

产生裂缝的原因是多方面的,归纳起来主要有两方面:一是由外荷载(包括静、动荷载)变化引起的裂缝,二是由变形引起的裂缝(主要有温度变化,不均匀沉陷或膨胀等变形产生应力而引起的裂缝)。在砌体结构的民用建筑中,砌体裂缝绝大部分是由于变形引起的,温度变化是引起墙体开裂的主要因素。由于砖砌体的线膨胀系数,而钢筋混凝土线膨胀系数是因此当温度发生变化时,二者产生变形差异。此外,由于建筑物中的构件大多属于超静定杆件,具有多个约束,对由于温度变化所引起的变形将予以限制,从而会在构件内产生温度应力。对墙体与混凝土之间的变形差异势必在砌体中产生很大的拉力和剪力,这些力超过一定限度时,砌体就产生错位裂缝,温度裂缝是造成墙体早期开裂的主要原因。由于温度应力和变形而产生的裂缝具有“顶层重下层轻”、“两端重中间轻”、“阳面重阴面轻”的特点与规律,裂缝的类型及其产生的原因可具体分为如下5种:

l、八字形裂缝。

主要出现在横墙与纵墙两端部,此种裂缝属正八字形的热胀裂缝,随温度升降而变化,其原因是由于设计一与施工中的缺陷,使屋面保温层的热阻减少甚至失效,致使屋面板温度变形大于砌体温度变形,当产生一定的温度应力的,屋面板的推力就传给墙体,并因墙体温度附加应力在房屋两端较大,当砌筑砂浆强度较低时,则易发生剪力产生的主拉应力,当超过砌体抗拉极限时,墙体即出现八字形开裂。

2、倒八字形裂缝。

属冷缩裂缝,主要出现在纵横墙两端的窗洞口处,尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大,当房屋收缩变形大于墙体时,在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂缝,使墙体开裂。

3、水平裂缝。

多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差,屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力,由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低,使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂缝。

4、垂直裂缝。

主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层处。此种裂缝主要由于温度变化,墙体受到楼板的拉应力作用,在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂,或因冷缩变形,在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝上梁端和楼板错层处,引起墙体垂直开裂。

5、X形裂缝。

多数沿砌体灰缝开裂,主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成,而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。

三、设计过程中对砌体裂缝的主动控制

砌体结构裂缝一旦产生,就会降低建筑物的使用功能,严重裂缝还会影响结构安全,同时对裂缝进行“加固补强”困难较大,因此防止、控制砌体结构产生裂缝是十分重要的,尤其是在地震区更为重要,否则将产生严重后果。

1、从计算角度控制。

由于砌体裂缝主要是由间接作用引起的,而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范,因此设计人员应根据当地的实际情况,对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算,并对砌体强度进行分析计算,以减少在通常温差下变形裂缝的产生。

2、规范结构控制。

为控制裂缝的产生,在建筑物的平面布置设计中,结构的平面形状应力求规则对称,如平面形状不规则,应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单元,“以放为主,抗放兼施”,以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置,设计规范的规定一般较灵活,没有严格和明确规定,设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验,只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”,按“留缝就不裂”的简单方法,在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时,应力求按竖向规范规则,尽可能不出现错层,以避免由于温度变化产生的水平裂缝。

3、构造控制。

(1)、加强设置钢筋硷圈梁,提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁;顶层外圈梁应设计为暗圈梁,不应外漏,这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响;无论“女儿墙”高低,均要设置钢筋混凝土压顶圈梁,并与“构造柱”连为整体,以抵抗裂缝的产生。

(2)、除据规范要求设置“构造柱”外,在“L’’“I”“L’’平面形状中的纵横墙交接处必须设置“构造柱”,以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性,约束墙体裂缝的扩展。

(3)、提高屋面板的整体性。屋面板最好采用现浇板,或在预制屋面板上增加现浇层;在预制屋面板与外纵墙间设置现浇板带,预制屋面板间设置现浇板缝梁,使屋面成整体式装配。

(4)、在房屋顶层端部1一2开间范围内的墙体采用配筋砌体,即每隔8皮砖在水平灰缝内加配2必6钢筋,并在1一2开间范围内拉通,与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于MU7 .5,砌筑砂浆强度不应低于MS,以提高墙体坑裂能力。

(5)、屋面“挑檐”为外露结构,在一天内的温度变化较大,不仅本身容易开裂,而且对墙体开裂也有一定的影响,故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”,以减少收缩。“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位,预留300mm宽的“后浇带”,用钢筋贯通,在施工40一60天后再二次浇筑,以起到先放后抗的控制作用。

(6)、重视屋面保温。选择屋面保温层时,适当加厚或选用保温隔热性能良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算,进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因,严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处,以防止混凝土结构外漏,有条件者必须增设、架空隔热层。

(7)设置控制缝

控制缝的设置位置:

在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。

控制缝的间距:对有规则洞口外墙不大于6mm;对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m;

(8)设置灰缝钢筋

在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;

在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;

灰缝钢筋的间距不大于600mm;

灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;

灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm;

对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38;

灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;

灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;

四、砌体裂缝的加固处理

l、当屋面保温层未达到热工要求和节能标准时,应重做屋面保温层,使裂缝稳定,因为对温度裂缝仅做一般性的加固补强是无济于事的,必须从减少温度应力人手。保温层使用的绝热材料要满足表观密度、粒经、导热系数与含水率等各项技术指标的要求,在施工中要严格按照设计和现行施工规范的要求施工,力求达到设计的保温效果。

2、对地基不均匀沉降引起的砌体裂缝,应先加固地基,等沉降量达到稳定标准(平均日沉量0.02-0.03以内)后,再加固墙体。

3、对外纵墙、横墙、内纵墙的裂缝采用钢筋网水泥砂浆抹面加固法,剔灰缝深12cm,必胀锚栓@500,呈梅花型分布。挂钢筋网必6@250,M10水泥砂浆40mln厚,3道成活,施工完后,要注意喷水养护预防空鼓。

4、对于轻微裂缝可用水泥砂浆加107胶嵌补即可。

五、结束语

普遍存在的房屋裂缝问题,已引起有关单位及各级领导的高度重视。控制裂缝,重点在防,并需要从设计、施工上共同努刀,采取有针对性的防裂措施,加大主动控制的力度,才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定,做到设计与施工紧密配合,控制裂缝是完全可以做到的。总之,裂缝产生的原因是比较复杂的,要想准确地判断裂缝产生的原因,还需要做大量而细致的调查取证工作;所采取的技术措施,还有待于在今后的工程实践中进一步改进和完善。

参考文献

裂缝控制论文范文第5篇

【关键词】低渗透油气藏 改造 缝网压裂技术

低渗油气藏,由于其储层基质向裂缝的供油气能力较差,不能实现较好的增产效果,因此必须采用缝网压裂技术促进其增产。近井筒处的裂缝静压较高,出现多裂缝的概率也相对较高,只有压裂液的粘度水平足够低,保证整个裂缝长度范围内的净压力相对一致和稳定,才能实现整个裂缝范围的多裂缝效果,起到增产的作用。本文结合实际经验,从缝网压裂技术的适用条件和方法入手进行了分析,以期促进缝网压裂技术的发展。

1 缝网压裂技术概述

在水力压裂的过程中,如果裂缝延伸净压力大于裂缝两端两个水平应力的差值,以及大于两侧岩土的抗张强度之和时,就会由一条主缝转变为多个分叉缝,形成缝网。其中主裂缝为缝网的主干,分叉裂缝分布于主裂缝周围,可能在延伸一定长度后回归到主裂缝,这种主干交错所形成的系统被称之为缝网,实现缝网效果的技术被称之为缝网压裂技术。

缝网压裂技术一般适用于对基质孔隙性储层的改造,适用于对天然缝发育不完全或者低渗透油气藏储层的改造等。低渗透油气藏垂直于人工裂缝方向的渗透性很差,仅扩大了井控面积,不足以提供有效的垂直渗流能力,因此压裂产量低或者出现递减的现象。缝网压裂技术可以在垂直于主裂缝的方向压裂出支干裂缝,改善油气储层的渗流能力,实现储层改造和增产。缝网压裂技术的关键在于,裂缝延伸静压力的需要大于两个水平方向主应力的差值以及大于两侧岩土的抗张强度之和,才能实现支干缝网的出现,是当前缝网压裂技术研究和发展的重点和难点。

2 缝网压裂技术的作用机制分析

利用库克定律计算,如果θ,θ1和θ2为负值,那么应分别用θ+ 180°,θ1+ 180°和θ2+ 180°来代替,计算结果表明:垂直于裂缝方向的诱导水平力最大,水平与裂缝方向的诱导水平力最小;诱导力的大小与裂缝面之间的距离成反比关系,随之增大而减小。

水力裂缝产生诱导应力场,与原有的应力相结合,且在裂缝垂直方向的结合较水平方向更为明显,因此可能导致原来最小的水平主应力大于原来最大的水平主应力,从而改变储层的应力情况,促使裂缝距离变大。诱导应力随着裂缝距离的增加而显著下降,最终回归到地应力场的初始状态。缝网技术的关键计算值包括水平主应力差值和裂缝内压力梯度值的计算。

水平应力差值计算公式:σH= 3σh- pi- pf+σfΔσh= 2σh- pi- pf+σf

式中: pi为地层压力,MPa。

裂缝内流动压力梯度计算公式:d p/d x= -(64 qμ/πHw3式中:

q――压裂注入排量,m3/s;w――裂缝造缝宽度,mm;

μ――缝内压裂液的黏度,mPa・s。

一般情况下,近井筒处的净压力较远井筒处高,出现多裂缝的概率也相对较高。理想的缝网压裂技术需要实现近井筒和远井筒全部的多裂缝,实现预期增产的效果。因此,必须对裂缝的延伸净压力沿着主裂缝水平方向的应力变化进行分析,保证主裂缝远端的净压力与近井筒端的压力差别不大,才能在近井筒端出现多裂缝时,在远端同样形成多裂缝状态,实现最大限度的缝网压裂效果,实现预期的增产目的。由上述裂缝内流动压力梯度计算公式可知,压裂液的粘度越低,其在缝内进行的变化越小。在实际的施工过程中,通过增大破胶剂的浓度或者更换低浓度的压裂液,可以实现近井筒端和远井筒端出现裂缝的概率相一致,促进高质量缝网的形成。

3 缝网压裂的关键技术分析3.1 主裂缝净压力的控制

主裂缝净压力的优化和控制是实现预期缝网效果的关键所在,净压力的大小主要与主裂缝延伸的控制方法、地层破裂的控制方法、施工排量及砂液比、压裂液的粘稠度等因素有关。通过对主裂缝不同阶段影响因素的分析,制定不同的控制方法,有助于实现缝网效果。

3.2 端部脱砂压裂技术

在实际的施工过程中,储层的条件并不一定能够满足上述施工技术的需要,导致最终仅实现部分储层的缝网压裂。施工过程中压裂液的粘度固定,仅能依靠施工排量的控制来实现净压力控制,最终导致对净压力的控制较难,变化幅度不大。因此,可以通过端部脱砂技术,增加主裂缝的净压力,实现缝网施工的要求。

3.3 其他的压裂技术

其他常见的压裂技术主要包括水平井多端压裂技术,涉及的关键技术包括限流、封隔器、水力喷射和液体胶塞等;层内液体爆炸技术,通过特种火药实现多裂缝的压裂,可以实现主裂缝为主的多裂缝系统,当前应用较少,主要应用难点在于其安全问题。

4 结束语

本文结合实际的工作经验,对缝网压裂的概念、适用的储层条件和作用机制等进行了简单的介绍,对当前常见的净压力控制技术、端部脱砂压裂技术、水平井多段压裂技术和层内液体爆炸压裂技术等进行了分析,为低渗透油气藏实现预期的缝网压裂增产奠定了理论基础。

参考文献

[1] 李传亮.射孔完井条件下的岩石破裂压力计算公式[J].石油钻采工艺,2011,24 (2) :372-378

[2] 李传亮,孔祥言.油井压裂过程中岩石破裂压力计算公式的理论研究[J].石油钻采工艺,2010,22 (2) :542-544

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