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淺談混凝土施工溫度裂縫產(chǎn)生原因及對策
摘要:裂縫的出現會(huì )影響到結構的整體性和耐久性甚至會(huì )影響結構的安全從而影響結構的使用壽命,因此如何杜絕裂縫的產(chǎn)生成為設計和施工應引起高度重視的環(huán)節。本文通過(guò)對裂縫產(chǎn)生的原因及處理措施提出了自己的一些看法。
關(guān)鍵詞:混凝土;溫度應力;裂縫;控制
一 前言
混凝土在現代工程建設中占有重要地位。而在今天,盡管我們在施工中采取各種措施防止裂縫的產(chǎn)生,但裂縫仍然時(shí)有出現。裂縫的出現會(huì )影響到結構的整體性和耐久性,甚至會(huì )影響結構的安全從而影響結構的使用壽命.本文僅就混凝土施工中裂縫產(chǎn)生的成因和處理措施做一探討。
二 裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土具有熱脹冷縮和濕漲千縮的特性。產(chǎn)生裂縫有多種原因,主要是:溫度和濕度的變化.混凝土的脆性和不均勻性、以及結構不合理、原材料不合格、摸板變形及基礎不均勻沉降等。裂縫的表現形式一般有:塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、凝縮裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、碳化裂縫、化學(xué)反應裂縫、沉陷裂縫和凍脹裂縫等;炷恋淖冃沃饕w現為收縮變形,混凝土的收縮變形會(huì )引起其內部產(chǎn)生很大的彈性拉應力,當拉應力大干混凝土抗拉強度時(shí),混凝土表面就會(huì )開(kāi)裂。
混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過(guò)程中,由于受到基礎或老混凝土的約束,又會(huì )在混凝土內部出現拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂時(shí),即會(huì )出現裂縫。
許多混凝土的內部濕度變化很小或變化很慢,但表面溫度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養護不周,時(shí)干時(shí)濕,表面干縮變化受到內部混凝土約束.也往往導致裂縫。
混凝土施工過(guò)程中由于混凝土拌和不均勻,在同一塊混凝土中其和易性差,塌落度控制不好,混凝土在拌和或運輸過(guò)程中出現離析,導致混凝土強度不能滿(mǎn)足要求.抗拉強度幽不均勻.存在著(zhù)許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。
水泥用量偏多造成砂漿表面缺少細骨料的凈漿,而導致收縮率更大。水泥質(zhì)量的個(gè)別指標達不到國標要求如游離氧化鈣偏高造成收縮率偏大,從而形成收縮裂縫。
砂、石含泥量大及石子含粉塵量多影響混凝土的強度。
露天作業(yè),高溫日曬加快了水分的蒸發(fā)以及養生不到位均會(huì )導致裂縫的產(chǎn)生。
溫度應力的產(chǎn)生也是導致裂縫產(chǎn)生的一個(gè)很重要的原因。
三 防止混凝土產(chǎn)生裂縫的措施
針對以上裂縫產(chǎn)生的原因,提出以下預防措施:
嚴格控制粗細骨料的質(zhì)量,砂中的含泥量不應大干1%,粒徑應選擇上偏粗的中砂。碎石應控制粉塵含量使其不應大于2%,并應選擇級配良好的石子以減殺空隙率和孔隙率。采用改善骨料級配,用干硬混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;加強對混合料的控制,尤其是水灰比和攪拌時(shí)間的控制,以免拌和不均影響混凝土的質(zhì)量造成混凝土中含水量局部過(guò)大而產(chǎn)生收縮裂縫。
拌和混凝土時(shí)加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度,熱天澆筑混凝土時(shí)減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;規定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;施工中長(cháng)期暴露的混凝土澆筑表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施。
優(yōu)化振搗工藝確;炷琳駬v密實(shí),振搗時(shí)間以混凝土表面呈現泛漿,混凝土不再下沉,表面無(wú)氣泡為止。澆筑厚度應嚴格控制,對于無(wú)模板的頂層混凝土表面應在混凝土終凝之前抹面壓實(shí)。
加強水泥質(zhì)量的控制,使其各項指標軍要達到國家標準的要求;加強養護,防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要的,應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的,因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
改善約束條件;一是合理地分縫分塊;二是避免基礎過(guò)大起伏;三是合理的安排施工工序,避免過(guò)大的高差和側面長(cháng)期暴露。
為保證混凝土工程質(zhì)量,防止開(kāi)裂,提高混凝土的耐久性.正確使用外加劑也是減少開(kāi)裂的措施之一。例如使用減水防列劑,筆者在實(shí)踐中總結出其主要作用:
、 混凝土中存在大量毛細孔道,水蒸發(fā)后細管中產(chǎn)生毛細管張力,使混凝土千縮變形。曾大毛細孔徑可降低毛細管表面張力,但會(huì )使混凝土強度降低,這個(gè)表面張力理論早在上世紀60年代就已被國際上所確認。
、 水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。
、 水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來(lái)補充。
、 減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少沉縮變形。
、 提高水泥漿與骨料的黏力,提高混凝土抗裂性能。
、 混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應力,當拉應力大于混凝土抗拉強度時(shí)裂縫就會(huì )產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強度和抗裂性能。.
、邠郊油饧觿┛墒够炷撩軐(shí)性好,可有效地提高混凝土的抗炭化性,減少炭化收縮
、 摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當,有效防止水泥迅速水化放熱基礎上,避免因水泥長(cháng)期不凝帶來(lái)的塑性收縮增加。
、釗酵饧觿┗炷梁鸵仔院,表面易摸平,形成微膜,減少水分蒸發(fā),減少干燥收縮。
許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能,我們在工程實(shí)踐中應多進(jìn)行這方面的實(shí)驗對比和研究,比單純的靠改善外部條件,可能會(huì )更加簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟。
混凝土的早期養護實(shí)踐證明,混凝土常見(jiàn)的裂縫,大多數是不同深度的表面裂縫,溫度梯度也是形成裂縫的主要原因。因此說(shuō)混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。
從溫度應力觀(guān)點(diǎn)出發(fā),保溫應達到下述要求:
、 防止混凝土內外溫差及混凝土表面梯度,防止表面裂縫。
、 防止混凝土超冷,應該盡量設法使混凝土的的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。
、 防止老混凝土過(guò)冷,以減少新老混凝土間的約束。
混凝土的早期養護,主要目的在于保持適宜的濕溫條件,以達到兩個(gè)方面的效果,一方面使混凝土免受不利溫、濕度變化的侵襲,防止有害的冷縮和千縮,另一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行,以期達到設計的強度和抗裂能力。因此混凝土澆筑后最初幾天是養護的關(guān)鍵時(shí)期,在施工中應切實(shí)重視起來(lái)。
結束語(yǔ)
以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關(guān)系進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討,具體施工中要靠我們多觀(guān)察、多比較,出現問(wèn)題后多分析、多總結,結合多種預防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。
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