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混凝土施工裂缝产生原因及解决办法

2010-08-15罗环来

中国新技术新产品 2010年7期
关键词:拆模温度梯度水化

罗环来

(湖北赤壁市市政建设公司,湖北 赤壁 437300)

在砼施工中混凝土裂缝产生的主要原因是温度和湿度的,混凝图在施工阶段常受外界气温变化的影响。混凝类内部温度为水泥化热的绝热温度和浇筑温度二者的叠加值,其中浇筑温度与外界温有直接关系。一般而言外界气温越高,混凝土在硬化期间水泥放出大量水化热,混凝土的浇筑温度也越高,当气温下降,会大大增加外层混凝土内部的温度梯度,造成温差和温度应力,使大体积混凝土出现裂缝。

为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下:

(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂等措施以减少混凝土中的水用量

(2)拌和混凝土时加水和用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度

(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热

(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温

(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度

(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面和薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施

(7)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高砼抗力性能

(8)砼在收缩时受到约束产生的拉应力,当拉应力大于砼抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高,砼抗拉强度大幅度提高砼的抗裂性能。

改善约束条件的措施是:

(1)合理的分缝分块

(2)避免基础过大起伏

(3)合理的安排施工工序,避免过大的温差和侧面长期暴露

此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土质量对防止裂缝是十分重要,因特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中因以预防贯穿性裂缝的发生为主。

(4)在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现"温度冲击"现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,在加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数字,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海绵等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。

为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂,其主要作用为:

(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在60年代就已被国际上所确定。

(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

(4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。

(5)掺外加剂砼和易性好,表面易摸平形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。

许多外加剂都有缓凝,增加和易性改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实践对比和研究,比单纯的改善靠外部条件,可能会更加简洁、经济。

实践证明,砼常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝其主要原因是温度梯度造成寒冷地区温度,骤降也容易形成裂缝。因此说砼的温度对防止表面早期裂缝尤其重要。

从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但有余蒸发等原因场引起水分损失,从而推迟或妨碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中因切实重视起来。

总之,混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施要靠我们多观察、多比较,具体施工中出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。

[1]李婉秋.混凝土裂缝的预防及处理[J].科技信息,2008-11-20.

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