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混凝土温度裂缝成因及防治措施探讨

2017-08-14朱加荣

建筑建材装饰 2016年22期
关键词:温度裂缝裂缝成因防治措施

朱加荣

摘要:裂缝普遍存在于混凝土结构构件中,随着混凝土在现代工程建设中的不断运用,裂缝的研究和预防愈显得重要。混凝土裂缝的成因有很多,主要是由于温度、湿度的变化、混凝土的干缩、模板变形、过早堆载等引起的,其中温度变化是引起混凝土裂缝的最主要原因。本文对混凝土温度裂缝的成因进行了分析,并有针对性地探讨了混凝土温度裂缝的防治措施。

关键词:混凝土;温度裂缝;裂缝成因;防治措施

中图分类号:TU755.7 文献标识码:A 文章编号:1674-3024(2016)22-0075-01

1温度裂缝种类及成因分析

1.1表层温度裂缝。该类裂缝多为混凝土构件较大内外温差引起的,混凝土构件,特别是大体积混凝土构件,其内部混凝土由于水泥水化作用释放大量的热量,进而使得构件内外部温差过大。构件外部混凝土散热明显快于内部混凝土,如若温差达到一定程度,则内部混凝土受到约束而在内部产生压应力,外部混凝土则由于温度收缩产生的拉应力过大超过此时混凝土的抗拉强度而导开裂。混凝土受这类因素影响而产生的裂缝仅仅存在于构件表层,越往里侧,这类作用就会减弱,通常不影响表层以内构件的完整性。

1.2深进的和贯穿的温度裂缝。结构降温形成的较大温差会引起结构产生收缩,如若这种收缩应力受到外界边界条件的约束,无法及时释放,则会在混凝土结构构件内部形成深进的和贯穿的裂缝。以大体积混凝土基础或浇筑在坚硬地基上的墙体等为例,由于这类结构构件混凝土浇筑完成后有着大量的水化热发散,混凝土内部快速升温,后续降温时就会引起混凝土收缩,如若事先未采取设置隔离层等解除约束的措施,则混凝土的降温收缩会由于部分或全部受到外界约束而形成降温收缩裂缝。这类裂缝通常深度较深、更有甚者会扩展贯穿整个构件,导致结构构件的整体性破坏。

2温度裂缝预防措施

2.1一般结构预防措施。(1)合理选择原材品种,科学设计配合比。严格控制混凝土原材质量,把控混凝土集料级配,适当掺加减水剂,防止混凝土水灰比过高。同时,严格分层浇筑混凝土,逐层振捣密实,保证混凝土抗拉强度。

(2)对于细长型的混凝土结构构件,为防止因约束应力而导致裂缝产生,可选择分段间隔浇筑或设置后浇带等措施。

(3)对于结构中易出现裂缝的部位(比如孔洞四角),应对称配置一定数量的温度钢筋,帮助条这些部位的极限拉伸能力。

(4)做好混凝土的保温养护工作,将结构内外部温差控制在25%以内。混凝土浇筑完成后,应及时采取洒水、覆盖养护措施。夏季养护时间应视需要进行延长,增强混凝土的抗裂能力。冬季应延长保温、拆模时间,保温、保湿,着力防止温度急剧下降,避免过大的温差引起裂缝产生。

2.2大体积结构温度裂缝预防措施。(1)为减少混凝土中水泥水化所产生的水化热,在满足材料强度要求的基础上,应优先选用诸如矿渣水泥、粉煤灰水泥等為代表的中低热水泥配置混凝土。此外,在混凝土中适当加入减水剂或设计考虑采用混凝土后期强度(可减少水泥用量,进而降低水化热),都可以降低水泥水化热的产生。对于集料,严控原材质量及级配,尽力降低水灰比;施工过程中,加强振捣,保证混凝土振捣密实。

(2)可采取措施加大混凝土浇筑过程中的散热,比如在混凝土中加入缓凝剂,有助于降低混凝土浇筑速度,进而增加混凝土在浇筑过程在的散热量。如设计允许,也可在混凝土中加入一定规格一定数量的块石,既可吸热,又可节省混凝土材料。

(3)大体积混凝土浇筑外界气温不宜过高,如确实无法避免,则可采用冰水拌制混凝土或在混凝土中加入冰屑进行拌制;拌制混凝土所采用的粗细集料,应专门设置遮阳设施并事先洒水冷却。

(4)控制混凝土单次浇筑厚度,对于大体积混凝土构件,每层浇筑厚度不宜超过30cm,不仅有利于施工振捣密实,而且有利于温度均匀分布、快速均匀散热,也有利于提高混凝土弹性模量。

(5)对于在岩石地基或后打混凝土垫层上浇筑的混凝土,应事先在地基或垫层上浇二度沥青、撒铺5mm厚砂子或铺二毡三油,形成防滑隔离层;对于底板中截面存在高低起伏或突变位置,为防止约束作用过大,应以渐变式划分混凝土浇筑次序。

(6)加强早期养护,提高抗拉强度。混凝土浇筑完成,其表面应予以覆盖、洒水养护;深坑基础可采取灌水养护。夏季适当延长养护时间,冬季则要最好混凝土表面的保温措施,防止混凝土受冻破坏。构件拆模时,严格控制构件内外部温差在20℃以内,避免混凝土构件因急剧受冷收缩,在其表面形成表层裂缝。

3温度裂缝治理方法

混凝土温度裂缝的产生将会急剧构件内部钢筋锈蚀、混凝土碳化并削弱构件抗冻融抗疲劳的能力,应当予以重视。对于表层裂缝,可在裂缝表面涂刷两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布结合水泥砂浆抹缝封闭处理。对于有整体性防水抗渗要求的结构,其裂缝宽度如小于等于0.1mm,可不作处理货仅采取表层处理;若裂缝为缝宽超过0.1mm深进或贯穿性裂缝,则可采取灌浆与表层封闭相结合的处理方法或内灌水泥浆或化学浆料的方法进行处理。

4结语

理论上讲,混凝土微细裂缝是不可避免的,但是裂缝产生后,构件裂缝的尖端会发生应力集中,这就会促使裂缝不断向前延伸,影响结构构件的承载能力、正常使用,严重的甚至还会危机整个建筑物的安全。因此,必须正确认识裂缝对建筑物的不利影响,准确查明裂缝产生的机理、过程以及成因,并有针对性地采取合理有效的措施预防和处理各类裂缝,保证结构安全、使用功能正常发挥。

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