混凝土的施工裂縫問題

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混凝土的施工裂縫問題

摘要:混凝土裂縫是混凝土的一種常見病和多發病,本文主要分析了混凝土裂縫產生的原因和施工溫度的關係,以及應採取的措施。
  關鍵詞: 混凝土 溫度應力 裂縫 控制
  
  混凝土裂縫產生的主要原因是溫度和溼度的,混凝土在施工階段常受外界氣溫變化的影響。混凝內部溫度爲水泥水化熱的絕熱溫度和澆築溫度二者的疊加值,其中澆築溫度與外界溫有直接關係。一般而言,外界氣溫愈高, 混凝土在硬化期間水泥放出大量水化熱,混凝土的澆築溫度也愈高,當氣溫下降,會大大增加外層混凝土混凝土內部的溫度梯度,造成溫差和溫度應力,使大體積混凝土出現裂縫。
  爲了防止裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面着手。
  控制溫度的措施如下:
   (1)採用改善骨料級配,用乾硬性混凝土,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;
  (2)拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆築溫度;
  (3)熱天澆築混凝土時減少澆築厚度,利用澆築層面散熱;
  (4)在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;
  (5)規定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;
  (6)施工中長期暴露的混凝土澆築塊表面或薄壁結構,在寒冷季節採取保溫措施;
  改善約束條件的措施是:
  ①合理地分縫分塊;
  ②避免基礎過大起伏;
  ③合理的安排施工工序,避免過大的高差和側面長期暴露;
  此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強養護,防止表面幹縮,特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要,應特別注意避免產生貫穿裂縫,出現後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生爲主。
  在混凝土的施工中,爲了提高模板的週轉率,往往要求新澆築的混凝土儘早拆模。當混凝土溫度高於氣溫時應適當考慮拆模時間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆築早期拆模,在表面引起很大的拉應力,出現“溫度衝擊”現象。在混凝土澆築初期,由於水化熱的散發,表面引起相當大的拉應力,此時表面溫度亦較氣溫爲高,此時拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應力,與水化熱應力迭加,再加上混凝土幹縮,表面的拉應力達到很大的數值,就有導致裂縫的危險,但如果在拆除模板後及時在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫海棉等,對於防止混凝土表面產生過大的拉應力,具有顯著的效果。
   爲保證混凝土工程質量,防止開裂,提高混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑,其主要作用爲:
  (1)混凝土中存在大量毛細孔道,水蒸發後毛細管中產生毛細管張力,使混凝土幹縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力,但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認。
  (2)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%。