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如何控制普通混凝土出现的裂缝

更新时间:2015-07-21
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    混凝土具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽的特点,在建设领域得到广泛的运用。但是,混凝土在施工过程中也会出现一些问题,尤其是温度裂缝问题较为突出,给工程带来了严重的隐患,直接影响工程的质量。我通过近20年施工实践,经过对混凝土产生裂缝的常见原因进行分析,总结出一套预防裂缝的控制方法和措施。产生裂缝的常见原因混凝土在浇筑和凝结硬化过程中,由于物理化学反应和外界因素的影响,混凝土内部和表面温差过大,导致其收缩变形,出现裂缝。

    具体来讲,产生裂缝主要是以下几个方面的影响:混凝土本身的影响主要是水泥水化热较高,混凝土在浇筑振捣以后,水泥水化过程中产生一定的热量,水化热聚在结构内部不易散失,引起急剧升温,在建筑工程中一般为20-30℃甚至更高。由于结构物在一个自然散热条件中,实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3d-5d。随着混凝土龄期的增长,弹性模量的增高,对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以致产生很大的拉应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时,开始出现温度裂缝。混凝土的收缩变形混凝土的收缩,也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20的水是水泥水化所必须的,其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后,引起混凝土收缩,当收缩受到约束时,则产生收缩应力,当收缩应力大于当时混凝土的抗拉应力时,则裂缝随之产生。地基或老混凝土的约束当混凝土浇筑在比较坚硬的基岩或老混凝土上时,混凝土浇注初期的水化热升温,产生膨胀,受到岩石或老混凝土的约束,将产生较小的压应力。而当混凝土温度继续下降时,由于基岩或老混凝土对温降引起的收缩变形约束的结果,混凝土块内将出现较大的拉应力,裂缝随之产生。施工方面的因素不当的施工方法也会造成混凝土裂缝,施工时拌合料运输时间过长,混凝土的经时坍损较大,混凝土的和易性和流动性较差,造成混凝土强度的降低,混凝土水灰比和强度与原配合比的不同造成混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。环境气候的因素混凝土结构施工期间,外界气温的变化情况对防止混凝土开裂有重大影响。外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降,会增加混凝土的降温幅度,特别是在外界温度骤降时,会增加外层混凝土与内部混凝土的温差,这时对混凝土抗裂极为不利。控制裂缝的几个要点材料的选用使用低热水泥能明显降低混凝土的绝热温升,降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差,起到减小温度应力的作用。从而减少产生裂缝的充分条件。为了降低水化绝热温升、减小体积变形,混凝土一般不宜使用水化热高水泥,应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥:不宜使用早强型水泥。因此,在满足混凝土设计要求的前提下,尽量采用低水化热水泥。其次是及时根据气候变化情况优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的高性能混凝土配合比进行优化设计。

    混凝土施工技术措施

    浇筑材料的控制。严格按照设计要求,掌握不同温度条件下,混凝土所需水泥、粗细骨料、砂子、水比率,搅拌充分均匀。

    浇筑温度的控制。要降低混凝土的最高温度和温差,比较直接的措施是降低浇筑温度,降低混凝土从搅拌出料、运输、卸料入仓和振捣后的温度,减少结构的内外温差。一般按季节采取相应措施,如夏季施工时,除了掺加塑化剂,改善和易性和延长混凝土的初凝时间外,可采用搭盖凉棚、给骨料洒水降温等措施。可安排早晚和夜间施工,以及加快浇灌速度,缩短浇灌时间。在冬季施工时,对结构混凝土施工应保证保温浇灌、保温养护,一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己,要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。

    浇筑工序的控制。对混凝土浇筑,应遵循“同时浇捣,分层堆累,一次到顶,循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中,应分层浇筑,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在上层混凝土初凝之前,开始浇筑下层。

    养护措施的控制.为了保证混凝土有适宜的硬化条件,混凝土终凝后,必须采取及时的养护措施,防止砼成型后暴晒、风吹、寒冷等条件而出现的不正常收缩、裂缝等现象。降温阶段可浇(喷)水养护,保温保湿养护时间不少于14天。施工前还应再准备好一层养护用塑料薄膜,以便根据环境气温变化情况对保温保湿质量作以调整。当遇到气温骤降时温度过低,导致温差过大,应延长拆模时间,可在混凝土表面采取加热措施,如碘钨灯照射。浇筑后的一段时间内对混凝土温度进行跟踪监测,并根据温度的变化情况及时采取适当的保温、保湿养护措施。综上所述,在混凝土的施工中,我们应该严格控制混凝土原材料选择、配合比设计、拌合质量、现场施工、养护等各个环节的技术要求,加强后期管理,就能尽量避免混凝土裂缝的出现,保证混凝土工程的质量。