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淺談混凝土裂縫與施工

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【摘要】混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度的不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。為了保證出現(xiàn)最少的裂縫,在混凝土施工時(shí)掌握住它的基本知識(shí),并根據(jù)實(shí)際采取有效措施,會(huì)使施工質(zhì)量得到很好的保證。

  【關(guān)鍵詞】混凝土裂縫施工       一、混凝土的裂縫       混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度的不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫,最終形成貫穿裂縫。它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面,可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性,其危害性是較嚴(yán)重的;而深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面,也有一定危害性;表面裂縫一般危害性較小。但出現(xiàn)裂縫并不是絕對(duì)地影響結(jié)構(gòu)安全,它都有一個(gè)最大允許值。處于室內(nèi)正常環(huán)境的一般構(gòu)件最大裂縫寬度小于0.3mm;處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境的構(gòu)件最大裂縫寬度小于0.2mm。   對(duì)于地下或半地下結(jié)構(gòu),混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當(dāng)裂縫寬度在0.1-0.2mm時(shí),雖然早期有輕微滲水,但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,裂縫可以自愈。如超過(guò)0.2-0.3mm,則滲漏水量將隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中應(yīng)盡量避免超過(guò)0.3mm貫穿全斷面的裂縫。如出現(xiàn)這種裂縫,將大大影響結(jié)構(gòu)的使用,必須進(jìn)行化學(xué)灌漿加固處理。   大體積混凝土施工階段還會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫,一方面是混凝土內(nèi)部因素:由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的;另一方面是混凝土的外部因素:結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束,阻止混凝土收縮變形,混凝土抗壓強(qiáng)度較大,但受拉力卻很小,所以溫度應(yīng)力一旦超過(guò)混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。這種裂縫的寬度在允許限值內(nèi),一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,但卻對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性有所影響,因此必須予以重視和加以控制。       二、產(chǎn)生裂縫的主要原因分析       1.水泥水化熱   水泥在水化過(guò)程中要釋放出一定的熱量,特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚,表面系數(shù)相對(duì)較小,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無(wú)法及時(shí)散發(fā)出去,以至于越積越高,使內(nèi)外溫差增大。單位時(shí)間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān),并隨混凝土的齡期而增長(zhǎng)。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱,實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度,多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3-5天。   2.外界氣溫變化   混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差,這對(duì)混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的;溫差愈大,溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí),在高溫條件下,混凝土不易散熱,混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60-65℃,并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。因此,應(yīng)采取溫度控制措施,防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。   3.混凝土的收縮   混凝土中約20℅的水分是水泥硬化所必須的,而約80℅的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮?;炷潦湛s的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態(tài),還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化,這對(duì)混凝土是很不利的。影響混凝土收縮,主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝(特別是養(yǎng)護(hù)條件)等。       三、混凝土材料要求       混凝土所選用的原材料應(yīng)注意以下幾點(diǎn):   1.粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配,細(xì)骨料宜采用中砂。外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等?;炷猎诒WC混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下,應(yīng)提高摻合料及骨料的含量,以降低單方混凝土的水泥用量   2.水泥應(yīng)盡量選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥,優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。但是,水化熱低的礦渣水泥的析水性比其它水泥大,在澆筑層表面有大量水析出。這種泌水現(xiàn)象,不僅影響施工速度,同時(shí)影響施工質(zhì)量。因析出的水聚集在上下兩澆筑層表面間,使混凝土水灰比改變,而在掏水時(shí)又帶走了一些砂漿,這樣便形成了一層含水量多的夾層,破壞了混凝土的粘結(jié)力和整體性?;炷撩谒缘拇笮∨c用水量有關(guān),用水量多,泌水性大;且與溫度高低有關(guān),水完全析出的時(shí)間隨溫度的提高而縮短;此外,還與水泥的成分和細(xì)度有關(guān)。所以,在選用礦渣水泥時(shí)應(yīng)盡量選擇泌水性的品種,并應(yīng)在混凝土中摻入減水劑,以降低用水量。在施工中,應(yīng)及時(shí)排出析水或拌制一些干硬性混凝土均勻澆筑在析水處,用振搗器振實(shí)后,再繼續(xù)澆筑上一層混凝土。四、混凝土的澆筑       澆筑方案除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外,還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響,常采用的方法有以下幾種:   1.全面分層   即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層,此時(shí)應(yīng)使第一層混凝土還未初凝,如此逐層連續(xù)澆筑,直至完工為止。采用這種方案,適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸一般不宜太大,施工時(shí)從短邊開(kāi)始,沿長(zhǎng)邊推進(jìn)比較合適。必要時(shí)可分成兩段,從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行澆筑。   2.分段分層   混凝土澆筑時(shí),先從底層開(kāi)始,澆筑至一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數(shù)較多,所以澆筑到頂后,第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時(shí)間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少,不象第一種方案那樣集中。這種方案適用于結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長(zhǎng)度較大的工程。   3.斜面分層   要求斜面的坡度不大于1/3,適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大超過(guò)厚度3倍的情況。混凝土從澆筑層下端開(kāi)始,逐漸上移。       五、混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度控制       混凝土的養(yǎng)護(hù),不僅要滿足強(qiáng)度增長(zhǎng)的需要,還應(yīng)通過(guò)人工的溫度控制,防止因溫度變形引起混凝土的開(kāi)裂。溫度控制就是對(duì)混凝土的澆筑溫度和混凝土內(nèi)部的最高溫度進(jìn)行人為的控制。在混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循以下兩點(diǎn):   1.混凝土拆模時(shí),混凝土的溫差不超過(guò)20℃。其溫差應(yīng)包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。   2.保溫法是在結(jié)構(gòu)物外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料(如草袋、鋸木、濕砂等),在緩慢的散熱過(guò)程中,使混凝土獲得必要的強(qiáng)度,以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。     參考文獻(xiàn):   [1]張平均.低成本高性能混凝土(LC-HPC)的研究與應(yīng)用[D].武漢理工大學(xué),2004.   [2]王甲春,閻培渝.混凝土絕熱溫升的影響因素[J].混凝土與水泥制品,2005,(3).
發(fā)布:2007-07-27 15:07    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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