分析大體積混凝土裂縫原因及溫控措施
發(fā)布時(shí)間：2014-02-25 共2頁
1 沉縮裂縫
混凝土沉縮裂縫在體積混凝土施工中也是非常多的。主要原因是振搗不密實(shí), 沉實(shí)不足, 或者骨料下沉, 表層浮漿過多, 且表面覆蓋不及時(shí), 受風(fēng)吹日曬, 表面水份散失快, 產(chǎn)生干
縮, 混凝土早期強(qiáng)度又低, 不能抵抗這種變形而導(dǎo)致開裂。在施工中采用緩凝型泵送劑, 延緩混凝土的凝結(jié)硬化速度, 充分利用外加劑( 特別是緩凝劑) 的特性, 適時(shí)增加抹加次數(shù), 消除表面裂縫( 特別是沉縮裂縫和初期溫度裂縫) , 特別是初凝前的抹壓。
2 溫度裂縫
(1) 原因: 一是由于溫差較引起的, 混凝土結(jié)構(gòu)在硬化期間水泥放出量水化熱, 內(nèi)部溫度不斷上升, 使混凝土表面和內(nèi)部溫差較, 混凝土內(nèi)部膨脹高于外部, 此時(shí)混凝土表面將受到很的拉應(yīng)力, 而混凝土的早期抗拉強(qiáng)度很低, 因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較, 離開表面就很快減弱, 因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生, 表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。二是由結(jié)構(gòu)溫差較, 受到外界的約束引起的, 當(dāng)體積混凝土澆筑在約束地基上時(shí), 又沒有采取特殊措施降低, 放松或取消約束, 或根本無法消除約束, 易發(fā)生深進(jìn), 直至貫穿的溫度裂縫。
(2) 過程: 一般( 人為) 分為三個(gè)時(shí)期: 一是初期裂縫———就是在混凝土澆筑的升溫期, 由于水化熱使混凝土澆筑后2- 3 天溫度急劇上升, 內(nèi)熱外冷引起“ 約束力”, 超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。二是中期裂縫———就是水化熱降溫期, 當(dāng)水化熱溫升到達(dá)峰值后逐漸下降, 水化熱散盡時(shí)結(jié)構(gòu)物的溫度接近環(huán)境溫度, 此間結(jié)構(gòu)物溫度引起“ 外約束力”, 超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。三是后期裂縫, 當(dāng)混凝土接近周圍環(huán)境條件之后保持相對(duì)穩(wěn)定, 而當(dāng)環(huán)境條件下劇變時(shí), 由于混凝土為不良導(dǎo)體,形成溫度梯度, 當(dāng)溫度梯度較時(shí), 混凝土產(chǎn)生裂縫。
3 控溫措施和改善約束
3.1 溫控措施
(1) 降低混凝土內(nèi)部的水化熱, 采用中低熱的礦渣水泥, 控制水泥的使用溫度, 添加一定量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰, 以降低混凝土的水化熱, 同時(shí)選用高效外加劑。
(2) 優(yōu)化配合比, 降低水化熱。進(jìn)行配合比試驗(yàn)時(shí), 盡量降低水泥用量, 選擇性能優(yōu)良的外加劑, 在確保混凝土質(zhì)量的前提下, 初始混凝土坍落度控制在16～18cm。
(3) 減少地基約束力。巖石基礎(chǔ)與新澆混凝土之間, 存在著彈性模量、溫度的差別, 新澆筑混凝土隨著強(qiáng)度逐漸上升, 其溫度也發(fā)生變化, 必有一個(gè)徐變過程, 而原巖石地基對(duì)其便產(chǎn)生一個(gè)約束力, 當(dāng)達(dá)到一定程度, 便會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
(4) 控制混凝土的澆筑間歇期和分層厚度。
(5) 控制混凝土澆筑人倉溫度。
3.2 改善約束條件的措施是
(1) 合理地分縫分塊;
(2) 避免基礎(chǔ)過起伏;
(3) 合理的安排施工工序, 避免過的高差和側(cè)面長期暴露。
此外, 改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù), 防止表面干縮, 特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要,應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫, 出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的, 因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。在混凝土的施工中, 為了提高模板的周轉(zhuǎn)率, 往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間, 以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面引起很的拉應(yīng)力, 出現(xiàn)“ 溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期, 由于水化熱的散發(fā), 表面引起相當(dāng)?shù)睦瓚?yīng)力, 此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高, 此時(shí)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(yīng)力, 與水化熱應(yīng)力迭加, 再加上混凝土千縮, 表面的拉應(yīng)力達(dá)到很的數(shù)值, 就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn), 但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料, 如泡沫海棉等, 對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過的拉應(yīng)力, 具有顯著的效果。加筋對(duì)體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小, 因?yàn)轶w積混凝土的含筋率極低。只是對(duì)一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下, 鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的, 而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小, 在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7～15 倍, 當(dāng)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開裂時(shí), 鋼筋的應(yīng)力將不超過100～200k2/cm2。因此, 在混凝上中想要利用鋼筋來防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)溝內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而肋口果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí), 對(duì)提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫, 其中多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺, 但它對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐
久性仍有一定的影響。
混凝土沉縮裂縫在體積混凝土施工中也是非常多的。主要原因是振搗不密實(shí), 沉實(shí)不足, 或者骨料下沉, 表層浮漿過多, 且表面覆蓋不及時(shí), 受風(fēng)吹日曬, 表面水份散失快, 產(chǎn)生干
縮, 混凝土早期強(qiáng)度又低, 不能抵抗這種變形而導(dǎo)致開裂。在施工中采用緩凝型泵送劑, 延緩混凝土的凝結(jié)硬化速度, 充分利用外加劑( 特別是緩凝劑) 的特性, 適時(shí)增加抹加次數(shù), 消除表面裂縫( 特別是沉縮裂縫和初期溫度裂縫) , 特別是初凝前的抹壓。
2 溫度裂縫
(1) 原因: 一是由于溫差較引起的, 混凝土結(jié)構(gòu)在硬化期間水泥放出量水化熱, 內(nèi)部溫度不斷上升, 使混凝土表面和內(nèi)部溫差較, 混凝土內(nèi)部膨脹高于外部, 此時(shí)混凝土表面將受到很的拉應(yīng)力, 而混凝土的早期抗拉強(qiáng)度很低, 因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較, 離開表面就很快減弱, 因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生, 表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。二是由結(jié)構(gòu)溫差較, 受到外界的約束引起的, 當(dāng)體積混凝土澆筑在約束地基上時(shí), 又沒有采取特殊措施降低, 放松或取消約束, 或根本無法消除約束, 易發(fā)生深進(jìn), 直至貫穿的溫度裂縫。
(2) 過程: 一般( 人為) 分為三個(gè)時(shí)期: 一是初期裂縫———就是在混凝土澆筑的升溫期, 由于水化熱使混凝土澆筑后2- 3 天溫度急劇上升, 內(nèi)熱外冷引起“ 約束力”, 超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。二是中期裂縫———就是水化熱降溫期, 當(dāng)水化熱溫升到達(dá)峰值后逐漸下降, 水化熱散盡時(shí)結(jié)構(gòu)物的溫度接近環(huán)境溫度, 此間結(jié)構(gòu)物溫度引起“ 外約束力”, 超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。三是后期裂縫, 當(dāng)混凝土接近周圍環(huán)境條件之后保持相對(duì)穩(wěn)定, 而當(dāng)環(huán)境條件下劇變時(shí), 由于混凝土為不良導(dǎo)體,形成溫度梯度, 當(dāng)溫度梯度較時(shí), 混凝土產(chǎn)生裂縫。
3 控溫措施和改善約束
3.1 溫控措施
(1) 降低混凝土內(nèi)部的水化熱, 采用中低熱的礦渣水泥, 控制水泥的使用溫度, 添加一定量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰, 以降低混凝土的水化熱, 同時(shí)選用高效外加劑。
(2) 優(yōu)化配合比, 降低水化熱。進(jìn)行配合比試驗(yàn)時(shí), 盡量降低水泥用量, 選擇性能優(yōu)良的外加劑, 在確保混凝土質(zhì)量的前提下, 初始混凝土坍落度控制在16～18cm。
(3) 減少地基約束力。巖石基礎(chǔ)與新澆混凝土之間, 存在著彈性模量、溫度的差別, 新澆筑混凝土隨著強(qiáng)度逐漸上升, 其溫度也發(fā)生變化, 必有一個(gè)徐變過程, 而原巖石地基對(duì)其便產(chǎn)生一個(gè)約束力, 當(dāng)達(dá)到一定程度, 便會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
(4) 控制混凝土的澆筑間歇期和分層厚度。
(5) 控制混凝土澆筑人倉溫度。
3.2 改善約束條件的措施是
(1) 合理地分縫分塊;
(2) 避免基礎(chǔ)過起伏;
(3) 合理的安排施工工序, 避免過的高差和側(cè)面長期暴露。
此外, 改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù), 防止表面干縮, 特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要,應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫, 出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的, 因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。在混凝土的施工中, 為了提高模板的周轉(zhuǎn)率, 往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間, 以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面引起很的拉應(yīng)力, 出現(xiàn)“ 溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期, 由于水化熱的散發(fā), 表面引起相當(dāng)?shù)睦瓚?yīng)力, 此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高, 此時(shí)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(yīng)力, 與水化熱應(yīng)力迭加, 再加上混凝土千縮, 表面的拉應(yīng)力達(dá)到很的數(shù)值, 就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn), 但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料, 如泡沫海棉等, 對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過的拉應(yīng)力, 具有顯著的效果。加筋對(duì)體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小, 因?yàn)轶w積混凝土的含筋率極低。只是對(duì)一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下, 鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的, 而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小, 在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7～15 倍, 當(dāng)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開裂時(shí), 鋼筋的應(yīng)力將不超過100～200k2/cm2。因此, 在混凝上中想要利用鋼筋來防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)溝內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而肋口果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí), 對(duì)提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫, 其中多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺, 但它對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐
久性仍有一定的影響。
