淺談施工中的混凝土裂縫控制技術

1、<p>　　淺談施工中的混凝土裂縫控制技術</p><p>　　[摘要]本文針對混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施等進行了簡要闡述。 </p><p>　　[關鍵詞]混凝土裂縫處理 </p><p>　　中圖分類號：TV543文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　混凝土在現(xiàn)代工程建設中占有重

2、要地位，在大體積混凝土中，溫度應力及溫度控制具有重要意義。首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運轉(zhuǎn)過程中，溫度變化對結(jié)構(gòu)的應力狀態(tài)具有不容忽視的顯著影響。因此本文對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。 </p><p>　　1.裂縫產(chǎn)生的原因 </p><p>　　混凝土硬化期間，水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。而凝結(jié)之后

3、的降溫過程中，由于受到基礎或既有結(jié)構(gòu)的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當上述拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小且變化較慢，但表面濕度變化較大或發(fā)生劇烈變化（如養(yǎng)護不周、時干時濕），表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導致裂縫?；炷翆俅嘈圆牧希估瓘姸戎挥锌箟簭姸鹊?／10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104kg／c

4、m2，長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104kg／cm2.由于拌制混凝土使得原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只出現(xiàn)很小的拉

5、應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度</p><p>　　2.溫度應力的分析 </p><p>　　根據(jù)溫度應力的形成過程可分為以下三個階段： </p><p>　?。?）早期：自加水攪拌混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)

6、形成殘余應力。 </p><p>　?。?）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。 </p><p>　?。?）晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。溫度應力的產(chǎn)生主要有

7、以下兩種原因：①自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應力，在中間出現(xiàn)壓應力。②約束應力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。 </p><p>　　

8、3.溫度的控制和防止裂縫的措施 </p><p><b>　?。?）控制溫度： </b></p><p>　?、俑纳乒橇霞壟洌刂乒橇虾嗔?，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，從而減少水化熱；②拌合混凝土時控制水溫或加蓋料棚將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；規(guī)定合

9、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(fā)生急劇的溫度梯度； </p><p>　?。?）改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養(yǎng)護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要，應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，因為如果出現(xiàn)貫穿裂縫后要恢復其結(jié)構(gòu)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(fā)生為主。 </p><p>　?。?）合理確定拆模時間。在混凝土的施工中，

10、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。當混凝土溫度高于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。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，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)，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，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，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數(shù)值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除

11、模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應力，具有顯著的效果。 </p><p>　?。?）為保證混凝土工程質(zhì)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，在實踐中總結(jié)出其主要作用為：①因混凝土中存在大量毛細孔道，水蒸發(fā)后毛細管中產(chǎn)生毛細管張力，使混凝土干縮變形，因此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。②水灰

12、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％。③水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15％的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。④減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。⑤提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。⑥混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，

13、大幅提高混凝土的抗裂性能。⑦摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。⑧摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。⑨摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸</p><p>　?。?）溫度控制措施 </p><p>　　混凝土的早期養(yǎng)護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩

14、個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。 </p><p>　　從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護的關鍵時期，在施工中應切實重視起來。 </p&g

15、t;<p><b>　　4.結(jié)束語 </b></p><p>　　以上通過實踐對比，對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關系進行了初步探討，并總結(jié)了預防混凝土裂縫的一些措施，但具體施工中要多觀察、多比較，具體問題具體分析，結(jié)合多種預防處理措施，以避免混凝土裂縫的出現(xiàn)。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p>

16、<p>　　王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制【M】.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997 </p><p>　　富文權，韓素芳.混凝土工程裂縫預防與控制【J】.混凝土，2003，（5）:3-14 </p><p>　　何星華，高小旺.建筑工程裂縫防治指南【M】.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005 </p><p>　　朱伯芳.大體積混凝土溫度應力與溫度控制【M】