關(guān)于砼裂縫的原因及防治方法

1、<p>　　關(guān)于砼裂縫的原因及防治方法</p><p>　　【摘 要】現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。但是在實(shí)際施工中，混凝土的裂縫現(xiàn)象則較為普遍的存在，在建筑施工中裂縫幾乎無所不在。 我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，本文對(duì)施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】砼裂縫；原因；防治 </p><p><b>　　

2、1、裂縫的原因 </b></p><p>　　混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等?；炷劣不陂g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(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混

3、凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104， 長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同

4、一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)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(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)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(yīng)力，則須依靠混凝土自身</p><p>　　2、溫度應(yīng)力的分析 </p><p>　　根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個(gè)階段： </p><p>　?。?）早期：自澆

5、筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的 兩個(gè)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(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。 </p><p>　?。?）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)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(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。 </p&

6、gt;<p>　?。?）晚期：混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所 引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。 </p><p>　　根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類： </p><p>　　（1）自生應(yīng)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(yīng)力。例如，筏型基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表

7、面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。 </p><p>　?。?）約束應(yīng)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(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，必須

8、考慮徐變的影響，具體計(jì)算這里就不再細(xì)述。 </p><p>　　3、溫度的控制和防止裂縫的措施 </p><p>　　為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件 </p><p><b>　　兩個(gè)方面著手。 </b></p><p>　　控制溫度的措施如下： </p><p>　　（1

9、）采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，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； </p><p>　　（2）拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度； </p><p>　?。?）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱； </p><p>　?。?）在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫； </p><p>　

10、　（5）規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度； </p><p>　?。?）施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施； </p><p>　　改善約束條件的措施是： </p><p>　　（1）合理地分縫分塊； </p><p>　?。?）避免基礎(chǔ)過大起伏； </p>

11、;<p>　?。?）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露； </p><p>　　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，在表面引起很大的拉應(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)大的拉應(yīng)力，此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高，此時(shí)拆除模板，表

12、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，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(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)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。加筋對(duì)大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小，因?yàn)榇篌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。 在混凝土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)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間

13、距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí)，對(duì)提高混凝土抗裂性的效果較好?；炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫，其中大多數(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。 </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(shí)踐中總結(jié)出其主要作用為： </p>&

14、lt;p>　?。?）混凝土中存在大量毛細(xì)孔道，水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力，但會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低。這個(gè)表面張力理論早在六十年代就已被國(guó)際上所確認(rèn)。 </p><p>　?。?）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%。 </p><p>　　（3）水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂

15、劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)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(bǔ)充。 </p><p>　　（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。 </p><p>　　（5）提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。 </p><p>　?。?）混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防

16、裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。 </p><p>　?。?）摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。 </p><p>　?。?）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng)，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來的塑性收縮增加。 </p><p>　?。?）摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，