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1、對(duì)混凝土裂縫的成因和控制措施的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)-建筑技術(shù)引言 泵送混凝土指用混凝土泵沿管道輸送和澆筑混凝土拌合物,我國泵送混凝土施工技術(shù)始于1979年上海寶山鋼鐵廠工程。隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的進(jìn)步,泵送混凝土因其自身固有的優(yōu)勢(shì)而得到了廣泛使用,這大大加快了施工進(jìn)度,提高了工效,減少了占用場(chǎng)地量,也減少了對(duì)環(huán)境的污染。集中攪拌混凝土不僅能改善混凝土的施工性能、施工質(zhì)量和提高文明施工程度,而且也能減少收縮、防止開裂、提高抗?jié)B性、改善耐久性?! ?溫度裂縫的成因及控制 1.1溫度裂縫產(chǎn)生的原因?! ∷嗨且粋€(gè)放熱
2、的化學(xué)反應(yīng)過程,其間產(chǎn)生一定的水化熱。每克水泥放出502J的熱量,如果以水泥用量300~550kg/m3來計(jì)算,每1m3混凝土將放出15500~27500KJ的熱量,且大部分水泥水化熱在3d內(nèi)釋放出來?;炷潦菬岬牟涣紝?dǎo)體,特別是大體積混凝土,其產(chǎn)生的大量水化熱不容易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度不斷上升,而混凝土表面散熱快,使混凝土內(nèi)外截面產(chǎn)生溫度梯度,特別是晝夜溫差大時(shí),內(nèi)外溫度差別更大,內(nèi)部混凝土熱脹變形產(chǎn)生壓力,外部混凝土冷縮變形產(chǎn)生拉力,由于此時(shí)混凝土拉抗強(qiáng)度較低,當(dāng)混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝
3、土便產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點(diǎn)是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3~5d,初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì),隨著時(shí)間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大,甚至達(dá)到貫穿的情況?! ?.2溫度裂縫的控制措施?! 』炷羶?nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、水泥用量有關(guān)?;炷猎胶?,水泥用量越大,水化熱越高的水泥,其內(nèi)部溫度越高,形成溫度應(yīng)力越大,產(chǎn)生裂縫的可能性越大。對(duì)于大體積混凝土,其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),在一定尺寸范圍內(nèi),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力也越大,因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大,這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體
4、積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí),也可選用礦渣硅酸鹽水泥。此外,可充分利用混凝土后期強(qiáng)度,以減少水泥用量。因此,為更好的控制水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應(yīng)力,可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載的情況,對(duì)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行復(fù)核與驗(yàn)算,并取得設(shè)計(jì)單位的同意后,可用56d或90d抗壓強(qiáng)度代替28d抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。由于過去土木建筑物層數(shù)不多、跨度不大,且多為現(xiàn)場(chǎng)攪拌,施工工期短,混凝土標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)齡
5、期定為28d,但對(duì)于具有大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)的高層建筑,大多數(shù)的施工期限很長,少則1~2年,多則4~5年,28d不可能向混凝土結(jié)構(gòu),特別是向大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)施加設(shè)計(jì)荷載,因此將試驗(yàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的齡期推遲到56d或90d天是合理的,正是基于這點(diǎn),國內(nèi)外許多專家均提出這樣建議。如果充分利用混凝土的后期強(qiáng)度,則可使每1m3混凝土的水泥用量減少40~70kg左右,則混凝土溫度相應(yīng)降低4~7℃。另一方面,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度。對(duì)于出機(jī)溫度和澆筑溫度的控制,《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB501
6、64-92)中明確規(guī)定:高溫季節(jié)施工時(shí),混凝土最高澆筑溫度,不宜超過35℃。為了降低混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度,可以采取下面的辦法:(1)降低原料溫度,每1m3混凝土中集料所占重量最大,所以最有效的辦法是降低集料溫度。在氣溫較高時(shí),為了防止太陽直接照射,可以在砂石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽棚,必要時(shí)可向集料噴淋霧狀水,或者在使用前用冷水沖洗集料;(2)在攪拌混凝土?xí)r加冰塊冷卻;(3)生產(chǎn)砼時(shí)避開當(dāng)天高溫時(shí)段;(4)對(duì)攪拌運(yùn)輸車罐體、泵送管道采取保溫、冷卻措施。 2干縮裂縫的成因及控制 2.1干縮裂縫產(chǎn)生的原因
7、。 混凝土澆注后仍處于塑料性狀態(tài)時(shí),由于表面水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生的裂縫。這類裂縫多在表面出現(xiàn)。形狀不規(guī)則。長短不一,呈龜裂狀深度一般不超過50mm,但薄板結(jié)構(gòu)如果混凝土中摻加有含泥量大的粉砂則可能穿透。此類裂縫的主要原因,是混凝土澆注后3~4h左右其表面沒有被覆蓋,特別是平板結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)干燥天氣條件下,混凝土表面水分蒸發(fā)過快,或者是被基礎(chǔ)、模板吸水過快,以及混凝土本身的高水化熱等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮,而此時(shí)混凝土強(qiáng)度幾乎為零,不能抵抗這種變形力而導(dǎo)致開裂,從混凝土中蒸發(fā)和被吸收水分的速度越快,
8、干縮裂縫越易產(chǎn)生。而預(yù)拌混凝土公司為了滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的可泵性、流動(dòng)性,其出機(jī)混凝土坍落度和砂率較大,加之夏季高溫中為降低坍落度損失,以及大體積混凝土中均摻緩凝劑,早期強(qiáng)度較低,所以水分特別容易散失,表面容易形成裂縫?! ?.2干縮裂縫的控制措施?! 「煽s裂縫的防止措施主要包括以下幾點(diǎn):(1)合理選擇水泥品種。一般來說,水泥的需水量越大,混凝土的干燥收縮越大,不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為:礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥