混凝土施工裂缝控制
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试论混凝土施工裂缝控制浅析
【摘要】混凝土在工程建设中具有非常重要的作用,但在实际的工程中,由于温度的作用等影响下的裂缝现象困扰着大批的工程技术人员和管理人员,因此减少混凝土裂缝是需要迫切解决的技术难题。本文就混凝土施工中出现裂缝的原因进行了分析,并就温度与混凝土裂缝之间的关系进行了理论和实践的分析探讨,最后提出了各种预防和改善混凝土裂缝的处理措施。
【关键字】混凝土裂缝;预防控制;温差;拉应力
中图分类号:tv544+.91 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)06-(页码)-页数
1.温度作用机制导致的混凝土裂缝分析
混凝土施工裂缝产生的原因主要是变形作用所引起的,例如:温度变形、模板收缩变形、基础不均匀变形、地基沉降变形等。由于目前对于变形引起的混凝土裂缝研究并不成熟,它涉及了工程结构设计、地基基础、施工技术、材料质量、环境等多方面的因素。在诸多导致混凝土裂缝的变形因素中,温度作用机制是形成混凝土裂缝的主导因素。
混凝土在凝结过程中由于水泥的水化作用,会出现水化升温,有助于混凝土强度的增长,混凝土在温度升高和湿度的双重作用下会很快达到要求的强度。但是在体积较大的混凝土结构中,由于混凝土的导热性能差,外部的水化热量散失而内部积聚的热量不易散发,导致内外温差较大,较大的温差导致混凝土内部与外部热胀冷
缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,而当拉应力超过混凝土的抗裂能力时,混凝土表面就会产生裂缝。这种混凝土裂缝一般发生在施工的中后期,尤其是温差变化较大或者施工受到寒潮影响等,会导致混凝土表面温度急剧下降产生收缩,而混凝土收缩的表面受到内部的约束力时就会产生很大的拉应力。另外,许多混凝土的内部温湿度变化很小或变化较慢,但表面温度受外界因素的作用可能变化较大或发生剧烈变化,如再加上施工后期养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。特别是近年来随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土对薄壁密筋结构少振捣或不振施工,具有提高抗渗性、改善耐久性的特点,但是泵送混凝土骨料级配的限制及凝胶材料的大量使用,产生大量的水化热,造成了温度裂缝的普遍存在,进而在很大程度上影响了混凝土的抗渗性和耐久性。2.混凝土施工中对温度的控制措施
由于混凝土裂缝的产生很大一部分原因便是在温度作用下导致的,可以采取以下措施来对混凝土搅拌过程中的温度进行控制:⑴改善骨料级配,用干硬性混凝土掺混合料,再加上引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥含量;⑵搅拌混凝土时用水将碎石冷却或直接加水来降低混凝土的浇筑温度;⑶热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,以利用浇筑层面进行散热;(4)在混凝土中埋设水管,以灌冷水进行降低混凝土的内部温度;(5)设计合理的拆模时间,在气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面温度变化较大;(6)
在混凝土浇筑完拆模时对混其表面进行保温处理,以避免拆模时表面温度骤降而造成的拉应力的加大。
3.防止混凝土裂缝的措施研究
3.1管理措施
首先在施工中进行合理的安排,精心组织设计施工,做好施工计划,使人力、物资和混凝土供应及时有序,且有专人负责;其次,严格落实岗位责任制,明确各级人员岗位职责,做到职责明确,奖罚分明;再者,严格物料供应制度,确保材料质量。
3.2把握好混凝土原材料和配合比的选用
(1)尽量选用地热或中热水泥并减少水泥用量。减少温差是减少混凝土裂缝的最好办法,在进行混凝土搅拌时,选用中热硅酸盐水泥或地热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,可选用矿渣硅酸盐水泥;充分利用混凝土的后期强度,以减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量。(2)掺加掺合料。混凝土中掺入一定数量的粉煤灰不但能代替部分水泥,而且可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。另外,掺入一定量的具有减水、增塑、缓凝作用的外加剂,可改善混凝土拌合物的流动性和保水性,从而降低水化热,推迟热峰的出现时间,以减少裂缝。
3.3对施工流程进行合理控制
(1)改善搅拌工艺。采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺,有效改善了混凝
土的浇筑温度。(2)严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减少约束力。对已经浇筑的混凝土,在最后凝结前进行二次振动,可排除混凝土之间的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝和气孔,从而提高抗裂性。(3)注重混凝土的养护。浇筑完毕后对混凝土的养护即是保持适当的温度和湿度条件:保温能减少混凝土表面温差相应起到减少裂缝的作用;混凝土浇筑完毕后及时用湿润的草苫等进行覆盖,并进行洒水保护,以保证混凝土表面的缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应有保温措施,以防温度骤降而造成裂缝。另外,浇筑完毕后应加强对混凝土的防雨、防冻养护。
3.4出现裂缝后的处理措施
混凝土出现裂缝后及时采取修补措施,如表面修补法、嵌缝法、结构加固法、混凝土置换法等,以降低裂缝对结构物的危害。(1)表面修补法。主要用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,在裂缝的表面涂抹水泥浆,沥青等防腐材料。在防护的同时为了防止混凝土受其他外力的作用继续开裂,可以在裂缝的表面粘贴纤维布等。(2)嵌缝法。是裂缝缝堵的常用方法,即沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性防水材料,以缝闭裂缝。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏等,常用的刚性防水材料有聚合物水泥砂浆。(3)结构加固法。此法适用于当裂缝影响到混凝土的结构性能时。常用的加固法有:加大混凝土结构的截面面积、在构件的角部外包型钢、预应力法加固、增设支点加固等。
(4)混凝土置换法。此法用于处理混凝土损坏严重的情况。先将损坏的混凝土剔除,再换入新的混凝土或其他材料。常用置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
4.总结
温度裂缝是混凝土施工中存在的不可避免的现象,但是裂缝不仅会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化,降低钢筋的抗冻、抗疲劳性,还会降低建筑物的抗渗性、影响建筑物的使用功能,降低材料的耐久性,从而影响建筑物的承载能力。因此,需要凝土施工中采取合理的措施和有效的施工方法来预防裂缝的发生及发展,不断提高浇筑质量,以提高建筑物的永久性和安全性,从而造福于人类。
参考文献
[1]傅云中,朱俊山,严士超.混凝土裂缝控制技术浅析,工程技术网。
[2]浅析混凝土施工温度与裂缝控制,培训资料,道客巴巴。
[3]张忠民,浅谈混凝土施工温度与裂缝控制[j],山西建筑,2006年第13期