浅谈混凝土表面干缩裂缝成因及防治办法

时间:2022-09-06 01:27:36

浅谈混凝土表面干缩裂缝成因及防治办法

摘要:混凝土是当前建筑工程施工中主要的施工原材料之一,在当前建筑工程之中被广泛应用。在混凝土施工中对其各种施工缺陷的管理和控制方式手段不断的增加。各种缺陷和裂缝成因不断的产生,为混凝土施工质量带来极大的限制,本文集合过去多年的实际工作经验进行综合分析,对混凝土在施工中表面干缩裂缝形成的各种主要的质量隐患和缺陷,通过在施工中的各种原理和缺陷因素进行综合分析,提出其在施工中的主要处理手段和处理方法。

关键词:混凝土:干缩裂缝;防治办法

混凝土是当前建筑工程施工的主要原材料,其在施工的过程中取材方便、施工简单、材料成本低成为主要的影响因素和应用措施。混凝土表面裂缝几乎无处不在,是施工中的各种问题因素和环境方式,其在表面主要呈现出线形分布或成网状分布,或者是针对有着相关规律分布措施和控制因素。从混凝土浇筑成型至构件的使用期,混凝土的裂缝几乎伴随其终生。综合其产生的各种原因无外乎以下几点:温度和湿度的变化;混凝土的脆性和不均匀性;施工结构布置的不合理、模板施工中的变形引起混凝土结构和整体性的不够合理完善、拆模过早;结构性破坏;临时放置位置不当;针对施工中的施加预应力和混凝土强度的不够完善。

1、干缩裂缝产生的原因

混凝土初期硬化期间水泥放出大量的水化热,而在凝固的过程中内部温度的不断上升和变更,混凝土表面形式形成强大的拉应力,从而在混凝土的干缩的时候由于温度降低而受到其他构件和影响出现新的拉应力,这些拉应力是影响混凝土质量和裂缝形成的主要因素。同时,气温(或者混凝土表面温度)也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当混凝土在凝结的过程中预应力混凝土超出抗裂能力的时候便会出现严重的预应力裂缝和表面干缩裂缝问题。

绝大多数混凝土内部湿度变化很小,同时变化也很慢,但是由于施工中表面湿度和温度的变更影响,使得混凝土在施工的过程中养护制度和养护完善的模式、表面干缩变形受到内部混凝土的约束,使得混凝土表面受到严重的应拉力影响,导致表面出现裂缝故障和缺陷。

众所周知,混凝土是一种脆性的不均匀性的材料,抗拉强度只有抗压强度的1/10左右。加之,原材料的不均匀性、集料级配的不合理性、水灰比的不稳定性。运输和浇筑过程的离析现象,振捣过程中出现漏振或者过振的现象,形成一个一个层面,在同一个混凝土构件中,其抗拉强度也不均匀,存在很多抗拉能力很低、易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要由钢筋承担,混凝土只承受压应力。如果在其边缘部位出现拉应力,那么只能依靠混凝土自身来承担。如果产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度。便形成了裂缝。

2、通过温度的控制减少裂缝产生的措施

凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工的过程中各种施工工艺和施工方式日益完善,在施工的过程中是通过相关的技术措施技术管理手段进行分析与应用。

根据前面的分析,混凝土表面的裂缝是因温度变化形成的拉应力引起的。那么就从控制温度和改善约束条件两方面着手解决。而温度的控制我们又从减少混凝土内部的水化温度和外环境的气温剧变两方面考虑。具体办法有:

(1)改善骨料级配。严禁使用单粒级配,采用2种甚至3种粒径段的集料(碎石),进行科学合理的掺配。骨料级配合理可减少水泥用量,而减少水泥用量便可以减少水泥的水化热。同时,改善混凝土的不均匀性,提高混凝土的抗拉强度。

(2)严格控制混凝土的坍落度,通过减少用水量和水泥用量,来控制混凝土的温度应力。

(3)避开高温浇筑混凝土,如果气温高于30℃尽量不要浇筑混凝土,条件实在不允许,可采用对模板降温,给碎石降温,减少混凝土浇筑层等办法。

(4)确定合理的拆摸时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

(5)施工中长期暴露的混凝土,在寒冷季节采取保温措施。

(6)冬期施工时,如果采用蒸汽养护,需要注意3点,慢升温,慢降温,避高温,以免混凝土表面形成急剧的温度梯度。

(7)拆模后,混凝土一定要做好保温养护,严防常期暴露在高温、干燥、风多的自然环境中,也要杜绝干湿循环,应当覆盖洒水养护,使混凝土表面处于长期湿润状态。既降低混凝土环境温度,又防止表面干缩出现裂缝。特别是混凝土早期的前7天,水化热大,混凝土强度及弹性模量急剧变化。内部产生残余应力,与温度应力进行迭加,而混凝土本身抗拉抗裂性就差,这个时期则更低。因此养护不好更容易出现裂缝。

(8)合理进行分缝分块。

(9)对于地下工程可采用早回填早覆盖。

(10)在混凝土终凝前用木抹子压抹一次,混凝土表面形成微膜并把细小裂缝处理掉。

(11)严格控制钢筋的保护层,若钢筋保护层不足,因收缩沿钢筋位置出现裂缝。

(12)混凝土拆模后应即时覆盖,防止因风吹,减少混凝土表面的水分。

3、减水剂的使用对减少混凝土表面裂缝的重要作用

(1)由于混凝土中存在大量的毛细孔道,水分蒸发后毛细管中产生毛细管张力,导致混凝土出现干缩变形。因此,掺合减水剂可以减少水分,从而减少毛细管张力,起到减少于缩变形的可能性。

(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水剂可使混凝土用水量减少25%左右。

(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要影响因素,掺加减水剂的混凝土在保持强度不变的情况下,可减少15%左右的水泥用量。

(4)掺加减水剂还可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土的泌水,从而减少混凝土的沉缩变形。

(5)由于减少了用水量,因此减少了水分蒸发后形成的空穴,从而提高了水泥浆与骨料的黏结力,进而提高混凝土的抗裂性能,减少裂缝。

(6)掺加减水剂可使混凝土的密实性提高,从而有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。

(7)减水剂一般对混凝土有缓凝作用。但时间恰当,因此在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝造成塑性收缩增加。

(8)减水剂可以改善混凝土的和易性,表面容易抹平,形成微膜,减少水分蒸发,从而减少干缩。

4、结束语

在混凝土施工中,混凝土因干缩、温度造成的裂缝很复杂,但是其在处理的过程中处理技术措施和处理方法也在日益的完善,随着当前社会技术措施和手段的不断提高和发展,在混凝土施工的过程中对温度控制方法的不断增加,使得其在施工中,裂缝的控制手段和控制方法日益完善。通过过去多年的实践应用,效果比较明显。从力学角度去解决混凝土干缩裂缝是当前探索的热点。是当前建筑工程施工中解决混凝土裂缝的有效手段和质量管理方法,更是其在发展过程中的控制技术措施。■

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