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2009-12-25 11:09 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1、前言
混凝土的應用是建筑史上的一次翻天覆地的變革,在現代的工程建設中,混凝土的應用極其廣泛。而在施工中混凝土的裂縫灰飛煙滅困擾我們施工質(zhì)量的重要問(wèn)題,盡管我們在施工中采取各種措施,小心謹慎,但裂縫仍然有出現;炷脸霈F裂縫的原因主要有濕度變化、溫度變化、徐變影響、應力作用和施工操作等因素,F主要介紹施工中對幾種常見(jiàn)混凝土裂縫的控制及裂縫的處理方法。
2、裂縫成因
在施工中,混凝土產(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構不合理、原材料不合格(如堿骨料反應)、模板變形、亞歐大陸不均勻沉降等;炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力;后期在降溫過(guò)程中,由于受到基礎或老混凝土的約束,又會(huì )在混凝土內部出現拉應力;氣溫的降低也會(huì )在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時(shí),就會(huì )出現裂縫。另外,當混凝土表面濕度變化較大或發(fā)生劇烈變化(如養護不周、時(shí)干時(shí)濕,表面干縮形變受到內部混凝土的約束),也往往導致裂縫;由于原材料不均勻,水灰質(zhì)量比不穩定及運輸和澆筑過(guò)程中的離析現象,在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的,存在著(zhù)許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓力,一般設計均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時(shí)期的穩定溫度,往往在混凝土內部引起相當大的拉應力,有時(shí)溫度應力可超過(guò)其他外荷載所引起的應力。因此,掌握溫度應力的變化規律對于進(jìn)行合理的結構設計和施工極為重要。
3、溫度控制與防止裂縫的措施
為了防止裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著(zhù)手。
3.1控制溫度的措施如下:
3.1.1采用改善骨料級配,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水泥用量;
3.1.2拌和混凝土時(shí)加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;
3.1.3熱天澆筑混凝土時(shí)減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;
3.1.4在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;
3.1.5規定合理的拆模時(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;
3.1.6施工中長(cháng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施。
3.2改善約束條件的措施是:
3.2.1合理地分縫分塊;
3.2.2避免基礎過(guò)大起伏;
3.2.3合理地安排施工工序,避免過(guò)大的高差和側面長(cháng)期暴露。
此外,改善混凝土的性能提高抗裂能力,加強養護,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,出現后要恢復其結構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。
在混凝土的施工中,為了提高模板的周轉率,往往要求新澆筑的混凝土心早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時(shí)應適當考慮拆模時(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力,出現“溫度沖擊”現象。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(shí)表面溫度亦較氣溫為高,此時(shí)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值,就在導致裂縫的危險,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,對于防止混凝土表面產(chǎn)生過(guò)大的拉應力,具有顯著(zhù)效果。
加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小,因為大體積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下,鋼的各項性能是穩定的,而與應力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無(wú)關(guān)。鋼的線(xiàn)脹系數相差很小,在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7—15倍,當內混凝土應力過(guò)到抗拉強度而開(kāi)裂時(shí),鋼筋的應力將不超過(guò)100—200kg/cm .因此,在混凝土中想要利用鋼筋來(lái)防止細小裂縫的出現很困難。但加筋后結構內的裂縫一般就變得數目多、間距小、寬度與嘗試較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時(shí),對提高混凝土抗裂性的效果較好;炷梁弯摻罨炷两Y構的表面常常會(huì )發(fā)生細而淺的裂縫,其中大多數量屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。
4、混凝土的早期養護
實(shí)踐證明,混凝土常見(jiàn)的裂縫,大多數是不同濃度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說(shuō)混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。
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