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混凝土裂縫:溫度裂縫及預(yù)防

2015-04-16 16:28  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  混凝土硬化期間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(guò)程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束,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;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(guò)程中的離析現(xiàn)象,在同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承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力,因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。

  溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(cuò);梁板類長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì),而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。主要預(yù)防措施:

 。1)盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

 。2)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%。

 。3)水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂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(lái)補(bǔ)充。

  (4)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力,挺高混凝土抗裂性能。

  (5)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。減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強(qiáng)度,大幅度提高混凝土的抗裂性能。

 。6)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(lái)的塑性收縮增加。

 。7)混凝土的澆筑:大體混凝土澆筑主要有三種方式:其一,分層平行推進(jìn);其二,分層斜面推進(jìn);其三,分層交錯(cuò)推進(jìn)方式。需要根據(jù)混凝土澆筑量、構(gòu)件形式、混凝土澆筑方式等進(jìn)行確認(rèn)。分層澆筑可以增大散熱面積,保證施工質(zhì)量。

 。8)混凝土的振搗:實(shí)行快插慢拔、分層振搗的振搗方法。振搗上一層時(shí)插入下一層混凝土5cm以消除兩層間的接縫。通過(guò)二次振搗可以使混凝土更加密實(shí),對(duì)提高混凝土的抗拉能力很有力;

 。9)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)和溫度監(jiān)測(cè)。

  混凝土養(yǎng)護(hù)是保證混凝土質(zhì)量一道十分重要工序,必須認(rèn)真切實(shí)做好。本工程采用自然養(yǎng)護(hù),即在混凝土表面蓋薄膜或草、麻袋,保證混凝土表面充分潮濕。大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)混凝土澆筑塊體的內(nèi)表溫度、頂面及底面溫度,室外氣溫進(jìn)行監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)養(yǎng)護(hù)措施做出相應(yīng)的調(diào)整,確保溫控指標(biāo)的要求。施工中,常用混凝土溫度測(cè)定儀實(shí)行24h監(jiān)控,監(jiān)控期一般為15d,測(cè)溫時(shí)應(yīng)做好記錄。

責(zé)任編輯:tufangss
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