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1、混凝土裂缝的原因及控制措施 摘要针对灌区混凝土施工出现裂缝问题,分析了混凝土裂缝的原因,提出了在实际施工中的控制措施,以尽量避免裂缝的产生。 关键词混凝土裂缝;原因;控制措施 渭南市东雷抽黄灌区是渭南市四大灌区之一,在建设过程中,商品砼广泛运用于大型闸墩、渠道浇筑等部位。笔者多次参与了砼的浇筑施工,对施工中的砼温度裂缝的成因进行了分析,并在材料使用、施工等方面提出了一些裂缝控制的方法,以供参考。 1混凝土裂缝原因 1.1混凝土本身的影响 在大体积砼浇筑时,因水泥水化热过高,混凝土在浇筑振捣以后,水泥水化过程中产生一定的热量,水化热聚在结构内部不易散失,引起急剧升温。由于结构物在一个自然散热条件
2、中,实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初35 d。随着混凝土龄期的增长,砼弹性模量的增高,对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以致产生很大的拉应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时,开始出现温度裂缝1-2。 1.2混凝土的收缩变形 混凝土的收缩,也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必需的,其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后,引起混凝土收缩,当收缩受到约束时,则产生收缩应力,当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时,则裂缝随之产生。 1.3施工方面的因素 一是在施工过程中,出现违章施工、不当施工造成混凝土裂缝。如
3、夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间,混凝土的和易性和流动性较差,现场人为加水,造成混凝土强度的降低,加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同,造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。二是振捣方式不当引起裂缝。不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌,致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。三是现场养护不当造成混凝土收缩开裂。在施工现场浇筑混凝土时不能做到及时覆盖保温养护,一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖,有的甚至不覆盖,结果导致混凝上表面开裂。 1.4环境气候的因素 混凝土浇筑施工期间,外界气温的变化情况对
4、防止混凝土开裂亦有影响。外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降,会增加混凝土的降温幅度,特别是在外界温度骤降时,会增加外层混凝土与内部混凝土的温差,这时对混凝土抗裂极为不利3-4。 2控制措施 2.1重视材料的选用 使用低热水泥如矿渣水泥等,能明显降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差,起到减小温度应力的作用,从而减少裂缝的产生。水泥水化热测定按现行国家标准水泥水化热实验方法(直接法)测定,要求配制混凝土所用水泥7 d的水化热不大于25 kJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形,混凝土一般不宜使用水化热高水泥,应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥,更不宜使用
5、早强型水泥。因此,在满足混凝土设计要求的前提下,尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的高性能混凝土配合比优化设计功能准则对配合比进行优化。2.2施工阶段的裂缝控制措施 一是控制浇灌温度。要降低混凝土的最高温度和温差,比较直接的措施是降低浇筑温度。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料、运输和浇灌振捣后的温度,减少结构的内外温差,一般应根据季节采取措施。如夏季施工时,则应以减少水量损失,在浇灌混凝土时,采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积及加快浇灌速度,缩短浇灌时间。在
6、冬季施工时,对结构厚度在1.0 m以上的混凝土可继续施工,但应保证保温浇灌、保温养护,一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己,并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。根据有关试验资料,混凝土的早期强度达到临界强度后,在零下温度作用下不会遭到冻害,小于该“临界”强度时则会遭到冻害。二是合理安排施工进度。对混凝土浇筑,应遵循“同时浇捣,分层堆累,一次到顶,循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中,又分几层,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在上层混凝土初凝之前,开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间。层面应按施工缝处理:消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子,并均匀露出粗骨料;在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有水;浇筑前在接合面铺垫高比例砼素浆。三是改进搅拌工艺和振捣工艺。在搅拌混凝土时,改变以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌合后,再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺被为“裹砂法”,也可称为二次投料法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象,混凝土上下层强度差减少,可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中,从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。 2.3混凝土的养护
