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1、混凝土施工中裂縫控制分析混凝土施工中裂縫控制分析 摘要:裂縫是建筑施工混凝土結(jié)構(gòu)中相當(dāng)普遍的現(xiàn)象,是長期困擾著建筑工程技術(shù)人員的一個技術(shù)難題。實踐證明,裂縫是不可避免的,但可以把它控制在無害范圍之內(nèi)。本文分析、總結(jié)了在混凝土結(jié)構(gòu)施工中常見的裂縫產(chǎn)生的主要原因,并根據(jù)實際采取有效措施?! ′摻罨炷两Y(jié)構(gòu)是一種耐久性較好的結(jié)構(gòu)體系,但是由于混凝土的均質(zhì)性較差,抗拉強度較低,又有膨脹收縮、徐變等特性,加之在實際工程中,往往由于施工過程控制不嚴(yán)、設(shè)計考慮不周、使用不當(dāng)?shù)仍?,致使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的裂
2、縫,給結(jié)構(gòu)造成一定的損傷,影響建筑物的正常使用,有些裂縫則危及結(jié)構(gòu)的安全,甚至造成建筑物的嚴(yán)重破壞或倒塌。防止和減輕混凝土裂縫對建筑物的損害,正確“診斷”混凝土裂縫形成的原因,提出切實有效的“防治”方法,是至關(guān)重要的。 水泥水化熱 水化熱裂縫多在大體積混凝土或高強混凝土中發(fā)生,一般多在大體積或高強混凝土施工過程中,由于混凝土水化熱很高,在凝固過程中釋放出大量的水化熱,致使混凝土內(nèi)部溫度與混凝土表面溫度以外部環(huán)境的溫度相差較大,加之有結(jié)構(gòu)自身約束存在,從而產(chǎn)生溫度和收縮應(yīng)力,導(dǎo)致水化熱裂縫的產(chǎn)生。通
3、常情況下,大體積混凝土當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面溫度超過25℃,混凝土表面溫度與環(huán)境溫度超過15℃時,最高澆筑溫度大于28℃且混凝土斷面溫度變化梯度較大時,則易出現(xiàn)水化熱裂縫。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱,實際上內(nèi)部的最高溫度,多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3-5天?! ∷苄运淞芽p 一般多在混凝土澆筑過程中或澆筑成型后,在混凝土初凝前發(fā)生,由于混凝土拌合物中的骨料在在自重作用下緩慢下沉,水向上浮,即所謂的泌水。若是素混凝土,混凝土內(nèi)部下沉是均勻的。若是鋼筋混凝土,鋼筋上面的混凝土被鋼筋支頂,而鋼筋兩側(cè)及下方的混
4、凝土產(chǎn)生下沉,則混凝土沿鋼筋表面產(chǎn)生順筋裂縫。這種塑性塌落裂縫,對于大流動性混凝土或水灰比較大的混凝土尤為嚴(yán)重,一般情況,塑性塌落裂縫深度多達鋼筋的表面?! ×硪环N塑性塌落裂縫發(fā)生在梁板交接的陰角處,澆筑初凝以前梁內(nèi)混凝土粗骨料下沉,灰漿上浮,灰漿自身收縮性比較大,這樣就會形成沿板根分布的裂縫,這種裂縫寬達1~3mm,長達幾十公分。這種塌落性裂縫與混凝土的坍落度的大小和細骨料的含量有著直接的關(guān)系,水灰比越大,細骨料含量越大,混凝土的流動性也就越大,就越容易產(chǎn)生塌落性裂縫。 外界氣溫變化 混凝土在施
5、工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會大大增加內(nèi)外層混凝土溫差,這對混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的;溫差愈大,溫度應(yīng)力也愈大。同時,在高溫條件下,混凝土不易散熱,混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達60-65℃,并且有較長的延續(xù)時間。因此,應(yīng)采取溫度控制措施,防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力?! 』炷两Y(jié)構(gòu)的溫度裂縫由于其約束程度不同將產(chǎn)生較大的差異混凝土約束大致可分為“外約束”和“內(nèi)約束”兩大類:“外約束”是指一個物體受到其它物體的阻礙,一個結(jié)構(gòu)變形受到另一
6、個結(jié)構(gòu)的阻礙,這種物體與物體之間,結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間的相互牽制作用稱作“外約束”;“內(nèi)約束”是指一個物體或一個物體本身各質(zhì)點之間的相互約束作用成為“內(nèi)約束”?;炷两Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生的溫度裂縫,絕大部分與“外約束”有關(guān),少部分是由于“內(nèi)約束”所造成。 混凝土的收縮 一般在混凝土硬化過程中或使用一段時間后產(chǎn)生,這種裂縫是在有約束的條件下,由于混凝土的體積收縮、外界溫度變化共同作用導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生收縮和溫度應(yīng)力及變形,當(dāng)其收縮和溫度應(yīng)力達到混凝土抗拉強度極限值或硅變形極限值時,混凝土即產(chǎn)生收縮溫度裂縫。由于這種裂縫是
7、由于收縮和溫度共同作用所引起,因此其裂縫形態(tài)比較復(fù)雜。如混凝土結(jié)構(gòu)首先是由于混凝土收縮引起的裂縫,則其裂縫規(guī)律一般為每隔一段距離有一條裂縫,且具有溫度低時裂縫開展寬度較大,溫度高時,裂縫開展寬度較小的規(guī)律。如果硅結(jié)構(gòu)裂縫首先是由于溫度應(yīng)力所引起,則這種裂縫不僅隨著溫度變化而變化,而且還隨著混凝土收縮的增大而增大?! ⊥ǔG闆r下,如果導(dǎo)致產(chǎn)生溫度應(yīng)力的根源未進行徹底治理的情況下,收縮溫度裂縫將隨時間的推移而逐漸發(fā)展。 混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因是溫度和濕度的,混凝土在施工階段常受外界氣溫變化的影響?;炷?/p>
8、內(nèi)部溫度為水泥水化熱的絕熱溫度和澆筑溫度二者的疊加值,其中澆筑溫度與外界溫有直接關(guān)系。一般而言,外界氣溫愈高,混凝土在硬化期間水泥放出大量水化熱,混凝土的澆筑溫度也愈高,當(dāng)氣溫下降,會大大增加外層混凝土與混凝土內(nèi)部的溫度梯度,造成溫差和溫度應(yīng)力,使大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。為了防止裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手?! 】刂茰囟取 〔捎酶纳乒橇霞壟?,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的水泥用量; 拌合混凝