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淺談混凝土施工溫度裂縫產(chǎn)生原因及對策
摘要：裂縫的出現(xiàn)會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)的安全從而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命，因此如何杜絕裂縫的產(chǎn)生成為設(shè)計(jì)和施工應(yīng)引起高度重視的環(huán)節(jié)。本文通過對裂縫產(chǎn)生的原因及處理措施提出了自己的一些看法。
關(guān)鍵詞：混凝土；溫度應(yīng)力；裂縫；控制
一 前言
混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。而在今天，盡管我們在施工中采取各種措施防止裂縫的產(chǎn)生，但裂縫仍然時(shí)有出現(xiàn)。裂縫的出現(xiàn)會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性，甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)的安全從而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命．本文僅就混凝土施工中裂縫產(chǎn)生的成因和處理措施做一探討。
二 裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土具有熱脹冷縮和濕漲千縮的特性。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(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格、摸板變形及基礎(chǔ)不均勻沉降等。裂縫的表現(xiàn)形式一般有：塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、凝縮裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、碳化裂縫、化學(xué)反應(yīng)裂縫、沉陷裂縫和凍脹裂縫等�；炷恋淖冃沃饕w現(xiàn)為收縮變形，混凝土的收縮變形會(huì)引起其內(nèi)部產(chǎn)生很大的彈性拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大干混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面就會(huì)開裂。
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。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂時(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很慢，但表面溫度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周，時(shí)干時(shí)濕，表面干縮變化受到內(nèi)部混凝土約束．也往往導(dǎo)致裂縫。
混凝土施工過程中由于混凝土拌和不均勻，在同一塊混凝土中其和易性差，塌落度控制不好，混凝土在拌和或運(yùn)輸過程中出現(xiàn)離析，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不能滿足要求．抗拉強(qiáng)度幽不均勻．存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。
水泥用量偏多造成砂漿表面缺少細(xì)骨料的凈漿，而導(dǎo)致收縮率更大。水泥質(zhì)量的個(gè)別指標(biāo)達(dá)不到國標(biāo)要求如游離氧化鈣偏高造成收縮率偏大，從而形成收縮裂縫。
砂、石含泥量大及石子含粉塵量多影響混凝土的強(qiáng)度。
露天作業(yè)，高溫日曬加快了水分的蒸發(fā)以及養(yǎng)生不到位均會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
溫度應(yīng)力的產(chǎn)生也是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的一個(gè)很重要的原因。
三 防止混凝土產(chǎn)生裂縫的措施
針對以上裂縫產(chǎn)生的原因，提出以下預(yù)防措施：
嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的質(zhì)量，砂中的含泥量不應(yīng)大干1％，粒徑應(yīng)選擇上偏粗的中砂。碎石應(yīng)控制粉塵含量使其不應(yīng)大于2％，并應(yīng)選擇級配良好的石子以減殺空隙率和孔隙率。采用改善骨料級配，用干硬混凝土，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；加強(qiáng)對混合料的控制，尤其是水灰比和攪拌時(shí)間的控制，以免拌和不均影響混凝土的質(zhì)量造成混凝土中含水量局部過大而產(chǎn)生收縮裂縫。
拌和混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度，熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；規(guī)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；施工中長期暴露的混凝土澆筑表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。
優(yōu)化振搗工藝確保混凝土振搗密實(shí)，振搗時(shí)間以混凝土表面呈現(xiàn)泛漿，混凝土不再下沉，表面無氣泡為止。澆筑厚度應(yīng)嚴(yán)格控制，對于無模板的頂層混凝土表面應(yīng)在混凝土終凝之前抹面壓實(shí)。
加強(qiáng)水泥質(zhì)量的控制，使其各項(xiàng)指標(biāo)軍要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，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的，應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
改善約束條件；一是合理地分縫分塊；二是避免基礎(chǔ)過大起伏；三是合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。
為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性．正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防列劑，筆者在實(shí)踐中總結(jié)出其主要作用：
�、� 混凝土中存在大量毛細(xì)孔道，水蒸發(fā)后細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力，使混凝土千縮變形。曾大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力，但會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低，這個(gè)表面張力理論早在上世紀(jì)60年代就已被國際上所確認(rèn)。
�、� 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補(bǔ)充。
�、� 減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。
�、� 提高水泥漿與骨料的黏力，提高混凝土抗裂性能。
�、� 混凝土在收縮時(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)度和抗裂性能。．
�、邠郊油饧觿┛墒够炷撩軐�(shí)性好，可有效地提高混凝土的抗炭化性，減少炭化收縮
�、� 摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng)，有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長期不凝帶來的塑性收縮增加。
⑨摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發(fā)，減少干燥收縮。
許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們在工程實(shí)踐中應(yīng)多進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)對比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會(huì)更加簡捷、經(jīng)濟(jì)。
混凝土的早期養(yǎng)護(hù)實(shí)踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫，溫度梯度也是形成裂縫的主要原因。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。
從溫度應(yīng)力觀點(diǎn)出發(fā)，保溫應(yīng)達(dá)到下述要求：
① 防止混凝土內(nèi)外溫差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。
�、� 防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。
�、� 防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。
混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的濕溫條件，以達(dá)到兩個(gè)方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變化的侵襲，防止有害的冷縮和千縮，另一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。因此混凝土澆筑后最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期，在施工中應(yīng)切實(shí)重視起來。
結(jié)束語
以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關(guān)系進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。
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