商品混凝土裂缝问题及预控措施

崔晓东 徐 昆

摘要:通过对商品混凝土产生裂缝的原因及影响因素进行分析,进而提出了预控塑性裂缝的措施,为混凝土施工提供参考依据。

关键词:商品混凝土裂缝塑性裂缝温度裂缝裂缝预控措施

商品混凝土自广泛使用以来,为高层建筑特别是基础底板大体积混凝土的施工提供了优良的材料。混凝土是一种非匀质脆性材料,由骨料、水泥及留在其中的气体和水组成。由于材料性能、施工工艺及养护等多因素的影响,造成在骨料与水泥粘接面或水泥本身之间出现微细裂缝。裂缝绝大多数出现在梁板、混凝土墙体、路面等部分,在高温、大风、干冷的夏冬季节最易出现。混凝土结构的开裂对结构体的承载力、安全性、防水性、抗渗性,抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等均产生不同程度的影响和危害。

1混凝土裂缝情况

1.1硬化前裂缝

(1)塑性收缩裂缝,混凝土凝固前表面易产生细微张裂,原因是在混凝土仍然有塑性的时候,水分从混凝土表面蒸发而产生。此现象在夏季高温天气尢为明显。

(2)下沉收缩裂缝,在混凝土浇筑后的1h-3h内,混凝土尚未凝固期间,沿钢筋的走向在混凝土的表面产生裂缝。是因混凝土浇灌后,钢筋正上方的下沉与其周围发生的收缩不同而产生。

1.2硬化后裂缝

(1)干燥收缩裂缝,这种裂缝由表面逐步扩展到内部,由于在混凝土的内部出现水的分布梯度,造成表面受到拉应力,而内部却受到压应力,当拉应力大于压应力时混凝土开裂,这种裂缝极易渗水,影响建筑物的使用功能。

(2)化学作用引起的裂缝。钢筋的使用前,对生锈部位没有彻底除锈便绑扎浇灌混凝土。砼硬化后受到荷载作用钢筋氧化脱皮,使混凝土产生裂纹。

2 混凝土裂缝产生的原因及影响因素

2.1产生原因,主要有三种

(1)外荷载的直接应力引起。

(2)由外荷载作用,结构次应力引起的裂缝。

(3)由变形变化引起的裂缝。结构由高温、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝。

大部分混凝土结构裂缝的产生是由变形作用引起的,而变形作用包括温度、湿度及不均匀沉降等。

2.2 影响因素

(1)当空气湿度较低,混凝土表面风速较大,以及混凝土表面温度比周围环境高的情况下,最容易产生塑性收缩裂缝。影响混凝土塑性收缩的因素有:a、水泥用量过多,砂子中含泥量过大,或使用收缩率较大的水泥;b、混凝土水灰比过大,模板过于干燥;c、掺加缓凝剂延缓凝结时间,会增大塑性收缩;d、混凝土浇筑后表面没有及时覆盖,水分蒸发,体积急剧收缩而导致开裂或构件水分蒸发产生的体积收缩受到约束而产生裂缝。

(2)由于混凝土中水泥的水化是一种放热反应,混凝土在凝结硬化过程中,会释放大量热量,内部释放出的热量因不能及时散失而使内部温度较高,致使混凝土体内、外温差较大。而混凝土结构内外温差很大就会产生很高的温度应力从而导致结构开裂,尤其对大体积混凝土影响最为严重。影响温度裂缝的主要因素有:a、水泥的矿物组成比例;水泥品种和混凝土掺和料;b、混凝土结构的体积:混凝土结构体积越大,其表面系数越小,则散失出去的热量的比例越小,混凝土内部温度就越高;c、环境温度:混凝土结构开裂可能性大小主要指标是混凝土内外温差。环境温度越低,混凝土内外温差越大,发生温度裂缝的危险性也越大。

3、混凝土塑性收缩裂缝的预控措施

3.1材料方面控制

(1)配置混凝土时应严格控制水灰比和水泥用量;(2)选择级配良好的石子,减少空隙率和砂率,同时要振捣密实以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度;(3)严格控制砂、石含泥量,必要时应对砂、石进行冲洗;(4)气温较低时,应在混凝土中掺加促凝剂,以加速混凝土的凝结和强度的发展;(5)掺加一定量的纤维,如钢纤维、聚丙烯纤维等。

3.2施工方面控制

(1) 混凝土运送到现场进行浇筑前不得随意加水掺加外加剂;(2)浇筑前应对混凝土进行再次搅拌,避免将已离析的混凝土浇筑在模板中;(3)浇筑前应用水津湿底板和模板,但不得有明水存在;(4)加强二次抹压注意抹压时间和方法,抹压后应立即用塑料薄膜,草帘子等对混凝土表面进行覆盖,养护,防止表面水分过分蒸发;(5)设置临时挡风墙或设置遮阳棚。

4、混凝土温度裂缝的预控措施

4.1材料方面控制

(1) 水泥应考虑选择粉煤灰水泥、矿渣水泥,火山灰水泥或复合水泥,对于大体积混凝土,就优先选择中热甚至低热水泥。并尽量降低水泥用量,对降低水泥水化热导致的混凝土内部温度过高。可通过减小混凝土坍落度,掺加减速水剂等措施降低混凝土单位用水量;(2)在混凝土中掺加一定量的缓凝剂,以延缓水泥的水化速度;(3)在采用普通水泥浇筑大体积混凝土结构时,在保证强度指标情况下,掺加一定量活性掺合料(如粉煤灰、矿渣粉等),以降低混温升的效果;(4)正确设置伸缩缝,以避免结构超长因外界温度变化过大而引起开裂。

4.2施工方面控制

(1) 对大体积混凝土,应控制混凝土的入模温度。一般可以通过防止集料受日晒而温度升高,或用冷水搅拌。降低混凝土入模温度是进行大体积混凝土施工常用措施;(2)掌握好混凝土的浇筑时间。在春、秋季节昼夜温差较大,一般在下午或晚上浇筑混凝土比较适宜;(3)对大体积混凝土浇筑后应及时做好保温及测温工作。如混凝土内外温差超过25℃,应采取进一步保温措施。

结语

总之,对混凝土裂缝的控制和裂缝的防治,只要从设计时考虑构造措施,采用小规格钢筋,缩小钢筋距离,避免应力集中,对商品混凝土生产厂家提出合理的质量要求,严格控制混凝土质量、增加掺合料,减少水泥用量;使用减少剂,减少用水量;保证合理的配合比。同时在施工时注意混凝土的浇灌厚度,加强振捣,注意养护工作,就能有效的控制商品混凝土的裂缝的产生,确保混凝土的施工质量。

参考文献

[1]李晶.商品混凝土裂缝问题及预控措施.[J].安徽建筑,2006年02期

[2]罗彬.大体积混凝土裂缝分析与预防措施.[J]铁道建筑,2005年01期