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泵送混凝土溫度裂縫的成因和防治

2008-08-27 11:54    【  【打印】【我要糾錯】

  1.溫度裂縫產(chǎn)生的原因和特征

  溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,就形成內(nèi)外的較大溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

  溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫通常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊。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。

  影響因素和防治措施

  混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān);炷猎胶,水泥用量越大,水化熱越高的水泥,其內(nèi)部溫度越高,形成溫度應(yīng)力越大,產(chǎn)生裂縫的可能性越大。

  對于大體積混凝土,其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),在一定尺寸范圍內(nèi),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力也越大,因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大,這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。

  1.1混凝土原材料和配合比的選用

  a.水泥品種選擇和水泥用量控制

  大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚,使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫,產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,在摻加泵送劑或粉煤灰時,也可選用礦渣硅酸鹽水泥。再有,可充分利用混凝土后期強(qiáng)度,以減少水泥用量。因此,在取得設(shè)計(jì)單位的同意后,可用56天或90天抗壓強(qiáng)度代替28天抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

  b.摻加摻合料

  國內(nèi)外大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明,混凝土中摻入一定數(shù)量優(yōu)質(zhì)的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng),起到潤滑作用,可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性,從而改善了可泵性。

  特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高。

  1.2施工工藝改進(jìn)

  a.攪拌工藝

  采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝,可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上,使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大,從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥5%,并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。

  b.振動工藝

  對已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動,可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。

  c.養(yǎng)護(hù)工藝

  為了嚴(yán)格控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差,確;炷临|(zhì)量,減少裂縫,養(yǎng)護(hù)是一個十分重要和關(guān)鍵的工序,必須切實(shí)做好。

  混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。

  2、有關(guān)裂縫的處理措施

  裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況,我們要區(qū)別對待、及時處理,以保證建筑物的安全使用。

  混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法:表面修補(bǔ)法,嵌縫法,結(jié)構(gòu)加固法。

  2.1表面修補(bǔ)法

  表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護(hù)的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通?梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

  2.2嵌縫法

  嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿。

  2.3結(jié)構(gòu)加固法

  當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采用加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

  裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定。

延伸閱讀: 混凝土 溫度
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