【word】 水泥混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與預(yù)防措施

1、水泥混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與預(yù)防措施第36卷第4期2010年2月山西建筑shanxiarchiteciurev01.36no.4feb.2010?181?文章編號(hào):10096825(2010)040181-02水泥混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與預(yù)防措施張國摘要:根據(jù)近年來工程質(zhì)量檢測的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及國內(nèi)外對結(jié)構(gòu)裂縫理論的研究,將混凝土裂縫分為”先天裂縫”與”后天裂縫”,以現(xiàn)代裂縫理論研究為基礎(chǔ),對水泥混凝土的”先天裂縫”與”后天裂縫”的產(chǎn)生原因及機(jī)理進(jìn)行了大致分析,并對裂縫的預(yù)防控制提出簡單見解.關(guān)鍵詞:水泥混凝土,裂縫,預(yù)防中圖分類號(hào):tu755.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a水泥混凝土是現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的主要材料,在工程

2、建設(shè)中占有重要地位.然而,水泥混凝土的裂縫一直較為普遍的存在,特別是大型地下室混凝土,水壩等大體積混凝土的裂縫尤其難以控制.水泥混凝土的裂縫是影響其”生命”的主要因素,我們有必要對其加以研究.1水泥混凝土裂縫的分類我們所說的水泥混凝土的裂縫通常是指宏觀裂縫,根據(jù)其產(chǎn)生的原因可以將其分為:溫度裂縫,收縮裂縫和內(nèi)部缺陷裂縫_1j.其中溫度裂縫和收縮裂縫都是在水泥混凝土澆筑成型初期產(chǎn)生的,我們稱其為”先天裂縫”;而內(nèi)部缺陷裂縫則是在混凝土成型之后,由于其組成材料的缺陷(如砂子中存在泥塊)和澆筑成型時(shí)施工工藝不合理而形成的缺陷(如混凝土表面較深的麻面,漏漿引起的”蜂窩”等),在后期各種因素下形成的裂縫

3、.本文將對其產(chǎn)生的原因與預(yù)防控制加以討論.2水泥混凝土裂縫產(chǎn)生的原因2.1溫度裂縫水泥混凝土的線膨脹系數(shù)=1.010/,如果溫差達(dá)到30,則在混凝土中產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)?10.這個(gè)值已經(jīng)超過一般水泥混凝土的極限拉應(yīng)變,而且在很多情況下,特別是大體積混凝土,溫差都可能超過此值.2.2收縮裂縫2.2.1干燥收縮干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右.水泥砂漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的.干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果.2.2.2塑性收縮塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮.塑性收縮裂縫一般在干熱

4、或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬兩端細(xì)且長短不一,互不連貫狀態(tài).其產(chǎn)生的主要原因?yàn)?混凝土在終凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小,或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí),受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂.影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比,混凝土的凝結(jié)時(shí)間,環(huán)境溫度,風(fēng)速,相對濕度等等.2.3內(nèi)部缺陷裂縫一般水泥混凝土所用的原材料都是經(jīng)過嚴(yán)格的試驗(yàn)檢測,合格后才允許使用的,但是,檢測只是抽樣的檢測,不可能全部檢測.因此,難免會(huì)有不合格的材料混進(jìn)水泥混凝土中,如集料中的軟石,砂子中的泥塊,數(shù)量雖

5、然很少,但是在水泥混凝土中產(chǎn)生的破壞卻是致命的.在這些缺陷存在的地方,它們無法真正的與水泥混凝土粘結(jié)在一起,而且有強(qiáng)度或粘結(jié)力上的差異,所以,在外部荷載的作用下,此處極易產(chǎn)生應(yīng)力集中,在應(yīng)力的作用下它們可能轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸭y,并最終發(fā)展為裂縫.另外,在施工工藝不合理時(shí),水泥混凝土表面可能產(chǎn)生麻面,在這些麻面中有些可能較深,在外界環(huán)境大氣和水的作用下,它們可能進(jìn)一步發(fā)展,最后發(fā)展為裂紋或裂縫.3水泥混凝土裂縫的預(yù)防措施3.1水泥混凝土的原材料選擇3.1.1選用合適的水泥種類由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的,所以為了減小溫差就要盡量降低水化熱,為了降低水化熱,要盡量采取早期水化熱低的水泥.由于水泥的水化熱是礦

6、物成分與細(xì)度的函數(shù),要降低水泥的水化熱,主要是選擇適宜的礦物組成和調(diào)整水泥的細(xì)度模數(shù),硅酸鹽水泥的礦物組成主要有:c3s,cas,c3a和c4af,試驗(yàn)表明:水泥中鋁酸三鈣(c3a)和硅酸三鈣(c3s)含量高,水化熱較高,所以,為了減少水泥的水化熱,必須降低熟料中a和s的含量.在施工中一般采用中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥.另外,在不影響水泥活性的情況下,要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小,因?yàn)樗嗟募?xì)度會(huì)影響水化熱的放熱速率,試驗(yàn)表明比表面積每增加100cm2/g,1d的水化熱增加17j/g21j/g,7d和20d均增加4j/g-12l/gl.3.1.2選用合適的填料或外加劑1)摻加粉煤灰,為了減少水

7、泥用量,降低水化熱并提高和易性,我們可以把部分水泥用粉煤灰代替,摻人粉煤灰主要有以下作用:a.由于粉煤灰中含有大量的硅,鋁氧化物,其中二氧化硅含量40%-60%,三氧化二鋁含量17%35%.這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng),是其活性的來源,可以取代部分水泥,從而減少水泥用量,降低混凝土的熱脹;b.由于粉煤灰顆粒較細(xì),能夠參加二次反應(yīng)的界面相應(yīng)增加,在混凝土中分散更加均勻;c.同時(shí),粉煤灰的火山灰反應(yīng)進(jìn)一步改善了混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu),使混凝土中總的孔隙率降低,孔結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的細(xì)化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相應(yīng)收縮值也減小.2)摻加減水劑,引氣劑等外加劑,混凝土中摻加一定

8、用量的外加劑,如防水劑,膨脹劑,減水劑,緩凝劑等.外加劑中糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在收稿日期:200910.15作者簡介:張國(1982一),男,助理工程師,中鐵十八局第五工程公司路面公司,天津300000第36卷第4期?182?2010年2月山西建筑shanxiarchitecturevoi.36no.4fleb.2o1o?建筑材料及應(yīng)jt!?文章編號(hào):10096825(2010)04-0182.03自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法研究郭雯張寧寧摘要:通過對我國自密實(shí)混凝土文獻(xiàn)進(jìn)行研究,總結(jié)了國內(nèi)現(xiàn)有的各種自密實(shí)混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法,并且對這些自密實(shí)混凝土配

9、合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了簡要的介紹,以使自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)更合理.關(guān)鍵詞:自密實(shí)混凝土,配合比設(shè)計(jì),方法中圖分類號(hào):tu528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a近幾年來,自密實(shí)混凝土在我國逐漸得到應(yīng)用和推廣,所以我們必須花大力氣研究自密實(shí)混凝土的性能,科學(xué)的配制自密實(shí)混凝土.本文主要對自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行討論和總結(jié).從我國自密實(shí)混凝土研究的文獻(xiàn)上看,配合比計(jì)算方法一般有以下幾種,下面就這些方法進(jìn)行簡要的介紹和總結(jié).1簡易配合比設(shè)計(jì)方法_1j0.55以下,初凝延長到5h左右.3.1.3選用合適骨料選用10mm-40rnln連續(xù)級(jí)配碎石(其中10h1m30rnrn級(jí)配含量65%左右),細(xì)度模數(shù)2.803.00

10、的中砂(通過0.315凹篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%45%).砂,石含泥量控制在1%以內(nèi),并不得混有有機(jī)質(zhì)等雜物,杜絕使用海砂.3.2選用恰當(dāng)?shù)氖┕すに?)水泥混凝土澆筑過程質(zhì)量控制.澆筑過程中要進(jìn)行振搗方可密實(shí),振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致,以表面泛漿為宜,間距要均勻,以振搗力波及范圍重疊1/2為宜.澆筑完畢后,表面要壓實(shí),抹平,以防止表面裂縫.另外,澆筑混凝土要求分層澆筑,分層流水振搗,同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密.避免縱向施工縫,提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能.2)澆筑時(shí)問控制.盡量避開在太陽輻射較高的時(shí)間澆筑,若由于工程需要在夏季施工,則盡量避開正午高溫時(shí)段,澆筑盡量安排在夜間進(jìn)

11、行,以免形成干縮裂縫.3)水泥混凝土拆模時(shí)間控制.混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上,混凝土中心與表面最低溫度控制在25以內(nèi),預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過9以上允許拆模.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.3.3養(yǎng)護(hù)1)選定密實(shí)因數(shù)pf,計(jì)算粗,細(xì)骨料用量;2)根據(jù)混凝土配制強(qiáng)度計(jì)算水泥用量;3)選定水灰比,計(jì)算水泥用水量;4)計(jì)算礦物摻合料用量;5)計(jì)算總用水量.這種方法新穎獨(dú)特,簡單易行.砂率較大而粗骨料和膠凝材料用量較少,這有利于提高混凝土的流動(dòng)性和穿越鋼筋間隙的能力,而且節(jié)約成本.但該方法只適于配制中低強(qiáng)度自密實(shí)混凝土.混凝土的早期養(yǎng)護(hù),

12、主要目的在于保持適宜的溫濕條件,以達(dá)到兩個(gè)方面的效果:一方面使混凝土免受不利溫,濕度變形的侵襲,防止有害的冷縮和干縮;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.適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的.混凝土的保溫措施常常也有保濕的效果.從理論上分析,新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余.但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失,從而推遲或妨礙水泥的水化,表面混凝土最容易直接受到這種不利影響.因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期,在施工中應(yīng)切實(shí)重視起來.4結(jié)語雖然水泥混凝土很容易產(chǎn)生裂縫,但是大量的科學(xué)研究以及成功的工程實(shí)例都表明:只要我們能夠?qū)ζ溆凶銐虻恼J(rèn)識(shí),在施工工藝,

13、材料選擇以及后期的養(yǎng)護(hù)過程中充分考慮各種因素的影響,還是完全可以預(yù)防裂縫產(chǎn)生的.參考文獻(xiàn):1申勁鑫.建筑工程中常見結(jié)構(gòu)裂縫的類型特征及其分析步驟與處理方案z.甘肅省建筑科學(xué)研究院,2008.2劉金橋.大體積混凝土裂縫控制綜述m.北京:中國建筑工業(yè)出版社.2007.3孫浩.橋梁工程中大體積混凝土裂縫的原因與控制n.北京:交通運(yùn)輸報(bào),2007.4陳中,丁永紅.混凝土的施工溫度與裂縫控制m.北京:科學(xué)出版社,2007.theprecautionmeasuresandcausation0fcementconcretecrackzhangguoabstract:accordingtothepracticalexperienceandtheresearchinchinaandabroadonthestructuralcrackofqualitytestingofconstructionprojectsinrecentyears,cementconcretecrackisclassifiedascongenitalcrackandacquiredcrack.basedonmodemtheoreticalstudyofcrack,thispaperroughlyanalyze8thecauseandmechanismofbothcongenita