混凝土裂缝的预防处理.pdf

l 6 4 内 蒙 古 水 利 2 0 1 2年第 2期( 总第 1 3 8期) 【 混凝 土 施工 】 混凝土裂缝的预防处理 阿木提 江 ， 胡娃尼 西 ， 买坎 ( 新疆博州博河流域管理处， 新疆 博乐 8 3 3 4 0 0 ) 摘要 混凝土是一种由砂石骨料、 水泥、 水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。本文主要介绍混凝土 裂缝产生的原因， 并提出了预防措施和建议。 关键词 混凝土， 裂缝， 预防 中图分类号： ， 5 1 2 文章标识码： B 文章编号： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 1 6 4一 o 2 1 干 缩裂缝及预 防 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间 或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的 蒸发会产生干缩 ， 且这种收缩是不可逆 的。干缩裂缝 的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导 致变形不同的结果 ： 混凝土受外部条件的影响 ， 表 面水 分损失过快 ， 变形较大 ， 内部湿度变化较小变形较小 ， 较大的表面干缩变形 受到混凝土 内部约束 ， 产生较大 拉应力而产生裂缝。相对湿度越低 ， 水泥浆体 干缩越 大 ， 干缩裂缝越易产生 。干缩裂缝多为表面性 的平行 线状或 网状浅细裂缝 ， 宽度多在 0 0 50 2 mm之间， 大体积混凝土中平面部位多见， 较薄 的梁板 中多沿其 短 向分布干缩裂缝 通常会影响混凝土的抗渗性 ， 引 起钢筋的锈蚀影响混凝 土的耐久性 ， 在水压 力的作用 下会产生水力劈裂影 响混凝土的承载力等等。混凝 土 干缩主要和混凝土 的水灰 比、 水泥 的成分 、 水泥 的用 量 、 集料的性质和用量 、 外加剂的用量等有关 。 主要预防措施： 选用收缩量较小的水泥， 一般采 用中低热水泥和粉煤灰水泥， 降低水泥的用量。混 凝土的干缩受水灰 比的影响较大 ， 水灰 比越大 ， 于缩越 大 ， 因此在混凝土配合 比设计 中应尽量控制好水灰 比 的选用， 同时掺加合适的减水剂。严格控制混凝土 搅拌和施工 中的配合 比， 昆凝土的用水 量绝对不能大 于配合 比设计所给定的用水量。加强混凝土的早期 养护 ， 并适当延长混凝 土的养护时间。冬季施工时要 适 当延长混凝 土保 温覆盖时问 ， 并 涂刷养护剂养 护。 在混凝土结构中设置合适的收缩缝 。 2 塑性收缩裂缝及预 防 塑性收缩是指混凝土在凝结之前 ， 表面因失水较 快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天 气出现 ， 裂缝多呈中间宽、 两端细且长短不一 ， 互不连 贯状态。较短的裂缝一般长 2 03 0 c m， 较长的裂缝 可达 2 3 m， 宽 15 m m。其产生的主要原因为： 混 凝土在终凝前几乎没有强度或强度很 小， 或者混凝土 刚刚终凝而强度很 h ， 受高温或较大风力的影响， 混凝 土表面失水过快， 造成毛细管 中产生较大的负压而使 混凝土体积急剧收缩 ， 而此时混凝土 的强度又无法抵 抗其本身收缩 ， 因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩 开裂 的主要因素有水灰比、 混凝土的凝结时间、 环境温 度 、 风速 、 相对湿度等等。 主要预防措施： 选用干缩值较小早期强度较高 的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比， 掺 混凝土一天强度低的问题 ， 从而避免因喷射混凝土强度达不到 而影响施工安全生产的顺利进行。 标准化： 严格把好进场原材料质量关 ； 试验检测到位； 拌合设备经常保养维修， 计量设备及时校核； 机械操作人 员专业化。 3 效果评价 经过 P D C A循环， 工程施工达到了标准化、 程序化 ， 施工进 度加快， 工程质量得到保障。 ( 编校 ： 杨亚军 ) 作。 收稿日期 ： 2 0 1 2 0 3一 O 5 作者简介： 韩瑞华( 1 9 6 8 一 ) ， 高级工程师， 从事水利施工工 混凝土裂缝 的预防处理阿木提江等 1 6 5 加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性， 减少 水泥及水的用量。浇筑混凝土之前， 将基层和模板 浇水均匀湿透。及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草 垫 、 麻片等 ， 保持混凝 土终凝 前表 面湿润 ， 或者在混凝 土表面喷洒养护剂等进行养护。在高温和大风天气 要设置遮阳和挡风设施 ， 及时养护。 3 沉 陷裂缝及预 防 沉陷裂缝的产生是 由于结构地基土质不匀 、 松软 ， 或 回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致 ； 或者 因 为模板 刚度不足 ， 模板支撑 间距过大或支撑底部松动 等导致 ， 特别是在冬季 ， 模板支撑在冻 土上 ， 冻土化冻 后产生不均匀沉降， 致使 混凝 土结构产生裂缝 。此类 裂缝多为深进或贯穿性裂缝 ， 其走向与沉陷情况有关 ， 一 般沿与地面垂直或呈 3 O 。 4 5 。 角方 向发展 ， 较大 的 沉 陷裂缝 ， 往往有一定的错位 ， 裂缝宽度往往与沉降量 成正 比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基 变形稳定之后 ， 沉陷裂缝也基本趋于稳定。 主要预防措施 ： 对松软土 、 填土地基在上部结构 施工前应进行必要的夯实和加固。保证模板有足够 的强度和刚度 ， 且支撑牢固， 并使地基受力均匀。防 止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。模板拆除的时 间不能太早 ， 且要注意拆模 的先后次序。在冻 土上 搭设模板时要注意采取一定 的预防措施。 4温度裂缝及预 防 温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化 较大地 区的混凝 土结构 中。混凝 土浇筑后 ， 在硬化过 程 中， 水 泥水化 产生大 量 的水 化热 ， ( 当水 泥用量 在 3 5 05 5 0 k g m ， 混凝土将释放出 1 7 5 0 0 2 7 5 0 0 k J n a 的热 量， 从而使混凝土 内部温度升达 7 0 C左 右甚 至更高) 。由于混凝土的体积较大， 大量的水化热聚 积在混凝土 内部而不易散发 ， 导致 内部温度急剧上升 ， 而混凝土表面散热较快 ， 这样就形成内外的较大温差 ， 较大 的温差造成 内部 与外部热胀冷缩的程度不 同， 使 混凝土表面产生一定 的拉应力 ( 实践证明当混凝土本 身温差达到 2 5 2 6 时 ， 混凝土 内便会产生大致在 I O MP a 左右的拉应力 ) 。当拉应力超过混凝土的抗拉 强度极限时 ， 混凝土表面就会产生裂缝 ， 这种裂缝多发 生在混凝土施工中后期 。在混凝土的施工中当温差变 化较大， 或者是混凝土受到寒潮的袭击等， 会导致混凝 土表面温度急剧下降 ， 而产生收缩 ， 表面收缩的混凝士 受 内部混凝土的约束 ， 将产生很大 的拉应力而产生裂 缝 ， 这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。 温度裂缝的走 向通常无一定规律 ， 大面积结构裂缝常 纵横交错； 梁板类长度尺寸较大的结构， 裂缝多平行于 短边 ； 深入和贯穿性 的温度裂缝一般与短边方 向平行 或接近平行 ， 裂缝沿着长边分段 出现 ， 中间较密。裂缝 宽度大小不一 ， 受温度 变化影 响较为 明显 ， 冬季较宽 ， 夏季较窄 。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中 间粗两端细 ， 而冷缩裂缝的粗细变化不太 明显 。此种 裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀 ， 混凝 土的碳化 ， 降低混 凝土的抗冻融 、 抗疲劳及抗渗能力等 。 主要预防措施： 尽量选用低热或中热水泥， 如矿 渣水泥、 粉煤灰水泥等。减少水泥用量， 将水泥用量 尽量控制在 4 5 0 k g m 以下。 降低水灰 比， 一般混 凝： t的水灰 比控制在 0 6以下。 改善 骨料级 配 ， 掺 加粉煤灰或高效减水剂等来减少水 泥用 量 ， 降低水化 热。改善混凝土的搅拌加工工艺， 在传统的” 三冷 技术” 的基础上采用” 二次风冷” 新 工艺 ， 降低 混凝 土 的浇筑温度。在混凝土中掺加 一定量 的具有减水 、 增塑 、 缓凝等作用的外加剂 ， 改善混凝土拌合物的流动 性、 保水性， 降低水化热， 推迟热峰的出现时间。高 温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混 凝： t的温升 ， 降低浇筑混凝土 的温度 。 大体 积混凝 土的温度应力与结构尺寸相关 ， 混凝土结构尺寸越大 ， 温度应力越大 ， 因此要合理安排施工工序 ， 分层 、 分块 浇筑 ， 以利于散热 ， 减小约束。在大体积混凝土 内部 设置冷却管道 ， 通冷水或者冷气冷却 ， 减小混凝土 的内 外温差。加强混凝土温度的监控， 及时采取冷却、 保 护措施。预留温度收缩缝。减小约束， 浇筑混凝 土前宜在基岩和老混凝土上铺设 5 m m左右的砂垫层 或使用沥青等材料涂刷。加强混凝土养护， 混凝土 浇筑后 ， 及时用湿润 的草帘、 麻片等覆盖 ， 并 注意洒水 养护 ， 适 当延长养护 时间， 保证混凝土表 面缓慢冷却。 在寒冷季节 ， 混凝土表面应设置保温措施 ， 以防止寒潮 袭击。混凝土中配置少量的钢筋或者掺人纤维材料 将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之 内。 ( 编校 ： 常淑英 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 2一 O 1 1 0 作者简介： 阿木提江( 1 9 7 6一) ， 工程师， 从事水利 工程管 理、 设计、 L_r - 等工作。