水工混凝土溫控和防止裂縫及早期養護措施

吳長鋒

水工混凝土出現裂縫將會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,最后導致一些嚴重后果。

1 溫度的控制和防止裂縫的措施為了防止裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

控制溫度的措施如下:采用改善骨料級配,用于硬性混凝土,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;拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度:熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設水管,通人冷水降溫;規定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施。

改善約束條件的措施是:合理地分縫分塊;避免基礎過大起伏;合理的安排施工工序,避免過大的高差和側面長期暴露。

此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強養護,防止表面干縮,特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要,應特別注意避免產生貫穿裂縫,出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的,因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。

為保證混凝土工程質量,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。

1.1 混凝土中存在大量毛細孔道,水蒸發后毛細管中產生毛細管張力,使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力,但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六、十年代就已被國際上所確認。

1.2 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%。

1.3 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充。

1.4 減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,誠少混凝土泌水,減少沉縮變形。

1.5 捉高水泥漿與骨料的粘結力,提高的混凝土抗裂性能。

1.6 混凝土在收縮時受到約束產生拉應力,當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度,大幅提高混凝土的抗裂性能。

1.7 摻加外加劑可使混凝土密實性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮。

1.8 摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當,在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上,避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。

1.9 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,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,我們在工程實踐中應多進行這方面的實驗對比和研究,比單純的靠改善外部條件,可能會更加簡捷、經濟。

2 混凝土的早期養護

實踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應力觀點出發,保溫應達到下述要求:

2.1 防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度,防止表面裂縫。

2.2 防止混凝土超冷,應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。

2.3 防止老混凝土過冷,以減少新老混凝土間的約束。

混凝土的早期養護,主要目的在于保持適宜的溫濕條件,以達到兩個方面的效果,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。一方面使水泥水化作用順利進行,以期達到設計的強度和抗裂能力。

3 結束語

以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關系進行了理論和實踐上的初步探討,雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論,但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一,同時在實踐中的應用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現問題后多分析、多總結,結合多種預防處理與措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。