混凝土施工過程中裂縫的控制

劉 邦

(宜賓學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，四川宜賓 644000)

0 引言

混凝土在目前工程建設(shè)中投入很多，涉及建筑行業(yè)、鐵路、水下工程等。可是，許多混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)過程中出現(xiàn)了相當(dāng)程度的裂縫。無論對(duì)外觀，還是建筑物的壽命，都有很大的影響。所以，裂縫問題越來越受大家關(guān)注。目前，隨著建設(shè)的高速發(fā)展，這一問題變得更為突出。本文就混凝土結(jié)構(gòu)中常見裂縫控制措施從材料選擇和裂縫防治作一些淺要分析。

1 原材料選擇的控制

1)膠凝材料的取用。適宜選低水化熱水泥。其性能出廠前、出廠后都要監(jiān)控，要有出場(chǎng)合格證明等文件，使用前嚴(yán)格檢驗(yàn)，合格后方可使用。2)砂子和石子的取用。實(shí)踐證明，選擇細(xì)度模數(shù)大的中砂比采用細(xì)度模數(shù)小的中砂水的用量大概降低20 kg/m3～30 kg/m3，膠凝材料大概降低25 kg/m3～35 kg/m3，從而減少膠凝材料與水反應(yīng)的放熱，混凝土的溫度改變不是太明顯，以至于收縮不顯著。石子一般取級(jí)配良好的石子。依托現(xiàn)場(chǎng)情況，一般使用粒徑較大的石子，以至于水泥和水的用量降低不少，混凝土施工后性能穩(wěn)定。石子攪拌前要檢測(cè)，合格后方可投入使用。3)各種性能的外加劑以及摻合料的取用。在保塑、保水和減水方面，混凝土外加劑都能起到很好的效果，在保持混凝土的性能方面也能達(dá)到預(yù)期的效果。粉煤灰加入混凝土里可以減少水泥的用量。同時(shí)，也可以優(yōu)化混凝土的和易性。

2 裂縫的機(jī)理及控制

2.1 裂縫機(jī)理

1)塑性裂縫。它是在混凝土的塑性階段、完全凝固之前形成的。根源在于混凝土中水分蒸發(fā)使內(nèi)部小孔產(chǎn)生低于大氣壓的壓力，體積收縮導(dǎo)致外部裂縫。

2)沉降裂縫。它大概是在拌合料入模后30 min～50 min內(nèi)形成，終凝后不再發(fā)展。根源在于拌合料在振動(dòng)棒作用下出現(xiàn)無規(guī)則下降，石子快速下撤，液體漿體往上移動(dòng)，遇到石子被阻擋以至于混凝土受剪切力出現(xiàn)內(nèi)部縫隙。加之，最外面的漿體因?yàn)槊谒霈F(xiàn)裂縫。

3)干燥裂縫。它是在拌合料凝固灑水完成后產(chǎn)生。根源在于拌合料凝固后，表面水跑掉導(dǎo)致表面收縮，這種收縮受到內(nèi)部種種限制外表出現(xiàn)裂縫。

4)自身裂縫。它根源于C2S，C3S，C3A，C4AF發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后反應(yīng)物的體積變小導(dǎo)致收縮裂縫。所以，體積變小的多少依賴于化學(xué)反應(yīng)物中化學(xué)結(jié)合水的多寡。

5)碳化裂縫。它根源于碳化作用出現(xiàn)的水進(jìn)入大氣，導(dǎo)致拌合料的收縮裂縫。這種情況來源于外界的二氧化碳在拌合料表面存在水時(shí)與水泥的反應(yīng)物再反應(yīng)成硅膠、水、碳酸鈣以及鋁膠，其中的水分跑到大氣中導(dǎo)致拌合料體積變小，根源在于二氧化碳和水對(duì)拌合料的反應(yīng)物的再反應(yīng)。拌合料反應(yīng)物中的鎂離子和鈣離子越多越容易與相對(duì)濕度40%～60%空氣中高濃度二氧化碳發(fā)生作用，產(chǎn)生碳化現(xiàn)象。所以，此情況常常發(fā)生于干濕交替的條件中，但是，相對(duì)濕度過高或過低時(shí)不發(fā)生此現(xiàn)象;同時(shí)，由于碳化反應(yīng)產(chǎn)生的凝膠堵塞了裂縫，二氧化碳很難向里滲透，所以碳化現(xiàn)象常常發(fā)生于混凝土構(gòu)件的外部。

2.2 裂縫的控制

1)混凝土中放入外加劑能達(dá)到少用很多水的目的;具體操作過程中，拌合料的入模速度要適中，同時(shí)用振動(dòng)棒詳細(xì)振搗，盡量做到不留死角。

2)塑性裂縫、沉降裂縫、干燥裂縫的控制，一方面從凝固開始就專人全面保養(yǎng)，同時(shí)拌合料最后固化結(jié)束之前要再修補(bǔ)裂縫，另一方面在混凝土中加入使混凝土加快凝固的外加劑，同時(shí)選擇普通硅酸鹽水泥;由于干燥裂縫持續(xù)時(shí)間比較長，保養(yǎng)應(yīng)該持續(xù)一段時(shí)間等到混凝土表面硬化徹底完成，同時(shí)應(yīng)該選擇低水化熱的水泥。

3)適當(dāng)?shù)脑诨炷林卸嗉尤胩烊坏膬?nèi)聚力高的石子，在滿足混凝土各種性能的情況下少用水泥熟料以減少放熱;石子使用前要派專人用干凈水進(jìn)行沖刷以求沖掉里面的雜質(zhì)，而且砂子在砂子、石子中的含量要適中，應(yīng)該使用具有優(yōu)質(zhì)級(jí)配的石子。

4)水泥熟料中的鋁酸三鈣應(yīng)該低一些，以期減少水泥熟料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的裂縫，通常情況下水泥里鋁酸三鈣發(fā)生反應(yīng)后體積減少最多，為硅酸二鈣的2倍～4倍左右，為鐵鋁酸四鈣的4倍～6倍左右。

5)拌合料里鎂離子和鈣離子的含量多對(duì)于抑制混凝土表面的碳化作用有積極的作用，混凝土固化后立即持續(xù)保養(yǎng)一段時(shí)間，混凝土結(jié)構(gòu)運(yùn)行過程要處于干燥和通風(fēng)的環(huán)境中，空氣中二氧化碳多的地方要在混凝土結(jié)構(gòu)表面做好防護(hù)工作。

6)拌合料凝固處理后要立即保護(hù)和保養(yǎng)，做好防風(fēng)、防雨、防雪、防凍措施。

3 結(jié)語

通過對(duì)混凝土裂縫控制闡述，由于環(huán)境和施工人員、工人的熟練程度的差異，混凝土裂縫的控制要結(jié)合實(shí)際工程現(xiàn)狀，因地制宜、因時(shí)制宜、因人制宜，牢記各種相關(guān)的法律、法規(guī)、條例、規(guī)范以達(dá)到控制混凝土裂縫的目的。

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