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泵送混凝土溫度裂縫的成因和防治

08-22 13:20:03  瀏覽次數:874次  欄目:結構設計
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  泵送混凝土不僅能改善混凝土的施工性能,對薄壁密筋結構少振搗或不振搗施工,而且的實踐能減少收縮、防止裂縫、提高抗滲性、改善耐久性。但是某些工程表明,泵送混凝土強度不足、凝結異常時有發生,特別是裂縫普遍存在,在一定程度上影響結構的抗滲性和耐久性,應當引起足夠的重視。本文重點分析溫度裂縫產生原因,找出防止裂縫的措施。 
  1.溫度裂縫產生的原因和特征 
  溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱,導致內部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,就形成內外的較大溫差,較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力,當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。 
  溫度裂縫的走向通常無一定規律,大面積結構裂縫通常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結構,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。 
  1.2影響因素和防治措施 
  混凝土內部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關。混凝土越厚,水泥用量越大,水化熱越高的水泥,其內部溫度越高,形成溫度應力越大,產生裂縫的可能性越大。 
  對于大體積混凝土,其形成的溫度應力與其結構尺寸相關,在一定尺寸范圍內,混凝土結構尺寸越大,溫度應力也越大,因而引起裂縫的危險性也越大,這就是大體積混凝土易產生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現裂縫最根本的措施就是控制混凝土內部和表面的溫度差。 
  1.2.1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,使混凝土出現早期升溫和后期降溫,產生內部和表面的溫差。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度,以減少水泥用量。因此,在取得設計單位的同意后,可用56天或90天抗壓強度代替28天抗壓強度作為設計強度。 
  b.摻加摻合料 
  國內外大量試驗研究和工程實踐表明,混凝土中摻入一定數量優質的粉煤灰后,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,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。 
  1.2.2施工工藝改進 
  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構致密、粘結力增大,從而提高混凝土強度10%或節約水泥5%,并進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,提高粘結力和抗拉強度,并減少內部裂縫與氣孔,提高抗裂性。 
  c.養護工藝 
  為了嚴格控制大體積混凝土的內外溫差,確保混凝土質量,減少裂縫,養護是一個十分重要和關鍵的工序,必須切實做好。 
  混凝土養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。 
  2、有關裂縫的處理措施 
  裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度,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、抗滲能力。因此根據裂縫的性質和具體情況,我們要區別對待、及時處理,以保證建筑物的安全使用。 
  混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:表面修補法,嵌縫法,結構加固法。 
  2.1表面修補法 
  表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩定和結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂,通常可以采用在裂縫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結構加固法 
  當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采用加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。 
  裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,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行認真研究、區別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全、穩定。
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