混凝土開裂成因及預防措施的淺議

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   一、裂縫的原因
    混凝土中產生裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結構不合理,原材料不合格(如堿骨料反應),模板變形,基礎不均勻沉降等?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝土的約束,又會在混凝土內部出現(xiàn)拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。
    二、裂縫分析
    根據(jù)溫度應力的形成過程可分為以下三個階段:(1)早期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約30天。這個階段的兩個特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內形成殘余應力。(2)中期:自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止,這個時期中,溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在此期間混凝上的彈性模量變化不大。(3)晚期:混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。根據(jù)溫度應力引起的原因可分為兩類:
    (1)自生應力:邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非線性分布的,由于結構本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應力。
    (2)約束應力:結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應力。
    三、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:(1)采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,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;(2)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;(3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;(4)混凝土澆筑過程中嚴格控制水灰比及混凝土坍落度,盡量減少自由水,避免由于天氣炎熱、大風原因造成混凝土表面失水過快引起的混凝土表面裂縫,在施工過程中應采取相應的覆蓋養(yǎng)護措施加以控制。(5)在混凝土澆筑完畢后,嚴格控制現(xiàn)澆板荷載最初堆放時間、位置和數(shù)量,保證混凝土達到1.2KN/㎡,同時應避免集中荷載堆放和堆放過多引起的混凝土裂縫。(6)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(jié)采取保溫措施;改善約束條件的措施是:①合理地分縫分塊;②避免基礎過大起伏;③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(yǎng)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(xiàn)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(fā)生為主。