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?？墒?，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，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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