【正文】
料、施工等多方面入手,采用綜合治理措施更為有效。美國混凝土協(xié)會(ACI 116R—00)的解釋是:“任意體量的混凝土,當其尺寸大到必須采取預防措施控制由于水泥水化熱和體積變化以最大限度減少裂縫時,均可稱為大體積混凝土”(concrete, massany volume of concrete with dimensions large enough to require that measures be taken to cope with generation of heat from hydration of the cement and attendant volume change , to minimize cracking)。由于外部約束和內(nèi)部約束的存在,使混凝土不能自由變形,于是就會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應力,這種由于溫度變化產(chǎn)生的變形受到約束而產(chǎn)生的應力稱為溫度應力。 約束超大體積混凝土受到的約束一般分為內(nèi)約束和外約束兩種。當表面拉應力超過混凝土的抗拉強度時,就會在大體積混凝土的外表面產(chǎn)生裂縫,這種裂縫比較分散、裂縫寬度小、深度也很小,俗稱“表面裂縫”。大體積混凝土澆筑后數(shù)日(一般不少于5 d),水泥水化熱基本上釋放完畢,由于環(huán)境溫度較低,這時大體積混凝土就會從最高溫度開始逐漸降溫,降溫的結果會引起混凝土的收縮,同時混凝土中多余水分也隨之蒸發(fā),這樣就會引起混凝土體積出現(xiàn)不同程度的收縮。貫穿裂縫會嚴重影響結構的性能,它會破壞結構的整體性、耐久性、防水性,給結構帶來重大的損傷,直接影響到工程結構安全。此外,不同的約束體會導致不同的貫穿裂縫,且其發(fā)生部位和裂縫的多少也會不一樣。在這三種裂縫中,貫穿裂縫的危害最大,它貫穿了結構面,破壞了結構的整體穩(wěn)定性,大大降低結構的安全使用性能。例如:若大壩開裂則會使水滲漏,若探傷室開裂則會使射線泄露,嚴重影響到結構的使用功能。在實際工程中,應結合工程特點靈活運用“抗”、“放”、“抗放”結合的原則控制裂縫的開裂。下面重點分析在設計和施工中,控制大體積混凝土開裂的措施。配合比設計時,可以在保證混凝土結構強度的條件下,降低水泥的使用量,選用較低水化熱的水泥(如粉煤灰硅酸鹽水泥),或者在混凝土中添加適當?shù)姆勖夯摇⒌V粉等,減少水化熱的產(chǎn)生量。)。另外,需要注意:攪拌站或商品混凝土供應站應當建在實際工程附近。(3)采取合適的溫控方案;溫控方案包括兩種:保溫法和降溫法。在混凝土結構設計時應當采取合理措施,避免結構形式和受力荷載所造成的混凝土開裂:施工時應當保證每個施工工序、施工措施都嚴格按照施工技術方案進行,并做好預警方案,一旦施工過程中出現(xiàn)問題即可立即實施備案,防止問題繼續(xù)發(fā)展。The reason analyse of concrete crack。裂縫的原因分析 由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所受外界影響的不同,混凝土中產(chǎn)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,模板變形,基礎不均勻沉降等。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。(5)混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質(zhì)與活性骨料中活性氧化硅等起反應,析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨漲,體積增大三倍,從而使混凝土漲裂產(chǎn)生裂縫。(9)當鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中,例如:侵蝕性水,由于混凝土保護層厚度有限,特別是當混凝土密實性不良,環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內(nèi)出現(xiàn)了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。溫度應力的分析實踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數(shù)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(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。(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??刂茰囟鹊拇胧┤缦拢海?)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)在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;(5)規(guī)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(fā)生急劇的溫度梯度;(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: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;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(zhì)量對防止裂縫是十分重要,應特別注意避免產(chǎn)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。在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當大的拉應力,此時表面溫度亦較氣溫為高,此時拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應力,與水化熱應力迭加,再加上混凝土干縮,表面的拉應力達到很大的數(shù)值,就有導致裂縫的危險,但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫海棉等,對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應力,具有顯著的效果。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍,當內(nèi)混凝土應力達到抗拉強度而開裂時,鋼筋的應力將不超過100~200kg/cm2。雖然這種裂縫一般都較淺,但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。參考文獻:[1]郭正興、李金根主編《建筑施工》,東南大學出版社 [2]《建筑施工手冊》第四版,中國建筑工業(yè)出版社 [3]《現(xiàn)行建筑施工規(guī)范大全》,中國建筑工業(yè)出版社 [4]趙國藩主編 《鋼筋混凝土結構》,中國電力出版社 作者簡介:韓恒梅,女,河南省南陽人,1996年畢業(yè)于焦作工學院建筑工程系建筑工程專業(yè),現(xiàn)在平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院任教,講師。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(jīng)濟。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時,對提高混凝土抗裂性的效果較好。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下,鋼的各項性能是穩(wěn)定的,而與應力狀態(tài)、時間及溫度無關。當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。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。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。施工中混凝土由最高溫度冷卻到工程運行時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應力,有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力。而在施工過程中,我們最為常見的多是因溫度而引起的裂縫。(7)構件超載產(chǎn)生的裂縫,例如:構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩,出現(xiàn)垂直于構件縱軸的裂縫,構件在較大剪力作用下,產(chǎn)生斜裂縫,并向上、下延伸。(4)當有約束時,混凝土熱漲冷縮所產(chǎn)生的體積漲縮,因為受到約束力的限制,在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應力,由于混凝土抗拉強度較低,容易被溫度引起的拉應力拉裂,從而產(chǎn)生溫度裂縫。(2)混凝土在硬化期間水泥產(chǎn)生大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在混凝土表面引起拉應力。混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料。本文對混凝土施工中裂縫的原因及控制措施作一初步探討。保溫法一種是在混凝土表面采用保溫材料覆蓋,這種方法適用于我國南方氣溫在15℃以上的季節(jié),寒冷地區(qū)不太適用;另一種是表面蓄水保溫,表面蓄水保溫可以控制表面龜裂,保證工程質(zhì)量。運輸時應當迅速,運輸方式、運輸路徑應當便捷,保證運輸車輛的運行,防止堵塞和交通擁擠,盡量減少周轉(zhuǎn)次數(shù)和輸送時間,避免離析(一旦發(fā)生,應進行二次攪拌)現(xiàn)象。在進行配合比設計時,一定要經(jīng)過多次試驗,經(jīng)過試驗合格后,方可用于施工;經(jīng)檢驗配合比不合格或強度不夠的混凝土,嚴禁用于工程施工。摻加適當?shù)奶砑觿┤纾簻p水劑(在同等強度條件下,減水劑可以降低水灰比,在保證水泥用量不變時,節(jié)約用水;在保證用水量不變時,節(jié)省水泥??刂拼篌w積混凝土開裂的另一類措施是:施工措施,這是控制大體積混凝土裂縫的關鍵。例如:開裂原因與結構設計和受力荷載有關時,應當結合概念設計、平面布置、受力加固等原則和方法考慮控制混凝土開裂的措施。王鐵夢教授從1955年起就開始研究分析多種結構裂縫,并在此基礎上,提出了“抗”、“放”的原則。表面裂縫的危害性一般較小,除特種結構(如