【正文】 m2） 460 15 混凝土澆后 13d時的屋面樓板裂縫分布示意圖 幾點想法： ? 、泵送劑等化學(xué)外加劑極大地增加混凝土早期收縮、加速早期開裂、增加裂縫數(shù)量。 我們不能回避這一事實，關(guān)鍵是如何從生產(chǎn)用原材料、合成工藝和復(fù)配技術(shù)上加以改進(jìn)。 ? 、延緩早期開裂、減少裂縫數(shù)量。 關(guān)鍵是如何降低成本，并使我們的設(shè)計、施工和建設(shè)單位等認(rèn)識和接受它。 技術(shù)措施之四 混凝土纖維增強抗裂 ? 20世紀(jì) 60年代中期 Goldfein研究用合成纖維作水泥砂漿增強材料的可能性，發(fā)現(xiàn)尼龍、聚丙烯、聚乙烯等纖維有助于提高砂漿的抗沖擊性。而 Zollo等的實驗結(jié)果表明，若在混凝土中摻加體積率為 ﹪ ～ ﹪的聚丙烯纖維時，可使混凝土的塑性收縮減少 12﹪ ～ 25﹪ 。 增強理論－纖維阻裂理論和復(fù)合材料理論 ? 纖維阻裂理論的通俗解說： 當(dāng)混凝土塊體內(nèi)部存在有發(fā)生微裂縫的傾向，并且可能向任何方向發(fā)展時，這條裂縫在最遠(yuǎn)不超過塊體內(nèi)纖維平均中心距離的路程就會遇到橫亙在它前面的一條纖維。由于這些纖維的存在，使微裂縫發(fā)展受阻，只能在混凝土塊體內(nèi)部形成類似于無害孔洞的封閉的空腔或者非常細(xì)小的孔。 裂縫 纖維 ? 復(fù)合材料理論： 是將多種單一材料結(jié)合或混合之后所構(gòu)成的材料整體看作一個多相系統(tǒng)，其性能乃是各個相的性能的加和值。在纖維混凝土中，纖維材料與水泥基體之間形成良好復(fù)合體的前提有兩個：一是纖維材料具有嚴(yán)格穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，即使在水泥水化時產(chǎn)生的強烈堿性物質(zhì)也能安之若素，不發(fā)生任何變化；第二是纖維具有良好的自分散性，能夠在正?；炷林苽渌蟮臄嚢钑r間之內(nèi)完成在混凝土整體內(nèi)無所不在的均勻性分散過程。 摻聚丙烯纖維能有效改善混凝土的早期自收縮特性。這可能與纖維表面的吸附水形成內(nèi)養(yǎng)護(hù)有關(guān)。 圖 19 摻聚丙烯纖維對混凝土早期收縮的影響200150100500501001502000 2 4 6 810 12 24 26 28 38 52 62時間 ( h )收縮應(yīng)變 (106)XJXA1XA2XA41500g/m3 600g/m3 900g/m3 摻聚丙烯纖維能有效提高混凝土的抗沖擊性能 編號 XJ XB1 600g/m3 XB2 900g/m3 XA2 900g/m3 初裂沖擊次數(shù) n1 46 91 113 115 破壞沖擊次數(shù) n2 55 100 123 126 試件破壞的沖擊韌性 w（ J） 1108 2021 2479 2539 初裂后繼續(xù)吸收的能量 Aw（ J） 181 181 202 222 ? 摻聚丙烯纖維能推遲裂縫產(chǎn)生的時間。且隨著摻量提高，開裂時間延后，裂縫寬度減小。 技術(shù)措施之五 沉陷裂縫的防治措施 1)嚴(yán)格按照混凝土設(shè)計配合比攪拌混凝土 ,確?；炷恋暮侠硇?。 要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下 , 在滿足泵送和澆筑要求時 ,宜盡可能減少坍落度 。摻加適量、質(zhì)量良好的泵送劑和摻合料 ,可改善工作性和減少沉陷。 2)混凝土攪拌時間要適當(dāng) ,時間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷 。 3)混凝土澆筑時 ,下料不宜太快 ,防止堆積或振搗不充分。 4)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行混凝土振搗。 必要時 ,可以在混凝土澆筑 h后、混凝土尚未凝結(jié)之前 ,對混凝土進(jìn)行兩次振搗 ,表面要壓實抹光。 技術(shù)措施之五 沉陷裂縫的防治措施 5)做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作 ,在炎熱的夏季和大風(fēng)天氣 ,采取緩凝或覆蓋等措施 ,減少因表層水分迅速蒸發(fā)而形成的內(nèi)外硬化不均勻而造成的裂縫。 6)避免直接在 松軟土或填土上制作混凝土構(gòu)件 ,如確因需要 ,必須對軟土地基進(jìn)行必要的夯壓和加固處理。預(yù)制場地應(yīng)夯打密實方可使用。 技術(shù)措施之五 沉陷裂縫的防治措施 7)現(xiàn)澆或預(yù)制混凝土構(gòu)件的 模板應(yīng)支撐牢固 ,保證模板有足夠的強度和剛度 。加強混凝土澆筑中的模板和地基檢查 。做好周圍排水 ,防止水管漏水或養(yǎng)護(hù)水浸泡地基 。按規(guī)定時間和順序進(jìn)行拆模。 技術(shù)措施之六 混凝土的養(yǎng)護(hù) 隨著以使用 減水劑、礦物摻合料 等為主要特征的高強高性能混凝土 (HSPC)和泵送混凝土的廣泛應(yīng)用 ,在取得顯著成效的同時也出現(xiàn)了 早期裂縫頻頻發(fā)生的問題 ,其原因是 HSPC和泵送混凝土 對環(huán)境因素的敏感性提高了。 早期裂縫的形成 ,最開始是由于初凝至終凝前后塑性收縮裂縫的出現(xiàn) ,這類裂縫中寬度較大的部分通常能夠引起足夠的重視而得到適當(dāng)?shù)奶幚?,然而 部分細(xì)小的微裂縫 (稱為 “ 隱式裂縫 ” )則容易被忽視 ,則在其后的干燥收縮過程中 ,在出現(xiàn)這類隱式裂縫的薄弱部位 ,裂縫進(jìn)一步擴展 ,最終成為 “ 顯式裂縫 ” ,即通常所指的干縮裂縫 ,由于此時混凝土強度與剛度發(fā)展均已相當(dāng)成熟 ,因此 ,處理這類裂縫已不像凝結(jié)前后的塑性收縮裂縫那樣 ,可以通過二次抹壓等簡單的方式加以修復(fù)。 ? 混凝土澆筑面受到風(fēng)吹日曬，表面干燥過快，產(chǎn)生較大的收縮，受到內(nèi)部混凝土的約束，在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。 如果混凝土終凝之前進(jìn)行早期保溫、保溫養(yǎng)護(hù)，對減少干操收縮有一定作用。 混凝土塑性開裂的原因 塑性收縮裂縫的出現(xiàn)與混凝土表面水分蒸發(fā)速率、泌水速率及初凝時間有關(guān)。如果 新拌混凝土表面泌水層的蒸發(fā)速率超過泌水速率 ,塑性收縮就可能快速發(fā)展 ,是引起裂縫的主導(dǎo)原因。 我們觀察到首條裂縫通常出現(xiàn)在泌水膜消失后 05—2h左右。 混凝土塑性開裂的原因 然而這并不是決定塑性裂縫出現(xiàn)與否的唯一因素，它還取決于 新拌混凝土的剛度。Ravina和 Bloom的試驗表明， 首條塑性收縮裂縫的出現(xiàn)時間與初凝時間有良好的相關(guān)性。 眾所周知 ,隱藏于開裂現(xiàn)象身后的是 拉應(yīng)力水平和材料抗拉強度的競爭 ，這些試驗現(xiàn)象表明，伴隨著混凝土初凝和剛度的形成，這種競爭機制被激活了。在此之后，在任何抗拉強度處于劣勢的時間點上，裂縫具有高的出現(xiàn)概率。 表層混凝土水分的蒸發(fā)速率、泌水速率和初凝時間 都與 混凝土的養(yǎng)護(hù)有密切的關(guān)系 ,因而以上分析顯示了 養(yǎng)護(hù)對防治塑性收縮裂縫的關(guān)鍵作用。 與普通混凝土相比現(xiàn)代混凝土早期的泌水性與初凝時間都有了較大變化。 當(dāng)前預(yù)拌混凝土普遍采用 較小的水膠比，同時摻有高細(xì)度的硅灰、粉煤灰、礦粉等摻合料，泌水量比較小，甚至不泌水； 因此在較小水分蒸發(fā)速率的環(huán)境下，比如 20 7(kg/(m2 h))，塑性收縮裂縫依然有可能出現(xiàn)，這意味著對水分蒸發(fā)速率的控制要求更為嚴(yán)格。混凝土表面的水分蒸發(fā)速率主要和相對濕度、空氣溫度、風(fēng)速和太陽輻射等環(huán)境因素有關(guān)。因此 ,養(yǎng)護(hù)對防止水分蒸發(fā)意義重大。 例如對于大摻量粉煤灰混凝土 (l)裂縫的發(fā)生及發(fā)展主要發(fā)生在 ld前，24h后幾乎沒么變化，這是因為水化熱大多集中在早期釋放，所以大摻量煤灰混凝土的裂縫問題應(yīng)在早期及時采取控制措施。 (2)水膠比對混凝土抗裂性能的影響最為明顯。 水膠比越小，開裂條數(shù)越多，總開裂長度越大，開裂總量也越大。 因水膠比越小，混凝土中自由水量越少，同時混凝土結(jié)構(gòu)致密度增加，這樣由混凝土內(nèi)部向外遷移用以補充表面蒸發(fā)散失的由水量就越缺乏，從而使混凝土表面開裂越嚴(yán)重；此外， 水膠比越小混凝土的早期自身收縮越大，也是開裂性增加的一個原因 。 (3)大摻量粉煤灰混凝土可以有效減少收縮，但是 不要忽視的問題是在早期凝結(jié)硬化前后，大摻量粉煤灰混凝土收縮雖小，但抗拉強度也更小，因此如果不注意及早養(yǎng)護(hù)很容易在 1天前形成微細(xì)裂縫，造成早期開裂。 ? 試驗中發(fā)現(xiàn)，若在取下塑料薄膜時，對混凝上再次抹面。則該組混凝土始終不發(fā)生裂紋。 這說明低水膠比的高強與高性能混凝土，澆注 2h后再次抹面可以很好地改善其抗裂性能。 判斷養(yǎng)護(hù)是否良好的標(biāo)準(zhǔn) : ? 必須有效控制混凝土表面的水分蒸發(fā)速率 ? 必須在初凝之前開始養(yǎng)護(hù)。 相對濕度的控制 早期養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵是保證混凝土澆筑后性能發(fā)展所需的一定濕度環(huán)境。 周圍環(huán)境的相對濕度對混凝土早期性能尤其是收縮性能的影響很大。研究發(fā)現(xiàn)， 早期相對濕度降低越多，混凝土收縮增幅越大， 因此在混凝土澆筑的早期，控制好一定的相對濕度對混凝土收縮的抑制是很關(guān)鍵的。此外 ,有時候在工程實際中 由于種種原因而不能確保在養(yǎng)護(hù)期間做到完全的保濕，在密封養(yǎng)護(hù)時噴涂養(yǎng)護(hù)劑不失為一種值得推廣應(yīng)用的措施。 保濕養(yǎng)護(hù)對泵送混凝土的好處 ① 塑性收縮裂縫將可能消失； ②由于水分可以不斷進(jìn)入混凝土參與水化反應(yīng) (對板而言 )，遏制了自干燥與自收縮 ,有可能減小總收縮； ③減少早齡期的干燥收縮 ,推遲或甚至避免干縮裂縫的發(fā)生，減緩其發(fā)展速度，利于徐變性能的發(fā)揮 。 ④ 保證了混凝土的質(zhì)量 ,尤其是混凝土保護(hù)層的質(zhì)量。 控制開始養(yǎng)生的時間及條件 保證混凝土養(yǎng)生齡期。應(yīng)在混凝土澆筑完成，收漿后即開始覆蓋灑水養(yǎng)生，同時要保證覆蓋物表面保持在濕潤狀態(tài)，養(yǎng)生齡期不少于 14天。 其他技術(shù)措施 采用如選用 低水化熱、凝結(jié)時間長的水泥；骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的 80%～ 83%，在選擇骨料時，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料；降低混凝土澆注溫度；預(yù)埋水管；表面保溫等 大體積混凝土的技術(shù)措施。 Liquid nitrogen being used to cool concrete