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土木施工中大體積混凝土裂縫成因及其防治措施分析

作者:陳桂玲  
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  2大體積混凝土裂縫形成的主要防治措施
  2.1 水泥的品種及用量選擇水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內礦物成分的不同。水泥礦物中發熱速率最快和發熱量最大的是鋁酸三鈣(C3A),其他成分依次為硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)和鐵鋁酸四鈣 (C4AF)。另外,水泥越細發熱速率越快,但是不影響最終發熱量。充分利用混凝土的后期強度,以減少水泥的用量。
  2.2 控制溫度①減少混凝土中的水泥用量,改善骨料級配,優化混凝土配合比。在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰,可以增加混凝土的密實度,提高抗滲能力,改善混凝土的工作度,降低最終收縮值,利用粉煤灰作混凝土的摻合料,降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內部溫升,提高混凝土的后期強度及其抗裂能力;②降低混凝土的澆筑溫度,拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻;③減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱(熱天澆筑);④埋設水管,冷水降溫;⑤規定合理拆模時間,氣溫驟降時做好混凝土表面保溫措施,避免混凝土表面發生急劇溫度梯度;⑥在寒冷季節,對在施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構,采取保溫措施。
  2.3 改善約束條件合理分縫分塊,縮短混凝土分塊長度;避免基礎過大起伏;合理安排施工工序。
 2.4 預防貫穿性裂縫的發生貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發展為深層裂縫,最終形成貫穿裂縫。它切斷了結構的斷面,可能會破壞結構的整體性和穩定性,其危害非常嚴重。貫穿裂縫出現后要恢復其結構的整體性十分困難,所以應注意防止貫穿裂縫的發生。
  2.5 添加外加劑,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強養護,防止表面干縮,防止開裂,提高混凝土的耐久性。混凝土中存在大量的毛細孔道,水蒸發后會使毛細管中產生張力,導致混凝土干縮變形。若增大毛細孔徑可降低表面張力,但會影響混凝土強度,這就是表面張力理論,早在六十年代就已在國際上被認可;水灰比也是影響混凝土收縮的重要因素之一,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%;此外,水泥用量也嚴重影響了混凝土收縮率,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來補充,用減水防裂劑改善水泥漿稠度,控制混凝土泌水,以減少沉縮變形。混凝土緩凝時間適當,可以控制因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮。另外,減水防裂劑可有效地提高混凝土抗拉強度,大幅提高混凝土的抗裂性能;摻加外加劑一方面可有效地提高混凝土的抗碳化性,減少混凝土的碳化收縮,另一方面在混凝土表面形成微膜,可減少水分蒸發,防止干燥收縮。
  2.6 提高施工質量加強混凝土澆筑過程中的振搗控制,保證混凝土內部組織密實,達到提高混凝土極限拉伸值的目的。
  2.7 混凝土養護混凝土養護的核心是防止混凝土早期表面失水,同時養護可以補充混凝土早期水化需要的水分,有助于水泥水化的進行。混凝土路面、橋面或地面施工,塑性收縮裂縫是長期困擾的問題。過去混凝土泌水量大,一般采用二次收漿,然后開始養護,防止塑性收縮裂縫。現代高性能混凝土基本沒有泌水,如果風大或溫度高,水分蒸發量大,混凝土表面很快就會出現裂縫,必須在終凝前再次抹面閉合裂縫。在工程實踐中,人們也一直在摸索如何更早地開始養護,得到很多成功經驗。

  3結束語
  綜上所述,大體積混凝土的裂縫對施工及其構筑物危害很大,嚴重影響了構筑物的安全使用。在施工時一定要嚴格把關,做好混凝土早期養護及其預防發生的措施,把混凝土的裂縫減少到最低限度,以避免危害結構的裂縫的產生。

  參考文獻:
  [1]周富榮.養護對混凝土早期收縮和開裂的影響[D].浙江大學,2006.
  [2]楊光.水泥混凝土路面早期斷裂的原因及防治方法[J].山西建筑,2010,(05).
  [3]吳國雄.水泥混凝土路面開裂機理及破壞過程研究[D].西南交通大學,2003.

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