混凝土工程裂縫的產生及控制方法

      混凝土在現代工程建設中占有重要地位。而混凝土的裂縫較為普遍,在橋梁工程中裂縫幾乎無所不在。

  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。

  混凝土硬化期間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,由于受到基礎或舊混凝土的約束,又會在混凝土內部出現拉應力。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,即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕,表面干縮變形受到內部混凝土的約束,也往往導致裂縫?;炷潦且环N脆性材料,抗拉強度是抗壓強度的1/10左右。由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運輸和澆筑過程中的離析現象,在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低、易出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝土的邊緣部位如果結構內出現了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力,但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其他外荷載所引起的應力,因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

  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??刂茰囟鹊拇胧┯校海?)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。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的,應特別注意避免產生貫穿裂縫,出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的。

原作者: 鄭江輝 潘艷榮 陳祥玉 


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