商品混凝土裂缝产生的原因及预防策略的若干研究论文_李宁

商品混凝土裂缝产生的原因及预防策略的若干研究论文_李宁

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【摘 要】当前,我国的建筑行业发展迅速,商品混凝土作为建筑施工中的一种重要材料,其应用比例逐渐加大。由于商品混凝土具有质量可靠、施工便捷、性能稳定强及生产效率高等特点,并在环境保护方面也发挥了一定作用,因而受到了建筑施工方的青睐,其应用范围越来越广泛。但是不可避免的是,在商品混凝土的施工过程中,如果控制不当,经常会出现裂缝现象,不仅降低了混凝土的质量,同时也威胁着整个建筑结构的安全,因而本文结合当前商品混凝土的实际应用情况,对其产生裂缝的原因及相关的预防策略进行分析,希望对相关研究领域提供借鉴经验。

【关键词】商品混凝土;裂缝;预防策略

随着建筑施工技术及混凝土技术的快速发展,在建筑施工中,商品混凝土的应用范围逐渐拓宽,在商品混凝土发挥其重要作用的同时,其裂缝问题也不容小视。本文结合某地区教育学院教学楼3层梁板混凝土浇筑2-4小时后出现的早期裂缝现象,对混凝土的使用、施工方法、外界环境等引起混凝土裂缝的原因进行了分析,并联系实际情况,提出了相关的预防及应对措施。

一、商品混凝土与普通混凝土的不同

从形态上分析,商品混凝土一般需要搅拌车来运输和泵送施工,坍落度往往大干160ram,是一种大流动性的混凝土。而现场搅拌混凝土的坍落度在30—50ra之间m,属于塑性混凝土。对于塑性混凝土而言,通常是以碎石做为“骨架”,并用砂浆填充,而大流动性的混凝土则采用的碎石是以“悬浮”状态填充于砂浆之中,进而形成了流动状态。由于在状态层面的不同,因而二者在材料构成的比例方面也存在差异,表现最为明显的就是水泥用量、砂率及粗骨料粒径方面的不同。

二、混凝土产生裂缝的类型与机制

1.塑性收缩裂缝

所谓的塑性收缩主要是指混凝土在初凝前期的塑性阶段由于失水而形成的,通常有两种情况,一是对于那些新浇注的混凝土,其表面泌水,因而在室外环境中,会快速蒸发;二是一些新拌的混凝土,由于颗粒之间的空间中充满了水,浇筑以后的混凝土表面,在风吹、日晒、高温度及低湿度等因素的影响下,随着混凝土表面水分的流失,其内部的水分会慢慢的向外迁移,水分会继续蒸发,造成混凝土在塑性阶段出现体积收缩的现象,最终导致裂缝出现。

2.温差收缩裂缝

当一些大体积混凝土或者是体积不大,但是混凝土的强度等级比较高时,这时水泥由于出现水化反应会放出一定的热量,因为混凝土是热的不良导体,其传热速度比较慢,进而导致混凝土的内部温度过高。当混凝土内部与表面温差过大时,内部热胀大大超过混凝土表面的膨胀变形,使混凝土表面产生较大拉应力,此拉应力大于混凝土抗拉强度时,就会发生温差裂缝。

3.水化反应收缩裂缝

水泥主要是由四种成分构成,即硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙及铁铝酸四钙,这几种物质都能够与水之间发生水化反应,并生成水化铝钙、氢氧化钙、钙矾石及单硫型水化铝酸钙等。水泥发生水化反应后,其生成物的体积与剩余自由水体积之和小于反应前矿物质体积与水体积之和,最终形成了水化反应收缩。相关资料表明,水泥水化反应后,其收缩量可超过混凝土体积的0.5%,甚至更多。当混凝土砌筑后初凝前,水化反应收缩一部分反映在塑性收缩中,在混凝土初凝后水化反应收缩则主要形成在混凝土内部的毛细孔中。另外,如果养护不及时或者是养护时间过短,这些因素都会导致收缩裂缝的产生。

三、商品混凝土常见裂缝的预防措施

(一)温度应力裂缝预防

针对于温度应力裂缝,通常可以通过以下方法来进行控制。

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a.降低混凝土的发热量

在选取水泥时,尽量选用水化热较低和凝结时间较长的水泥,主要目的是为了使混凝土的温度降低。在混凝土搅拌的过程中,可以加入适量的缓凝剂或者是一些高效的减水剂,这样不仅能够节省水泥用量和用水量,同时还能够增强水泥的强度,并能促使混凝土达到最高温度的时间延长,这样可以有效减少干缩裂缝的出现。另外,要尽量选用粒径较大、颗粒形状较好和等级较高的粗骨料,不能为了节约水泥用量而增加砂量。在满足施工和泵送的基础上,尽量用流动性较低的混凝土,并要对水灰比进行严格控制。

b、降低混凝土的浇筑温度

如果是在高温季节施工,需要降低原材料的温度,可以在温度较低的早晚时间段来进行浇筑。同时要防止原材料对外部环境中的热量进行吸收,对于泵送管路和相关的运输工具要尽量机进行遮荫处理,避免混凝土的温度升高升温。必要的时候,可以对谁管进行冷却与埋设处理。在浇筑的时候并要采取分层分块的浇筑方式。

c、表面的保温与保湿

对于建筑后的混凝土,要尽可能的保持其表面湿润,并要延长保温时间,使混凝土的表面逐步冷却、干燥,通过这种方式来增加混凝土的强度,从而更好的抵御开裂拉应力。在这个过程中,可以采用覆盖洒水和蓄水养护两种方式,通常养护时间不能少于14天。

(二)塑型沉降裂缝预防

如果混凝土的裂缝是由于塑性沉降而引起的,可以采取如下措施:

a、当满足了基本的泵送和施工的要求时,要尽可能的使混凝土的塌落度降低,并要确保混凝土的均质性,在混凝土的搅拌、运输及卸料之前,需要高速运转,时间控制在20-30秒左右,之后再进行反转卸料。

b、在整个施工的过程中,需要进行及时的观察,检查模板是否出现位移或者混凝土是否出现浇筑不合理的问题,在振捣时,不能过振动或者漏振,防止混凝土出现离析分层。此外,在搅拌的过程中,不能任意加水。

(三)塑性收缩裂缝的防治对策

首先,施工企业必须在浇筑混凝土之后及时进行覆盖与养护,加大环境的湿度。其次,商品混凝土企业在满足可泵性与和易性基础上,应该尽可能降低出机塌落度与减小砂率,并且严格控制与管理骨料含泥量。另外,还应该在其它相关方面加强塑性收缩裂缝防治。①在满足施工和易性基础上,应该尽可能减小商品混凝土塌落度,比如说水平泵送或是向低处泵送的商品混凝土,其塌落度应该有效控制在140mm之下,针对部分直接自卸并不需求泵送的商品混凝土,比如说地面施工,其塌落度应该控制于70至90mm间。而塌落度减小,就会降低加水量,避免发生收缩裂缝。②尽量选择级配良好的砂石,并且在满足可泵送要求下,尽可能减小砂率,并且降低商品混凝土的水泥浆用量。尽可能避免应用细度相对偏大的水泥,由于过于细的水泥水化偏快,且水化的收缩量大,容易发生开裂。同时尽可能防止应用刚出窑的散装水泥,由于刚刚出窑的水泥对于水量有着高的需求,造成商品混凝土的和易性偏差。另外,应该选择一级粉煤灰,由于一级的粉煤灰中玻璃微珠偏多,能够减小用水量,在一定程度上改进商品混凝土的流动性。依据实践经验,应用质量相对偏好的粉煤灰商品混凝土,可以有效防止收缩裂缝的形成。

结束语:

混凝土因为其材料构成特点和物理性质等,直接影响混凝土裂缝的形成,但是能够利用相关措施进行有效控制。商品混凝土自身的流动性偏大和用水量多,比较容易产生裂缝,因此必须严格管控施工技术,并且在商品混凝土施工的所有环节加强质量管控,并且针对裂缝应用相关防止措施,从而防止商品混凝土裂缝的形成。

参考文献:

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论文作者:李宁

论文发表刊物:《低碳地产》2015年第9期

论文发表时间:2016/8/15

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