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夏天澆築混凝土如何防止開裂

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混凝土牆體開裂是一種常見而又難以徹底根治的工程質量通病,尤其在夏季施工的混凝土牆體較其他季節施工的更易出現裂縫。

夏天澆築混凝土如何防止開裂

(一)混凝土早期開裂的原因

混凝土結構的裂縫約80%是由變形(溫度、收縮、沉降變形)引起的,約20%是由外荷載作用引起的。混凝土變形引起的裂縫主要有以下幾種:

(1)塑性收縮開裂

混凝土塑性收縮引起的裂縫一般有兩種:一種是混凝土表面蒸發速率過快,蒸發量大於混凝土泌水量造成混凝土收縮,產生裂縫,這種裂縫可以通過採取及時保溼措施減少或避免;另一種是混凝土坍落度過大,在澆築、振搗過程中造成混凝土離析,產生不均勻沉降,當鋼筋保護層過薄時,常變現為順筋裂縫,一般可以在混凝土充分沉降後,採取二次振搗或抹壓避免。

(2)溫差開裂

混凝土水化造成溫度較高,天氣突變造成混凝土降溫過快引起的溫度應力導致混凝土開裂。一般應採取適當保溫措施,確保降溫速度不大於2℃/d,適當延長拆模時間,必要時需採取保溫措施。

(3)乾燥收縮開裂

混凝土水化硬化過程中,發生收縮變形,由於周圍存在約束,內部產生應力,這個應力超過混凝土材料的抗拉應力時,混凝土就產生收縮開裂。混凝土強度等級日趨提高、養護方法不當也是引起混凝土牆體早期開裂的主要原因。

(二)預防混凝土牆體裂縫的措施

(1)結構設計措施

1.在結構設計時,應充分考慮當地的氣候特徵,留置足夠的伸縮餘地。當採用後澆帶分段施工時,間距應不大於30m,澆灌混凝土的間隔時間通常應在兩個月以上。但應注意,雖然合理設定後澆帶可適當增大伸縮縫間距,但不能用後澆帶代替伸縮縫。

2.由於牆體受施工和環境等因素影響較大,容易出現縱向收縮裂縫,混凝土強度等級越高,開裂機率越大。因此,混凝土牆體應增配用於承受因水泥化熱引起的溫度應力、幹縮應力及控制裂縫開展的水平構造鋼筋,配筋應採取細而密的原則。採用鋼筋直徑8~14mm,間距100~150mm,配筋率宜在0.3%~0.6%之間。

3.對於牆體與柱子(或樑)相連的結構,由於柱(樑)與牆的配筋率相差較大,牆體周邊受到的約束較大,而混凝土變形與限制條件有關,且因應力集中原因,易產生牆體縱向裂縫。因此,宜在牆體中部和距柱邊1~2m範圍內的牆體增設水平構造加強鋼筋,水平構造筋宜放在豎向受力筋的外側,以利於控制牆體裂縫的出現。

4.加強結構的薄弱環節,以提高其抗裂效能。如在結構突變、斷面突變、轉角、孔洞及預埋管盒處應適當增設構造加強筋。

5.對於上部自由邊的結構,如水池、游泳池、女兒牆等這類容易從上部因邊緣效應出現裂縫的結構應予以加強,如加樑、加肋,增配構造鋼筋等,增強結構的抗裂性。

6.在混凝土中摻入聚合纖維或鋼纖維,可提高抗裂性2~4倍。

(2)配合比設計

1.適當增加礦物摻合料用量,降低水泥用量,降低水化熱;

2.使用緩凝型外加劑,推遲水化峰值出現時間,減小溫度應力及幹縮應力對混凝土的不利影響,有利於控制混凝土有害裂縫的出現;

3.在滿足混凝土工作性的情況下,採用低水膠比、低用水量、低砂率、坍落度,採用60d或90d強度作為驗收強度。

(3)施工措施

1.分層澆築,每層高度不宜超過500mm,振搗必須密實,不得漏振,欠振和過振。後澆帶中雜物必須清除乾淨,鑿除軟弱混凝土層及鬆動的石子,並均勻露出粗骨料,充分預溼,然後以填充用膨脹混凝土灌縫。

2.夏季炎熱,混凝土牆體在日照吸熱後溫度很高,如遇暴雨,在風的作用下,牆面易造成溫度驟降,容易形成有害裂縫。因此,對因施工長期外露的混凝土結構,應及時加以覆蓋。

3.混凝土澆築後3~4天內溫升達到峰值,對外露面積較大的混凝土牆體,一般不宜採用鋼模,宜採用木模,以利用保溼保溫,減小牆體內外溫差。不應過早拆模(一般不少於5天),模板拆除後繼續養護至14天,這對增加強度和減少收縮是十分有利的。

4.處於風速較大的施工場所,如山口、高空、高對流處,應特別注意風速對混凝土收縮的影響。風速的增大加速了混凝土水分蒸發速度,即增加了幹縮速度,容易引起早期表面裂縫。因此,做好防風抗風工作,使混凝土在養護過程中保持良好的溼度尤為重要。