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大面積混凝土出現裂縫的原因有哪些?
發布:edongfang 浏覽:2575次

裂縫産生的原因可分為兩類:一是結構型裂縫,是由外荷載引起的,包括常規結構計算中的主要應力以及其他的結構次應力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫,是由非受力變形變化引起的,主要是由溫度應力和混凝土的收縮引起的。本文主要探讨材料型裂縫。其中具體原因如下。

  1.1 溫度應力引起裂縫(溫度裂縫)目前溫度裂縫産生主要原因是由溫差造成的。溫差可分為以下三種:混凝土澆注初期,産生大量的水化熱,由于混凝土是熱的不良導體,水化熱積聚在混凝土内部不易散發,常使混凝土内部溫度上升,而混凝土表面溫度為室外環境溫度,這就形成了内外溫差,這種内外溫差在混凝土凝結初期産生的拉應力當超過混凝土抗壓強度時,就會導緻混凝土裂縫;另外,在拆模前後,表面溫度降低很快,造成了溫度陡降,也會導緻裂縫的産生;當混凝土内部達到最高溫度後,熱量逐漸散發而達到使用溫度或最低溫度,它們與最高溫度的差值就是内部溫差;這三種溫差都會産生溫度裂縫。在這三種溫差中,較為主要是由水化熱引起的内外溫差。

  1.2 收縮引起裂縫收縮有很多種,包括幹燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這裡主要介紹幹燥收縮和塑性收縮。

  1.2.1 燥收縮混凝土硬化後,在幹燥的環境下,混凝土内部的水分不斷向外散失,引起混凝土由外向内的幹縮變形裂縫。

  1.2.2 塑性收縮在水泥活性大、混凝土溫度較高,或在水灰比較低的條件下會加劇引起開裂。因為這時混凝土的泌水明顯減少,表面蒸發的水分不能及時得到補充,這時混凝土尚處于塑性狀态,稍微受到一點拉力,混凝土的表面就會出現分布不均勻的裂縫,出現裂縫以後,混凝土體内的水分蒸發進一步加大,于是裂縫進一步擴展。

  2、防止裂縫的措施

  由以上分析,材料型裂縫主要是由溫差和收縮引起,所以為了防止裂縫的産生,就要最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮,具體措施如下。

  2.1 優選原材料

  2.1.1 水泥由于溫差主要是由水化熱産生的,所以為了減小溫差就要盡量降低水化熱,為了降低水化熱,要盡量采取早期水化熱低的水泥,由于水泥的水化熱是礦物成分與細度的函數,要降低水泥的水化熱,主要是選擇适宜的礦物組成和調整水泥的細度模數,矽酸鹽水泥的礦物組成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,試驗表明:水泥中鋁酸三鈣(C3A)和矽酸三鈣(C3S)含量高的,水化熱較高,所以,為了減少水泥的水化熱,必須降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中熱矽酸鹽水泥和低熱礦渣水泥。另外,在不影響水泥活性的情況下,要盡量使水泥的細度适當減小,因為水泥的細度會影響水化熱的放熱速率,試驗表明比表面積每增加100c㎡/g,1d的水化熱增加17J/g~21J/g,7d和20d均增加4J/g~12J/g. 

  2.1.2 骨料

  ①粗骨料盡量擴大粗骨料的粒徑,因為粗骨料粒徑越大,級配越好,孔隙率越小,總表面積越小,每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小,水化熱就随之降低,對防止裂縫的産生有利。

  ②細骨料,宜采用級配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因為其孔隙率小,總表面積小,這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少,水化熱就低,裂縫就減少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收縮變形就越大,裂縫就越嚴重,因此細骨料盡量用幹淨的中粗沙。

  2.1.3 加入外加劑加入外加劑後能減小混凝土收縮為精心選擇原材料,并在施工中采用合理的方法,能有效的防止裂縫的發生。