混凝土干缩裂缝及其控制

干燥收缩主要是混凝土硬化后产生的水分长期蒸发造成的。由于骨料的收缩很小,混凝土的干燥收缩主要是由水泥浆体的干燥收缩引起的。

水泥浆体的干燥收缩理论包括毛细管张力理论、表面吸附理论和层间水理论。混凝土的水分蒸发干燥过程由外向内、由外向内逐渐发展。由于混凝土的蒸发干燥非常缓慢,干燥收缩引起的裂缝大多在一个月以上,有时甚至长达一年半。而且裂缝多发生在浅层表面,且细微,有时呈平行或网状,常被人们忽视。

但要特别注意的是,由于钢筋的碳化和锈蚀,干缩裂缝不仅破坏薄壁结构的抗渗性和耐久性,还会使大体积混凝土的表面裂缝发展为更严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载力。收缩裂缝的控制措施包括:

(1)选择一个合适的水泥产品品种和用量。一般来说,水泥的需水量影响越大,混凝土的干燥温度收缩能力越大,不同进行水泥以及混凝土的干燥过程中收缩按其大小时间顺序排列为矿渣水泥、普通中国水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。所以从减少经济收缩的角度分析来看,宜采用一些中低热水泥和粉煤灰水泥。干燥可以收缩随水泥材料用量的增加而增大,但是增加量不显著。C20~C60混凝土的水泥用量对于一般为350~600kg/m3.

(2) 混凝土的干缩受用水量的影响很大。在水泥用量相同的情况下,混凝土的干缩与用水量成正比。考虑水泥用量和用水量,水灰比越大,干缩越大。因此,在混凝土配合比设计中,每立方米混凝土的用水量应尽可能控制在170kg以下,这对于控制混凝土浇筑墙和板的每立方米用水量尤为重要。特别值得注意的是,施工混凝土的用水量绝对不允许大于配合比设计中给出的用水量。

(3)在混凝土中掺入矿渣、火山灰、硅藻土等粉末外加剂。一般会提高混凝土的收缩值,但由于一级粉煤灰的内比表面积较小,质量好,含有大量球形颗粒,所需水量较少,因此可以降低湿态混凝土的收缩值。

(4)掺加减水剂,特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术,不会增加干缩值,但对于某些减水剂,特别是当减水剂具有引气作用时,会增加混凝土的干缩。因此,应选择干燥收缩率小的添加剂。

(5)混凝土结构浇筑面受到人们风吹日晒,表面干燥过快,受到企业内部控制混凝土的约束,在表面可以产生拉应力而开裂。如果在混凝土终凝之前需要进行研究早期保温、保湿养护,对减少环境干燥收缩有一定影响作用。

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