山東路美交通和您聊聊夏季混凝土施工表麵早期裂(liè)縫分析與防治
發(fā)布時(shí)間: 2024-05-17
在混(hún)凝土施工過程中,剛澆注(zhù)完成的混凝土上表(biǎo)麵不能(néng)被模板等物(wù)覆蓋(gài)而裸露在大氣中,由於種種原因,其表麵往往在開(kāi)始養護之前就產生裂縫(féng)。
特別是夏季(jì)施工,具有較大水平表麵的(de)混凝土,裂縫產生更為(wéi)突出,如夏季施工的水泥混凝土路麵、水泥混凝土橋(qiáo)麵和橋麵鋪(pù)裝等,均出現了(le)不同程度的養生前裂縫。針對這一現象,本文根據這類混凝土(tǔ)夏季施工的特點,提出了一些簡便易行的夏季施工(gōng)早期裂縫防治(zhì)措施。
一、大水平表麵混凝土夏季施工(gōng)主要特點
1.1氣候炎熱、氣溫高
1.2混凝土的組成材料溫(wēn)度高
由於氣溫高、陽光照射,用(yòng)於組成混凝土混(hún)合物的砂、石材料溫度較高;
新出廠水泥(ní),往往溫度高,由於氣候炎熱,水泥中的熱量不易(yì)散發,加上太陽照射等因素的影響,使得水泥的溫度(dù)較高,某些水泥的溫度可高達(dá)70℃。
1.3混(hún)凝土基礎或模板等(děng)支承(chéng)物(wù)的溫度高
1.4裸露麵大,受(shòu)環境影(yǐng)響大
1.5氣候多變(biàn)
二、混凝土表麵(miàn)產生裂縫的主(zhǔ)要原因
2.1表麵水分蒸發率大,造成新澆混凝土表麵失水,形成塑性(xìng)並(bìng)收縮裂縫
混凝土表麵失水而塑(sù)性收(shōu)縮是裂縫產生的主要原(yuán)因。當混凝土表麵蒸發率於1kg/m2/h時,其表麵就容易產生塑性(xìng)收縮裂縫。
氣溫、混凝土混合料的溫度(dù)、空氣的相對(duì)濕度以及風速是影響混凝土表麵水(shuǐ)分蒸發的主要心素。
混凝土自身的溫度越高,空氣相對濕度越小,風速越大,混凝土表麵水分蒸發率越大,夏(xià)季(jì)由於氣溫較高,使得混凝土中(zhōng)的水泥(ní)水化熱在(zài)較短時間內(nèi)產生,促進了早期混凝土溫度的提升。
有關(guān)資料表明,當氣溫為14~C時(shí),混凝土拌和後的(de)第1個24h產生全部水(shuǐ)化熱的43%;當氣溫為30℃時,混凝土拌(bàn)和後的第(dì)1個24h產生全部水化熱的62.5%。
而粗、細集料和水泥自身的高溫一方麵使早期混凝土(tǔ)溫(wēn)度提高,另一方麵(miàn),使得水泥水化熱更為集中,而(ér)環境(jìng)的(de)高溫使混凝土中的熱量不易(yì)散發,因而混凝(níng)土的整體溫度較其它季節施工的混凝土溫度高出很多。
高溫度的混凝土在夏季幹燥風(fēng)的影響下,加大了表麵的水分蒸發率,使得表麵迅速失水而產生(shēng)嚴重的塑性收縮,而其內(nèi)部的高溫促進了水泥水化及混凝土硬化的快速進行(háng)。
在表麵嚴重塑性收縮和內部約束的共同作用下,造成了(le)混凝土(tǔ)表麵(miàn)塑性收縮裂縫的產生。
水分蒸發不僅造成表麵(miàn)裂縫.而且由於失水,使得混凝(níng)土表麵水泥水化水不足,影(yǐng)響表麵混凝土硬化和強度增長。
2.2混凝土(tǔ)斷麵溫度差異使表麵(miàn)產生熱(rè)裂縫
混凝土在夏季施工(gōng)中,由於基礎(chǔ)或模板受到太(tài)陽的暴曬等作用,溫度高於環境氣溫。其高度使得與其相(xiàng)鄰部位混凝土中的水泥水化速度(dù)及水化熱(rè)產生的速度大於表麵,造成表麵與內部混凝土的溫差加大(dà),當表麵溫度與內部溫(wēn)度的差異超過15℃時,就容易產生表(biǎo)麵熱裂縫。
基礎或模板(bǎn)受到高溫混凝土的影響,也容易產生膨脹變形,而大表麵混凝土一般厚度較小,下(xià)部膨脹變(biàn)形對表麵混凝土收縮產生(shēng)反向約束,使(shǐ)其拉應力句加大,對表麵裂縫的產生造成不利的影響。
2.3高溫對混凝土微觀結(jié)構產生不利的影響
一般認為,當(dāng)混凝土溫度在(zài)50℃之下時,基微觀結構變化(huà)可以忽略不計.
當混凝土(tǔ)溫度在(zài)70℃以上時,其微觀結構的變化認為是不利的,大體積混凝土的高溫影響往(wǎng)往被忽略.
在夏季施工的一(yī)般混凝土構造物,由於氣溫、材料溫(wēn)度、模板或基礎(chǔ)溫度以及水泥水(shuǐ)化熱集中釋放的影響,造成(chéng)的溫升往往會使(shǐ)其溫(wēn)度超過不利的最高溫度,由於早期齡混凝土(tǔ)抗變形能力(lì)小,混凝土微觀結構的(de)變化(huà)不僅影響混凝(níng)土的整體強度,而且容(róng)易在表麵形成(chéng)熱裂縫。
2.4氣(qì)候多變使混凝土表麵容易受到冷(lěng)擊
由於夏季施工氣候多(duō)變,如(rú)突然降雨等,會(huì)使氣溫突然下降,混凝(níng)土表麵溫度的突然下降會(huì)使(shǐ)表麵產生溫度收(shōu)縮而生產(chǎn)表麵溫縮裂縫。
2.5施工(gōng)中水泥用量和水灰比加大增加了混凝土塑性收縮變形
夏季施工在拌和(hé)、運(yùn)輸等過程中由於蒸發等因(yīn)素(sù)的(de)影響,容易(yì)造成混凝土混合料失水而使其和易性(xìng)降低。
因此,在施(shī)工中容易加大水泥用(yòng)量和水灰比來提高混凝土的和易性,而水泥(ní)用量和水(shuǐ)灰比的加大(dà)更容易造成收縮,當收縮受到約束時,就容易形成裂縫。
2.6在(zài)高溫下施(shī)工硬(yìng)化的混(hún)凝土,形成固體的溫度確定了(le)混(hún)凝土的基長,當整體冷卻時,就從(cóng)這個長度和溫(wēn)度開始收縮(suō),極易產生整體溫(wēn)度(dù)收縮裂縫,如(rú)產生路麵斷板(bǎn)等。
三、防治措(cuò)施
3.1選擇適宜的(de)養護方法,盡早開始養護
盡早開始養護並保持混凝土表麵濕潤,可以防止蒸發,減少收縮,保障混凝土表麵水化順利進行。
對采用各種養護的新澆混凝土,爭取在混凝土表麵整形完成後和(hé)表麵水膜消失前即開始養生,但養生時一般不能汙染或損傷混凝土已成型表麵,因此(cǐ)必須選擇適宜的養(yǎng)護(hù)方法及最佳的養護開始時間。
3.2增(zēng)大(dà)空氣相對濕度
增大空氣相對濕度可以有效降低混凝土表(biǎo)麵水分蒸發率,在新澆混凝土上風(fēng)向或周圍采用噴水霧的辦法來增加空氣的(de)相對濕度,是一種簡便易行、費用低廉的有效措(cuò)施。
簡易的噴霧的辦法可以用帶針孔的塑料軟管架設在新澆混凝土(tǔ)工(gōng)地(dì)四周或(huò)上風向,通過注入一定水壓(yā)的水使其形成針孔(kǒng)噴霧。
3.3降低混凝(níng)土溫度
降低混凝(níng)土溫度可以有效(xiào)減少(shǎo)混凝土表麵水分蒸發而造成(chéng)的塑性收縮,防止熱裂縫的產生(shēng),同時可以降低硬化混凝土的溫度,減少混凝土由於溫度收縮(suō)而產(chǎn)生收縮裂縫的可能性。降溫可采用以下辦法(fǎ):
a.用搭棚遮蓋等措(cuò)施使新澆混凝土免受陽光直接照射,降低混凝土表麵的環境溫度;
b,對混凝土的(de)各種組成材料進(jìn)行(háng)降溫,控製混凝土(tǔ)新拌(bàn)合物的溫度在32℃以下;
3.4夜間或早晨施工
夜間和早晨氣溫較低(dī),基礎或模(mó)板的溫度也較(jiào)低,因此,可以(yǐ)有(yǒu)效(xiào)降低混凝土溫度和混(hún)凝土表麵水分蒸發率。