浅析商品混凝土开裂原因及防治方法.DOC

浅析商品混凝土开裂原因及防治方法 【摘要】：商品混凝土以其供应速度快、搅拌量大、劳力省、消耗低、等诸多优点，已成为城市建筑业不可缺少的重要组成部分，越来越受到施工单位欢迎。然而，商品混凝土裂缝的频频出现，也让人非常头疼。严格地讲，无裂缝的结构几乎没有，关键是如何控制有害裂缝的出现。找出原因，拿出对策，落实措施，消灭裂缝是我们每一位施工技术人员的责任。 【关键词】：商品混凝土、开裂、防治 1 　混凝土的收缩及其影响因素 　　混凝土的收缩主要有塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩。 1.1 　塑性收缩 　　塑性收缩是新拌混凝土失水引起的收缩。它的失水是由表面脱水而引起。新拌混凝土颗粒之间的空间完全充满水，当高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度等因素作用时，水从浆体向表面移动，从表面脱水，这时，产生毛细管负压力，随着失水增加，毛细管负压逐渐增大，产生收缩力，使浆体产生收缩。当收缩力大于基体的抗拉强度时，就会使表面产生开裂。据试验，混凝土早期塑性收缩最大速率发生在浇筑后1～4 小时，此后收缩平缓。因此在收缩速度较大的时期特别要采取保护措施以避免混凝土开裂。 　　影响混凝土塑性收缩的主要因素是风速、相对湿度、气温和混凝土本身的温度。高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度将使混凝土的失水加剧，从而增加塑性收缩。混凝土的收缩在夏季最为严重。据认为，若混凝土表面脱水速率超过0．5kg/ （m2?h） ，则失水速率将大于渗出水到达混凝土表面的速率，并造成毛细管负压，引起塑性收缩，如蒸发速率超过1．0kg/ （m2?h） ，需采取预防开裂的措施。 1.2 　化学减缩 　　化学减缩主要是无水熟料与水起化学反应，使固相体积逐渐增加而水泥—水体系的总体积逐渐减少的缘故。具体地说是由水化前后反应物和生成物的平均密度不同所引起。如果进一步分析，则可以认为是水泥与水起化学反应过程中，原来的自由水成为水化产物的一部分，使它的比容由原来的1cm3/g 变成约0．75cm3/ g 的缘故。也就是说，硅酸盐水泥的化学减缩量约为化学结合水的25 %。因此可以认为，化学结合水量大的水泥，其最终化学减缩量也大。硅酸盐水泥的各个组成矿物有不同的化学减缩量，C3A 的化学减缩量最大。C3A 的收缩率是C2S 的3 倍，几乎是C4AF 的5 倍。因此C3A 含量高的水泥易因早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂。为了防止混凝土开裂，应尽量使用C3A 含量低的水泥。 1.3 　干燥收缩 　　干燥收缩的主要原因是水分在混凝土硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。由于集料的干燥收缩很小，因此混凝土的干燥收缩主要是水泥石干燥收缩造成的。水泥石干燥收缩理论有：毛细管张力学说、表面吸附学说和夹层水学说等，不论哪种学说，都是水分蒸发引起的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、又表及里，逐渐发展的。由于混凝土蒸发、干燥非常缓慢，产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上，有时甚至一年半载，而且裂缝产生在表层很浅的位置，裂缝细微，有时呈平行线状或网状，常常不被人们注视。但是应当特别注意，由于碳化和钢筋锈蚀的作用，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。 1.4 　碳化收缩 碳化收缩是大气中的CO2 在存在水的条件下与水泥水化产物作用生成CaCO3 、硅胶、铝胶和游离水而引起的收缩。产生收缩的原因在于这些游离水的蒸发。碳化作用必定产生游离水，这些游离水蒸发时产生毛细管张力，从而引起浆体收缩。碳化作用的实质是碳酸对水泥石的腐蚀作用。而碳化收缩则是由于碳化作用所产生的游离水的蒸发引起。但浆体在充分干燥和水饱和的场合都不易产生碳化作用。因为在完全干燥的场合毛细管水已蒸发，CO2 无法在毛细管中形成碳酸，因此无法与水化产物直接作用，当然也就不会产生碳化收缩。而在水饱和的状态下，CO2 很难进入毛细孔内，也无法在毛细管内形成的碳酸。正因为如此，碳化作用和碳化收缩均发生在混凝土表面。对碳化收缩影响最大的是相对湿度。 2、混凝土裂缝产生的原因及防治方法 　 如上所述，收缩是混凝土的固有特性，而混凝土结构的开裂除由于地基不均匀沉降、过早拆模或超负荷使用等因素外，一般都是由于混凝土收缩引起的。随着商品混凝土的普遍使用，混凝土的坍落度普遍比现场搅拌的大。特别是泵送混凝土的大量采用，更加剧了混凝土的收缩，裂缝出现的可能性更大。然而也仅仅是可能性而已，绝非必然。 　　但在现实工程中，裂缝确实存在。究其根源不外乎材料、施工、设计等方面的因素。解决裂缝的问题也主要从这三方面着手。据有关报道，由施工因素造成的混凝土早期裂缝可能占80 %左右，因混凝土材料方面原因造成的裂缝可能占15 %左右，因设计不当造成的裂缝可能占5 %左右。下面本文就这