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水泥施工后为何会出现裂缝及如何预防
发布日期:2019-2-27 浏览次数: 31次
水泥混凝土成型后,在早期抗拉强度尚未充分形成以前,由于湿胀干缩、化学减缩、热胀冷缩等原因产生了收缩,受约束的水泥混凝土往往会产生裂缝。要想消除裂缝,必须从减少水泥混凝土干缩着手。
水泥混凝土干缩受多种因素影响,主要有:混凝土单位用水量、石子及砂的成分及初期湿养护的持续时间。其他如石子粒径、拌和物配合比、拌和物的含浆量等因素对干缩也有影响,而拌和物的总需水量则是影响干缩的主要因素。水泥的品种和细度对混凝土的干缩也有一定影响,用火山灰作混合材的水泥所表现的干缩性能随火山灰的种类不同而不同,有的火山灰增加干缩,有的火山灰减少干缩,使水泥需水量增加的火山灰通常是增加干缩。粉煤灰一般能减少干缩。水泥细度细,通常干缩大。想要减少干缩,避免水泥混凝土出现裂缝,可采用以下几个措施:
(1)减少单位用水量:在混凝土中,水泥与水通过水化反应而生成凝胶,凝胶吸水则膨胀,干燥则收缩。干燥收缩大部分是由水泥凝胶的收缩而引起的。因而单位用水量对混凝土的干燥收缩有影响,单位用水量愈少,干燥收缩愈小。采用减水剂,减少单位用水量可显著改善混凝土的干缩,避免出现裂缝。
(2)石子含量和种类:混凝土中产生收缩的主要组分是水泥石,减少水泥石的相对含量即可减少收缩。石子对水泥石的收缩能够起到限制作用,它的数量和质量,对混凝土收缩影响很大。减少水泥用量,增加石子数量,选择品质好的石子可显著改善混凝土的干缩。不同石子对混凝土的收缩有不同影响,其收缩率大小顺序如下:砂岩>砾石>玄武岩>石灰岩>花岗岩>石英岩。
(3)避免使用过细的砂和含泥多的砂:水泥混凝土中使用砂子过细或者含泥量过多,必然会增加水泥的用量,使水泥混凝土干缩显著增大。特别是有的用户采用石灰石破碎后筛选下来的细颗粒代替砂子使用,含泥量特别多,而且颗粒形状不好,带有尖角,影响水泥混凝土的流动性,为了能使水泥混凝土顺利浇筑,必然增加水的用量,从而使得水灰比过大,水泥混凝土干缩显著增加,造成水泥混凝土开裂。
(4)延长潮湿养护期:混凝土在水中养护,不但不收缩,而且还会膨胀100~200×10-6左右,因此,延长潮湿养护期可以推迟收缩的开始,待水泥混凝土产生一定强度后再停止潮湿养护,就可以有效抵御干缩应力,防止出现裂缝。
(5)及时切割:通常混凝土预制板或道路施工是采用长条形整体浇筑成型后再切割成所需的长度的方法。由于长度增加,总收缩量变大,又没有自由收缩的空间,因此容易在预制板或道路中间出现裂缝。为了防止这种裂缝,应在潮湿养护到产生一定强度后,及时地进行切割,使每块预制板或路面都有自由收缩的空间,可有效防止预制板或道路出现裂缝。
(6)采用蒸汽养护:普通蒸汽养护可以减少混凝土的收缩,120d的收缩值比标准养护混凝土的收缩约降低20%左右。蒸压养护对减少混凝土收缩更为显著,约可减少50%以上。
(7)水泥品种和细度:水泥品种和细度会在一定程度上影响水泥混凝土的干缩大小。水泥中通常都掺有混合材,凡是能使水泥需水量增加的混合材,通常会增加水泥混凝土的干缩,如火山灰等混合材。水泥磨得过细,比表面积太大,通常干缩也较大,水泥混凝土出现开裂的可能性也大,应采取相应的措施。
(8)混凝土外加剂的影响:在水泥混凝土搅拌时,通常要加入各种减水剂等外加剂。许多外加剂均可使水泥混凝土液相的表面张力增加,从而增加混凝土的干缩。但也有少量外加剂能使液相张力下降,减少干缩。
(9)避免太阳爆晒:水泥温度太高,或者水泥水化热太大,使混凝土成型时温度太高产生膨胀,冷却后产生收缩容易引起混凝土开裂。特别是在夏天中午,砂、石子温度很高,施工后水泥水化又快,水泥混凝土温度很高,到了傍晚或晚上温度下降,引起热胀冷缩,造成开裂。因此,夏天应避免砂、石在太阳下爆晒;水泥施工后也应马上覆盖,避免太阳直接爆晒。
(10)二次振捣:混凝土拌和好后,停放30~60分钟进行预缩后,才进行振捣实,或混凝土浇筑振捣密实后30~60分钟,再进行第二次振捣,使混凝土重具塑性为准,这样可消除水泥水化过程中产生的大部分收缩量,防止收缩裂缝的产生。
(11)薄膜密封:混凝土振捣抹平后,即用密封性能好的薄膜材料(如塑料薄膜等)密封,既可不让水泥浆体水分继续蒸发,又可减少水泥石内部与外部的温差,需要注意的是,薄膜材料的周边须用能密封的重物(如砂等)压实,若薄膜材料存在接头,则接头处须有不小于5厘米的重叠量,且在覆盖后的14天内须确保薄膜的内表面附着有饱和水珠。若要求保湿效果更好时,可在混凝土二次振捣抹平后,先覆盖上保湿材料(如湿的锯末、麻布或稻草等),再覆盖薄膜材料。如想进一步防止混凝土因内外温差应力引起的裂缝,可在保湿薄膜的上面再覆盖上干燥的保温材料(如土或稻草或泡沫塑料等),保温材料必须保持干燥,若遇雨天时,保温材料上面须盖上防水薄膜。
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