冬期施工混凝土裂縫的產(chǎn)生及控制

朱玉紅

（黑龍江，哈爾濱，150000）

冬期施工混凝土裂縫的產(chǎn)生及控制

朱玉紅

（黑龍江，哈爾濱，150000）

我省地處寒冷地區(qū)，并且冬期較長，進(jìn)入冬季以后一些工程仍需繼續(xù)施工，難免涉及混凝土冬期施工，一些構(gòu)件由于施工人員對冬期施工知識掌握不足，所以當(dāng)構(gòu)件拆模后，往往表面出現(xiàn)大大小小不同的裂縫，為預(yù)防這種裂縫的出現(xiàn)，現(xiàn)分析如下：

一、混凝土冬施裂縫出現(xiàn)三個時期

1、初期階段裂縫：此時是混凝土澆筑成型后的升溫期，由于水泥的水化熱的作用，成型后的 2-3d，構(gòu)件內(nèi)的溫度升高，形成內(nèi)熱外冷，表面限制內(nèi)部的熱脹約束力，若此拉力超過混凝土的實(shí)際抗拉強(qiáng)度時即出現(xiàn)裂縫。在較大面積的混凝土施工時，多采用控制結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差的方法來控制這種裂縫的出現(xiàn)，一般溫差控制在25℃為宜。

2、中期階段裂縫：此時是水泥水化熱降溫期，當(dāng)溫度升到頂后再逐漸下降。由于降溫構(gòu)件內(nèi)部收縮率較大，外部又給較大的約束力，當(dāng)超過混凝土此時的抗拉強(qiáng)度時，構(gòu)件即產(chǎn)生裂縫。

3、后期階段裂縫：此時水泥水化熱大部分已經(jīng)完成，因此構(gòu)件內(nèi)的熱脹降溫已趨平衡，所以只受環(huán)境氣溫變化產(chǎn)生微小的變化，例如：有些部位受熱源烘烤，露天部分寒風(fēng)襲擊，引起裂縫，縫寬多數(shù)不大于0.2mm。

上述三個時期裂縫出現(xiàn)、發(fā)展都受溫度的變化面影響，施工后突然遭受寒流的襲擊，會引起構(gòu)件表面裂縫的增加。

二、早期受凍形成的危害

新成型的結(jié)構(gòu)體最容易受凍害的部位是塊體的四周表面、各小塊體的棱角、新舊混凝土接槎處、施工時停歇處及施工時接槎處，受凍部位的強(qiáng)度增長顯著下降，達(dá)到齡期的抗壓強(qiáng)度約降低30%～45%；60d的抗壓強(qiáng)度約降低50%～60%。受凍后的混凝土在很小的水壓下便會出現(xiàn)滲漏，結(jié)構(gòu)的防水能力大大降低。受凍后的混凝土的抗拉強(qiáng)度受影響更大，降低幅度在 70%-80%，早期受凍的混凝土，即使在后期增加養(yǎng)護(hù)期，強(qiáng)度也不會有所提高。當(dāng)施工采取分層間歇澆筑時，較大面積的新舊接槎部位的強(qiáng)度和不透水性將遭受到嚴(yán)重的損壞。結(jié)構(gòu)面層遭受凍害則出現(xiàn)：表面酥松、剝落、露筋、預(yù)埋件松動等現(xiàn)象。

三、冬期施工

按照規(guī)范對冬施的具體規(guī)定和北方各地的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，在施工期內(nèi)連續(xù)5d平均氣溫在 5℃以下，即應(yīng)按冬期施工對待。這樣的規(guī)定主要是由拌合水的冷脹熱縮特性決定的，當(dāng)剛拌合的混合料進(jìn)入負(fù)溫時，水凍成冰則體積增大，混凝土無強(qiáng)度，在脹推力作用下混凝土遭受破壞。為了能在負(fù)溫下達(dá)到相同的施工效果，人們進(jìn)行了長期的多方面探索，在失敗中找出有效的方法措施，保證施工的成品能正常水化達(dá)到需要的強(qiáng)度。一方面能合硬化的混凝土在正溫中獲得臨界以上強(qiáng)度；另一方面在拌合料中摻入早強(qiáng)防凍劑使混凝土強(qiáng)度能在負(fù)溫下繼續(xù)增長。

四、裂縫產(chǎn)生的一般原因

1、保溫措施不當(dāng)：施工前準(zhǔn)備不當(dāng)，未按需要備好保溫材料，對突然降溫?zé)o預(yù)防措施，使?jié)仓蟮某善烦善涫窍駢Π灞〖?、梁柱等結(jié)構(gòu)的表面及棱角的邊緣受到冷凍。

2、澆筑的方法欠周到：當(dāng)澆筑大體積混凝土?xí)r，未采取技術(shù)措施和熱工計算，就盲目采用分層大間歇的工藝方法澆筑，這樣在施工縫處必然會使溫度降至0℃以下而成為一條冷縫，使新舊接槎處成為一道薄弱層，其強(qiáng)度很低而透水性較好，這在整體基礎(chǔ)中是不允許的。

3、拆模板過早或失去保溫措施：模板拆除在負(fù)溫下不宜過早，應(yīng)核算當(dāng)結(jié)構(gòu)達(dá)到臨界強(qiáng)度或5MPa以上時再拆除，拆除后及時保溫防護(hù)。

4、骨料選擇：當(dāng)砂、石料外表不干凈且成凍塊時，原材料的配料就不穩(wěn)定。

5、計量意識差：因?yàn)閿嚢钑r容易在拌合時另外加水，加大流動性和水灰比，導(dǎo)致澆筑后的表面出現(xiàn)浮水，骨料下沉而水漿上浮，尤其在水平筋下面聚集一層浮水，無漿包裹，必然導(dǎo)致表面疏松，氣孔和裂縫嚴(yán)重。

6、亂摻毛石：為節(jié)約水泥而任意摻加毛石，將會造成混凝土的脆性和空隙，級配不均強(qiáng)度降低，降低抗凍性能。

7、振搗不密實(shí)：振搗不密實(shí)會造成周圍及內(nèi)部不密實(shí)，整體性受嚴(yán)重影響，尤其對有抗?jié)B要求的混凝土，其后果是不堪設(shè)想的。

8、未提高一級強(qiáng)度：冬期施工為保證質(zhì)量，適當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度等級是有益的，摻加早強(qiáng)劑加快提高早期強(qiáng)度是必要的，但必須注意的是：任意增加水泥和早強(qiáng)劑都會不同程度的增加收縮量，增加裂縫的可能性大。

9、構(gòu)造的不合理：對冬施工程的配筋應(yīng)有考慮。從設(shè)計角度考慮，增加鋼筋表面積和配筋量對減少結(jié)構(gòu)裂縫十分有利。為此，在可能的情況下把大直徑大間距改為小直徑和加密間距更合理。

五、冬施混凝土的裂縫控制

1、控制結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差梯度：當(dāng)砼澆成后的2-3天，由于水化熱使溫度上升，形成外冷內(nèi)熱，出現(xiàn)自然約束力。如拉應(yīng)力大于自身強(qiáng)度時則出現(xiàn)裂縫為此，當(dāng)澆筑大體積混凝土?xí)r要采取保溫措施，嚴(yán)格控制內(nèi)外存在的溫差梯度不高于 25℃，許多大體積結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)成功的經(jīng)驗(yàn)證明了這種措施的成效。

2、安排澆筑工序合理：當(dāng)一次澆筑量較大時必須考慮施工程序。如采用薄層澆筑，密實(shí)度有保證，也會降低溫差，對強(qiáng)度也有利。為此如采用分層澆筑時每層厚度不超過400mm，裂縫會少；若分層大，間歇施工接槎要認(rèn)真處理。趕漿一次澆筑整體性好，無接槎，但下部振搗和內(nèi)部高溫需采取保證措施。

3、延長拆模時間：為保證質(zhì)量和外觀不損傷，冬施不應(yīng)考慮模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，時間越長會越有利?；炷猎?0天以后收縮量就很小了。在設(shè)備基礎(chǔ)的預(yù)留孔洞處，可利用預(yù)制件作為洞壁，使該部分在早期就具有較高強(qiáng)度，也可作為大體積的降溫孔以降低中間高溫，對控制表面裂縫有較好的效果。

4、保證原材料的質(zhì)量：無數(shù)實(shí)踐表明，原材料對保證質(zhì)量的作用是關(guān)鍵的，提前準(zhǔn)備好砂石骨料的規(guī)格、級配、標(biāo)號的抽檢不容忽視，這對改善和易性和減少開裂是重要的。

5、應(yīng)提高一級強(qiáng)度等級：選擇適當(dāng)?shù)耐饧觿?fù)合使用，既可使混凝土在低溫下水化，又可提前達(dá)到臨界強(qiáng)度。當(dāng)澆筑大型設(shè)備基礎(chǔ)時，要考慮安裝在較晚的時間進(jìn)行，可以利用后期強(qiáng)度，這樣在不降低水泥用量的情況下相反卻提高了強(qiáng)度，更減少了收縮，對抗裂性有利。

6、控制好用水量：通常情況下混凝土的收縮量與水灰比成正比，冬期施工必須將水灰比控制在0.5以下，坍落度小于20mm，選用高標(biāo)號水泥將減少收縮裂縫。

7、加密布置筋：在結(jié)構(gòu)上層加密布筋骨對減少開裂的數(shù)量、長度和深度效果最明顯。作為設(shè)計部門應(yīng)為施工和結(jié)構(gòu)考慮，將大直徑筋改為小直徑密布，同時在結(jié)構(gòu)的截面變化處及其較薄弱斷面適當(dāng)增加構(gòu)造網(wǎng)片來減少開裂。

8、加強(qiáng)保溫：冬施的保溫重要性人們共知，其方法措施較多，以表面覆蓋為例，用效果放熱系數(shù)β來評定。放熱系數(shù)越小其保溫效果越好，據(jù)一些資料介紹，在風(fēng)速、溫度等條件基本相同時，采用草袋β=2.5、油布β=3.6、帆布β=5.3、裸露表面β=10.3。從這幾種過去常用的材料看出，價廉的草袋不失為保溫的優(yōu)質(zhì)材料。

由于地域、氣候條件的不同，采取保溫的方法也不盡相同，如北方用草袋及礦物棉保溫而較暖地區(qū)采用壓砂和積水保溫，因地而異，均為傳統(tǒng)的好方法。

TU687

1674-3954（2011）03-0026-01

朱玉紅，性別：女， ，出生年月：1981.10。2001年7月參加工作。 原為黑龍江農(nóng)墾建工有限公司職工，現(xiàn)檔案存于黑龍江省農(nóng)墾哈爾濱就業(yè)服務(wù)中心。