浅析冬季混凝土施工裂缝控制

浅析冬季混凝土施工裂缝控制

摘要：如何控制冬季施工的混凝土裂缝，本文根据冬季混凝土裂缝形成的不同时期，针对性的提出裂缝控制措施。混凝土施工时日平均温度在5C以下，或最低温度在-3C以下都被称为低温混凝土施工即“混凝土冬季施工”。根据混凝土的抗冻理论，当混凝土的早期强度低于5MPa（临界强度）时受冻，将恶化混凝土的物理-力学性能和建筑-技术性能，产生裂缝。1. 冬季混凝土裂缝按形成时期分类混凝土的裂缝按形成过程的时间可分为以下三类：1.1初期裂缝初期是指浇筑后的升温期。在此期间，由于水化热使得混凝土浇筑后2至3天温度急剧上升，内热外冷引起“自约束应力”，超过混凝土抗拉强度即引起初期裂缝。可采用控制温差20C办法来控制初期裂缝。1.2中期裂缝中期是指水化热降温期。当水化热升温到达峰值之后逐渐下降，水化热散尽使结构物的温度接近于周围气温。此期间结构物冷缩（另外还增加干缩）引起“外约束应力”，超过混凝土抗拉强度便引起中期裂缝。1.3后期裂缝后期是指“准稳定期”。当混凝土接近周围气温之后即保持相对稳定，随季节温度和日温度而变化。有的工程由于受到生产上的散热作用，有的暴露在外面的混凝土受冻引起裂缝，在此期间还有干缩作用。这些称作后期裂缝。根据以往大体积混凝土基础施工经验，混凝土的表面裂缝占90%；裂缝宽度小于0.5mm的占94%，一般都在0.1至0.2 mm，裂缝大部分呈垂直方向，少数裂缝呈水平方向。水平裂缝大部分在施工缝部位。裂缝的长度一般不超过3～5m。有些断面单薄窄长的结构出现了贯穿性的裂缝。上述裂缝的出现、扩展、增加都随温度的变化而变化。寒冷季节中经常出现的寒潮袭击是引起大量表面性裂缝的主要原因。2. 控制冬季裂缝的施工技术措施2.1通过保温，严格控制内外温差，允许最大温差为20C。2.2合理安排浇筑顺序以减少温差，薄层连续浇筑是个比较好的办法。如分层大间歇（15～60天）浇筑，则裂缝显著增加。2.3改善混凝土的性能，提高均匀性。控制砂、石骨料的规格，含泥量，强度等级。力争避免塌落度波动太大的情况出现。考虑到基础的荷载需要经过数月至一年才有可能全部施加，所以应当利用后期强度减低水泥用量，降低水化热，减少收缩，这些是有利于控制裂缝的。有些国家，如日本和美国都是提倡利用90天强度，这样不仅有利于控制裂缝，还有显著的经济效益，但对负荷较早的薄壁受弯构件，则不应利用其后期强度。2.4混凝土的水灰比对混凝土的抗冻性能有决定性的影响。随着水灰比的增加，抗冻性，抗拉强度和极限拉伸都会降低，适宜的水灰比为0.6～0.65，越小越好。2.5可以应用预制板作为混凝土基础的一部分，使其在早期就具有强度很高的表面层，使混凝土在表面区，在最陡峻的温度梯度区具有较高的抗裂度。当无条件采用预制板时，在大体积，厚壁结构中加强面层构造钢筋对控制表面裂缝也是有效的。2.6在变截面处及薄弱环节（配筋弱的地方）应适当增加一些构造钢筋网片，以提高抗裂性能。2.7拆模时间相对于抗裂性能至关重要，一般为14至30天，最好不低于30天，拆模后应立即保温或回填。2.8冬季施工要特别重视保温养护，保温养护可以减小界面温差及提高抗拉能力。保温层的效果和质量由“放热系数”来评定。根据材料的放热系数草袋最佳，油布次之，帆布较差。草袋、草帘之类材料易得，价格低廉，可大量采用。2.9砂层保温。混凝土工程的侧表面保温较容易，而相对于上表面的保温和养护则不易。因为经常有工人操作、支模、放线，上面有层状材料易损坏。此时上面覆以20～30cm 砂层最好。在非严寒地区早期采用湿砂，后期采用干砂，既可保湿又