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        夏季混凝土施工表面早期裂縫的分析與預防
        來源:m.webmystershoppers.com 發布時間:2023年04月18日
          在夏季混凝土施工過程中,水平面較大的混凝土裂縫較為突出,如水泥混凝土路面、水泥混凝土橋面、夏季施工的橋面鋪裝,都不同程度地在養護前出現裂縫。針對這一現象,根據這類混凝土夏季施工的特點,提出了一些簡單易行的夏季施工早期裂縫預防措施。
          1夏季大型水平面混凝土施工的主要特點
          1.1氣候炎熱,氣溫高
          1.2混凝土材料的成分溫度高。
          由于高溫和日照,用于形成混凝土混合料的砂石料溫度高;
          新水泥的溫度通常很高。由于氣候炎熱,水泥中的熱量不易散發,加上太陽照射等因素的影響,使得水泥的溫度更高,部分水泥的溫度可達70℃。
          1.3混凝土基礎或模板等支撐溫度高。
          1.4暴露面大,受環境影響大。
          1.5氣候變化
          2.混凝土表面裂縫的主要原因
          2.1表面水分蒸發率高,導致新拌混凝土表面失水,形成塑性,收縮裂縫。
          混凝土表面因失水而產生的塑性收縮是產生裂縫的主要原因。當混凝土表面蒸發速率為1kg/m2/h時,其表面容易產生塑性收縮裂縫。氣溫、混凝土拌合物溫度、空氣相對濕度和風速是影響混凝土表面水分蒸發的主要因素。
          混凝土本身溫度越高,空氣相對濕度越小,風速越大,混凝土表面水分蒸發速率越大。夏季由于氣溫較高,混凝土中水泥的水化熱在短時間內產生,促使混凝土早期溫度升高。
          相關數據表明,當溫度為14~C時,混凝土攪拌后的前24小時內產生了總水化熱的43%。當氣溫為30℃時,62.5%的水化熱產生于混凝土攪拌后的24h。
          粗細骨料和水泥本身的高溫一方面提高了混凝土早期溫度,另一方面使水泥的水化熱更加集中,環境的高溫使混凝土中的熱量難以散發,所以混凝土的整體溫度比其他季節施工的混凝土要高很多。
          高溫混凝土在夏季干燥風的作用下,增加了表面水分的蒸發速率,使表面迅速失水,產生嚴重的塑性收縮,而其內部的高溫則促進了水泥的快速水化和混凝土的硬化。
          在表面嚴重塑性收縮和內部約束的共同作用下,混凝土表面產生塑性收縮裂縫。
          水分蒸發不僅造成表面裂縫,還會因失水造成混凝土表面水泥水化不充分,影響表面混凝土的硬化和強度增長。
          2.2混凝土截面溫差造成表面溫度裂縫。
          夏季施工混凝土時,由于基礎或模板暴露在陽光下,溫度高于環境溫度。其高度使得與其相鄰的混凝土中水泥的水化速度和水化熱比表面快,增加了表面與內部混凝土的溫差。當表面溫度與內部溫度之差超過15℃時,容易產生表面熱裂紋。
          在高溫混凝土的影響下,基礎或模板也容易產生膨脹變形,而大面積的表面混凝土厚度一般較小,下部的膨脹變形對表面混凝土的收縮有反向約束,增加了其拉應力句,不利于表面裂縫的產生。
          2.3高溫對混凝土的微觀結構有不利影響。
          一般來說,當混凝土溫度低于50℃時,微觀結構的變化可以忽略不計。

          當混凝土溫度高于70℃時,其微觀結構的變化被認為是不利的,而大體積混凝土的高溫影響往往被忽略。

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          由于氣溫、材料溫度、模板或基礎溫度以及水泥水化熱集中釋放的影響,夏季施工的普通混凝土結構的溫度往往超過不利的Z高溫度。由于早齡期混凝土變形抗力小,混凝土微觀結構的變化不僅影響混凝土的整體強度,而且容易在表面形成熱裂縫。
          2.4多變的氣候使混凝土表面易受冷沖擊。
          由于夏季施工氣候多變,如突然降雨,氣溫會驟降,混凝土表面溫度驟降會引起表面溫度收縮,產生表面溫度收縮裂縫。
          2.5施工中水泥用量和水灰比的增加,增加了混凝土的塑性收縮和變形。
          夏季在攪拌和運輸過程中,由于蒸發等因素的影響,容易造成混凝土拌合物失水,降低其和易性。
          因此,施工中容易增加水泥用量和水灰比來改善混凝土的和易性,而水泥用量和水灰比的增加更容易引起收縮,當收縮受到約束時,容易形成裂縫。
          2.6當硬化混凝土在高溫下施工時,固體溫度決定了混凝土的基礎長度。當整個混凝土冷卻后,從這個長度和溫度開始收縮,很容易因整體溫度收縮而產生裂縫,如路面斷板。
          3預防和控制措施
          3.1選擇合適的維護方法,盡早開始維護。
          早期養護,保持混凝土表面濕潤,可以防止蒸發,減少收縮,保證混凝土表面順利水化。
          對于采用各種養護方式的新澆混凝土,須在混凝土表面成型完成后,表面水膜消失前開始養護。但養護過程中不能污染或損傷混凝土已成型的表面,因此需要選擇合適的養護方法和Z佳的養護開始時間。
          3.2增加空氣的相對濕度
          提高空氣的相對濕度可以有效降低混凝土表面水分的蒸發速率。在新澆混凝土的上風方向或其周圍噴灑水霧來增加空氣的相對濕度,是一種簡單有效、成本低廉的措施。
          可采用簡單的噴射方法,在新澆混凝土地點周圍或上風處豎立一根帶針孔的塑料軟管,通過注入一定水壓的水,形成針孔噴霧。
          3.3降低混凝土的溫度
          降低混凝土溫度可以有效減少混凝土表面水分蒸發引起的塑性收縮,防止熱裂縫的產生。同時可以降低硬化混凝土的溫度,減少混凝土溫度收縮產生收縮裂縫的可能性。冷卻可采用以下方法:
          A.利用腳手架等措施覆蓋新澆混凝土,避免陽光直射,降低混凝土表面的環境溫度;
          b、冷卻混凝土的各種成分,控制新拌混凝土的溫度在32℃以下。
          3.4夜間或上午施工
          晚上和早上溫度低,基礎或模板溫度也低。因此,可以有效降低混凝土溫度和混凝土表面的水分蒸發率。
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