水泥混凝土早期裂缝防治方法的探讨

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1、水泥混凝土早期裂缝防治方法的探讨彭金华（四处泗宿十三标）摘要：早期裂缝是水泥混凝土构件最常见的病害之一，如何防治早期裂缝成为建筑界使用水泥混凝土时的一大重要难题。本文系统阐述了早期裂缝的成因及类型，并结合裂缝类型详细介绍了材料选择、成型养护等几种有针对性的防治方法，最后对这些防治方法的使用细节进行了说明，为今后建筑工作者在防治早期裂缝方面提供了参考。关键词：水泥混凝土；早期裂缝；开裂率；胶结料；抗压强度前言水泥混凝土是土木工程领域中一种重要的建筑材料，尤其是在高速公路建筑界，它起着无可代替的主导作

2、用。随着国民经济的迅速发展，国家加大对基础设施的建设；因此对水泥混凝土的生产使用也逐年在成倍的增长，据统计每年都有数千万立方的新增混凝土被生产使用。鉴于水泥混凝土所处的地位，其使用性能和力学性能因此也倍受关注。即便如此，但由于组成水泥混凝土的水泥、集料等材料具有特殊的物理性质和化学性质，使得水泥混凝土在早期硬化成形过程中极易出现裂缝，而使混凝土的强度大幅度降低，使生成的建筑结构无法达到设计要求。裂缝的出现将会破坏混凝土内部的结构，改变混凝土内部应力传递过程，使得混凝土裂缝部位出现大量的应力集中现象

3、，从而大幅度的降低混凝土的强度。经过对出现裂缝混凝土与正常混凝土进行强度的比较分析，得出如图1所示的实验结果；从图可以看出裂缝混凝土的抗压、抗拉和抗折强度明显低于正常混凝土，尤其是抗拉强度其降低值超过了正常状态的一半。其强度如此大的差异将严重影响混凝土构件的使用性能，从而使建筑物的稳定性和使用寿命大大的降低，更有甚者可能使建筑物倒塌，使人们的生命财产安全受到极大的威胁。因此，了解混凝土裂缝产生的原因及类型，掌握防治混凝土裂缝产生的方法，是土木工作者的当务之急。图1两种混凝土试件的强度比较示意图1混

4、凝土早期裂缝类型水泥混凝土的变形是裂缝产生的先决条件，混凝土裂缝的出现往往是由混凝土变形衍生而来的。而混凝土的变形主要分两类：非荷载型变形和荷载型变形，因此可以把早期裂缝分为非荷载型裂缝和荷载型裂缝两类。非荷载型裂缝主要是由混凝土内部及环境因素引起的各种物理化学变化产生的裂缝；荷载型裂缝是混凝土构件早期强度形成过程中因外力作用，根据其自身特定的结构关系而产生的裂缝。1.1非荷载型裂缝非荷载型裂缝包括以下三种变形裂缝：（1）塑性收缩裂缝混凝土拌和物成型后，固体颗粒下沉，表面产生沁水而使混凝土体积减小

5、，称为塑性收缩。塑性收缩的可能收缩值约为1％，在混凝土构件中，由于收缩应力超过了混凝土的极限应力，在没有约束情况下便会产生收缩裂缝。（2）温度裂缝体积厚大的混凝土由于内外温度梯度较大，内外热胀冷缩不一致，易产生温度裂缝，有的混凝土虽然体积并不厚大，但其内外温差过大也会产生裂缝。混凝土成型后，水泥产生的水化热使内部温度升高，由于混凝土导热系数较低，使其内外产生了温度梯度，内部混凝土在成型后20h～40h温度达到最大值，然后开始慢慢降温。当内部升温过快，或外部降温过快时便会因内外胀缩不一致而开裂。（3

6、）干缩变形裂缝混凝土的干燥收缩与水泥品种、水泥用量和用水量有关。采用矿渣水泥比采用普通水泥的收缩量大，采用高强度水泥，由于水泥颗粒较细，混凝土收缩也较大；水泥用量多或水灰比大者，收缩量也较大。随着收缩量的增大裂缝也随即产生，这种裂缝往往出现于混凝土早期养护不当的情况下。1.1荷载型裂缝荷载型裂缝包括：短期荷载作用下的裂缝；长期荷载作用下的裂缝。由于本文研究的内容为混凝土早期裂缝，因此只考虑短期荷载作用下的裂缝。在混凝土构件硬化成型过程中，由于外界荷载（压应力、拉应力和弯曲应力）的作用，再加上构件自

7、身的垂直重力的作用，而在构件的截面变化处或在相邻的两种结构之间易产生应力集中，并在交界处出现大量细微裂纹，则称之为荷载型裂缝。影响混凝土荷载型裂缝出现状况的因素有：荷载大小及持续时间、材料组成（如水泥用量及水灰比等）、混凝土受荷龄期、环境条件（温度和湿度）等许多因素。水灰比相同的混凝土，其水泥用量愈多开裂率愈高。混凝土所用集料弹性模量较大时开裂率较低。2早期裂缝防治方法水泥混凝土早期裂缝需依据上述裂缝成因及类型，进行有针对性的防治。首先应从水泥混凝土的组成成分入手，水泥混凝土是由水泥、集料、外加剂

8、等按一定的比例混合拌制而成；它们以其特定的材料性质影响和约束着混凝土早期裂缝的形成及发展，因此为了防治混凝土早期裂缝，需确定最佳的集料级配、水泥品种及用量和选择有效的添加剂和外加剂。其次应从混凝土成型后养护条件和养护方法入手，确定一套行之有效的养护方案。2.1精选集料颗粒和优化集料级配混凝土中集料占总体积的3/4,集料的性能如最大粒径、颗粒形状、级配组成等均会对混凝土的强度、体积稳定性以及耐久性等性能产生重要的影响。在防治早期裂缝方面，尤其在防治荷载型裂缝上，集料的贡献十分显著。对