混凝土產(chǎn)生裂縫的原因眾多,導(dǎo)致混凝土裂縫的類型也很多。將裂縫按施工養(yǎng)護(hù)階段產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行分類,比較常見的有以下幾種。
(1)塑性收縮裂縫
混凝土澆筑后的一段時(shí)間內(nèi),混凝土拌合物處于塑性狀態(tài),此時(shí)受到溫度、風(fēng)等因素的影響造成表面水分散失,當(dāng)水分蒸發(fā)的速率大于混凝土泌水的速率時(shí),便會產(chǎn)生一定的塑性收縮應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象稱為塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫通常是沒有規(guī)則的走向,哪里混凝土抗拉強(qiáng)度低,就在那個(gè)部位形成裂縫。混凝土塑性收縮裂縫是由于混凝土拌合物澆筑后,表面水分蒸發(fā)造成混凝土失水形成的,因此這種裂縫可以在混凝土澆筑后處于塑性狀態(tài)的任何時(shí)間段形成。
混凝土用水量大,水泥用量大,砂率大,澆筑后空氣濕度低,水分蒸發(fā)過快,等因素都會起塑性收縮。為了減少塑性收縮,預(yù)防塑性收縮裂縫的發(fā)生,建議:
(1)盡量在混凝土澆筑后及時(shí)保濕養(yǎng)護(hù),防止減少表面失水;
(2)在混凝土初凝前后進(jìn)行二次振搗或二次抹漿,其作用是抹去已經(jīng)初步形成的裂縫,破壞毛細(xì)管結(jié)構(gòu),提高混凝土表層的密實(shí)度;
(3)商品混凝土的原材料應(yīng)選用合適的配合比和原材料,在滿足施工的條件下,盡可能縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間。
(2)干燥收縮裂縫
混凝土拌合物中的水通常有三個(gè)用途,一是滿足水泥水化的需要,二是吸附在固體顆粒表面起潤濕作用,三是提高混凝土的工作性。一般來說,水泥完全水化僅需要其質(zhì)量23%~25%的用水量,在混凝土拌合物中,為了獲得滿意的工作性,混凝土用水量往往大于水泥水化作用需要的水?;炷涟韬衔镏械挠坞x水蒸發(fā)后,在混凝土內(nèi)部留下很多毛細(xì)孔,使混凝土產(chǎn)生體積收縮?;炷磷陨硭牡乃矔斐苫炷磷陨淼氖湛s。除此以外,混凝土硬化后由于環(huán)境因素(如大氣蒸發(fā))造成的水分散失而導(dǎo)致的干燥收縮也為常見,是造成收縮裂縫的主要原因?;炷吝M(jìn)入硬化階段后,干燥收縮會一直進(jìn)行,在有的混凝土結(jié)構(gòu)中干燥收縮會持續(xù)若干年甚至幾十年。
(3)塑性沉降裂縫
在混凝土澆筑后,密度較大的骨料物質(zhì)逐漸下沉,密度較小的物質(zhì)產(chǎn)生相對上浮的運(yùn)動(dòng)。密度較大的骨料在下沉過程中受到鋼筋的阻隔向鋼筋兩側(cè)偏移,造成鋼筋上方形成抗收縮能力較差砂漿層。在鋼筋保護(hù)層較薄時(shí),常會出現(xiàn)塑性沉降裂縫,這種裂縫一般較寬且深,一直延續(xù)到鋼筋或者貫穿。由于混凝土拌合物保水性差,混凝土澆筑后在表面產(chǎn)生明顯的泌水,在粗骨料和鋼筋的下方也會形成水囊,形成抗裂強(qiáng)度差的薄弱區(qū)?;炷涟韬衔锏膭蛸|(zhì)性差、坍落度偏大是造成塑性沉降裂縫產(chǎn)生的主要原因。在滿足混凝土工作性的情況下,盡量降低混凝土坍落度,提高混凝土粘聚性和保水性,防止混凝土泌水離析。
(4)龜裂裂縫
混凝土龜裂是由于澆筑后沒有進(jìn)行合理的表面處理和及時(shí)養(yǎng)護(hù)引起的,如過多振搗或抹壓時(shí)造成表面漿體過多,表面失水造成龜裂。這種裂縫較淺,一般在混凝土初凝時(shí)發(fā)生,龜裂裂縫對結(jié)構(gòu)影響不大。
(5)溫度產(chǎn)生的裂縫
溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫一般是由于水泥水化熱或因環(huán)境溫度過高而引起的,大部分情況下與結(jié)構(gòu)截面垂直。在澆筑大體積混凝土?xí)r,水泥水化熱無法釋放,混凝土表面和內(nèi)部產(chǎn)生溫差或降溫速度過快,產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會產(chǎn)生表面裂縫或貫穿裂縫??刂拼篌w積澆筑溫度:
(1)澆筑時(shí)間以低溫季節(jié)或夜間澆筑為主,避開白天高溫,以免暴曬而影響質(zhì)量;
(2)盡量縮短泵送混凝土的運(yùn)輸時(shí)間,混凝土運(yùn)輸工具應(yīng)有隔熱、遮陽措施;
(3)混凝土泵管應(yīng)覆蓋處理,控制入模溫度;
(4)合理組織泵送,加快混凝土入模速度,縮短混凝土的暴曬時(shí)間等。大體積混凝土的內(nèi)外溫差應(yīng)控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi),當(dāng)無具體要求時(shí),應(yīng)控制在25℃范圍內(nèi),實(shí)際中一般按 2~4℃/d 的降溫速率控制,可保證不出現(xiàn)明顯裂縫。
在施工實(shí)踐過程中通常采用相同的澆筑和養(yǎng)護(hù)方法,很少能做到根據(jù)結(jié)構(gòu)部位采用合理的澆筑方法,一般都是:“澆筑——振搗——養(yǎng)護(hù)——拆?!?/span>的流程模式。很少有施工人員能夠做到根據(jù)不同的環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)合裂縫產(chǎn)生的原因采用不同的養(yǎng)護(hù)方法來預(yù)防裂縫的發(fā)生。