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1、 2 山西冶金 SHANMETALLURGY Total 132 No4，2011 文章編號(hào)：16721152(2011)04007802 淺析混凝土構(gòu)件中非結(jié)構(gòu)裂縫的成因和控制 康東寶 (山西礦山建設(shè)股份有限公司， 山西太原030094) 摘要：結(jié)對(duì)非結(jié)構(gòu)裂縫中的塑性裂縫、溫度收縮裂縫、干縮裂縫的危害、成因及控制進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了歸 納總結(jié)。 關(guān)鍵詞：混凝土裂縫控制 中圖分類號(hào)：TU7557 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：20110602 混凝土結(jié)構(gòu)的損壞總是隨其裂縫的出現(xiàn)而出 現(xiàn)，在全面修補(bǔ)和加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)混凝土裂縫 的特征、成因和修補(bǔ)方法進(jìn)行研究是重要的一環(huán)。在 非結(jié)構(gòu)性裂縫中，裂紋

2、的形成一般有一個(gè)漸進(jìn)的過(guò) 程，與環(huán)境的變化和約束狀態(tài)相關(guān)，本文對(duì)非結(jié)構(gòu)性 裂縫中塑性裂縫、混凝土構(gòu)件使用初期的溫度收縮 裂縫、干縮裂縫的成因和控制進(jìn)行剖析概述。 1塑性裂縫 塑性裂縫一般來(lái)說(shuō)可分為兩類：第一類是當(dāng)混 凝土仍然具有塑性時(shí)，由于水分從混凝土表面過(guò)快 地蒸發(fā)而產(chǎn)生，這類裂縫通常歸屬于塑性收縮裂縫； 第二類塑性裂縫是由于混凝土下沉而引起的，其成 因與第一類塑性收縮裂縫有很大的不同。這兩類裂 縫可在以下基本情況下生成。 (1)研究表明，第一類塑性裂縫當(dāng)水分從混凝 土表面蒸發(fā)的速度超過(guò)內(nèi)部水分上升到表面(即所 謂“泌水”)的速度時(shí)，就很可能形成塑性裂縫。 混凝土拌合物中的水上升到表面的速度

3、快慢以 及總的水量多少，取決于多種因素。一般包括：拌合 物中的水量、水泥用量、混凝土板的厚度、所用外加 劑的性能、混泥土搗實(shí)程度及其搗實(shí)后的密實(shí)度、在 其上澆灌混凝土的模板(或基板)是干的還是濕的 等等。水分從表面蒸發(fā)的速度一般取決于：相對(duì)濕 度、混凝土的溫度、大氣溫度、風(fēng)速、混泥土板表面在 陽(yáng)光和風(fēng)中的暴露程度等。 塑性收縮裂縫表現(xiàn)為細(xì)裂縫，通常比較直，長(zhǎng)度 一般變化于5O70 mm之間，這類裂縫通常是橫向 的。在某些隋況下，幾條裂縫相互平行出現(xiàn)，其間距 作者簡(jiǎn)介：康東寶(1980一)，男，現(xiàn)在山西礦山建設(shè)股份 有限公司工作，助理工程師。Tel：03513131300，Email： kdb2

4、0o4sinaeom 約變化于5090 mm之間。這類裂縫通常不深，很少 裂通至鋼筋上皮以下，但通常數(shù)量很多，它們?cè)谘谉?的晴天或刮干燥大風(fēng)的天氣里出現(xiàn)的概率較大。但 有進(jìn)情況十分嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致板面很深地開裂并造成 永久性的軟弱層面，一般不會(huì)造成真正的危險(xiǎn)。處理 這類裂紋時(shí)可用硅酸鹽水泥漿填滿，并用聚乙烯布 將經(jīng)過(guò)處理的表面加以覆蓋。聚乙烯布應(yīng)掛在下板 邊，并用木條和塊料壓住，保持時(shí)間要在48 h以上。 另外，使用一種加氣劑使混凝土中的總含氣量 達(dá)到4515時(shí)，通常會(huì)大大有助于減少塑性裂縫 的發(fā)生1。預(yù)防總是勝于診治，如果混凝土表面修飾 工序完成后立即用塑料布蓋上，塑料布之間搭接好 并沿周圍掛下

5、，那么塑性收縮裂縫一般將不會(huì)產(chǎn)生。 塑性收縮裂縫是塑性混凝土在插入式振搗器和 重力作用下下沉(沉實(shí))時(shí)，模板表面對(duì)它有阻力。這 種阻力阻滯著混凝土的流動(dòng)，這時(shí)如果混凝土已變 硬，就很可能形成裂縫，成為混凝土表面的缺陷。該裂 縫在表面處較寬，貫穿深度一般不超過(guò)2025 mm。 (2)第二類塑性裂縫是由于混凝土在主筋或箍 筋上“懸空”而成的，并在混凝土變硬時(shí)出現(xiàn)。因?yàn)?裂縫貫穿深度一般會(huì)至少達(dá)到鋼筋，其寬度在混凝 土內(nèi)部比在表面更寬，并可能同時(shí)有蜂窩產(chǎn)生，所以 危害較大。將混凝土配合比稍加變更，對(duì)混凝土振搗 得更精心一些，將能預(yù)防這類裂縫的產(chǎn)生。 2溫度收縮裂縫 在混凝土凝固和初期硬化過(guò)程中，由于

6、水和水 泥之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而釋放出的大量的熱，從而導(dǎo) 致混凝土溫度上升?；炷恋膶?shí)際升溫值、最高溫度 以及達(dá)到最高溫度和降溫所需的時(shí)間，取決于許多 因素，其中最重要的因素包括：周圍空氣溫度、混凝 土澆灌時(shí)的溫度、所用模板的類型(木模板、塑料模 2011年第4期 康東寶：淺析混凝土構(gòu)件中非結(jié)構(gòu)裂縫的成因和控制 板或鋼模板)以及澆灌后拆模前模板在位的時(shí)間、 混凝土外露表面面積比率(也即無(wú)模板保護(hù)的表面 面積與混凝土體積之比)、所澆灌的混凝土截面厚 度、所用水泥的品種和拌合物中的水泥用量、拆模后 是否對(duì)混凝土采取了保溫措施、養(yǎng)護(hù)的方法 。 混凝土溫度升高時(shí)膨脹，溫度下降時(shí)則收縮。熱 膨脹(和收縮)系

7、數(shù)取決于許多因素，其中最重要的 是骨料品種和混凝土配合比。除非結(jié)構(gòu)的區(qū)段完全 不受約束(一般情況下這是不可能做到的)，當(dāng)混凝 土冷卻和收縮時(shí)，總會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。約束力越大， 則溫度收縮應(yīng)力也越高。這種應(yīng)力通常是拉應(yīng)力 (在構(gòu)件的某些部分則可能是壓應(yīng)力)。這種拉應(yīng)力 常常越過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度和(或)混凝土與鋼筋 之間的粘結(jié)強(qiáng)度，這時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。 溫度收縮裂縫會(huì)延伸并貫穿構(gòu)件。雖然這種裂縫 在結(jié)構(gòu)上通常并沒有重大影響，但如不加適當(dāng)修補(bǔ)， 就會(huì)形成貫穿構(gòu)件的永久性薄弱平面。這種裂縫在形 成之初通常是很細(xì)的，寬度一般不超過(guò)005 mm。所以 在澆灌后的幾星期內(nèi)常常不被人們察覺?；炷恋恼?常干縮會(huì)加

8、寬這種裂縫，但把這種裂縫的產(chǎn)生歸因于 干縮則是錯(cuò)誤的。在通常情況下干縮進(jìn)行的很慢，在 澆灌后的28 d內(nèi)，不大可能超過(guò)最大干縮值的25 左右。最大干縮值要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間才最終出現(xiàn)。 這類裂縫的修補(bǔ)方法取決于日后裂縫是否開 展，也就是說(shuō)，是否仍然是“活”裂縫。如果不大可能 發(fā)生裂縫開展，則可采用剛性材料加以封閉，否則， 在修補(bǔ)時(shí)應(yīng)使裂縫處有某種程度的柔性。 3干縮裂縫 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，干縮裂縫通常只出現(xiàn)在：無(wú)筋的或只 按運(yùn)輸要求配置構(gòu)造筋的非承重構(gòu)件中；薄的罩面 層、找平層和抹灰層中。 在大多數(shù)情況下，干縮裂縫是由于混凝配合比 設(shè)計(jì)不當(dāng)而形成的，而不適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)又會(huì)加重其影響。 使用氯化鈣作外加劑或者

9、骨料中有氯化物存在，會(huì)使 干縮增加。配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)，很可能是用水量過(guò)大，或 者是使用了級(jí)配不良的、極細(xì)顆粒含量大的細(xì)骨料。所 有混凝土和砂漿在干透時(shí)都會(huì)收縮，而且干縮會(huì)促使 由其他因素例如溫度收縮而引起的裂縫加寬：引。 為了預(yù)防干縮裂縫的發(fā)生，混凝土澆注后及早 養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土初凝時(shí)，在混凝土表面澆水養(yǎng)護(hù)，水 量隨混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)逐漸加大?；炷两K凝時(shí)，表面 宜蓄水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間約需3 d，澆水養(yǎng)護(hù)仍需14 d。 另外，要適時(shí)搓毛抹壓，抹壓應(yīng)在混凝土初凝后、終 凝前進(jìn)行。第一遍時(shí)普遍抹壓消除裂紋，第二遍則應(yīng) 重點(diǎn)尋找裂紋，用木抹子在裂紋外拍打，使混凝土愈 合裂紋，從而不產(chǎn)生裂縫。掌握抹壓的時(shí)間十分

10、重要。 4結(jié)語(yǔ) 混凝土是各向異性非均質(zhì)復(fù)合多元材料，其出 現(xiàn)裂縫的因素繁多，影響的原因也是多方面的，在采 取防治措施時(shí)需要設(shè)計(jì)與施工根據(jù)所用的材質(zhì)情況 和所處的環(huán)境綜合考慮。 參考文獻(xiàn) 1David Darwin，Shawn Barham，Shuguang LuanFracture Energy of High-Strength ConcreteJ，ACI METERIALS JOURNAL，2006 43(3)：41O416 2 王東海水工混凝土建筑物裂縫產(chǎn)生原因與處理方法J山 西建筑，2007(16)：1113 3AM內(nèi)維爾混凝土的性能M北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社。 1983 (編輯：苗運(yùn)平

11、) (上接第61頁(yè)) Quality Control of 30MnSi in the High Speed Rod Introduction YU Kunyang YU Pengbin LI Tiejun (Rizhao Iron&Steel Co，Ltd，Rizhao 276806，China) Abstracts：Rolling technological process of 30MnSi wire rod as the material of PC steel was introducedThe influencing factor and preventive measures o

12、f rolling process impact on the quality of products were analyzed，emphasis is the quality control points of heating process，rolling process， and sizing operationCountermeasures were made to the cross-bred problem，which provides the effective way for the improving of the product quality Key words：30MnSi，wire production，quality control