彩色混凝土中產(chǎn)生裂縫原因分析

  彩色混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，彩色混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。

  裂縫分析

  根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段：

  （1）早期：自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

  （2）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。

  （3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。

  根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類(lèi)：

  （1）自生應(yīng)力：邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。

  （2）約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。

  防止裂縫的措施

  為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手?？刂茰囟鹊拇胧┤缦拢?

  （1）采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；

  （2）拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；

  （3）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；

  （4）混凝土澆筑過(guò)程中嚴(yán)格控制水灰比及混凝土坍落度，盡量減少自由水，避免由于天氣炎熱、大風(fēng)原因造成混凝土表面失水過(guò)快引起的混凝土表面裂縫，在施工過(guò)程中應(yīng)采取相應(yīng)的覆蓋養(yǎng)護(hù)措施加以控制。

  （5）在混凝土澆筑完畢后，嚴(yán)格控制現(xiàn)澆板荷載最初堆放時(shí)間、位置和數(shù)量，保證混凝土達(dá)到1.2KN／㎡，同時(shí)應(yīng)避免集中荷載堆放和堆放過(guò)多引起的混凝土裂縫。

  （6）施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施；改善約束條件的措施是：

  ①合理地分縫分塊；

  ②避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏；

  ③合理的安排施工工序，避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要，應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。