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混凝土切割_如何控制混凝土地坪的早期开裂情况?

一、综述

新浇筑的混凝土地坪如果受到约束不能自由收缩,其内部就会产生张应力,当张应力大于混凝土的抗张强度时,就会出现开裂。这种早期开裂通常发生在混凝土地坪浇筑后的最初几天内,主要成因是混凝土干缩或热收缩引起的体积变化。切割收缩缝是最常用的控制地坪早期开裂的手段,如果收缩缝设置得当,早期开裂会被控制在收缩缝处,而不会出现随机开裂。

其实,切割收缩缝并不会阻止开裂的发生,而是将开裂控制在收缩缝处。为确保达到此目的,必须在张应力超过混凝土的抗张强度前设置好收缩缝,收缩缝的深度和间距要满足要求,否则就会有随机或不受控制的裂缝产生,既裂缝不是发生在收缩缝处,而是随机出现在地坪上。

为避免地坪出现随机开裂,施工人员必须了解早期收缩开裂的产生机理,从而采取必要的措施避免出现此类病害。

二、收缩与束缚

随着温度和湿度的变化,混凝土的体积会发生相应的收缩与膨胀。由于失水,30米长的地坪可以收缩1.2cm到2.4cm。而温度下降也会让混凝土地坪发生收缩:混凝土浇筑后水泥发生水化反应,放出热量,混凝土的温度升高,达到峰值后开始下降,如果温度下降28度,混凝土地坪会收缩0.5cm到1.35cm。当混凝土地坪受到外界约束而无法自由伸缩时,这样的收缩量足以引起地坪开裂。当然并不是所有的收缩都发生在浇筑后的最初几天,不过最初几天产生的收缩足以使地坪开裂,而后续的收缩会使裂缝不断变宽。

如果地坪可以自由伸缩,没有受到任何的约束,就不会产生张应力,也不会出现开裂。但地坪通常都会受到基层或周边结构的限制,无法自由伸缩,因此会产生张应力而出现开裂,裂缝的数量和宽度与张应力的大小有关。尽可能降低混凝土的收缩率,减少基层或周围构件对地坪的约束,可以显著减少早期开裂。

混凝土的收缩率与水灰比直接相关,用水量越大,混凝土的干缩越大。另外,优化骨料级配,调整水泥用量,可以减少混凝土的收缩。

约束混凝土地坪的主要因素是基层,牢固、平整、光滑的基层可以减少对地坪的约束力,从而减少早期开裂。通过施工缝将地坪与周围构件隔离,使地坪与周围的构件不直接连接,可以减少周围构件对地坪的约束,也可以减少早期开裂。

三、混凝土强度与张应力

混凝土是典型的脆性材料,具有较高的抗压强度,但抗张强度较差,只有抗压强度的十分之一左右,受到拉伸时,很容易出现开裂。当干缩或温度收缩产生的张应力超过混凝土的抗张强度时,混凝土就会出现开裂。

切割收缩缝的目的就是在混凝土地坪上人为地制造了一系列薄弱环节,使收缩开裂发生在这些薄弱环节处,从而使开裂受到控制。必须在张应力小于混凝土抗张强度时,及时设置收缩缝,否则就会出现不受控制的随机开裂。

混凝土中张应力的增长速度主要与混凝土中水分流失速度和混凝土冷却速度有关,也与地坪受到的约束强度有关。混凝土强度的增长速度主要取决于硅酸盐水泥的水化速度,水化速度又与水泥种类、外加剂、温度等因素有关。混凝土强度增长越慢,出现开裂的可能性就越大。

四、切割收缩缝

在混凝土受到的张应力大于混凝土抗张强度前切割收缩缝,对于控制早期开裂,避免出现随机裂缝至关重要。当然,必须待混凝土具有一定强度后才能开始切割收缩缝,否则会破坏刚刚浇筑好的混凝土。因此切割收缩缝既不能太早,更不能太晚。

收缩缝的深度一般是地坪厚度的四分之一,但不要小于2.5cm。收缩缝的间距一般为地坪厚度的两倍到三倍之间,如果地坪厚度为15cm,收缩缝的间距控制在30cm到45cm为宜。间距越大,发生不受控随机开裂的可能性就越大。


点击次数:  更新时间:2020-05-31 17:13:09  【打印此页】  【关闭
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