【交流】彩色混凝土中产生裂缝原因分析

  彩色混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，彩色混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。

  裂缝分析

  根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

  （1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。

  （2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

  （3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

  根据温度应力引起的原因可分为两类：

  （1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。

  （2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。

  防止裂缝的措施

  为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：

  （1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

  （2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；

  （3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

  （4）混凝土浇筑过程中严格控制水灰比及混凝土坍落度，尽量减少自由水，避免由于天气炎热、大风原因造成混凝土表面失水过快引起的混凝土表面裂缝，在施工过程中应采取相应的覆盖养护措施加以控制。

  （5）在混凝土浇筑完毕后，严格控制现浇板荷载最初堆放时间、位置和数量，保证混凝土达到1.2KN／㎡，同时应避免集中荷载堆放和堆放过多引起的混凝土裂缝。

  （6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；改善约束条件的措施是：

  ①合理地分缝分块；

  ②避免基础过大起伏；

  ③合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。