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浅析砼面层的早期裂缝与防治 李连明 (江西省界牌枢纽管理处 南昌 335000) 摘 要：砼面层早期裂缝，会造成砼的承载力和耐久性的降低，分析砼面层产生裂缝的原因和因素， 在施工中采取有较措施，可以防治或减少砼面层早期裂缝的产生。 关键词：砼面层；裂缝；预防 0 前 言 在砼工程的施工中，常常会出现不同程度的裂缝，特别是砼的面层，裂缝的出现将降低砼的承载力和耐久性，从而降低了工程的使用年限。为确保工程质量和使用年限，必须控制砼裂缝的产生，并采取相应的措施进行防治。本人在多年的工程施工监理工作中，对砼早期裂的产生和防治进行了分析和总结。 1 砼早期裂缝产生的原因及机理分析 1.1干缩裂缝 所谓干缩裂缝，是指由于砼自身的收缩受到约束而引起的拉应力，使砼面层产生裂缝。也就是说，砼在凝结硬化过程中水份蒸发，引起体积缩小，从而产生应力。面层砼大量出现的是物理收缩，即这种收缩主要发生在面层内，该面层砼的骨料含量较少，其极限收缩远小于砼的极限收缩值（50-55×10-5）。因此，由于砼表面受太阳的暴晒温度高、或受风吹表面特别干燥、或养护湿度不够等等，使砼中的游离水份急剧蒸发，破坏了水泥中胶凝体转变为晶体时水份的平衡，胶凝体凝聚力不均匀，致使砼体积急剧收缩，砼产生裂缝。 1.2温度裂缝 砼施工初期，当砼所产生的拉应力大于砼初期的极限抗拉强度时，出现温度裂缝。 砼初期裂缝是微观物理→化学作用的宏观表现，这种物理→化学作用，存在于砼的搅拌→初凝→终凝，直至形成强度的全过程，是水化硬化作用的结果。即由于水泥中的胶凝体吸水或失水转化为固晶体的不断继续，并要求放出较多的热量。而砼是热的不良导体，散热缓慢，内部的温度增高有时可达50°-70°（海南三亚某工地2003年3月测得砼内部温度56°，7月测得砼内部温度72°）。这样使内部砼产生明显的体积膨胀，而外部却随气温降低而冷却，加上砼多余水份蒸发时引起体积收缩变形。内部膨胀和外部收缩互相制约，在砼的面层产生很大的拉应力，一旦超过砼当时的极限抗拉强度时就产生裂缝。 2 砼早期裂缝产生的影响因素 2.1单位含水量 砼在硬化过程中，和水泥起化学作用的水，一般只占水泥重量的15%-20%左右，而实际在操作过程中掺入的水量多过45%-70%，超过和水泥起化学作用的水是为了满足砼拌合料的流动性的需要。但是，用水过少拌合物干燥粘稠，施工布料、振捣的难度非常大，为解决施工难度就容易多加水，而多余的水又会造成水泥浆与骨料分离，同时也影响水泥水化，导致收缩加大。 2.2水泥用量 传统的做法，水泥用量越大越好。同时也有用较多的水泥来保证砼的质量的观念，事实并非如此。砼因水化热升温与单位体积砼中的水泥用量成正比。通过试验，每1m3砼中增加10kg水泥用量，其温度升高1.4℃左右。因此，水和水泥作用所释放的水化热就会产生较大的温度变化和收缩作用，由此造成的温度收缩应力也导致砼产生裂缝。此外，当水水泥用量大时，生成凝胶的数量多，凝聚力也大，收缩量也就随着增加。试验证明当水泥用量由200kg/m3增加到300kg/m3时，其中10d后的收缩率增加29%。 2.3骨料级配及品种 骨料占砼体积的65%-80%，骨料级配组成对砼收缩有一定的抵抗作用。而砼的早期收缩发生在水泥浆中，同时骨料起作制约作用。砼的收缩S与净浆的收缩SP之比决定于砼中骨料的含量g，即S=Sp（1-g）n。（一般n=1.2-1.7）骨料的含量越少，结构越松散，砼的收缩也就越大，砼的骨料含量由70%增加到74%（水灰比不变）时收缩将降低2%左右。 配合比确定后，骨料的品种不同对砼的收缩影响也不同。收缩性最低的是石英岩，其次是石灰岩、花岗岩、玄武岩、砾石，收缩性能最高的是砂岩。 2.4砼养生 所谓砼养生，是指给砼以充分的湿度与适当的温度，使砼处于不受有害应力影响的状态下，在燥热的条件下浇筑砼时，加上砼温度比周围的介质高，如果空气相对温度小，风速大，在早龄时不保持潮湿状态，水就会急剧蒸发。这不仅使水泥的水化反应迟缓，而且砼在低强度状态下就会开始干燥收缩，从而在砼表面就产生裂缝。所以说砼在早龄期的防治裂缝的关键时期。 3 防治砼面层产生裂缝的措施 3.1改善砼本身的收缩性能 3.1.1水泥品种的选择 水泥在硬化过程中是会收缩的，这是水泥的物理性能。这种收缩虽与用水量和水泥用量有关，但水泥中矿物质组成的影响也很大。一般低热水泥收缩最小，发热量大的早强水泥收缩最大。如所用水泥熟料中C3S、C4F的含量比一般的高些，而适当降低C3S、C4F的含量，或提高石膏加入量，使能在水泥硬化继续与C3S起作用，生成硫酸钙，则可以减少水泥混合料的收缩。 3.1.2水泥细度的选用 水泥的细度越细，单位体积水泥的颗粒总表面积越大，因而在拌合时与水的接触面也就越大，水化反应比较容易