混凝土的問題研究論文

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一、混凝土工程起灰起砂問題

通常，混凝土結構建筑物的地面或墻面在施工完成和應用一段時間后，有些工程會出現起灰、起砂現象，這是混凝土常見的工程弊病。引起原因有兩種，一是混凝土在正常使用條件下的磨損破壞；二是混凝土本身的原因。

混凝土在正常使用條件下的起灰、起砂現象，一般出現的機率較低，只有經歷很長時間后才會出現明顯損壞，這種損壞屬于材料正常使用的正常損壞。而病態混凝土的起灰、起砂不同于混凝土正常使用條件下的磨損破壞，它是在混凝土施工未啟用之前即表現出了嚴重的結合強度不足和耐磨性差的問題。建筑物出現的病態起灰、起砂與混凝土的抗壓強度沒有直接的關系，與混凝土的粘結強度密切相關。解決病態混凝土的起灰、起砂措施和方法總體上有兩類：

一是在水泥基材料未成型之前采取預防措施，包括加強對水泥基材料原材料的控制、物料的配合比設計、施工作業規范化管理，以及加強過程控制，加強混凝土養護，避免環境對質量的影響等等。這些方法均為預防性措施，既便如此，水泥基材料的起灰、起砂現象仍時有發生。

二是對已經出現起灰、起砂的混凝土進行處理和治理，以物理方法為主進行補救：1在不影響道路和建筑物的標高下，加鋪一層水泥基材料，如自流平水泥、細石混凝土等。問題嚴重的可能需要除去原有的混凝土，重新澆注混凝土。2采用薄層材料進行彌補。例如施工一層2～3毫米的自流平水泥，采用聚合物改性的膩子刮施、環氧等樹脂材料修補。由于病態混凝土的粘結強度很低，兩種材料的結合界面很容易分離，造成起皮等新問題。3改變地面材料種類，如鋪設瓷磚、水磨石、石材、地毯等，但會增加造價或增加單位面積重量。還可通過在建筑物的不同部位用Fluat混凝土增強劑進行涂刷。

二、混凝土施工溫度和裂縫

混凝土的裂縫較為普遍，盡管在施工中采取各種措施，小心謹慎，但裂縫仍會有出現。究其原因，對混凝土溫度應力的變化注意不夠是其中之一。

1溫度應力分析

根據溫度應力的形成過程可分為三個階段，早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。具有兩個特征，一是水泥放出大量水化熱，二是混凝上彈性模量急劇變化。由于彈性模量的變化，在混凝土內形成殘余應力。中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這時期，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。

2溫度控制和防止裂縫的措施

為防止裂縫，減輕溫度應力可從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

控制溫度的措施如下：

1）采用改善骨料級配，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水泥用量；

2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土澆筑溫度；

3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；

4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；

5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；

6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施；

改善約束條件的措施：（1）合理地分縫分塊；（2）避免基礎過大起伏；（3）合理安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。

為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一，例如使用減水防裂劑。其主要作用：

1）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％。

2）水泥用量是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度條件下可減少15％水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。

3）減水防裂劑可改善水泥漿稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。

4）提高水泥漿與骨料的粘結力，提高混凝土抗裂性能。

5）混凝土在收縮時受到約束產生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效提高混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土抗裂性能。

6）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效提高混凝土抗碳化性，減少碳化收縮。

7）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來塑性收縮增加。

3混凝土早期養護

實踐證明，混凝土常見的裂縫，多數是不同深度的表面裂縫，主要原因是溫度梯度造成，寒冷地區溫度驟降也易形成裂縫。因此混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應力觀點出發，保溫應達到下述要求：1）防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度。2）防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。3）防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。

混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關聯的。

混凝上的保溫措施常常也有保濕的效果。從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土容易且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養護的關鍵時期，在施工中應切實重視。

［摘要］混凝土在現代工程建設中占有重要地位，文章就混凝土在工程建設中經常出現的一些問題，進行了一系列的分析，并提出了解決的辦法。

［關鍵詞］工程混凝土起灰裂縫