您知道噴射混凝土開(kāi)裂的原因嗎?噴射混凝土是隧道和采礦中廣泛使用的建筑材料,由于其固有的脆性以及與環(huán)境/結(jié)構(gòu)因素的復(fù)雜相互作用,容易開(kāi)裂。根據(jù)研究結(jié)果,主要原因可分為以下幾類(lèi):
1. 收縮和干燥:噴射混凝土在固化過(guò)程中會(huì)失水收縮。如果混合料中水分過(guò)多,或由于環(huán)境條件(日曬、風(fēng)吹、高溫)導(dǎo)致干燥過(guò)快,就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力,從而導(dǎo)致開(kāi)裂。這種情況在固化初期尤其常見(jiàn),此時(shí)收縮最為明顯。
2. 混合料設(shè)計(jì)不當(dāng):水灰比和骨料比例至關(guān)重要。過(guò)量的水分會(huì)削弱最終產(chǎn)品強(qiáng)度,增加出現(xiàn)收縮裂縫的可能性,而過(guò)干的混合料則會(huì)阻礙適當(dāng)?shù)膲簩?shí)和粘結(jié),這兩者都可能導(dǎo)致開(kāi)裂。
3. 施工技術(shù):噴射混凝土采用分層施工,任何分層不當(dāng)、壓實(shí)不足或鋼筋放置不當(dāng)?shù)膯?wèn)題都可能造成薄弱區(qū)。如果各層粘結(jié)不良,或初始層對(duì)后續(xù)層的約束不均勻,差異收縮會(huì)導(dǎo)致裂縫。
4. 環(huán)境和結(jié)構(gòu)因素:溫度波動(dòng)、風(fēng),甚至土壤移動(dòng)(例如噴射混凝土池或擋土墻)等因素都會(huì)產(chǎn)生額外的應(yīng)力。不適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施(例如未保持表面充分濕潤(rùn))會(huì)導(dǎo)致快速干燥和水分不均勻流失,從而加劇開(kāi)裂。
緩解策略
① 材料優(yōu)化:使用細(xì)菌自修復(fù)劑、鋼纖維和低滲透性外加劑。
② 結(jié)構(gòu)加固:集成栓釘剪力連接件,增強(qiáng)鋼筋-混凝土的協(xié)同作用。
③ 環(huán)境控制:涂敷防護(hù)涂層,抵抗化學(xué)侵蝕和凍融破壞。