冷缝接茬对混凝土性能的影响

冷缝接茬对混凝土性能的影响

王,洋

吉林省交通科学研究所，吉林 长春 130000

摘要：为系统研究冷缝对混凝土结构力学性能和耐久性能的影响，针对浇筑时间间隔的因素，以带冷缝面的混凝土试件为研究对象，进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗渗性、抗冻性、抗氯离子渗透性、碳化深度、抗硫酸盐耐蚀性的试验研究。探究混凝土冷缝形成时间对混凝土各项性能的影响，施工中以此作为临界控制点，预防混凝土冷缝的形成，有效地保证混凝土结构物的内在质量。

关键词：浇筑间隔；混凝土冷缝；力学性能；耐久性；预防；处理措施

引言：

目前建筑工程中，现浇混凝土施工要求整体浇注或者分层浇注，但由于施工组织、施工工艺、或者意外情况的发生等原因，往往无法实现混凝土浇注的连续性。若混凝土浇注过程中当两层间的时间间隔超过其初凝时间且浇筑面没有适当处理，则将在两期混凝土之间形成厚度很薄的冷缝面。冷缝在很多现浇混凝土结构中是很难避免的，它对混凝土结构构件的质量、安全性、整体性都有着非常重要的影响，处理不好很容易成为结构上的薄弱部位，对其力学性、耐久性都极为不利。因此开展冷缝力学性能及耐久性能的试验研究对混凝土结构的安全性、耐久性研究具有重要意义。

1 室内模拟试验研究

针对选定的配合比，参照GB50080成型不同强度等级、有耐久性能要求的模拟混凝土冷缝试验试件，养护方式为标准养护，并分别测试4个配合比的凝结时间。为系统研究浇筑时间间隔对混凝土冷缝面性能的影响，选取先后两批混凝土浇筑时间间隔分别为初凝时间前2h，初凝时间，初凝时间后2h。先浇筑试件的第１部分，振捣密实，不涂刷任何界面剂，达到指定的时间间隔后再浇筑第２部分混凝土。浇筑完成后在室内用塑料膜封盖，24ｈ后拆模，然后标准养护至28ｄ后进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗硫酸盐侵蚀、碳化等相关试验，分析不同冷缝形成时间对不同强度和耐久性的混凝土上述性能的影响程度。

2 试验结果及分析

2.1混凝土冷缝面的抗压强度

将不同强度等级的抗冻、抗渗带冷缝混凝土的7d、28d抗压强度数据进行汇总（见表5-1-2）、并分别绘制不同冷缝时间的7d、28d抗压强度关系曲线（见图5-1-2、5-1-3）

不同强度等级的抗冻、抗渗带冷缝混凝土的7d、28d抗压强度（表5-1-2）

2.2 结果分析

通过抗压强度关线可得，随着冷缝时间的延长抗压强度逐渐成下降趋势，且浇筑间隔超过初凝时间后下降幅度越来越大。

通过抗压强度关系可得，对于有抗冻要求和无抗冻要求相同强度等级的混凝土，下降趋势相差不大。

3 混凝土实体验证

浇筑试验段，对实体构件进行取芯验证，对比整体性浇筑混凝土与冷缝处混凝土的力学性能（混凝土抗压性能）和耐久性能（抗氯离子渗透性），来验证试验室内试验检测结果。

冷缝处的抗压力学性能和抗氯离子渗透性较整体性浇筑的混凝土性能都有所降低，这与试验室室内模拟试验的结论是一致的。其中抗压强度下降了7.5%，而氯离子渗透性增大了66.9%，显然冷缝的存在对于混凝土结构实体而言，渗透耐久性能的劣化程度要远大于抗压力学性能的劣化程度，整体混凝土劣化中起主导作用。

4 混凝土冷缝的处理措施

对不同程度的混凝土冷缝，提出建议性处理方法如表面修补法和嵌缝修补法，并对混凝土的抗氯离子渗透耐久性进行对比验证。

5 试验方案

一次性成型混凝土抗氯离子渗透试件2组，强度等级为C30P10；选取先后两批混凝土成型冷缝抗氯离子渗透试件，浇筑时间间隔为混凝土初凝时间、初凝时间后1小时、初凝时间后2小时、初凝时间后3小时、初凝时间后4小时，先浇筑试件的第１部分，振捣密实，不涂刷任何界面剂，达到指定的时间间隔后再浇筑第２部分混凝土，每个冷缝时间成型2组试件，强度等级同为C30P10。所有试件成型完成后在室内用塑料膜封盖，24ｈ后拆模，然后标准养护至28ｄ，到达龄期后进行试验。

从一次性成型和每个冷缝时间中各选取1组抗氯离子渗透试件，在5组冷缝试件的冷缝处表面进行硅烷喷涂，同时进行抗氯离子渗透试验。

从一次性成型和每个冷缝时间中各选取1组抗氯离子渗透试件，5组冷缝试件进行嵌缝修补，即在冷缝处做出深2mm左右V型槽进行环氧灌浆，同时进行抗氯离子渗透试验。

通过数据可得，对于冷缝时间间隔在4小时内的情况下，在冷缝处通过硅烷喷涂表面修补和环氧嵌缝修补都能较好的改善混凝土抗氯离子渗透性能，且两种方法的功能效果性相差不大，可以针对性的选用两种方法应用于现场实体工程中冷缝的修补，来提高建筑物的安全性及稳定性。

6 结语

（1）混凝土冷缝的存在降低了混凝土的力学性能和耐久性能，并随着冷缝时间的延长这种劣势程度会增大。

（2）带有冷缝面的混凝土渗透高度远大于基准混凝土的渗透高度，且随着混凝土浇筑时间间隔的增加，渗透高度增长很快。因此对于承受水压力作用的建筑物来说，混凝土冷缝是个严重的病害面。

（3）冷缝的存在对于混凝土结构实体而言，渗透耐久性能的劣化程度要远大于抗压力学性能的劣化程度，在整体混凝土劣化中起主导作用。

参考文献：

[1]袁群,赵国藩.混凝土冷线的黏结名度分析[J]. 四川建筑科学研究,2001（1）：5-6.

[2]陈治涛.酷暑期施工混凝土表面出现冷缝的原因及其防治措施[J].长安大学学报， 2003(9) :19-20.

[3]GB/T50080-2016,普通混凝土拌合物性能试验方法标准[J]北京．中国建筑工业出版社，2016.

[4]GB/T50081-2002.普通混凝土力学性能试验方法标准[J]北京．中国建筑工业出版社，2002.