Causas de las grietas en el hormigón en masa

(Causas de grietas en el hormigón en masa)

En estructuras de hormigón de gran volumen, debido a la gran sección transversal estructural y a la gran cantidad de cemento, el calor de hidratación liberado por la hidratación del cemento producirá grandes cambios de temperatura y retracción. La tensión de retracción por temperatura resultante es la principal causa de grietas en el hormigón armado. Motivo. Existen dos tipos de grietas: grietas superficiales y grietas pasantes. Las diferentes condiciones de disipación de calor entre la superficie y el interior del hormigón provocan grietas superficiales. La temperatura es baja en el exterior y alta en el interior, formando un gradiente de temperatura, que provoca tensión de compresión en el interior del hormigón y tensión de tracción en la superficie. La tensión de tracción en la superficie supera la resistencia a la tracción del hormigón.

Las grietas pasantes son causadas por el enfriamiento gradual del hormigón de gran volumen cuando su resistencia se desarrolla hasta cierto punto. La deformación causada por esta diferencia de enfriamiento se combina con la deformación por contracción del volumen causada por la pérdida de agua en el hormigón y la tensión de tracción causada por las restricciones de la cimentación y otras condiciones estructurales límite. Las grietas pueden aparecer en toda la sección cuando se excede la resistencia a la tracción del hormigón. Ambos tipos de grietas son grietas dañinas en diversos grados.

El hormigón de alta resistencia tiene una contracción temprana mayor. Esto se debe a que entre el 30% y el 60% de los aditivos minerales finos reemplazan al cemento en el hormigón de alta resistencia. La dosis del agente reductor de agua de alta eficiencia es del 1% al 2% del material cementante total. Pegamento de agua La proporción es de 0.25~0.40, lo que mejora la microestructura del hormigón y aporta muchas propiedades excelentes al hormigón de alta resistencia. Sin embargo, su efecto negativo más destacado es el aumento de la probabilidad de grietas por contracción del hormigón. La contracción del hormigón de alta resistencia es principalmente la contracción por secado, la contracción por temperatura, la contracción plástica, la contracción química y la contracción autógena.

El momento en el que aparecen las primeras grietas en el hormigón se puede utilizar como referencia para determinar la causa de las grietas:

· Las grietas por contracción plástica aparecen entre unas pocas horas y más de diez horas después del vertido.

· Las grietas por contracción térmica aparecen entre 2 y 10 días después del vertido.

· La contracción autógena ocurre principalmente después de que el hormigón se solidifica y endurece.

Después de unos días o decenas de días, aparecen grietas por contracción y secado cerca del año de antigüedad.

1. Contracción por secado

Cuando el hormigón pierde el agua absorbida en sus capilares internos y en los poros del gel en presencia de aire no saturado, se produce una contracción en seco. La porosidad del hormigón de alto rendimiento es menor que la del hormigón común, por lo que la tasa de contracción en seco también es baja.

2. Contracción plástica

La contracción plástica se produce durante la fase plástica del hormigón antes de que se endurezca. El hormigón de alta resistencia tiene una baja relación agua-cemento y menos humedad libre; los aditivos minerales finos son más sensibles al agua. El hormigón de alta resistencia no sangra y la superficie pierde agua más rápidamente, por lo que la contracción plástica del hormigón de alta resistencia es más fácil que la del hormigón común.

3. Autoencogible

La humedad relativa en el interior del hormigón sellado disminuye con el avance de la hidratación del cemento, lo que se denomina autosecado. El autosecado hace que el agua de los poros capilares no esté saturada y genere una presión negativa, lo que provoca la contracción autógena del hormigón. Debido a la baja relación agua-cemento del hormigón de alta resistencia, el rápido desarrollo de la resistencia inicial hará que el agua libre se consuma rápidamente, lo que hará que la humedad relativa en el sistema de poros sea inferior al 80%. Sin embargo, la estructura del hormigón de alta resistencia es densa y es difícil que el agua externa penetre y se complemente, lo que da lugar a la formación de hormigón. Autoencogimiento.

En la contracción total del hormigón de alta resistencia, la contracción seca y la contracción autógena son casi iguales. Cuanto menor sea la relación agua-cemento, mayor será la proporción de contracción autógena. Es completamente diferente del hormigón ordinario. El hormigón ordinario se encoge principalmente debido al secado, mientras que el hormigón de alta resistencia se encoge automáticamente.

4. Contracción por temperatura

En el caso del hormigón con mayores requisitos de resistencia, la cantidad de cemento es relativamente grande, el calor de hidratación es grande y la tasa de aumento de temperatura también es grande, alcanzando generalmente los 35~40 °C. Si se añade la temperatura inicial, la temperatura máxima puede superar los 70~80 °C. En general, el coeficiente de expansión térmica del hormigón es de 10×10-6/℃. Cuando la temperatura desciende entre 20 y 25 ℃, la contracción en frío provocada es de 2~2.5×10-4, mientras que el valor de tracción final del hormigón es de solo 1~1.5×10-XNUMX. Por lo tanto, la contracción en frío suele provocar el agrietamiento del hormigón.

5. Contracción química

Después de que el cemento se hidrata, el volumen de la fase sólida aumenta, pero el volumen absoluto del sistema cemento-agua disminuye, formándose muchos poros capilares. La relación agua-cemento del hormigón de alta resistencia es pequeña y se añaden aditivos minerales finos externamente, por lo que el grado de hidratación es limitado. La contracción química del hormigón de alta resistencia es menor que la del hormigón ordinario.

Cuando el hormigón se contrae y se restringe externa o internamente, se desarrollan tensiones de tracción que pueden causar grietas. Aunque el hormigón de alta resistencia tiene una alta resistencia a la tracción, su módulo elástico también es alto. Bajo la misma deformación por contracción, provocará una mayor tensión de tracción ya que el hormigón de alta resistencia tiene una baja capacidad de fluencia y una pequeña relajación de la tensión, lo que provoca una resistencia al agrietamiento deficiente.

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