混凝土結構裂縫成因及預防措施

1、混凝土結構裂縫成因及預防措施學校名稱： 學生姓名： 學生學號： 班 級： 摘要混凝土在施工過程中會不同程度、不同形式的出現裂縫，這是一個相當普遍和常見的現象，并且在大體積混凝土施工中表現尤為突出，這些裂縫會影響到混凝土工程的整體性和耐久性。如何在施工中預防和控制大體積混凝土裂縫，成為工程建設長期困擾的一個技術難題，值得我們不斷的探索和提高。引起裂縫的原因是多方面的, 有的是地基不均勻沉陷引起裂縫, 有的是混凝土溫度應力變化引起裂縫, 混凝土早期養(yǎng)護不到位, 支模不穩(wěn)定, 原材料的質量問題, 混凝土的干縮變形, 水灰比的選擇等, 都可能使混凝土施工出現裂縫。為保證混凝土施工質量要求, 預防混凝土

2、施工裂縫發(fā)生, 通過分析混凝土施工裂縫的成因, 提出應對混凝土施工裂縫的有效措施, 對提高混凝土施工技術及其可能引起的混凝土施工效應, 具有較為重要的價值。關鍵詞: 混凝土; 施工裂縫; 裂縫原因; 成因控制 質量控制管理1 溫度裂縫1.1 產生的原因和特征水泥水化過程中產生大量的熱量，從而使混凝土內部溫度升高，在澆筑溫度的基礎上，通常升高35左右。如果沒有降溫措施或澆筑溫度過高，混凝土內部溫度高達8090的情況也時有發(fā)生。由于熱量的傳遞、積存，混凝土內部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的35d，因為混凝土內部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度低，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應力。溫度應力

3、和溫差成正比，溫度越大，溫度應力也越大。當這種溫度應力超過混凝土的內外約束應力(包括混凝土抗拉強度)時，就會產生裂縫。這種裂縫的特點是裂縫出現在混凝土澆筑后的35d，初期出現的裂縫很細，隨著時間的發(fā)展而繼續(xù)擴大，甚至達到貫穿的情況。總而言之, 溫度應力是引起混凝土施工裂縫的主要原因。應嚴格控制施工期間混凝土的溫度應力變化, 以達到從根本上控制和預防混凝土施工裂縫的發(fā)生。溫度裂縫的控制措施混凝土內部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、水泥用量有關?；炷猎胶瘢嘤昧吭酱?，水化熱越高的水泥，其內部溫度越高，形成溫度應力越大，產生裂縫的可能性越大。對于大體積混凝土，其形成的溫度應力與其結構尺寸相關，在一

4、定尺寸范圍內，混凝土結構尺寸越大，溫度應力也越大，因而引起裂縫的危險性也越大，這就是大體積混凝土易產生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現裂縫最根本的措施就是控制混凝土內部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。此外，可充分利用混凝土后期強度，以減少水泥用量。因此，為更好地控制水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應力，可以根據工程結構實際承受荷載的情況，對工程結構的強度和剛度進行復核與驗算，并取得設計單位的同意后。為了降低混凝土的出機溫度和澆筑溫度，可以采取以下方法：降低原料溫度，每 混凝土中集料所占重量最大，所

5、以最有效的辦法是降低集料溫度。在氣溫較高時，為了防止太陽直接照射，可以在砂石堆場搭設簡易遮陽棚，必要時可向集料噴淋霧狀水，或者在使用前用冷水沖洗集料；在攪拌混凝土時加冰塊冷卻；生產混凝土時避開當天高溫時段；對攪拌運輸車罐體、泵送管道采取保溫、冷卻措施。2 沉陷(塑性)收縮裂縫2.1 產生的原因和特征這種裂縫產生的原因主要是混動性過大和流動性不足以及不均勻，在凝結硬化前沒有沉實或者沉實不夠，當混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制以及模板移動、基礎沉陷所致。裂縫在混凝土澆筑后13 小時出現，裂縫的深度通常達到鋼筋上表面。2.2 影響因素和防止措施（1）要嚴格控制混凝土單位用水量在170kg/m3 以下，

6、水灰比在0.6 以下，在滿足泵送和澆筑要求時，宜盡可能減少坍落度；（2）摻加適量、質量良好的泵送劑和摻合料，可改善工作性和減少沉陷；（3）混凝土攪拌時間要適當，時間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷；（4）混凝土澆筑時，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分；（5）混凝土應振搗密實，時間以1015s/次為宜，在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑11.5h 后，混凝土尚未凝結之前，對混凝上進行兩次振搗，表面要壓實抹光；（6）在炎熱的夏季和大風天氣，為防止水分激烈蒸發(fā)，形成內外硬化不均和異常收縮引起裂縫，應采取措施緩凝和覆蓋。3干縮裂縫的成因及控制3干縮裂縫產生的原因混凝

7、土澆注后仍處于塑性狀態(tài)時，由于表面水分蒸發(fā)過快而產生的裂縫。這類裂縫多在表面出現，形狀不規(guī)則，長短不一，呈龜裂狀，深度一般不超過，但薄板結構如果混凝土中摻加有含泥量大的粉砂則可能穿透。此類裂縫的主要原因是混凝土澆注后左右其表面沒有被覆蓋，特別是平板結構在炎熱或大風干燥天氣條件下，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是被基礎、模板吸水過快，以及混凝土本身的高水化熱等原因造成混凝土產生急劇收縮，而此時混凝土強度幾乎為零，不能抵抗這種變形力而導致開裂，從混凝土中蒸發(fā)和被吸收水分的速度越快，干縮裂縫越易產生。而預拌混凝土公司為了滿足施工現場的可泵性、流動性，其出機混凝土坍落度和砂率較大，加之夏季高溫中為降低坍

8、落度損失，以及大體積混凝土中均摻緩凝劑，早期強度較低，所以水分特別容易散失，表面容易形成裂縫。3干縮裂縫的控制措施（）合理選擇水泥品種。一般來說，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大，不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為：礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。所以，從減少收縮的角度出發(fā)，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。（）控制水泥用量。混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大，但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時，還是盡可能降低水泥用量。（）用水量的把握。混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比，為直線關系；當水泥用量較

9、高的條件下，混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。因此水灰比越大，干燥收縮越大。（）最佳砂率的確定?；炷恋母稍锸湛s隨著砂率的增大而增大，但增加的數值不大。泵送混凝土宜適當加大砂率。（）化學外加劑的選用。摻加減水劑、泵送劑，特別是同時摻加粉煤灰的雙摻技術可以減小干燥收縮，（）正確選擇養(yǎng)護時間和方法?；炷翝仓媸艿斤L吹日曬，表面干燥過快，產生較大的收縮，受到內部混凝土的約束，在表面產生拉應力而開裂。如果混凝土終凝之前進行早期保溫保濕養(yǎng)護，對減少干燥收縮有一定作用。4 基礎變形引起的裂縫因原有地基條件的改變、不準確的試驗資料，基礎置于滑坡體及其分期建造，地基凍脹，過大的結構荷載、地基地質及

10、結構基礎類型的差異，活動斷層及溶洞等地質段欠佳，地質勘察精度不達標等，導致水平位移及基礎豎向的不均勻沉降的發(fā)生，且混凝土結構的抗拉能力低于結構內出現的附加應力，致使結構發(fā)生開裂。4.1 可通過以下措施預防基礎變形造成的裂縫一是加大檢查和驗收地基的力度，完成基坑開挖后，需告知監(jiān)理單位及時進行現場驗收，某些地基很復雜，基坑開挖完成后設計方需要求勘察補鉆探，若探出的地質狀況不好，一定要先進行加固，如果驗收合格下面的的施工即可開始。二是基槽的開挖施工最好不對其原狀結構造成擾動。三是對建筑物的長高比做好控制，整體剛度隨長高比的縮小而增大，也有助于不均勻沉降的調整。四是對各階段承重結構的受力狀況的調整需合

11、理可行，使荷載能夠均勻分布，避免太集中的受力。五是沉降縫的布設方位要準確。5 凍脹引起的裂縫如果大氣氣溫在零度以下，凍結了吸水飽和的混凝土，游離的水變成了冰，體積膨脹9%，使混凝土產生了膨脹應力；此外，微觀結構內的混凝土凝膠孔的過冷水發(fā)生重分布及遷移造成滲透壓，增大了混凝土的膨脹力，致使混凝土強度下降，發(fā)生了裂縫。5.1 對于凍脹引起的裂縫主要預防措施冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑（但氯鹽不宜使用），可保證混凝土在低溫或負溫條件下硬化。6 施工工藝引起的裂縫有關施工工藝的內容較多，其中，振搗施工時出現的疏漏及缺陷、砼的攪拌、澆筑和運

12、輸，以上比較常見，均有可能導致裂縫的出現；模板構造不合理，拆模較早、支撐剛度不夠、漏漿及漏水等均可引起砼出現開裂現象；對砼的養(yǎng)護過程中，裂縫與早期的養(yǎng)護質量有密切的關聯；分層或分段澆筑混凝土時，若接頭部位的處理不當，則裂縫易發(fā)生在施工縫與新舊混凝土間；施工質量的控制不佳，對混凝土配合比隨意套用，水泥材料、水和砂石的計量不精確，降低了密實度及和易性等其他特性，造成混凝土強度不達標，同時開裂現象也會發(fā)6.1 可通過如下措施預防施工工藝中發(fā)生的裂縫（1）配合比設計的用水量和水灰比不宜過高，使水泥用量降低。（2）嚴格根據施工圖來配置鋼筋，特別要注重如下幾點：鋼筋的數量、品種和規(guī)格及代用，一定要對其與構

13、件抗裂性能的關聯一起注意。（3） 模板構造應合理，支架及模板的剛度應符合要求，拆模時機要準確。（4） 噴水養(yǎng)護應及時進行，若碰到問題，或無法確保其充分濕潤，可利用保濕材料將其覆蓋。（5） 對施工順序的安排應合理可行。若相鄰建（構）筑物間距過小，往往應先由較深的基礎開始施工，避免基坑開挖對已建基礎的地基礎造成破壞。若建（構）筑物各部分荷載相差過大，應施工重、高部分，后施工輕、低部分。7 結 語要使混凝土施工不產生裂縫, 就必須結合工程現狀, 施工環(huán)境, 認真分析施工條件, 嚴把材料質量關, 規(guī)范支模、配料、運料、攪拌、振搗、拆模等施工環(huán)節(jié), 控制混凝土入料溫度, 按要求及時養(yǎng)護, 進而達到提高混凝土施工技術之目的,有效控制混凝土施工裂縫發(fā)生, 確?；炷潦┕M足工程質量要求, 使混凝土施工達到峻工驗收時的優(yōu)良工程?？傊?通