大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及預(yù)防措施

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及預(yù)防措施摘要：混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過(guò)程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。本文介紹了大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的概念、原因、類型以及裂縫的防治措施。關(guān)鍵字：大體積混凝土大體積混凝土裂縫裂縫預(yù)防措施1.大體積混凝土簡(jiǎn)述現(xiàn)代建筑中時(shí)常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。它主要的特點(diǎn)就是體積大：混凝土澆注量大于100平方米；長(zhǎng)、寬、高任意一邊不小于1米。大體積混凝土水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快?；炷羶?nèi)外溫差較大時(shí)，會(huì)使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。其他因素也會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。所以必須從根本上分析它，來(lái)保證施工的質(zhì)量。2.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的概念混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過(guò)程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫更普遍。在全國(guó)調(diào)查的高層建筑地下結(jié)構(gòu)中，底板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的20％左右，地下室的外墻混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的80％左右。所以，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是建筑工程長(zhǎng)期困擾的一個(gè)技術(shù)難題，一直未能很好地解決。國(guó)內(nèi)外工程技術(shù)界都認(rèn)為，規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度主要是為了保證鋼筋不產(chǎn)生銹蝕。不同的規(guī)范中有關(guān)允許最大裂縫寬度的規(guī)定雖不完全一致，但基本相同。如在正常的空氣環(huán)境中裂縫允許寬度為0．3～0．4mm；在輕微腐蝕介質(zhì)中，裂縫允許寬度為0．2～0．3mm；在嚴(yán)重腐蝕介質(zhì)中，裂縫允許寬度為0．1～0．2mm。但對(duì)建筑物的抗裂縫要求過(guò)嚴(yán)，必將付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。科學(xué)的要求是將其有害程度控制在允許范圍之內(nèi)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的調(diào)查資料，工程實(shí)踐中結(jié)構(gòu)物的裂縫原因，屬于由變形變化(溫度、濕度、地基變形)引起的約占80％以上，屬于荷載引起的約占20％左右。在大體積混凝土工程施上中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度，防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫(包括混凝土收縮)是其施工技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。3.大體積混凝土裂縫的原因大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，由外荷載引起的。二是材料型裂縫，主要由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。4.大體積混凝土裂縫的主要類型4.1干縮裂縫干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過(guò)快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，寬度多在0.05~0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。慚混凝年土干縮主庸要和混凝丸土的水灰蓋比、水泥妻的成分、騰水泥的用移量、集料吃的性質(zhì)和看用量、外梁加劑的用匙量等有關(guān)誼。憂右霜4.2燃司塑性收縮馳裂縫陡混凝套土塑性收原縮裂縫形邁成過(guò)程與距混凝土的照泌水有關(guān)干。擔(dān)泌水減是指混凝遭土澆筑搗縱實(shí)后尚未冷凝結(jié)硬化毒之前，從棗外表看在可混凝土的茫澆筑面上遙山現(xiàn)一層遺清水或者微從模扳縫是中滲出部?jī)敺炙囊恍喾N現(xiàn)象。良這是因?yàn)槌咚诨炷和涟韬衔锩绺鹘M分中堡密度最小呈。當(dāng)混凝剪土成型后芹的靜止過(guò)牢程中，部倚分密度較敞大的固體財(cái)顆粒向下散沉積，而爐水則只能廈向上浮動(dòng)助，一部分?jǐn)⑺诔龅綋Q混凝土的新外表面，園稱為外泌勞水。另一證部分被截冊(cè)留在鋼筋珍及粗骨料早的下面形龜成水囊，檔水分蒸發(fā)鋪后產(chǎn)生孔已隙及界面圍裂縫，從亞而降低了報(bào)鋼筋與混沖凝土之間到的粘結(jié)強(qiáng)溝度以及水粥泥石與骨珠料之間的柴界面強(qiáng)度慈，致使混喬凝土的抗統(tǒng)凍、抗?jié)B箭和抗腐蝕壞能力減弱油，抗壓抗第折強(qiáng)度降真低，這部秧分水稱為浮內(nèi)泌水。兵只有當(dāng)水殿泥水化產(chǎn)父生的膠結(jié)衛(wèi)強(qiáng)度足以救阻止固體意顆粒相對(duì)界運(yùn)動(dòng)或者晉各種固體譽(yù)顆粒經(jīng)過(guò)填遷移已達(dá)貌到緊密堆犁積狀態(tài)時(shí)廢，沉積相妙對(duì)停止，字泌水才告盾結(jié)束。泌五水使混凝勉土的體積渡縮小，促魚成了混凝孔土塑性裂父縫的產(chǎn)生嶼。稈混凝慚土塑性收銹縮裂縫不近僅會(huì)影響慶混凝土構(gòu)扛件的外觀職質(zhì)量，更誠(chéng)重要的是蓬會(huì)造成混迎凝土防水耀性能下降塘、鋼筋容獻(xiàn)易銹蝕等塵不良后果胳，影響混樓凝土結(jié)構(gòu)枯的使用年水限，關(guān)于命這一點(diǎn)應(yīng)講在設(shè)計(jì)和誤施工過(guò)程哭中給予充撕分的重視吼。塑性收蒙縮裂縫一努般在干熱采或大風(fēng)天獵氣出現(xiàn)，祝裂縫多呈辱中間寬、片兩端細(xì)且并長(zhǎng)短不一捎，互不連蝶貫狀態(tài)。鳴常發(fā)生在離混凝土板證或比表面莫積較大的羽墻面上，磁較短的裂讓縫一般成長(zhǎng)晝2斜0潮～念30c槳m愧，較長(zhǎng)的敞裂縫可膠達(dá)歌2腸～協(xié)3艙ｍ，傻寬獵1周～市5m屢m徑。從外觀長(zhǎng)分為無(wú)規(guī)噴則網(wǎng)絡(luò)狀嬌和稍有規(guī)泳則的斜紋蠢狀或反映膝出混凝土旱布筋情況段和混凝土糖構(gòu)件截面屆變化等規(guī)重則的形狀偵，深度一勁般怨3箏～貫10c直m林。它與塑賢性沉降裂啦縫相比，接貫穿整個(gè)居混凝土板送的裂縫是立極少的，三而且塑性長(zhǎng)收縮裂縫嗎通常延伸筐不到混凝故土板的邊刺緣。影響玉混凝土塑確性收縮開霉裂的主要脈因素有水織灰比、混蠟?zāi)恋哪浇Y(jié)時(shí)間、鋸環(huán)境溫度巴、風(fēng)速、拆相對(duì)濕度們等等拍。伶半敬醒4.3甜桂沉陷裂縫角沉陷裂縫魄的產(chǎn)生是防由于結(jié)構(gòu)農(nóng)地基土質(zhì)開不勻、松題軟，或回慮填土不實(shí)砌或浸水而頸造成不均述勻沉降所渣致。或者豈因?yàn)槟０逯鴦偠炔蛔阈?，模板支貞撐間距過(guò)丸大或支撐框底部松動(dòng)援等導(dǎo)致。裝特別是在誓冬季，模段板支撐在療凍土上，直凍土化凍洗后產(chǎn)生不接均勻沉降盞，致使混落凝土結(jié)構(gòu)樸產(chǎn)生裂縫鎖。此類裂經(jīng)縫多為深死進(jìn)或貫穿值性裂縫，極其走向與異沉陷情況拾有關(guān)。一頓般沿與地機(jī)面垂直或位呈仆3權(quán)0獵～搭45池°移角方向發(fā)句展。較大搶的沉陷裂勺縫，往往參有一定的圾錯(cuò)位，裂似縫寬度往津往與沉降榴量成正比夏關(guān)系。裂播縫寬度受葡溫度變化第的影響較閣小。地基披變形穩(wěn)定標(biāo)之后，沉幻陷裂縫也只基本趨于坡穩(wěn)定勞。播4.4方膀溫度裂縫遺溫度疑裂縫多發(fā)帳生在大體激積混凝土敞表面或溫旨差變化較慘大地區(qū)的嗎混凝土結(jié)釋構(gòu)中?；毂槟翝仓埡罄?延在硬化過(guò)構(gòu)程雞中砍,媽水泥水化飲產(chǎn)生大量革的水化熱倒。由于混昌凝土的體溜積較大，邀大量的水芬化熱聚積牛在混凝土塑內(nèi)部而不腔易散發(fā)，砌導(dǎo)致內(nèi)部衛(wèi)溫度急劇姓上升。而辯混凝土表宅面散熱較腦快，這樣耳就形成內(nèi)壽外的較大啞溫差。較電大的溫差獄造成內(nèi)部寇與外部熱酒脹冷縮的落程度不同尋，使混凝肆土表面產(chǎn)踢生一定的肚拉應(yīng)力。俱當(dāng)拉應(yīng)力訴超過(guò)混凝象土的抗拉曲強(qiáng)度極限消時(shí)，混凝思土表面就翻會(huì)產(chǎn)生裂填縫，這種防裂縫多發(fā)摘生在混凝小土施工中爐后期。在枝混凝土的科施工中當(dāng)襖溫差變化猾較大，或洪者是混凝賣土受到寒娛潮的襲擊跌等，會(huì)導(dǎo)棵致混凝土田表面溫度柄急劇下降正，而產(chǎn)生故收縮。表矛面收縮的描混凝土受鄰內(nèi)部混凝忌土的約束堡，將產(chǎn)生肝很大的拉疊應(yīng)力而產(chǎn)斧生裂縫，絞這種裂縫灑通常只在擋混凝土表燭面較淺的瓣范圍內(nèi)產(chǎn)忠生。劇溫度表裂縫的走劈向通常無(wú)辱一定規(guī)律紙。大面積睬結(jié)構(gòu)裂縫槐?？v橫交嘗錯(cuò)；梁板鑼類長(zhǎng)度尺頸寸較大的駝結(jié)構(gòu)，裂般縫多平行童于短邊；回深入和貫住穿性的溫惠度裂縫一勻般與短邊振方向平行立或接近平兇行，裂縫器沿著長(zhǎng)邊憶分段出現(xiàn)匯，中間較浙密。裂縫銅寬度大小碌不一，受圓溫度變化成影響較為通明顯：冬殺季較寬，熟夏季較窄零。高溫膨行脹引起的倚混凝土溫駁度裂縫是胃通常中間觀粗兩端細(xì)傷，而冷縮憤裂縫的粗蔬細(xì)變化不磨太明顯。幣此種裂縫惡的出現(xiàn)會(huì)刻引起鋼筋譽(yù)的銹蝕，排混凝土的席碳化，降勻低混凝土亡的抗凍融請(qǐng)、抗疲勞盞及抗?jié)B能廚力等。循5.疑斑裂縫的防衰治措施超指照5.1穗刻設(shè)計(jì)措施疑炕果1.砍決精心設(shè)計(jì)流混凝土配以合比。在眼保證混凝脹土具有良景好工作性澇的情況下滲，應(yīng)盡可肌能地降低冶混凝土的喪單位用水受量，采廚用堵“托三低（低賀砂率、低麻坍落度、島低水膠比纖）二摻（汽摻高效減馳水劑和貫高性能引宣氣劑）一殖高（高粉延煤灰摻量址）定”永的設(shè)計(jì)準(zhǔn)谷則，生產(chǎn)嫂出高強(qiáng)、豪高韌性、功中彈、低類熱和高極社拉值的抗帳裂混凝土慰。胞埋嫂2.技圈增配構(gòu)造晃筋提高抗椒裂性能。奴配筋應(yīng)采透用小直徑竿、小間距扭。全截面強(qiáng)的配筋率狠應(yīng)閃在姨0.3-雖0.5斤%云之間。剪釘簽3.猜胡避免結(jié)構(gòu)蠻突變產(chǎn)生傾應(yīng)力集中柳，在易產(chǎn)瘋生應(yīng)力集桑中的薄弱煙環(huán)節(jié)采取脫加強(qiáng)措施劣。有通巴4.種齡在易裂的掏邊緣部位耳設(shè)置暗梁站，提高該怨部位的配蛇筋率，提廁高混凝土蛛的極限拉敲伸。私避決5.愚盯在結(jié)構(gòu)設(shè)構(gòu)計(jì)中應(yīng)充矛分考慮施引工時(shí)的氣飯候特征，精合理設(shè)置開后澆縫，差保留時(shí)間妻一般不小這于能6技0影天。如不鈴能預(yù)測(cè)施鍋工時(shí)的具登體條件，翻也可臨時(shí)惑根據(jù)具體義情況作設(shè)恢計(jì)變更。禽掙巡5.2戚才施工措施咸什啊1.磁肢嚴(yán)格控制士骨料級(jí)配礎(chǔ)和合泥楊量狂堆選葵用消10.4哈0m貴m貓連續(xù)級(jí)配省碎獨(dú)石捐(駱其共中匪10.3督0m蒜m柱級(jí)配含怖量利6校5唱％左資右訪)藍(lán)，細(xì)度模要數(shù)生2.80斃-3.0但0兩的中柴砂求(苗通立過(guò)死0奮．著315政n演凹篩孔的在砂不少華于晌1歲5燥％，砂率炮控制巨在易4伸0駝％停-4的5筑％泳)安。砂、石候含泥量控辮制巖在玉1掃％以內(nèi)，您并不得混棕有有機(jī)質(zhì)瓶等雜物，帥杜絕使用罩海砂。爭(zhēng)鵲庭2.瑞衛(wèi)選擇適當(dāng)偵外加劑扒可根藍(lán)據(jù)設(shè)計(jì)要徒求，混凝街土中摻加色一定用量理外加劑，經(jīng)如防水劑加、膨脹劑植、減水劑劍、緩凝劑耳等外加劑斜。外加劑隆中糖鈣能恨提高混凝及土的和易葬性，使用儲(chǔ)水量減桐少雖2偷0障％左右，弓水灰比可挎控制軟在析0.5朵5塑以下，初雜凝延長(zhǎng)慌到威5畢h攻左右。獵泡第3.吳辰選擇優(yōu)化劑配合比鴿選用球良好級(jí)配槳的骨料，仙嚴(yán)格控制繭砂石質(zhì)量包，降低水雕灰比，并寒在混凝土來(lái)中摻加粉姻煤灰和外鳥加劑等，遲以降低水遮泥用量，挽減少水化歪熱，以降快低混凝土扣溫升，從名而可以降券低混凝土讀所受的拉瞞應(yīng)力。撤4.惡悉采用切實(shí)獎(jiǎng)可行的施壤工工抓藝族貼根據(jù)鉛泵送大體糖積混凝土牌的特點(diǎn)，佳采請(qǐng)用撲“辭分段定點(diǎn)姨，一個(gè)坡擦度，薄層更澆筑，循農(nóng)序推進(jìn)，刑一次到謠頂責(zé)”風(fēng)的方法。覽這種自然鋤流淌形成食斜坡混凝鈴?fù)恋姆椒ㄐ龋茌^好櫻地適應(yīng)泵姑送工藝，割避免混凝幣土輸送管捧道經(jīng)常拆棵除、沖洗叼和接長(zhǎng)，檢從而提高壞泵送效率幕，簡(jiǎn)化混絞凝土的泌臥水處理，吼保證上下酸層混凝土愧澆筑間隔豆不超過(guò)初興凝時(shí)間。典根據(jù)混凝視土泵送時(shí)另自然形成濱一個(gè)坡度添的實(shí)際情匯況，在每椅個(gè)澆筑帶論的前后布嚇置兩道振村動(dòng)器，第玉一道布置草在混凝土撲出料口，急主要解決蛇上部混凝府土的振實(shí)悟；由于底淺層鋼筋間挖距較密，赤第二道布與置在混凝獵土坡腳處田，以確保網(wǎng)下部混凝惠土密實(shí)。診隨著澆筑禾的推進(jìn)，刃振動(dòng)器也念相應(yīng)跟上佛，以確保北整個(gè)高度往上混凝土泉的質(zhì)量。洲由于大體拐積泵送混壩凝土表面丈水泥漿較退厚，故澆暢筑結(jié)束后暗須在初凝認(rèn)前用鐵滾乏筒碾壓數(shù)瀉遍，打磨碑壓實(shí)，以辰閉合混凝咱土的收水脈裂縫。膨禍攜5.涂蟲嚴(yán)格控制訂混凝土入河模溫度險(xiǎn)大體炭積混凝土耍最好選在儲(chǔ)春秋季施墓工，以降報(bào)低入模溫純度，既是寺在夏季施刃工最好采稅取有效措涌施降低入暗模溫度，披再者澆筑因混凝土?xí)r厭最好不要軋讓混凝土閥在太陽(yáng)下州直接爆曬悠。施工過(guò)眉程中應(yīng)對(duì)截碎石灑水貴降溫，保及證水泥庫(kù)悲通風(fēng)良好能，自來(lái)水熊預(yù)可先放帆入地下蓄耍水池中降挪溫。夜槍補(bǔ)6.秘年加適當(dāng)預(yù)詠埋件表在混龜凝土易裂圾縫部位埋豐設(shè)應(yīng)力應(yīng)喊變傳感片課，直接測(cè)墨試?yán)瓚?yīng)力剃，以便更下直接控制忌混凝土（找調(diào)節(jié)保溫棒保濕養(yǎng)護(hù)喂條件，保噴證溫度梯貓度），確濫保混凝土謹(jǐn)不出現(xiàn)裂蹲縫。在基建礎(chǔ)面筋上好加設(shè)鐵絲諸網(wǎng)或小直歐徑鋼筋網(wǎng)珍，以提高繭混凝土表弄面抗裂性幼（中間溫貸度筋可去扒掉）。質(zhì)如虎3.0房m偵厚承臺(tái)設(shè)穿計(jì)時(shí)，在拳承臺(tái)中間扶設(shè)置了斗墊麻2示0芒＠鉤2乖肋水平抗駕縮鋼筋網(wǎng)演片。采新用素“水水平分層它間虹隙捧”州施工方法腰，分兩層匯進(jìn)行澆筑盲，間隙時(shí)費(fèi)間鍬7迷d拌以上，分?jǐn)倢雍穸妊敫麈@1.5傳m撥，抗縮鋼靠筋網(wǎng)設(shè)置熊在下陽(yáng)層敬1.5焦m嫌的上表面卵。泥在工期允叫許的情況最下，這種處施工方法街可降低內(nèi)慘部最高溫配升、減少睬人力、材綿料及機(jī)械紗設(shè)備的投宏入幣。涂恒接7.扎千改進(jìn)施工庫(kù)技術(shù)善施工訓(xùn)時(shí)加強(qiáng)插隔筋位置的斬振搗、抹邊壓、養(yǎng)護(hù)傷。由于鋼續(xù)筋是熱的謠良導(dǎo)體，怪易產(chǎn)生大勢(shì)的溫度梯渣度，這是伐裂縫產(chǎn)生厭的一個(gè)主功要環(huán)節(jié)。殺同時(shí)加強(qiáng)斑初凝前的烈抹壓，以柏消除初期邊裂縫，并善加強(qiáng)早期螺養(yǎng)護(hù)，提糕高混凝土租抗拉強(qiáng)度鋒。諷肺匹8.向撥加強(qiáng)混凝江土澆筑后拖的養(yǎng)護(hù)書混凝銳土澆筑后車，應(yīng)盡快眠回填巡土粒-敞-脾土是混凝展土最好的贈(zèng)養(yǎng)護(hù)材料往之一。目統(tǒng)前這是混災(zāi)凝土保溫惑保濕養(yǎng)護(hù)剖的最有效被方法，對(duì)則預(yù)防裂縫律是非常有稿益的。如字采用蓄水捏法保溫養(yǎng)榆護(hù)，在混噸凝土施工經(jīng)期間可通溜入冷卻循播環(huán)水，以完便加快承蒸臺(tái)內(nèi)部熱扇量的散發(fā)鴨。如采用輩內(nèi)散外蓄搭綜合養(yǎng)護(hù)泥措施，可謙有效降低處混凝土的醋溫升值，篩且可大大答縮短養(yǎng)護(hù)幼周期，對(duì)仔于超厚大釣體積混凝驅(qū)土施工尤府其適用。潤(rùn)嚴(yán)規(guī)9.甲漆加強(qiáng)技術(shù)肝管理規(guī)加強(qiáng)夕原材料的蜻檢驗(yàn)、試忙驗(yàn)工作。罩施工中嚴(yán)崗格按照方改案及交底喝的要求指型導(dǎo)施工，爐明確分工張，責(zé)任到粒人。加強(qiáng)既計(jì)量監(jiān)測(cè)扔工作，定窩時(shí)檢查并貌做好詳細(xì)傲記錄，認(rèn)朋真對(duì)待澆隔筑過(guò)程中眉可能出現(xiàn)紡的冷縫，縱并采取措吊施加以杜案絕。在變秧截面施工再前，一定壯要加強(qiáng)預(yù)章測(cè)，并保洞證預(yù)測(cè)的趣科學(xué)性。槽同時(shí)在實(shí)朽施過(guò)程中扮，要切實(shí)午落實(shí)施工攔方案。犧債生10.夾尤加