混凝土裂紋產(chǎn)生原因及處理

混凝土裂紋產(chǎn)生原因及處理第1頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月

混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重者將會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。近代科學研究和大量的混凝土工程實踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。鋼筋混凝土規(guī)范也明確規(guī)定[1]：有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下，允許存在一定寬度的裂縫。但在施工中應盡量采取有效措施控制裂縫產(chǎn)生，使結(jié)構(gòu)盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)，從而確保工程質(zhì)量。

第2頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月裂縫產(chǎn)生的原因混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況解決問題。

第3頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月二、混凝土工程中常見裂縫及預防

第4頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1.干縮裂縫及預防干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時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)生較大拉應力而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低，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產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

第5頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月主要預防措施一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大,干縮越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用，同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設置合適的收縮縫。

第6頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2.塑性收縮裂縫及預防

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3ｍ，寬1～5mm。其產(chǎn)生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風速、相對濕度等等。

第7頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月主要預防措施一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。五是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養(yǎng)護。

第8頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3.沉陷裂縫及預防沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30°～45°角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。

第9頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月主要預防措施一是對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。第10頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月4.溫度裂縫及預防溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓?在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（當水泥用量在350～550kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達70℃左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力（實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃～26℃時，混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應力）。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。

第11頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

第12頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月主要預防措施一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎上采用“二次風冷”新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。六是在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。七是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。第13頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月主要預防措施八是大體積混凝土的溫度應力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。九是在大體積混凝土內(nèi)部設置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差。十是加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻、保護措施。十一是預留溫度收縮縫。十二是減小約束，澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十三是加強混凝土養(yǎng)護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應設置保溫措施，以防止寒潮襲擊。十四是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。

第14頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月5.化學反應引起的裂縫及預防堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學反應并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補救，因此應在施工中采取有效措施進行預防。第15頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月主要的預防措施一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。第16頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月6其他裂縫由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質(zhì)進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)第17頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月通常的預防措施一是保證鋼筋保護層的厚度。二是混凝土級配要良好。三是混凝土澆注要振搗密實。四是鋼筋表層涂刷防腐涂料。第18頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月三、裂縫處理裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對待、及時處理，以保證建筑物的安全使用?；炷亮芽p的修補措施主要有以下一些方法：表面修補法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學防護法以及仿生自愈合法。

第19頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1.表面修補法表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。第20頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2.灌漿、嵌逢封堵法灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。第21頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3.結(jié)構(gòu)加固法當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固等等。

第22頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月4.混凝土置換法混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

第23頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月5.電化學防護法電化學防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點是防護方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。

第24頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月6.仿生自愈合法仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

第25頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

第26頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月由于混凝土結(jié)構(gòu)開裂尤其是早期開裂問題的頻頻發(fā)生，近年來在會議和期刊上有關(guān)裂縫和裂縫控制的文章不勝枚舉。大量在工程第一線的工程技術(shù)人員以自己的經(jīng)驗和體會，提供了對控制裂縫發(fā)展的許多寶貴經(jīng)驗。但大多數(shù)文章討論較多的是混凝土配合比、施工的質(zhì)量控制等。在實際工程中，則常出現(xiàn)施工單位責怪攪拌站、攪拌站責怪外加劑的現(xiàn)象，總企望能找到一種“不裂的混凝土配合比”，或者有什么可以使混凝土不裂的添加劑。由于混凝土材料本身的特性，用到結(jié)構(gòu)中絕對不開裂的混凝土是沒有的。問題是要正確判斷什么是有害裂縫，什么是無害裂縫，和混凝土耐久性的關(guān)系如何，怎樣將裂縫控制在盡量少的程度。第27頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月20多年以前，極少有混凝土結(jié)構(gòu)在交工之前甚至剛拆除模板時就出現(xiàn)不可接受的裂縫，而最近幾年早期開裂問題則是沸沸揚揚，引起很多人的苦惱。那么，究竟發(fā)生了什么事？不少人指責現(xiàn)在的施工人員素質(zhì)和施工質(zhì)量（比如養(yǎng)護不足之類）。這個問題固然存在，但是，影響開裂的因素很復雜，往往不是單一因素造成的?？刂屏芽p也不只是施工人員和混凝土生產(chǎn)者的事，而是涉及包括設計、混凝土及其原材料生產(chǎn)、施工甚至監(jiān)理和業(yè)主（開發(fā)商、房主或政府主管）在內(nèi)各方面的責任。我們是否應當承認大家都有需要提高之處？比如某省會城市有個開發(fā)商指責當?shù)匾粋€攪拌站技術(shù)人員說：“你們不就是和泥嗎？”難道這不是他需要提高素質(zhì)的一種表現(xiàn)嗎？要提高混凝土的質(zhì)量（請注意強度不能代表質(zhì)量），就需要大家都了解造成目前混凝土開裂問題的根本原因和各自應當為解決這一問題作些什么。這就是說要有整體論的觀念。

第28頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月混凝土是一種非均質(zhì)的復雜多相復合材料，在其微觀結(jié)構(gòu)相組成之間主要的結(jié)合力是范德華力。因此其抗拉強度遠低于抗壓強度。當混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應力超過其抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫。那么，混凝土發(fā)生開裂的條件就是：在約束下變形產(chǎn)生的拉應力超過實時的抗拉強度，也就是說必須同時考慮三個條件：變形的大小、約束的程度、實時抗拉強度。不受約束的自由變形不會產(chǎn)生應力；抗拉強度足以抵抗所產(chǎn)生的拉應力時則不會開裂。也就是說不能籠統(tǒng)地認為收縮必然開裂。所產(chǎn)生的應力大小和實時的彈性模量有關(guān)，是否引起開裂還和混凝土的抗拉強度有關(guān)。第29頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變形可能引起開裂的變形主要是收縮，影響最大的收縮如下：1）干縮:停止養(yǎng)護后，環(huán)境相對濕度低于100%，混凝土干縮即開始；在干燥的空氣中，收縮會持續(xù)進行，甚至在28年后仍能觀察到一些變化。對于普通混凝土，28天收縮約40%,3個月收縮60%左右，180天收縮約70%，1年收縮平均75%，完全收縮的時間可長達20年。完全干縮值為10000微應變，曾實測到4000微應變。影響收縮的主要因素是骨料的品種和用量。當骨料品種一定時，單方混凝土中骨料用量越大，即漿骨比越小，則干縮越小。骨料的“骨架”作用即在于此。當水泥(或膠凝材料，以下同)用量不變時，水灰比(或水膠比，以下同)越大時，漿骨比越大，干縮也越大。第30頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2）溫度收縮：隨著水泥實際強度的提高、比表面積的增大，水化熱也相應較大，再加上因要求混凝土具有較高早期強度而使用較大的水泥用量，使現(xiàn)在用于厚度為30cm的混凝土構(gòu)件也需要控制內(nèi)部溫度的變化?；炷翜囟认陆?5℃時，收縮約150微應變。例如抗壓強度約30MPa的混凝土，其彈性模量為約30GPa(按我國結(jié)構(gòu)設計規(guī)范)，則在約束下可產(chǎn)生彈性拉應力約4.5MPa，而30MPa的混凝土的直接抗拉強度約為2.7MPa。如果混凝土表面因接觸較高的環(huán)境溫度而硬化較早時，當混凝土內(nèi)部溫度升高在約束下產(chǎn)生壓應力，會使外部先行硬化的部分(表面)產(chǎn)生拉應力。

第31頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3）自收縮：是在與外界無水分交換情況下因水泥水化消耗漿體內(nèi)部自身的水分而產(chǎn)生的。自收縮從混凝土初凝就開始產(chǎn)生，在1天以內(nèi)發(fā)展最快，3天以后減慢，此后就發(fā)展得很緩慢了。自收縮不同于化學收縮，但由化學收縮引起。膠凝材料(包括水泥和活性摻和料)的活性越大、水灰比越低，則自收縮越大；水灰比越低影響越大。例如根據(jù)安明喆的試驗，w/c=0.36時，3天自收縮約100微應變，而w/c=0.275時，3天自收縮可超過270微應變。按目前的標準方法(GBJ82-2001)檢測混凝土收縮值，檢測不到全部的自收縮值，而是停止養(yǎng)護(3天)后的干燥收縮和一小部分自收縮值。而所測不到的那部分自收縮值恰恰是影響早期開裂的重要部分。水灰比越低，這部分所占比例越大，而混凝土的總收縮幾乎和水膠比無關(guān)。在目前大量使用較低水灰比和較大水泥用量的混凝土中，早期收縮最重要的就是溫度收縮和自收縮；如果養(yǎng)護不當，則再加上較大的干縮。

第32頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2、約束下的拉應力在約束條件下彈性變形所產(chǎn)生的彈性應力等于彈性模量與變形的乘積。由于材料本身的特性所致，相同抗壓強度的混凝土受拉彈性模量比受壓彈性模量高，因此可以保守地參考受壓彈性模量和抗壓強度的關(guān)系。在構(gòu)件中混凝土較高溫度下，相同抗壓強度混凝土的抗拉強度比標準條件養(yǎng)護的較低，因此可以參考常溫下直接抗拉強度和抗壓強度的關(guān)系混凝土極限應變?yōu)?00～200×10-6（和原材料級配有關(guān)）。參考圖3和圖4的估量可見，對于拆模時達到抗壓強度20MPa的混凝土，受壓彈性模量約25GPa，抗拉強度約1.80MPa，如果溫度控制不好，又未能及時養(yǎng)護，則上述三種情況的總收縮應變會超過極限值，開裂的可能性是存在的。測定并繪制出混凝土抗拉強度隨齡期發(fā)展的曲線（圖5），如果能控制混凝土的收縮應力始終在此曲線下方，則開裂即可受到控制。第33頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3、徐變的作用混凝土在投入使用后,不希望有較大的徐變系數(shù),尤其是對于預應力混凝土。但是在混凝土硬化的早期，徐變卻可起到松弛內(nèi)部拉應力的作用。由于徐變的作用，就可以使實際的應力發(fā)展滯后于抗拉強度的發(fā)展(圖5)[4]。遺憾的是，由于追求高建設速度，導致混凝土早期強度很高，使混凝土早期徐變都很小。采用高強混凝土時,甚至早期徐變?yōu)榱恪＿@對混凝土的抗裂更加不利。

第34頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月設計對混凝土開裂的影響無論建筑設計還是結(jié)構(gòu)設計，都應當考慮盡量減小約束，避免應力集中。例如某工程：C40混凝土采用了過低的水膠比0.35，產(chǎn)生過高的早期強度：R7=37MPa，為設計強度的90%,混凝土澆筑后第6天拆模即發(fā)現(xiàn)裂縫，表明是內(nèi)部產(chǎn)生了較大的溫度應力和自收縮應力所致。裂縫都出現(xiàn)在墻、柱交接處和配筋變化處，正是由于該處應力集中而造成的結(jié)果使樓板當中很大面積的區(qū)域成為素混凝土，澆筑后第三天就出現(xiàn)寬度為3mm的貫穿且通長裂縫。這就是因為該設計人員只認為梁的受壓區(qū)不需要鋼筋來受力而忽視了鋼筋對裂縫分散作用的結(jié)果。第35頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月施工的影響1、原材料：目前不少工程的主要原材料如水泥和鋼筋由甲方購買，而甲方對混凝土的知識更是了了?；炷恋馁|(zhì)量首要標準不應是強度，把強度作為購買水泥的質(zhì)量標準（在實際上是唯一的）是一種錯誤。限于篇幅，關(guān)于如何選擇水泥可參見《水泥品質(zhì)和混凝土質(zhì)量的關(guān)系》（《中國水泥》創(chuàng)刊號和第二期），或《水泥標準修訂后對混凝土質(zhì)量的影響》（建筑技術(shù)2002年第一期）。實際上骨料的用量和性能（如熱膨脹系數(shù)、吸水率、粒形、粒徑和級配等）對混凝土抗裂性的影響是也不容忽視的。也因篇幅所限,在此只是提請大家注意。

第36頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月2、溫度控制和開裂的關(guān)系通常，人們理解的養(yǎng)護主要是澆水。其實，養(yǎng)護不僅是保持足夠的濕度以滿足水化的要求，而且要在不同的環(huán)境溫度下保持盡可能小的內(nèi)外溫差和恰當?shù)纳郎亍⒔禍厮俾?。溫度控制不當是造成混凝土早期開裂的重要原因之一。例如某工程混凝土墻在拆除模板時正值混凝土內(nèi)部溫度上升很快的時候，結(jié)果“及時澆水”產(chǎn)生“熱震”，混凝土表面立刻發(fā)生能開裂。拆模時間應當服從控制混凝土的溫度和保存濕度的原則，要改變過去只考慮強度發(fā)展和模板周轉(zhuǎn)的做法。在現(xiàn)行的鐵路混凝土規(guī)范中開始控制混凝土的入模穩(wěn)度。此外混凝土澆筑順序、振搗方式等(包括保濕和溫控)都影響混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部應力的生成和開裂與否。第37頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月3、濕養(yǎng)護期是否越長越好？對混凝土的自收縮，水養(yǎng)護和密封養(yǎng)護的效果是一樣的。濕養(yǎng)護期并不是越長越好。及時養(yǎng)護、適時養(yǎng)護才是正確的方法。適宜養(yǎng)護期的長短和混凝土配比有關(guān)，和環(huán)境溫度、濕度及風速有關(guān)。水灰比越低，越需要即時加強外部補充水的養(yǎng)護，但養(yǎng)護時間可以短些；水灰比很大時，自由水分多，在相對濕度較大的潮濕地區(qū)，濕養(yǎng)護的影響不大，但養(yǎng)護時間要長才能使其滲透性穩(wěn)定；摻用礦物摻和料的混凝土由于水膠比低，在相對濕度不足的情況下，則反應很慢的摻和料如粉煤灰，表面的吸附水很容易蒸發(fā)而出現(xiàn)裂縫；和強度作用一樣，粉煤灰的抗裂作用只有在低水灰比下加強保濕養(yǎng)護才能發(fā)揮出來。第38頁，課件共42頁，創(chuàng)作于2023年2月4、其他施工對混凝土開裂的影響很復雜，必須根據(jù)不同工程和不同環(huán)境整體考慮，不能照搬任何程式化的方法。比如夏季混凝土澆筑溫度并不是越低越好。如果澆筑溫度比氣溫低得多，則表面硬化較快，當內(nèi)部升溫后產(chǎn)生膨脹力會使先硬化的表面產(chǎn)生拉應力而開裂。除溫、濕度的控制以外，其他如模板、澆筑順序、振搗方式、施工縫的間距等，都對混凝土的質(zhì)量有明顯的影響。因此，一個優(yōu)秀的施工技術(shù)管理人員不僅需要不斷更新混凝土的知