混凝土裂缝分析

混凝土裂缝分析（共12篇）

混凝土裂缝分析 篇1

1 前 言

在桥梁施工和使用过程中,混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用,以及温度变化等因素作用下形成的。一般正常气温条件下,荷载组合I作用下宽度小于0.2mm的裂缝,荷载组合Ⅱ、Ⅲ作用下宽度小于0.25mm的裂缝以及处于严重暴露情况下宽度小于0.1mm的裂缝都属于正常的工作裂缝。超出以上范围的裂缝属于非正常裂缝,终究会影响结构物的耐久性。并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但会影响混凝土表面的美观、减小钢筋的混凝土保护层厚度,而且易引发混凝土面层剥落,加速钢筋的锈蚀,降低混凝土的抗冻性及耐久性,严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制。混凝土裂缝的成因复杂而繁多,有时甚至多种因素相互影响。但就一些具体裂缝而言,总有主导原因。

2 混凝土裂缝特性及产生的原因

2.1 荷载引起的裂缝

(1)对结构进行计算时,计算模型不合理,结构受力假设与实际受力不符,荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误,结构安全系数不够;结构设计未考虑施工的可行性,设计截面不足;钢筋设计偏少或布置错误,结构刚度不够等。

(2)施工时不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图施工、擅自更改结构施工顺序、改变结构受力模式;未对结构作疲劳强度验算等。

(3)在使用阶段,超过设计荷载的重型车辆过桥、车辆撞击、发生大风、大雪、地震、爆炸等。

2.2 温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性,深层或贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行;裂缝宽度大小不一,受温度变化的影响热细冷宽。表面温度裂缝常出现在浇筑混凝土1～2d之间,深层温度裂缝与贯穿温度裂缝常开始出现在浇筑混凝土21d后。引起温度变化主要原因有:

(1)表面温度裂缝多由于温差较大引起的。如大体积混凝土浇注之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,导致表面出现裂缝。在冬季施工时,过早除掉保温层,或受寒潮袭击,导致混凝土因早期强度低而产生裂缝。此外当预制构件采用蒸汽养护时,由于降温过快或构件急于出池,急速揭盖,均使混凝土表面收缩,产生裂缝。

(2)深层贯穿裂缝多由于结构降温差值大,受外界的约束而引起。如现浇桥台混凝土或大体积刚性扩大基础,浇注在坚硬的地基上,未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大。在混凝土浇注时,温度很高,加上水泥水化热的温度升高很大,使温度更高。当混凝土冷却收缩时,全部或部分受到地基或其他外部结构的约束,在混凝土内部出现很大拉应力,进而产生降温收缩裂缝,这类裂缝有时成贯穿状。

2.3 收缩引起的裂缝

混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自身收缩和碳化收缩。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥,混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率,在固体颗粒水面产生毛细管张力,混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。收缩引起的裂缝是不规则斜裂缝,在钢筋以上,似龟纹,常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。

2.4 地基基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。地基基础变形引起的裂缝常出现在钢筋上方,结构变化处,常开始出现在现浇混凝土10min到3h内。基础不均匀沉降的主要原因有:由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降,使局部混凝土变形受约束而产生裂缝。由于重力作用使混凝土中较重颗粒下沉而使水泥浆上浮,当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。

2.5 钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍到4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝。

2.6 冻胀引起的裂缝

当大气温度低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀大约9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冰水(结冰温度在-78℃以下)在微观结构中迁移和重分布,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,导致裂缝出现。

3 主要裂缝的防治措施

3.1 荷载裂缝

应该采取合理的计算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设计荷载的重型车辆过桥等方法避免结构产生荷载裂缝。

3.2 温度裂缝

为预防混凝土温度裂缝,应合理安排混凝土浇注顺序及浇注速度,在混凝土浇注过程中降低部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温,冬季施工时混凝土表面应覆盖保温。

3.3 收缩裂缝

为预防收缩裂缝,应加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速率,方法是在结构外露面覆盖麻袋、海绵,然后进行浇水养护。

3.4 基础变形引起的裂缝

为预防基础变形裂缝的措施主要有基础处理,科学设计支架搭设,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;在混凝土中加减水剂以减少混凝土泌水,确保混凝土保护层厚度,混凝土施工时进行二次抹面;以及浇注前将基层和模板充分浇水湿透等。

3.5 钢筋锈蚀引起的裂缝

要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度,采用足够的保护层厚度;施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,最大限度地保证混凝土自身密实、完好,保持高碱度和防止有害离子入侵;同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

3.6 冻胀引起的裂缝

冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

4 结语

在桥梁施工和使用过程中,混凝土开裂可以说是比较常见的问题,经常困扰着桥梁工程技术人员。通过文中的论述,使施工人员能够更加正确地认识和分析裂缝成因,提出合理的防治措施,进一步提高桥梁工程的耐久性。

混凝土裂缝分析 篇2

桥梁混凝土裂缝与外观缺陷分析

文中结合鄂州樊口大桥建设,对混凝土构件和PC梁裂缝及外观质量进行了探讨,分析了桥梁混凝土裂缝的类型、开裂机理及其成因,研究了桥梁混凝土外观缺陷的成因及其防治措施.

作 者：金东 张才平童晓鹏  作者单位：湖北省鄂州市公路管理处,湖北,鄂州,436000 刊 名：中国水运（下半月） 英文刊名：CHINA WATER TRANSPORT 年，卷(期)：2010 10(1) 分类号：U448.33 关键词：桥梁   混凝土   裂缝   外观缺限  

混凝土裂缝施工控制要点分析 篇3

【关键词】混凝土；裂缝；成因分析；控制

近些年，随着我国经济的快速发展，无论城市设施建设还是工业与民用建筑的建设，用的商品混凝土也越来越多，尤其是的，但施工中的混凝土温度裂缝问题日显突出，并成为具有相当普遍性的问题，给带来了严重的安全隐患。因此，对混凝土裂缝的成因进行分析，并在材料、施工等方面提出了相对应的裂缝控制方法有很重大的实际工程意义。

1.混凝土裂缝原因分析

1.1混凝土本身的影响

主要是水泥水化热过高，混凝土在浇筑振捣以后，水泥水化过程中产生一定的热量，水化热聚在结构内部不易散失，引起急剧升温，在建筑工程中一般为20-30℃甚至更高。由于结构物在一个自然散热条件中，实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3d-5d。随着混凝土龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大，以致产生很大的拉应力，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时，开始出现温度裂缝。

1.2混凝土的收缩变形

混凝土的收缩，也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必须的，其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后，引起混凝土收缩，当收缩受到约束时，则产生收缩应力，当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时，则裂缝随之产生。

1.3地基和老混凝土与约束

当混凝土浇筑在比较坚硬的基岩或老混凝土上时，混凝土浇注初期的水化热升温，产生膨胀，受到岩石或老混凝土的约束，将产生较小的压应力。而当混凝土温度继续下降时，由于基岩或老混凝土对温降引起的收缩变形约束的结果，混凝土块内将出现较大的拉应力，裂缝随之产生。

1.4施工方面的因素

违章施工、不当施工造成混凝土裂缝，夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间，在泵车出料时混凝上的经时坍损较大，混凝土的和易性和流动性较差，现场工人人为加水，造成混凝土强度的降低，加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。另外，振捣方式不当引起裂缝不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂，或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。另外，现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。目前，许多施工现场在浇筑混凝土时都不能做到及时覆盖保温养护，一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖，还有很多工地根本就不予覆盖，结果混凝上表面开裂。

1.5环境气候的因素

混凝土结构施工期间，外界气温的变化情况对防止混凝土开裂有重大影响。外界气温越高，混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降，会增加混凝土的降温幅度，特别是在外界温度骤降时，会增加外层混凝土与内部混凝土的温差，这时对混凝土抗裂极为不利。

2.混凝土温度裂缝控制要点

2.1重视材料的选用

使用低热水泥如矿渣水泥和大坝水泥等，能明显降低混凝土的绝热温升，降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差，起到减小温度应力的作用。从而减少产生裂缝的充分条件。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法（直接法）》测定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25KJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形，混凝土一般不宜使用水化热高水泥，应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥：更不宜使用早强型水泥。因此，在满足混凝土设计要求的前提下，尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比，以便在保证混凝土强度及流动度条件下，尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化。最后，掺用混合材料以减少用水量、节约水泥，降低混凝土的绝热温升，提高混凝土的抗裂能力。

2.2施工阶段的裂缝控制措施

（1）控制浇灌温度。要降低混凝土的最高温度和温差，比较直接的措施是降低浇筑温度，但其实施必须拥有一定的条件才能实现，在特大型工程中可能才用得到。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料，泵送和浇灌振捣后的温度，减少结构的内外温差，一般按季节采取措施，如夏季施工时，则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水、在浇灌混凝土时，采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度，缩短浇灌时间。在冬季施工时，对结构厚度在1.0m以上的混凝土可继续施工，但应保证保温浇灌、保温养护，一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己，并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。根据试验资料证明，混凝土的早期强度达到临界强度后，在零下温度作用下不会遭到冻害，小于该“临界”强度时则会遭到冻害。

（2）合理安排施工进度。对混凝土浇筑，应遵循“同时浇捣，分层堆累，一次到顶，循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中，又分几层，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在上层混凝土初凝之前，开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间。层面应按施工缝处理：①消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子，并均匀露出粗骨料；②在上层混凝土浇筑前，应用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有水；③对非泵送及低流动度混凝土，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施。

（3）改进搅拌工艺和振捣工艺。在搅拌的混凝土时，改变以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺被为“裹砂法”，也可称为二次投料法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象，混凝土上下层强度差减少，可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。

2.3混凝土的养护

为了保证混凝土有适宜的硬化条件，混凝土终凝后，筏板边缘、剪力墙中间等不易被塑料薄膜完全覆盖部位，可采用浇水保湿。混凝土升温阶段如果因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时，可浇热水（40—50℃）湿润表面，防止出现干燥裂缝。降温阶段可浇自来水养护，保温保湿养护时间为14天。施工前还应再准备好一层养护用塑料薄膜和一层再生棉毡，以便根据环境气温变化情况对保温保湿质量作以调整。如果养护阶段混凝土表面温度过低，导致温差过大，可在混凝土表面采取加热措施，如碘钨灯照射。浇筑后的一段时间内对混凝土内部及表面温度进行跟踪监测，并根据温度的变化情况及时采取适当的保温、保湿养护措施。

3.结语

近几年，随着我国经济的发展，工程规模的扩大，施工中混凝土出现逐步增多的趋势。混凝土刚度较大，但由于它往往属于地下隐蔽工程，裂缝的存在将严重影响其正常使用，本文对混凝土裂缝的控制问题进行了探讨，在工程实践中不断发现问题，总结经验，严格控制混凝土原材料选择、配合比设计、现场施工等各个环节，加强管理，尽量避免混凝土裂缝的出现，以保证混凝土工程的质量。 [科]

【参考文献】

[1]朱凯，王宝君.某高层住宅底板裂缝的施工控制[J].铁道建筑，2007，（9）.

[2]中国建筑工业出版社编.新版建筑工程施工质量验收规范汇编（修订版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2003：36-44.

桥梁混凝土裂缝分析 篇4

关键词：桥梁,混凝土,裂缝,防治

在桥梁建造和使用过程中,混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用,以及温度变化等因素作用下形成的。一般正常大气条件下,荷载组合Ⅰ作用下宽度小于0.2mm的裂缝,荷载组合Ⅱ、Ⅲ作用下宽度小于0.25mm的裂缝以及处于严重暴露情况下,宽度小于0.1mm的裂缝都属于正常的工作裂缝。超出以上范围的裂缝属于非正常裂缝,会影响结构物的耐久性。并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但会影响混凝土表面的美观、减小钢筋的混凝土保护层厚度,而且易引发混凝土面层剥落,加速钢筋的锈蚀,降低混凝土的抗冻性及耐久性,严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制。混凝土裂缝的成因复杂而繁多,有时甚至多种因素相互影响。

1 混凝土裂缝特性及产生的原因

1.1 荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力产生的裂缝成为荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。产生原因有:

(1)结构计算时,计算模型不合理,结构受力假设与实际受力不符,荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误,结构安全系数不够;结构设计未考虑施工的可行性,设计界面不足;钢筋设计偏少或布置错误,结构钢度不够等。

(2)施工时不加限制的堆放机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图施工、擅自更改结构施工顺序、改变结构受力模式;未对结构做疲劳强度验算等。

(3)在使用阶段,超过设计荷载的重型车辆过桥、车辆撞击、发生大风、大雪、地震、爆炸等。

1.2 温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境和结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时产生温度裂缝。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性,深层或贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行;裂缝宽度大小不一,受温度变化的影响热细冷宽。表面温度裂缝常出现在现浇混凝土1～2d之间,深层温度裂缝与贯穿温度裂缝开始出现在现浇混凝土21d后。引起温度变化主要原因有:

(1)表面温度裂缝多由于温差较大引起的。如大体积混凝土(厚度超过2m)浇注之后由于水泥水化放热,只是内部温度很高,内外温差太大,导致表面出现裂缝。在冬季施工时,过早除掉保温层,或受寒潮袭击,都导致混凝土因早期强度低而产生裂缝。此外当预制构件采用蒸汽养护时,由于降温过快或构件急于出池,急速揭盖,均使混凝土表面收缩,产生裂缝。

(2)深层贯穿裂缝多由于结构降温差值大,受外界的约束而引起。如现浇桥台混凝土或大体积刚性扩大基础,浇注在坚硬的地基上,未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大。在混凝土浇注时,全部或部分受到地基或其他外部结构的约束,在混凝土内部出现很大拉应力,进而产生降温收缩裂缝,这类裂缝有时成贯穿状。

1.3 收缩引起的裂缝

混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自身收缩和碳化收缩。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥,混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率,在固体颗粒水面产生毛细管张力,混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。收缩引起的裂缝是不规则斜裂缝,在钢筋以上,似龟纹,常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。

1.4 地基基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。地基基础变形引起的裂缝常出现在钢筋上方,结构变化处,常开始出现在现浇混凝土10min到3h内。基础不均匀沉降的主要原因有:

(1)由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降,使局部混凝土变形受约束而产生裂缝。

(2)由于重力作用使混凝土中较重颗粒下沉而使水泥浆上浮,当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。

1.5 钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化氮侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2～4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝。

1.6 冻胀引起的裂缝

当大气温度低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冰水在微观结构中迁移和重分布,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,导致裂缝出现。

2 主要裂缝的防治措施

2.1 荷载裂缝

应该采取合理的计算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设计荷载的重型车辆过桥等方法避免结构产生荷载裂缝。

2.2 温度裂缝

为预防混凝土温度裂缝,应合理安排混凝土浇注顺序及浇注速度,在混凝土浇注过程中降低部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温,冬季施工时混凝土表面应覆盖保温。

2.3 收缩裂缝

为预防收缩裂缝,应加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速率,方法是在结构外露面覆盖麻袋、海绵,然后进行浇水养护。

2.4 地基基础变形引起的裂缝

为预防地基基础变形裂缝的措施主要有基础处理,科学设计支架搭设,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;在混凝土中加减水剂以减少混凝土泌水,确保混凝土保护层厚度,混凝土施工时进行二次抹面;浇注前将基层和模板充分浇水湿透等。

2.5 钢筋锈蚀引起的裂缝

要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度,采用足够的保护层厚度;施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,最大限度地保证混凝土自身密实、完好和防止有害离子入侵;同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

2.6 冻胀引起的裂缝

冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂,可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

混凝土裂缝分析 篇5

混凝土轨枕裂缝有哪些物理因素分析？

物理因素系指轨枕制造和铺设、运营过程中受冷热、干湿、冻融等的作用，当蒸汽养护过程中升温很快，恒温温度很高时，由于混凝土中气、水、水泥、砂石等不同材料热膨胀系数不同，而混凝土初期结构强度又很低时，高温使气、水大大膨胀，造成混凝土内部结构缺陷，容易引起轨枕表面特别是端头表面的混凝土龟裂，疏松，

有一段时间，不少工厂轨枕生产中蒸汽养护没有预养时间，升温很快，恒温温度高于95℃，脱模时轨枕端部混凝土肿胀、疏松情况常有发生。而且放张时混凝土强度很多低于35N／mO（70üu），造成混凝土轨枕纵裂、龟裂现象较多。 当出厂时仅有细微裂缝或仅有隐性微裂（肉眼看不见）的轨枕，在运营过程中，受到振动、冲击、疲劳荷载的作用，以及外界环境不断变化着的干湿循环，冻融循环作用，也会使裂缝的宽度和长度发展。

混凝土结构裂缝分析与处理 篇6

关键词：混凝土结构裂缝 裂缝分析与处理

前言：

裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷。这里所说的裂缝是指肉眼可见的宏观裂缝，而不是微观裂缝，其宽度一般在0.05㎜以上。有资料表明，80%以上的混凝土裂缝属于非受力裂缝。作为结构检测人员有必要认真分析和总结混凝土结构的裂缝类型及其产生原因和主要形态，并了解相应的处理措施。下面正文先总结混凝土结构裂缝产生的主要原因及其形态，再以实际工程为例进行分析，最后总结裂缝分析与处理的主要原则。

一、裂缝类型及其产生的主要原因和形态

1、按影响因素划分

裂缝原因按产生的影响因素划分，主要为以下几个方面：材料因素、施工问题、设计问题、使用问题、偶然因素。

2、按裂缝机理划分

裂缝原因按裂缝机理划分，主要分为受力裂缝和非受力裂缝。其中受力裂缝主要有：受弯裂缝、受压裂缝、局部受压裂缝、受拉裂缝、受剪裂缝、弯剪斜裂缝、冲切裂缝、受扭裂缝、剪扭裂缝等。非受力裂缝主要有：塑性塌落裂缝、塑性收缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、温度收缩裂缝、沉降裂缝、温度沉降裂缝、体系裂缝、构造裂缝、钢筋锈蚀、碱骨料反应、冻融循环、偶然裂缝等。

二、工程实例

1、实例一（收缩温度裂缝、管线裂缝、钢筋移位裂缝）

<一>、工程概括：

深圳某综合楼楼为现浇钢筋混凝土框架结构，原来A～B轴六层，B～D轴七层，在A～B轴加建一层，阴影部份。B轴位置加建楼板植筋和原来楼面相连接。2～9轴加建楼板长宽比约为2，基本属于单向板。加建验收不久，屋面就出现裂缝，

<二>、裂缝情况

(1)、2～3轴与8～9轴裂缝斜向对称，3～8轴裂缝基本呈横向。裂缝主要分布在B轴与次梁之间。楼板裂缝数量较多，宽度较大，裂缝最大宽度1.2mm。次梁裂缝数量较少，宽度较小，裂缝最大宽度0.4mm。多数裂缝已贯穿楼板。

(2)、部份楼板底部有开裂，裂缝下面宽、上面窄，多为斜直线。

(3)、部份楼板板面出现裂缝，平行次梁方向。

<三>、原因分析

(1)、单向楼板裂缝除2～3轴与8～9轴为斜裂缝，多数平行楼板短边方向，明显不是受力裂缝，主要是温度收缩引起。B轴北侧原结构对新建楼面的收缩有明显的约束作用，使加建楼面的纵向产生拉应力，这是加建楼面开裂的主要原因。另外裂缝形态也和配筋有关，由于板面长边方向只有支座短筋，板底也只有通长的构造配筋φ8@180，板配筋偏小，对板的收缩明显约束不足。

(2)、板底裂缝多为斜直线，且指向板底灯具，怀疑和管线有关。凿开表面批档和混凝土保护层后，发现确实是塑料管线在板底筋下面。由于屋面板受温度影响，加上混凝土的收缩，在板底的管线位置，混凝土保护层太小，很容易引起开裂。

(3)、部份楼板板面裂缝平行次梁方向，上面宽、下面窄的非贯穿裂缝，具有受力裂缝的特点。采用钢筋扫描仪检测板面负筋的保护层厚度，保护层厚度为50～70mm，证实了板面负筋在施工过程中发生移位，导致截面有效高度减小，造成承载力不足导致板面开裂的设想。

<四>、裂缝处理

(1)、对于平行短边方向的楼板裂缝，属于温度收缩裂缝。①、宽度小于0.3mm的裂缝采用开槽修补，一般施工过程是：用钢丝刷沿缝刷毛，清洁处理干燥；用环氧胶泥嵌补表面裂缝；再用环氧树脂涂覆表面，并用玻璃布沿缝覆盖抹平。②、宽度大于0.3mm的裂缝采用注浆处理，一般施工过程是：钢丝刷沿缝刷毛，清洁处理干燥；宽度较大时，沿缝开V形槽。骑缝用环氧胶泥粘贴注浆盒，必要时钻孔。用环氧树脂涂刷后，再用环氧胶泥封缝。沿缝刷肥皂水压入空气检查密闭性。通过注浆盒压力注浆，然后用环氧胶泥封口，作表面处理。

(2)、由于管线开裂的板底裂缝，基本也是温度收缩裂缝，可同上面方法处理。

(3)、对于平行次梁方向的楼板板面裂缝，属于受力裂缝，建议对楼板做贴碳纤维的加固处理。

2、实例二（转换梁裂缝、地下室顶板裂缝、阳台梁裂缝）

<一>、工程概括：

深圳某住宅楼为现浇钢筋混凝土部份框支剪力墙结构，三层裙房，四层楼面设转换层，裙房屋面架空作为会所，以上二十五层为住宅。裙房平面为L形，总长度为145米，塔楼偏置靠大路一侧。2005年竣工投入使用后在多个部位出现裂缝，2007年对该建筑的裂缝进行检测分析。

<二>、裂缝情况

(1)、转换大梁多处出现裂缝，支座和跨中均有，每隔一段距离出现，裂缝宽度0.1mm～0.3mm，均在梁底，垂直梁轴线方向，部分表面有微胀裂。

(2)、裙房以上阳台梁的梁面出现裂缝，开口向上，靠近根部，靠下面几层尤为明显。

(3)、地下室顶板板面瓷砖开裂，板底渗漏较为严重，靠近筒体附近比较严重。梁侧在跨中出现多条平行的垂直裂缝。

<三>、原因分析

(1)、打掉梁底的批档，凿开转换大梁胀裂位置，发现钢筋生锈比较严重，部份混凝土保护层被胀裂，是明显的钢筋胀裂裂缝。经过询问施工方，原来施工方在施工转换梁的时候贪图方便，用φ25螺纹钢做梁底垫层。结果底部作为垫层的钢筋在没有混凝土保护层的保护下生锈胀裂。

(2)、现场查看阳台梁裂缝，主要为梁面裂缝，尤其下面几层较为明显。裂缝形态为上面宽下面窄、楔形的垂直裂缝，是明显的受弯裂缝。对照结构图纸，阳台四角设有200x300构造柱。经过询问施工情况，施工方是按一般的施工顺序，即先浇阳台柱，然后再往上做阳台梁。由于图纸没有交代施工顺序，施工方有没有这方面经验才造成裂缝情况。正确的施工顺序应该是先施工阳台梁，预留柱连接钢筋，然后再浇注构造柱。这样做的目的是防止构造柱成为受力柱，原来每层阳台梁承担本层阳台的荷载，结果最下面几层的阳台梁承担了上面二十多层的累计荷载，造成承載力不足，导致开裂。

(3)、地下室顶板主要为单向板，板裂缝主要分布在L形平面的中部和靠近剪力墙附近位置。板底裂缝形态主要平行楼板短边方向，跨中位置。板底渗漏，表面裂缝已经贯穿楼板。查阅结构图，发现L形地下室，长边方向约为145米，中间未设缝，每隔30米设一道后浇带，明显超出混凝土结构设置伸缩缝最大间距55米的要求。板底裂缝平行楼板短边方向，明显不是受力裂缝。裂缝贯穿楼板，考虑到本工程均采用人工挖孔桩，基本可以排除沉降裂缝，是比较明显的温度收缩裂缝。跨中梁侧垂直裂缝呈现中间宽两端窄、两侧均有，也是温度收缩裂缝的典型特征。温度收缩裂缝一般分布在L形平面的中部，靠近角部剪力墙位置也出现较多裂缝，主要是因为剪力墙的刚度比裙房框架柱大很多。当混凝土结构因为温度、干燥原因收缩时，受到剪力墙的强大约束从而产生裂缝。裙房框架柱对混凝土结构的约束明显比剪力墙小，因此在靠近剪力墙位置裂缝较多。

<四>、裂缝处理

(1)、转换梁位置裂缝属于非受力裂缝，不影响安全。但是如果不做处理，底面垫层钢筋锈蚀膨胀会导致保护层剥落，最终导致受力底筋锈蚀，有很大的安全隐患。处理方法是：打掉梁底部批档，露出锈蚀钢筋，喷砂除锈后涂防锈漆，再重新做批档。

(2)、鉴于阳台梁裂缝属于受力裂缝，建议对下面几层的阳台梁做加固处理。

(3)、地下室顶板的裂缝属于温度收缩裂缝，可采用开槽修补的处理方法，一般施工过程是：宽度超过0.2mm的裂缝，先用气泵吹除缝隙积灰，一边用橡皮锤敲击楼面，一边用细毛刷把掺有膨胀剂的干水泥粉反复填入裂缝。等裂缝被填满后，洒水渗入缝隙。最后用掺有环氧树脂的水泥浆在楼板上下位置封堵裂缝。

三、裂缝分析与处理的主要原则

(1)、裂缝分析应考虑材料、施工、设计、使用、环境以及钢筋布置、内力分布等因素，综合判断。

(2)、受力裂缝多为非贯穿性，非受力裂缝多为贯穿性。温度、收缩、沉降等非荷载因素仅对超静定结构有影响，对静定结构不产生裂缝。

(3)、自由收缩不产生裂缝，只有收缩受到约束才会产生裂缝。相反，自由膨胀产生裂缝，约束膨胀不发生裂缝。收缩裂缝多和温度、应力集中相关。

(4)、沉降裂缝多发生在下部，呈底层重、上层轻；外墙重、内墙轻；纵墙重、横墙轻的特点；多为斜裂缝。温度裂缝多发生在上部和山墙位置，呈顶层重、底层轻；两端重、中间轻的特点。沉降裂缝多和结构刚度相关，温度裂缝多和季节相关。

(5)、沉降裂缝一般竖向构件先于水平构件，墙柱构件先于梁板构件。

(6)、受压构件发生竖向裂缝是承载力不足的标志，属于重大隐患，应高度重视。

(7)、裂缝分析应区分主要因素和次要因素，应接合整体分析和局部分析。由于混凝土具有一定的塑性，混凝土具有徐变和应力松弛等特征，混凝土裂缝宽度计算判定开裂有较大的偏差。实际裂缝检测中，保护层厚度可以用钢筋扫描仪检测，裂缝深度可以钻芯或超声波检测，裂缝宽度变化可以骑缝贴纸观察。

(8)、混凝土裂缝治理应有针对性，轻微裂缝掩饰处理，一般裂缝修补处理，严重裂缝封闭处理，安全隐患加固处理。当裂缝宽度较小时可以利用混凝土裂缝自愈的特性。同时，裂缝治理应注意时效性，沉降裂缝只有稳定以后治理才有效果，温度裂缝治理宜在冬季进行。

参考文献

[1]《混凝土结构工程裂缝的判断与处理》，徐有邻、顾祥林著，中国建筑工业出版社2010年出版

[2]《建筑工程裂缝防治指南》，何星华、高小旺著，中国建筑工业出版社2005年出版

桥面混凝土铺装裂缝分析 篇7

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在,才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。近几年来,随着国内桥梁建设的大规模进行,桥面混凝土铺装出现了不少问题,其中最为严重的就是桥面混凝土铺装的开裂问题,这一问题引起了许多学者的关注,并在这方面进行了大量的研究。本文综合国内关于桥面混凝土铺装的裂缝资料,详细分析了桥面混凝土铺装的裂缝成因,并在此基础上提出了预防桥面混凝土铺装裂缝发生的措施。

2 桥面混凝土铺装的裂缝成因

在实际施工过程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩等。

2.1 塑性收缩

发生在施工过程中,混凝土浇筑后4～5h左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。

2.2 缩水收缩(干缩)

混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

2.3 荷载而引起的裂缝

在实际施工过程中由于开放交通过早,引起梁体截面在荷载的作用下会产生变形(如纵向弯曲、横向弯曲、扭转和扭转变形(畸变)),导致桥面混凝土铺装产生不规则裂纹。

2.4 温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳以及抗渗能力等。

2.5 化学反应引起的裂缝

混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。

此外,施工中由于混凝土浇筑、振捣不良,混凝土拌和水灰比控制不严或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现,也应该高度重视。

3 混凝土箱梁裂缝预防措施

3.1 干缩裂缝及预防主要措施

(1)选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;

(2)混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加适量的减水剂;

(3)严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量;

(4)采取二次抹面,并注意二次抹面的时间,也可在表面适当拉毛;

(5)加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间;

(6)在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

3.2 塑性收缩裂缝及预防

(1)选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;

(2)严格控制水灰比,掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度及和易性,减少水泥及水的用量;

(3)浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透,振捣中要密实,竖向变截面处宜分层浇筑;

(4)及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护;

(5)在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

3.3 荷载裂缝及预防

(1)封闭交通,严格控制通车时间;

(2)加强对其洒水养护,待龄期及强度达到要求再开放交通。

3.4 温度裂缝及预防

(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等;

(2)减少水泥用量将水泥用量尽量控制在450kg/m3;

(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.45以下;

(4)改善骨料级配,掺加微硅粉或高效减水剂等来减少水泥用量降低水化热;

(5)改善混凝土的搅拌加工工艺,降低混凝土的浇筑温度;

(6)在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间;

(7)加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施;

(8)加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的土工布、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。

3.5 化学反应引起的裂缝及预防

(1)选用碱活性小的砂石骨料。

(2)选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。

(3)选用合适的掺和料抑制碱集料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,导致混凝土胀裂引起的裂缝,通常的预防措施有:①保证钢筋保护层的厚度;②混凝土级配要良好;③混凝土浇筑要振捣密实。

4 混凝土铺装裂缝修补措施

4.1 表面处理法

表面涂抹法适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝(小于0.2mm),深度未达到钢筋表面的发状裂缝,及不渗漏水的裂缝,这种做法可以恢复构件的表面美观和提高耐久性。例如可以用热沥青等防水材料在清理后的混凝土表面直接涂抹。表面贴补法适用于较大面积渗漏水(不易确定具体位置或变形缝)的防渗堵漏。具体施工时,首先将欲铺设薄膜的混凝土表面用钢刷打毛并清洗,待其干燥,用环氧树脂予以填平。如单纯以防水为目的时,亦可涂刷沥青。

4.2 填充法

当裂缝较宽时(0.3mm左右),可采用环氧树脂或无机类材料填充裂缝,不仅作业简单,而且费用低。当宽度小于0.3mm时,深度较浅或裂缝中有填充物,用灌浆法很难达到修补效果的裂缝,以及小规模裂缝的简易处理可采取开“V”或“U”型槽,然后作填充处理。这种方法适用于构件表面处理不能充分满足耐磨及防腐性要求的场所,一般使用环氧树脂砂浆类的填充材料,也可使用水泥砂浆和沥青等材料。填充施工时,先将开槽时的残渣碎片用钢刷清除,必要时还应涂以底层结合料,然后再填充材料,待填充材料充分硬化后,用砂轮或抛光机将表面磨光。

4.3 灌浆法

对于0.3mm以下的裂缝进行表面封闭,缝宽0.3mm以上的要求灌浆修复。此法应用范围广,从细微裂缝到较大裂缝均可适用,处理效果较好。

4.4 混凝土置换法

混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

4.5 仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分,如含粘结剂的液芯纤维或胶囊,在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

5 结语

桥面混凝土铺装裂缝是桥梁各种病害中最直观的表现之一,本文综合国内许多关于桥面混凝土铺装的裂缝资料,详细分析了桥面混凝土铺装的裂缝成因,并在此基础上提出了一些预防桥面混凝土铺装产生裂缝的措施。

预防桥面混凝土铺装产生裂缝及降低桥面混凝土铺装裂缝的开展,主要应加强施工过程的控制,改善施工工艺与方法。

参考文献

混凝土桥梁裂缝初步分析 篇8

关键词：梁桥,裂缝,分析

近年来, 我国城市化迅速发展, 全国公路网建设已初具规模, 一条条高速公路成为连接各个城市的主要通道, 而做为老的运输干线国省道公路的也依然发挥着重要的作用。但随着社会经济的发展, 交通流量, 重载车辆已经达到了很高的程度, 这也就加大了管理部门治理超载、超负荷运营的难度。桥梁是公路中的重要构造物, 桥梁的安全对整个公路来说占有非常重要的地位, 而伴随着近年来各地多起桥梁倒塌、毁坏事故的发生, 国家对桥梁的安全性更加重视, 特别是大跨度的特殊结构桥梁要求进行定期检查或特殊检查。而普遍存在于广大县乡道公路和农村公路中的中小跨径梁桥却常常被忽视, 特别是那些中小桥梁, 建造年代早, 载荷等级低, 所以它的危险系数就更高。混凝土结构一旦出现病害, 如果重视不够, 未及时进行修补或加固, 最终导致病害的快迅发展, 给桥梁带来安全隐患。结构主要受力构件出现缺陷, 如裂缝、钢筋锈蚀、开裂、基础沉降、倾斜等, 都会带来安全隐患, 使交通受影响。如果因此而出现桥梁垮塌, 就会对人民群众的生命和财产安全构成很大的威胁。混凝土结构裂缝是桥梁病害中最常见的也是危害最大的一类, 它的出现就像癌症一样时刻伴随结构物终身存在, 因此对桥梁进行检查, 发现桥梁结构存在的裂缝, 对裂缝进行分类和性状判断, 对桥梁的安全运营有着重要的意义。

本文通过笔者多年检测实践和总结, 对混凝土桥梁出现的裂缝进行了初步介绍、分析和总结, 并提出了修补措施, 为管理维修等提供必要的指导。

1 裂缝的分类

混凝土桥梁的损坏, 一般都是因为混凝土结构中出现裂缝而引起, 而裂缝受外界环境的影响, 水、气、风、光、热等不利因子从薄弱的混凝土裂缝中进入混凝土内部, 持续对内部产生影响:腐蚀钢筋、加速碳化、有害离子 (CL-、SO42-) 进入等, 这样都进一步破坏了混凝土的密实度、耐久性。在时间的推移下, 细裂缝发展为大裂缝, 大裂缝逐渐发展为开裂, 开裂发展为断裂, 最终结构物被破坏, 所以常认为裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。

裂缝的分类方法众多, 一般按成因分为结构裂缝和非结构裂缝;按影响时间分为早期裂缝和后天裂缝。下面我们重点介绍混凝土结构裂缝和非结构裂缝。

2 裂缝成因分析

在日常的混凝土结构检查中, 我们发现裂缝时, 经常会不自觉得想知道, 这条裂缝是结构裂缝还是非结构裂缝, 如果是结构裂缝, 大家都非常的重视, 认为会影响结构的安全, 会请设计单位或检测单位对结构进行受力验算, 查看裂缝对结构的影响程度, 是否存在安全隐患;如果是非结构裂缝, 大家就会认为属正常现像, 不会对结构的安全产生大的影响。为什么会有这样的认识了, 下面就从这两类裂缝的成因上分进行析。

2.1 结构性裂缝

结构受到来自外部车辆、荷载而非本身自重引起的裂缝, 被称为结构性裂缝, 也就是通常所说的受力裂缝, 其分布区域、分布形式及裂缝宽度都与外部荷载有关。这种裂缝的出现, 预示着结构承载力可能不足或其他严重问题。对于钢筋是混凝土中小桥梁来说, 首先是梁板间的铰缝有了破坏, 因在重载车辆的长期作用下, 铰缝局部破坏脱落, 减弱了梁板间的横向联系, 使原来做为一个整体受力的体系发生变化, 整体结构刚度减小, 而受力的不均匀, 使得局部区域受力较大, 超过混凝土自身承载能力, 导致土结构出现裂缝, 而这种裂缝一般是由每片梁的两个边缘向中间发展, 随着时间的推移, 如果不采取补救措施, 最后会形成横向通长裂缝, 而这种裂缝的数理也会慢慢的增加, 最终遍布整块梁板。预应力混凝土桥梁, 它的梁板采用了先张法或后张法对预应力筋进行了张拉, 所以混凝土结构本身的刚度比较大, 也不容易产生裂缝, 当其产生结构性裂缝时, 对结构的影响也就非常大, 更应引起重视。

对于桥梁结构用混凝土, 其强度等级是用28天标准抗压强度表示, 所以混凝土的强度主要表现为抗压强度, 相反其抗拉强度却很低, 其抗拉极限应变大约为。在如此小的应变下, 当混凝土受外来力冲击, 开裂的一瞬间, 钢筋本身的应力只有σs=εtuEs= (0.0001~0.0005) ×2×105=20~30MPa。实际上, 在结构正常使用时, 钢筋应力远远大于20~30MPa, 这也就是为什么人们常说:钢筋混凝土结构出现裂缝是正常现像, 是大体积混凝土结构不可避免的, 我们只能减少它的发生, 但不能杜绝它的出现。多年的研究和实践说明, 在正常使用时, 当裂缝宽度小于0.3mm, 钢筋不致生锈, 这也是公路桥涵养护规范中为何规定钢筋混凝土结构主筋附近竖向裂缝最大允许宽度为0.25mm。从结构安全出发, 通常在实际中, 应该允许的最大裂缝宽度应尽量小一些。例笔者所在地区就规定, 对混凝土结构宽度大于0.15mm以上的裂缝, 其裂缝均应进行封闭。这些措施就很好的保证了混凝土结构的耐久性。

2.2 非结构性裂缝

结构由于自身体积膨胀或缩小的变形而引起的裂缝, 我们称为非结构性裂缝 (非受力裂缝) , 当混凝土内部温度场变化、外界气温变化或表面水分蒸发时, 会引起混凝土的收缩变形, 而这种收缩变形会受到胶凝材料分子间作用力, 进而收缩受到限制, 此时, 在结构内部产生拉应力, 当拉应力超过混凝土抗拉强度极限值时, 就会导致混凝土出现裂缝, 裂缝的出现, 使得变形得到释放, 拉应力消失。总的说来, 这种裂缝对混凝土结构的影响较小, 一般只存在于混凝土表面或混凝土钢筋保护层以内。如果及时采取措施, 封闭其和外界的联系, 就会大大减小这种裂缝对结构的影响。

非结构性裂缝的产生受多种因素的影响, 如混凝土胶凝材料 (砂、石、水泥、水、外加剂、粉煤灰、矿粉) 组成、施工工艺、养护方法、拆模时机和周围环境等等。其形成大致可以分为两种。

(1) 收缩裂缝。一般的, 当混凝土结构物浇筑成形以后, 在其前期胶凝材料硬化过程中, 会发生复杂的物理化学反应, 混凝土内部形成大量的水化热, 内部温度升高, 内部的自由水在温度场的作用下, 逐渐向表层移动, 最后向外界蒸发, 这就使得混凝土表面脱水很快, 而水分的蒸发, 导致混凝土收缩, 但表面收缩比内部收缩要大, 这就产生了拉应力, 这种拉应力首先引起了混凝土表面开裂, 这种表面裂缝非常细小。混凝土终凝以后, 其强度增长迅速, 特别是在终凝完成后7天内, 一般强度能够达到设计强度的75%, 早强混凝土7天强度可能达到设计强度的100%, 此时如果出现收缩裂缝, 那么裂缝一般较宽, 像蜘蛛网一样呈发散性龟裂, 受外界风吹雨淋、阳光照射等环境变化影响, 迅速发展, 严重可导致大面积网状裂缝。

混凝土早期养护非常重要, 当浇筑完成后, 和当地气候相适应的养护方法, 准确的二次抹面的时机, 这些都能够大大减小混凝土表面收缩裂缝的产生, 如果早期表面无覆盖, 受风吹日晒影响, 会使得表面水份流失大, 收缩大, 从而产生的拉应力也大, 而混凝土强度早期较低, 所以收缩裂缝也就易产生。在我国南方地区, 由于常年潮湿温热, 气温高, 当混凝土结构浇筑完成以后, 要及时覆盖, 以防止表面水分蒸发过快, 而形成收缩裂缝。

(2) 温度裂缝。大家知道, 大部分物体都存在热胀冷缩现像, 混凝土结构也不例外, 当温度升高引起混凝土膨胀变形时, 会受到一定的约束, 这就是内部的拉应力, 当此应力超过抗拉强度极限值时, 混凝土就会产生裂缝, 这种裂缝被称为温度裂缝。如我国青藏高原地区, 温度极低, 常年大部分时候温度在0摄氏度以下, 混凝土结构在浇筑完成后, 也要及时覆盖保温, 防止混凝土表面温度下降过快, 使得外部与内部温度差过大, 而使表面形成温度裂缝。

3 裂缝的处置措施

3.1 非结构性裂缝处置方法

对于混凝土桥梁, 非结构性裂缝的防治要从最初的养护就开始, 及时必要的养护对消除收缩裂缝和温度裂缝非常关键。如果混凝土已经有非结构性裂缝出现, 那么我们面临的首要问题就是要提高混凝土的密实性能, 只有混凝土的密实性增加了, 它才会不容易受外界有害物质的侵入, 才能保持耐久性。而通常采用压力灌浆、表面封闭等方法使混凝土处在一个相对封闭的环境中, 减少外界的影响, 从而提高了混凝土的密实性。通常要求把混凝土裂缝的宽度控制在0.15mm以内, 这样可以有效避免混凝土受到外界空气和水分影响, 当宽度超过0.15mm时, 应及时进行封闭处置。

3.2 结构性裂缝处置方法

结构性裂缝是由于结构物受到外部荷载引起的, 所以首先要治理来自于外部的超载车辆, 使其对结构的破坏性从源头上消除。第二, 对于已经存在的结构性裂缝, 应先对裂缝进行压力灌浆, 以提高混凝土的密实性, 然后在表面粘贴碳纤维布或钢板等, 以提高结构的刚度。必要时进行结构验算, 或荷载试验以检验经过加固后的结构的可靠性。

4 结语

两类裂缝有明显的区别, 危害程度也不相同, 而且两类裂缝也常融合在一起出现。相关研究表明, 在两类裂缝中非结构性裂缝占主导地位, 约占全部裂缝的80%以上, 其中以变形引起的裂缝为最多;而结构性裂缝只占全部裂缝的20%不到;这也说明了我国桥梁设计的荷载量, 仍然比较保守, 富余系数比较大;在目前大范围超载存在的环境下, 基本上能满足国内经济社会发展的需要。对裂缝分类和产生原因的分析, 以及危害性评估, 是裂缝修补和加固的依据, 若对裂缝不加分析, 盲目处理, 不仅达不到预期的效果, 还可能贻误补救的最好时机, 从而埋藏下影响安全的突发性事故的危险。

参考文献

[1]朱海涛.钢筋混凝土桥梁病害的主要成因及修补加固范例[A].第十八届全国桥梁学术会议论文集 (下册) , 2008.

[2]李少波.桥梁病害防治措施的研究[D].河北:河北工业大学, 2000.

[3]廖卫东, 王蒂, 许汉铮, 黄平明.武黄高速公路桥梁病害特征及加固方法分析[J].武汉理工大学学报, 2003 (12) .

混凝土裂缝分析 篇9

1.1 纵向裂缝:即沿建筑物纵向方向的裂缝, 出现在板下皮居多, 个别上下贯通。

1.2 横向裂缝:即在跨中1/3范围内, 沿建筑物横向方向的裂缝, 出现在板下皮居多, 个别上下贯通。

1.3 角部裂缝:在房间的四角出现的斜裂缝, 板上皮居多。

1.4 不规则裂缝:分布及走向均无规则的裂缝。

1.5 楼板根部的横向裂缝:距支座在30cm内产生的裂缝, 位于板上皮。

1.6 顺着预埋电线管方向产生的裂缝。

2 楼板产生裂缝的原因

2.1 设计方面

2.1.1 设计结构时安全储备偏小, 配筋不足或截面较小, 使梁板成型后刚度差, 整体挠度偏大, 引起板四角裂缝。

2.1.2设计板厚不够, 又不做挠度验算, 整体挠度偏大, 引起板四角裂缝。2.1.3房屋较长时未设置伸缩缝, 在薄弱环节产生收缩裂缝。 (美国混凝土学会的资料认为混凝土有干缩和温度变形两种, 干缩变形每30.48m约收缩19mm.温度变化引起的变形为, 37℃的温度变化每30.48m收缩或延长19mm左右。国内有人认为40m长的楼板因硬化凝固产生的纵向收缩量为8~20mm.) 。2.1.4基础设计处理不当, 引起不均匀沉降, 使上部结构产生附加应力, 导致楼板裂缝。

2.1.5 楼板双向受力, 按单向板配筋, 引起裂缝。

2.2 商品混凝土原因

2.2.1 水灰比大, 水泥用量大。

2.2.2高效缓凝剂用量过大, 在未凝固前石子下沉, 产生沉缩裂缝, 常发生在梁板交接处。2.2.3砂石质量不好, 级配不好, 含泥量大, 含粉量大。

2.3 施工原因

2.3.1 养护不到位, 强制性规范要求混凝土养护要苫盖并浇水, 现在大多数不苫盖, 浇水也不能保证经常性湿润。

2.3.2施工速度过快, 上荷早, 特别是砖混住宅楼板, 前一天浇筑完楼板, 第二天即上砖、走车, 造成早期混凝土受损。2.3.3冬时期间受冻。2.3.4拆模过早或模板支撑系统刚度不够。2.3.5混凝土表面浮浆过厚, 表面强度不够。2.3.6施工时楼板混凝土盖筋被踩弯、踩倒, 保护层过厚, 承载力下降。

3 防止楼板混凝土裂缝的措施

3.1 设计方面

3.1.1 在使用小直径钢筋的情况下, 适当提高配筋率, 可提高混凝土的极限拉伸应变。3. 1.2角部负筋双向配置, 单向板也四面均配置负筋。

3.1.3 在相同配筋率的情况下, 采用直径较小的钢筋, 缩小钢筋间距, 可提高现浇板的抗裂能力。

3.2 施工方面

3.2.1 现浇楼板尝试设置伸缩缝, 伸缩缝的间距可取14m左右或住

宅楼一个单元的纵向长度, 设在楼板支座处, 缝宽10mm, 中间加软体材料, 混凝土断而筋不断。3.2.2钢筋绑扎时保证间距均匀, 保证负筋位置不变, 浇筑混凝土时设置马道, 不踩负筋。3.2.3采用平板振捣器, 两次抹压交活, 第二次抹压在终凝前进行。3.2.4在预埋电线管下加钢丝网, 预埋管尽量顺着受力钢筋的方向布置。3.2.5采用覆盖加浇水的方法养护, 覆盖并浇水是强制性规范的要求, 目前我们大多只浇水, 不覆盖, 浇的水干后不能保证及时补充, 养护期内不能保证混凝土处于连续湿润状态, 达不到应有的养护效果。3.2.6混凝土达不到1.2MPa不得上人, 不过早拆模, 或采用早拆体系, 拆模后保持竖向支撑。

3.3 搅拌站方面

3.3.1 保证按设计的坍落度生产, 到现场发现离析现象要进行二次

搅拌。3.3.2保证水泥、砂石质量, 保证配合比科学合理。3.3.3减缩剂不久将面市, 混凝土中掺入减缩剂后可减少收缩裂缝。

4 楼板混凝土裂缝处理

4.1 裂缝宽度小于0.3mm的可采用6202胶泥等封闭。

4.2 裂缝宽度大于0.

3mm进行化学灌浆处理, 做法如下: (1) 凿缝:沿裂缝进行剔凿, 根据开裂情况凿出宽、深各15~20mm的V型槽。 (2) 埋设灌浆管:沿裂缝方向每隔50cm钻孔一处, 埋设灌浆嘴, 用胶固定住。 (3) 封闭裂缝:用结构胶骑缝反复刮实, 同时封闭周围裂缝及分支裂缝。 (4) 吹气试压:补封漏气部位。 (5) 灌浆:配制灌浆液注入灌浆器, 由空压机加压0.2MPa, 从一端灌浆嘴起进行灌浆, 一般从邻近灌浆嘴溢出灌浆液后停止灌浆, 并封闭灌浆嘴, 依次进行下次灌浆。 (6) 拆嘴, 封闭灌浆嘴。

5 砌块填充墙的裂缝分析

5.1 裂缝类型

5.1.1 砌体与柱、梁交接处的裂缝, 水平缝或垂直缝。5. 1.2砌体本身发生的裂缝, 竖直缝或沿灰缝出现的裂缝。

5.2 裂缝产生的原因

5.2.1 砌块干缩的影响:

砌块干缩值一般小于0.4mm/m, 有试验证明, 在常温下养护一个月完成总收缩率的30~40%, 养护两个月左右, 其收缩率约完成95%, 如在施工时速度过快, 使用停滞期不足28天的砌块, 就会产生砌块墙的收缩裂缝。5.2.2砌筑砂浆不饱满:砌块壁肋较窄, 如不精心施工难以保证砂浆饱满和均匀, 墙体一旦受到应力的作用就会在砂浆欠饱满处产生沿灰缝的裂缝。5.2.3温度裂缝:外墙内外温差造成变形不一致而产生裂缝, 如梁下水平缝和窗台下暖气窑处裂缝。5.2.4结构沉降造成的裂缝:结构整体刚度差, 砌块墙与框架柱梁只能靠柱上的拉筋连接, 即使在抹灰时加了钢丝网, 也难以抵抗由沉降造成的应力变形。5.2.5抹灰砂浆的影响:抹灰常用的水泥砂浆或水泥白灰混合砂浆, 其收缩值一般为0.6~0.8mm/m, 且保水和易性差, 时常在抹灰时界面处产生泌水, 下滑而导致空鼓开裂。5.2.6砌块的收缩变形是机砖的2~3倍左右, 砌块与机砖, 砌块与梁柱混用时易裂缝。

5.3 防治措施

5.3.1 在设计上要能保证结构框架的整体刚度, 对体形复杂的建筑物合理设置变形缝, 防止不均匀沉降。

5.3.2从设计着手在易裂的部位采取加强措施, 如在门窗洞口两侧增加芯柱, 在窗台下墙灰缝中设置水平拉筋, 在墙面抹灰中加钢丝网等, 以增加抗裂能力。5.3.3砌块在砌筑前要进行干燥, 以减少内在收缩, 砌块的含水量最好等于或低于现场外界空气平均年相对湿度, 刚砌完时含水率不应大于35%~40%.选择砌块的线形干缩率低于0.03~0.065%。5.3.4严禁使用龄期不足28天的砌块, 有条件的可养护2个月后再使用, 现场存放时底部要垫起, 注意防潮, 雨天要苫盖。5.3.5在墙体顶部除用斜砌机砖顶紧外, 还应加钢丝网片, 柱墙接缝处除有拉筋也要加钢丝网片, 网片要用用射钉与柱墙连接牢固, 网片要夹在底子灰中间为宜。5.3.6大面积的填充墙可设控制缝, 在墙内做连续的竖向减弱的断面。可作成企口缝或预制嵌缝条等, 使裂缝出现在控制缝处, 不引人注意。5.3.7砌筑砂浆要有良好的保水性, 能限制砌块从砂浆中吸水, 一般在砂浆中掺熟石灰膏或通过试验确定掺合适的外加剂。5.3.8采用反砌的方法, 砌块的底面朝上, 可使砌块与砂浆接触更大。

从以上分析可以看出, 混凝土楼板和砌块填充墙的裂缝是多种因素造成的。我们必须从图纸会审开始, 制定综合的治理方案, 主动与业主、设计结合, 加强对分包方、分供方的控制及施工过程中的严格把关, 才能最大限度的减少裂缝的产生, 使住宅工程质量达到用户满意的程度。

摘要：目前住宅工程混凝土楼板和填充墙出现裂缝的现象比较常见, 现根据有关资料并结合我公司的情况, 对现浇混凝土楼板和砌块填充墙裂缝的原因和对策分析如下, 供大家在工作中参考。

混凝土裂缝施工控制要点分析 篇10

1 混凝土裂缝原因分析

1.1 混凝土本身的影响

主要是水泥水化热过高, 混凝土在浇筑振捣以后, 水泥水化过程中产生一定的热量, 水化热聚在结构内部不易散失, 引起急剧升温, 在建筑工程中一般为20—30℃甚至更高。由于结构物在一个自然散热条件中, 实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3d—5d。随着混凝土龄期的增长, 弹性模量的增高, 对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大, 以致产生很大的拉应力, 当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时, 开始出现温度裂缝。

1.2 混凝土的收缩变形

混凝土的收缩, 也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必须的, 其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后, 引起混凝土收缩, 当收缩受到约束时, 则产生收缩应力, 当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时, 则裂缝随之产生。

1.3 地基和老混凝土与约束

当混凝土浇筑在比较坚硬的基岩或老混凝土上时, 混凝土浇注初期的水化热升温, 产生膨胀, 受到岩石或老混凝土的约束, 将产生较小的压应力。而当混凝土温度继续下降时, 由于基岩或老混凝土对温降引起的收缩变形约束的结果, 混凝土块内将出现较大的拉应力, 裂缝随之产生。

1.4 施工方面的因素

违章施工、不当施工造成混凝土裂缝, 夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间, 在泵车出料时混凝上的经时坍损较大, 混凝土的和易性和流动性较差, 现场工人人为加水, 造成混凝土强度的降低, 加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。另外, 振捣方式不当引起裂缝不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂, 或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。另外, 现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。目前, 许多施工现场在浇筑混凝土时都不能做到及时覆盖保温养护, 一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖, 还有很多工地根本就不予覆盖, 结果混凝上表面开裂。

1.5 环境气候的因素

混凝土结构施工期间, 外界气温的变化情况对防止混凝土开裂有重大影响。外界气温越高, 混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降, 会增加混凝土的降温幅度, 特别是在外界温度骤降时, 会增加外层混凝土与内部混凝土的温差, 这时对混凝土抗裂极为不利。

2 混凝土温度裂缝控制要点

2.1 重视材料的选用

使用低热水泥如矿渣水泥和大坝水泥等, 能明显降低混凝土的绝热温升, 降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差, 起到减小温度应力的作用。从而减少产生裂缝的充分条件。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法 (直接法) 》测定, 要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25KJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形, 混凝土一般不宜使用水化热高水泥, 应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥:更不宜使用早强型水泥。因此, 在满足混凝土设计要求的前提下, 尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比, 以便在保证混凝土强度及流动度条件下, 尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化。最后, 掺用混合材料以减少用水量、节约水泥, 降低混凝土的绝热温升, 提高混凝土的抗裂能力。

2.2 施工阶段的裂缝控制措施

(1) 控制浇灌温度。

要降低混凝土的最高温度和温差, 比较直接的措施是降低浇筑温度, 但其实施必须拥有一定的条件才能实现, 在特大型工程中可能才用得到。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料, 泵送和浇灌振捣后的温度, 减少结构的内外温差, 一般按季节采取措施, 如夏季施工时, 则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水、在浇灌混凝土时, 采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度, 缩短浇灌时间。在冬季施工时, 对结构厚度在1.0m以上的混凝土可继续施工, 但应保证保温浇灌、保温养护, 一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己, 并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。根据试验资料证明, 混凝土的早期强度达到临界强度后, 在零下温度作用下不会遭到冻害, 小于该“临界”强度时则会遭到冻害。

(2) 合理安排施工进度。

对混凝土浇筑, 应遵循“同时浇捣, 分层堆累, 一次到顶, 循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中, 又分几层, 其层间的间隔时间应尽量缩短, 必须在上层混凝土初凝之前, 开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间。层面应按施工缝处理:①消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子, 并均匀露出粗骨料;②在上层混凝土浇筑前, 应用压力水冲洗混凝土表面的污物, 充分湿润, 但不得有水;③对非泵送及低流动度混凝土, 在浇筑上层混凝土时, 应采取接浆措施。

(3) 改进搅拌工艺和振捣工艺。

在搅拌的混凝土时, 改变以往的投料程序, 采取先把水、水泥和砂拌和后, 再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺被为“裹砂法”, 也可称为二次投料法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象, 混凝土上下层强度差减少, 可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中, 从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。

2.3 混凝土的养护

为了保证混凝土有适宜的硬化条件, 混凝土终凝后, 筏板边缘、剪力墙中间等不易被塑料薄膜完全覆盖部位, 可采用浇水保湿。混凝土升温阶段如果因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时, 可浇热水 (40—50℃) 湿润表面, 防止出现干燥裂缝。降温阶段可浇自来水养护, 保温保湿养护时间为14天。施工前还应再准备好一层养护用塑料薄膜和一层再生棉毡, 以便根据环境气温变化情况对保温保湿质量作以调整。如果养护阶段混凝土表面温度过低, 导致温差过大, 可在混凝土表面采取加热措施, 如碘钨灯照射。浇筑后的一段时间内对混凝土内部及表面温度进行跟踪监测, 并根据温度的变化情况及时采取适当的保温、保湿养护措施。

3 结语

近几年, 随着我国经济的发展, 工程规模的扩大, 施工中混凝土出现逐步增多的趋势。混凝土刚度较大, 但由于它往往属于地下隐蔽工程, 裂缝的存在将严重影响其正常使用, 本文对混凝土裂缝的控制问题进行了探讨, 在工程实践中不断发现问题, 总结经验, 严格控制混凝土原材料选择、配合比设计、现场施工等各个环节, 加强管理, 尽量避免混凝土裂缝的出现, 以保证混凝土工程的质量。

参考文献

[1]朱凯, 王宝君.某高层住宅底板裂缝的施工控制[J].铁道建筑, 2007, (9) .

[2]中国建筑工业出版社编.新版建筑工程施工质量验收规范汇编 (修订版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2003:36-44.

桥梁施工中混凝土裂缝控制分析 篇11

摘 要：随着我国经济的快速发展，对公路桥梁的建设提出了越来越高的要求。而在公路桥梁施工过程中，混凝土裂缝是最常见的病害，常常严重影响工程质量，所以必须控制公路桥梁施工中的混凝土裂缝问题。本文介绍混凝土工程施工中几种常见裂缝的类型及控制措施。

关键词：桥梁 施工 混凝土 裂缝 控制

随着现代桥梁工程施工工艺的飞速发展，各种管理手段的不断完善与加强，桥梁工程的内在施工质量已经有了长足的提高，外观质量已成为反映施工企业技术水平的最重要的一面，如何提高混凝土的外观质量减少裂缝亦成为建设单位、监理部门及施工企业要解决的重点问题。

1 桥梁施工中混凝土裂缝类型

一般来讲，桥梁施工中混凝土裂缝可分为温度引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、沉降引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝及施工裂缝等。

（1）温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化时.混凝土将发生变形，一旦变形受阻，则会在结构内产生拉应力.当拉应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中。温度应力可以达到甚至超出活载应力。

（2）收缩引起的裂缝收缩裂缝是混凝土因收缩而发生的体积变化，它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。塑性收缩裂缝主要发生在初凝开始，进行养护之前.此时水泥水化反应剧烈，会出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩。收缩时，表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约，使由软变硬中的塑态混凝土产生拉应力，从而形成微裂缝。而干缩裂缝则多发生在混凝土硬化前后.此时混凝土表层水分散发快，内部散发慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩。表面收缩变形受到内部混凝土的约束.致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土受到的拉应力超过其抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。

（3）沉降引起的裂缝由于基础产生竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力。当其超过混凝土结构的抗拉强度时，结构开裂。

（4）钢筋锈蚀引起的裂由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表而，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入。钢筋中铁离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏。钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约24倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱。

（5）冻胀引起的裂缝混凝土构件是非匀质密实构件，其内部存在各种空隙，当处于吸水饱和状态的混凝土温度低于0℃时，内部水分冻结，体积膨胀9%，使混凝土因膨胀而产生拉应力导致裂缝出现。冬季施工时，对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施，也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于0℃和混凝土吸水饱和，是发生冻胀破坏的必要条件。

另外，当混凝土中骨料空隙多、吸水性强，骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不足使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。

2 裂缝控制措施分析

2.1加强温度控制

改善混凝土裂缝充分改良骨料的配置，适当增加添加剂，尽可能采用干硬性混凝土进行桥梁施工，这样可有效降低混凝土中的水泥成分。在混凝土的拌和过程中，在适当的时候将水洒在碎石上，达到冷却碎石的目的，从而降低了混凝土浇注时的温度。尤其在夏天的施工中，必须减少混凝土的浇注厚度，利用浇注层的面积，充分散热。适当条件下，可在混凝土内部敷设降温水管，达到全面降温混凝土的目的。

对于施工工序的安排，必须时间合理。对于混凝土暴露面积，要适宜。对混凝土来说，其性能的好坏常常异常重要，选择高性能的混凝土，增加抗裂效果，避免表面干缩程度大的混凝土应用于桥梁施工中。塑性沉降裂缝在施工中常常见到，所以在施工中必须加强基础处理，合理对支架进行布置。就支架来说，必须用面积法测定表面受力，采取预压措施，来减低非弹性形变的产生。在混凝土中添加减水剂，这样的话能避免泌水，增加了混凝土保护层厚度，在桥梁施工中，有必要采取二次抹面。对于塑性收缩裂缝而言，其主要的防治方法是加强混凝土的早期养护，然后降低混凝土中水分增发的速度。此方法具体是用麻袋以及海绵等物质覆盖混凝土结构的表面，对混凝土进行浇水湿治。温度裂缝的防治措施，主要是加强注意施工中混凝土浇注时间以及速度，在浇注过程中控制温度。在夏季而言，混凝土骨料必须进行洒水，而在冬季施工中，混凝土表面采取保温措施。

2.2 施工控制

严格控制混凝土施工配合比根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量，要求监理严格监督控制。把好质量关，选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，适当减少空隙率以减少混凝土收缩量，从而加强混凝土抗裂强度。养护实践证明，混凝土养护工作，是整个施工过程中非常重要环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。更重要的是在高温下施工，应经常浇水养护，一来可减少温度产生的裂缝，二来可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。

2.3裂缝修补

（1）表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法。它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂。通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

（2）灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

（3）结构加固法。

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

（4）混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法。此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3 结语

桥梁施工中混凝土产生裂缝主要是在混凝土硬化的早期，其中大部分裂缝可以通过合理的施工和严谨的配合比设计避免，而采取合理的养护措施，严格按规范施工对混凝土早期裂缝的防止尤其重要。在具体施工中认真观测，及时总结，加强预防措施，发现问题及时处理，解决好混凝土裂缝这个施工质量通病，就可以提高混凝土的内在和外观质量，从而达到确保桥梁等建筑物和构件安全、稳定地工作的目的。

参考文献：

[1]刘宗智.浅谈桥梁工程施工中混凝土裂缝原因与防治[J].科技风，2010（3）.

[2]顾庆.桥梁施工裂缝原因和防治措施的研究[J].交通标准化，2011（5）.

加气混凝土墙体裂缝控制分析 篇12

关键词：加气混凝土,墙体裂缝,裂缝控制

0 前言

加气混凝土具有密度小、保温隔热性能好、吸声隔音强、防火性能优越等特点, 目前已成为我国大力发展的一种多功能环保型建筑材料, 有关研究发现[1,2], 废弃的加气混凝土砌块经改性后可作为晶种加入掺有水泥的加气混凝土中生产新的制品, 能有效改善加气混凝土的性能, 使加气混凝土成为一种新型的生态建材。但是由于加气混凝土砌块自身材性的特点, 导致块体干燥快、体积收缩明显、抗剪切性能低, 墙体容易产生裂缝, 裂缝不仅影响建筑美观更影响墙体的整体性能, 因此, 如何采取有效措施控制加气混凝土墙体裂缝, 成为一个急需解决的问题。

1 加气混凝土墙体裂缝产生形式

加气混凝土墙裂缝形式多样, 有时一种或几种裂缝同时出现[3,4], 主要裂缝形式分为: (1) 砌块表面裂缝 ( 见图1) 。这类裂缝主要表现为裂缝非贯通, 往往由于阳光照射或雨水侵蚀墙面造成, 裂缝较小, 不影响整体使用性能。 (2) 水平裂缝。大部分水平裂缝均贯通整个墙体, 在纵横墙上均可能出现, 早期多见于墙体中部, 裂缝小而密集, 主要是砌块与砂浆之间的粘结裂缝, 在后期多为墙梁交接处裂缝, 裂缝长度较长, 对墙体美观影响较大。 (3) 竖向裂缝。早期一般存在于墙体中部, 后期在填充墙与柱的交接处出现较多, 竖向裂缝一部分为贯通裂缝, 一部分为墙体表面抹灰层开裂裂缝, 在裂缝防护工作中应区分开来, 分别进行处理。 (4) 不规则裂缝 ( 见图2) 。这种裂缝多由于砌块切割开槽和埋设水电管线等原因造成, 裂缝长度大, 宽度可达2 ~ 3 mm; 墙体抹灰裂缝大量存在于墙体表面, 裂缝交叉不规则, 长度一般较长, 严重影响墙面美观, 返工量大。

2 裂缝形成因素分析

2. 1 材料

目前我国使用的加气混凝土块存在质量不均匀、抗压强度离散性大、抗裂性能差等问题, 导致加气混凝土砌块容易产生裂缝。由于加气混凝土块吸水率高达70% ~ 80% , 正常使用状态下的含水率在5% 左右, 干燥收缩值较大 ( 一般为0. 5 ~ 0. 8 mm/m) , 尤其是掺加粉煤灰砌块, 干燥收缩值明显大于其他非掺加砌块, 且粉煤灰的掺加也使得碳化深度进一步加大, 碳化引起的收缩变形增加。随着加气混凝土干密度的增加, 干燥收缩值也明显增大。加气混凝土块自身的因素对墙体裂缝有着较大的影响, 而在大多数工程检测中, 仅以抗压强度作为检测指标, 忽略了干燥收缩值和碳化深度等的影响。

2. 2 结构

在建筑结构中填充墙与柱、剪力墙与填充墙之间的连接部位极易产生裂缝, 在设计时通常采用后植入钢筋的形式加强连接, 拉结钢筋的存在可有效提高填充墙的抗裂性, 避免裂缝的延伸, 拉结筋设置不当或不合格, 无法有效抵抗裂缝产生和发展。在建筑结构设计时, 某些部位的设计刚度不足, 容易引起构件内力重新分布, 从而产生新的变形, 如梁跨度设计太大、悬臂梁过长、门窗洞口过梁刚度过小等, 易使连接部位产生裂缝, 同时墙体过长或过高也会导致墙体产生水平和竖向裂缝。

2. 3 施工

不合理的施工工艺和操作规程, 是导致裂缝出现的重要原因, 如墙体砌筑加气混凝土砌块在砌筑前未浇水湿透, 往往一次性砌筑到框架梁底, 随着时间的推移, 含水率降低, 体积随之变化产生裂缝; 砌筑砌块的砂浆强度较低, 饱满度差, 灰缝经受不住局部的压力产生裂缝; 填充墙与柱的连接部位应充分浇水润湿, 进行必要的基底处理, 同时柱边相交部位应采用水泥砂浆填缝, 以保证有效连接, 而实际工作中, 柱与墙之间的空隙均用混合砂浆填缝, 密实性较差, 达不到质量要求, 因此, 连接部位更易产生裂缝。

2. 4 环境

温度变化会引起材料的热胀冷缩, 钢筋混凝土和砌体之间的温度线性膨胀系数不同, 温度变化时, 建筑物内部产生较大的温度应力, 当构件的温度应力超过钢筋混凝土与砌体的抗拉强度, 将出现裂缝, 因此, 在柱与填充墙的连接部位产生较多竖向裂缝, 而在顶板与填充墙之间出现较多水平裂缝。除温度因素外, 湿度对墙体裂缝有较大影响, 湿度的改变, 使得填充墙面层和内部含水率变化与外部的不一致, 从而产生变形应力, 砌块表层始终处于受拉状态, 当拉应力超过抹面砂浆的粘结力时, 填充墙将出现裂缝。

3 裂缝控制关键技术

3. 1 砌块质量控制

控制加气混凝土墙体裂缝关键是控制加气混凝土砌块质量, 要求其用于内墙时不低于A3. 0, 外墙时不低于A5. 0, 砌块的尺寸偏差要求控制在2 mm以内, 灰缝厚度要求控制在3 ~ 5 mn, 若采用特种干粉砂浆砌筑, 则尺寸偏差控制在1 mm以内, 灰缝厚度控制在6 ~ 8 mm。粘结用普通干粉砂浆和特种干粉砂浆除满足力学性能外, 还应满足砂浆稠度、保水性、粘结力和收缩率的要求。由于粘结砂浆早期的收缩量比加气混凝土的收缩要大, 适当提高砂浆的强度等级, 可以有效减小加气混凝土和干粉砂浆的收缩差, 从而减小墙体的内应力。

3. 2 构造控制

当墙体长度过长时, 应设置构造柱, 构造柱间距不宜大于3 m, 在墙高度方向每隔1 m设置一道60 mm的钢筋混凝土带, 使收缩单元变小, 以控制墙体收缩裂缝; 在填充墙与剪力墙、柱与填充墙之间的连接部位, 应沿高度方向每隔500 mm预埋一根抗拉钢筋, 钢筋一端伸入现浇混凝土内部, 另一端置于加气混凝土砌块的开槽上, 并用不低于M7. 5 的专用砂浆填平; 在加气混凝土砌块与结构交接处抹灰层中应铺设钢丝网, 钢丝网片压过接缝宽度大于150mm, 并用射钉锚固。

3. 3 施工质量控制

灰缝是砌体结构的重要部分, 不仅起到粘结砌块的作用, 同时可形成细小微裂缝, 以分散和消除构件内部拉应力, 因此, 缝隙平整、砂浆饱满的灰缝, 是有效控制墙体裂缝的重要措施; 抹灰层厚度控制在10 mm以内, 抹灰过厚易产生塑性变形, 引起墙面开裂, 因此, 采用水泥砂浆抹灰, 每遍厚度宜为5 ~ 7 mm, 采用石灰砂浆和水泥混合砂浆抹灰, 每遍厚度宜为7 ~ 9 mm; 在砌筑过程中填充墙砌至接近梁、板时, 应留有一定空隙, 待砌块、砂浆基本完成收缩后, 空隙部分采用侧砖、立砖或砌块斜砌挤紧;采用水泥砂浆和水泥混合砂浆抹面时, 应待前一层抹面干燥后方可进行下一层抹面, 抹面养护时间一般大于7 d, 每天养护3 次。

4 结语

加气混凝土以其质轻、隔热保温、防火性好等特点受到越来越多的重视, 随着其抗裂性能相关研究的深入, 其应用范围也更加广泛, 通过对加气混凝土裂缝产生原因的分析, 提出控制墙体开裂的关键措施, 为加气混凝土墙体裂缝控制提供参考。

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参考文献

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