处理构件裂缝

处理构件裂缝（精选9篇）

处理构件裂缝 篇1

摘要：通过对钢筋混凝土构件中出现裂缝的研究, 分析出现裂缝的原因, 按其性质分为非结构性裂缝和结构性裂缝, 并提出处理的方法。

关键词：裂缝,非结构性裂缝,结构性裂缝,处理方法

1 概述

随着时代的发展, 社会的进步, 现在越来越多的建筑采用的是全现浇钢筋混凝土结构, 许多现浇钢筋混凝土结构的建筑在施工和使用过程中不同程度地出现了各种各样的裂缝。由此可见, 分析现浇钢筋混凝土结构出现裂缝的原因, 寻找可以预防裂缝的有效措施, 对出现裂缝的结构提供合理的处理方案, 对于我们检测行业来说, 具有十分重要的意义。

2 裂缝分类

现浇钢筋混凝土结构中出现的裂缝按其性质来分, 可分为两大类:非结构性裂缝和结构性裂缝。非结构性裂缝往往是由于环境温度湿度的变化、地基不均匀沉降以及混凝土自身的收缩等非荷载作用因素使结构发生变形, 当变形得不到满足时, 使混凝土内部出现拉应力, 当拉应力超出混凝土自身抗拉强度时, 混凝土就出现了裂缝;结构性裂缝是因结构所承受的外部荷载超过其自身承载力而出现的裂缝。

3 出现裂缝的原因

3.1 出现非结构性裂缝的原因

建筑物出现非结构性裂缝主要有以下几方面原因。

3.1.1 环境温度湿度的变化

全现浇钢筋混凝土结构的房屋越来越多, 板上常出现贯穿裂缝。这种裂缝主要是由于环境温度湿度的变化, 引起混凝土收缩, 梁板产生变形, 梁的刚度较大, 板的刚度较小, 板的变形受梁的约束, 板内产生拉应力, 导致出现裂缝。

3.1.2 地基不均匀沉降

地基发生不均匀沉降, 下沉的梁、柱端会出现细微的裂缝。梁上出现的裂缝会根据变形呈现出一定的规律, 柱上端会出现细微水平裂缝。

3.1.3 混凝土自身的收缩

现在泵送混凝土运用比较广泛, 泵送混凝土拌合物水化速度快, 混凝土自身的收缩, 加上浇筑后初期干燥过快, 导致出现不规则裂缝。这种裂缝最常出现于刚浇筑的混凝土地坪和楼板上, 一般发生在浇筑成型后3~12小时内, 终凝前比较明显, 混凝土外露表面因低湿度、风或高温而迅速失去水分, 由于水泥水化引起的混凝土收缩, 由于正在干燥的表层的约束作用, 使混凝土内部将出现拉应力, 不均匀的体积变化导致许多浅而短的裂缝出现, 无固定方向, 此类裂缝常分布在表面相当大的范围, 后随着时间的推移, 在砼干燥收缩作用下, 缝长及缝宽继续加大直至发展成贯穿性裂缝。

3.2 出现结构性裂缝的原因

建筑物出现结构性裂缝主要有以下几方面原因:

3.2.1 施工方面的原因:

3.2.1. 1 混凝土抗压强度太低, 不能满足设

计要求。施工单位为了节约成本而偷工减料, 不按正确的配合比拌制混凝土, 导致构件混凝土强度不能达到设计要求。3.2.1.2混凝土的钢筋保护层太厚。在检测过程往往发现悬挑构件、支座的上部钢筋钢筋保护层厚度太大、板跨中底部钢筋保护层厚度太小, 而导致构件承载力降低出现裂缝。因此施工单位应采取有效的措施保证受力钢筋的正确位置, 使钢筋在施工过程中不至于下移。3.2.1.3混凝土振捣不密实。笔者曾经检测过一印刷厂的车间, 业主在装修时发现膨胀螺栓无法在框架梁上固定、有裂缝, 框架梁截面尺寸为400×1400, 经检测发现框架梁混凝土内部有很多空洞, 由于采用商品混凝土, 当时泵送混凝土速度较快, 框架梁截面尺寸较大, 钢筋较密, 施工单位安排人员不足, 泵送混凝土来不及振捣, 导致出现空洞、裂缝。3.2.1.4混凝土浇筑完毕后, 养护工作做得不好。在高温季节及大风季节, 有些施工单位不能加强混凝土的养护工作, 导致刚浇筑的混凝土中水分丢失过快, 出现裂缝, 混凝土强度达不到设计要求。3.2.1.5模板支撑不可靠, 在施工过程中, 由于某些因素导支撑系统松动或失效, 从而使新浇的钢筋混凝土构件出现裂缝甚至断裂。3.2.1.6过快的施工进度, 混凝土未达到龄期, 导致现浇混凝土构件过早受力而出现裂缝。

3.3.2 用户的原因

3.3.2. 1 用户超载使用。

有一些用户擅自改变了建筑物的设计使用功能, 使得现浇结构超荷载工作, 从而出现了裂缝。3.3.2.2用户擅自破坏房屋结构, 从而使结构出现裂缝。某别墅在装修过程中, 安装中央空调管道时, 在框架梁打洞穿管, 由于钻孔位置不对, 将框架梁下部钢筋全部打断, 从而导致出现裂缝。

3.3.3 设计原因

有些设计人员不够细心, 设计荷载取值不当、电算设计参数取值不当等原因造成原设计裂缝宽度超过规范允许的范围。

4 处理方法

4.1 非结构性裂缝

4.1.1 表面封闭法

表面封闭法利用混凝土表层微细独立裂缝 (裂缝宽度ω≤0.2mm) 或网状裂纹的毛细作用吸收低黏度且具有良好渗透性的修补胶液, 封闭裂缝通道。对楼板和其他需要防渗的部位, 尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。

4.1.2 注射法

当裂缝宽度0.1mm≤ω≤1.5mm的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭, 可采用注射法。注射法是以一定的压力将低黏度、高强度的裂缝修补胶液注入裂缝腔内。

4.1.3 压力注浆法

对于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝, 可采用压力注浆法。

4.1.4 填充密封法

对于ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝, 可采用填充密封法。填充密封法是在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U形沟槽, 然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填, 并粘贴纤维复合材以封闭其表面。

4.1.5 裂缝修补材料

改性环氧树脂类、改性丙烯酸脂类、改性聚氨酯类等的修补胶液和聚合物注浆料等的合成树脂类修补材料, 适用于裂缝的封闭或补强, 可采用表面封闭法、注射法、压力注浆法、填充密封法。无流动性的有机硅酮、聚硫橡胶、改性丙烯酸酯、聚氨酯等柔性的嵌缝密封胶类修补材料, 适用于活动裂缝的修补, 以及混凝土与其他材料接缝界面干缩性裂缝的封堵。超细无收缩水泥注浆料、改性聚合物水泥注浆料以及不回缩微膨胀水泥等的无机胶凝材料类修补材料, 适用于ω>1mm的静止裂缝的修补。E玻璃或S玻璃纤维织物、碳纤维织物等的纤维复合材与其适配的胶粘剂, 适用于裂缝表面的封护与增强。

当然, 建筑物出现的非结构性裂缝, 我们可以采取一些加强措施, 来避免此类裂缝的出现, 比如设计时采取一些构造措施, 适当加固一些现浇构件的配筋率, 设置后浇带, 施工时选用一些特殊材料, 添加一些外加剂, 加强混凝土的养护工作等等。

4.2 结构性裂缝

对于结构性裂缝, 除了按上述方法进行裂缝修补外, 还需对出现裂缝的构件进行结构补强处理, 结构加固补强的主要方法有:扩大截面加固、外包钢加固、豫应力加固、粘贴钢板加固、粘帖碳纤维布或板加固, 具体采用哪种加固方法, 应根据结构的受力特征, 结构的实际情况, 因地制宜地选用, 做到所选用的加固方法既安全又经济合理。

建筑物出现的结构性裂缝, 从裂缝产生原因分析可见, 我们可以通过合理的设计、精心的施工、正确的使用, 是完全可以避免的。

5 结论

通过分析现浇钢筋混凝土结构出现裂缝的原因, 提供处理裂缝的方案, 寻找预防裂缝的有效措施, 其中还有许多问题有待于进一步研究, 使其在结构检验中发挥作用。

参考文献

[1]GB50367-2006, 混凝土结构加固设计规范[S].[1]GB50367-2006, 混凝土结构加固设计规范[S].

[2]建筑结构检测鉴定与加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.[2]建筑结构检测鉴定与加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

处理构件裂缝 篇2

（一）模板支架不规范产生的裂缝

原因分析：

1）模板支设前，没有根据工程结构形式和上部荷载的大小，计算确定支架的用材规格和间距大小，盲目估计确定，造成施工时承载力、刚度不足变形，致使新浇混凝土裂缝（如图 53、图 54），严重的还会发生坍塌事故；

2）施工管理不当。支立底层模板之前没有先夯实基土和铺设垫层，则基土达不到持力层的标准；或土质干硬，在混凝土浇筑过程中，基土被浇水、渗水淋湿后软化，在上部荷载的压力下支架沉降变形，造成砼构件产生裂缝；

防治措施：

1）检查变形构件的实际情况，如梁、板局部弯曲变形最大值小于 20mm时，可不做处理，仅需在抹灰时纠正外观即可； 2）检查构件上部裂缝的宽度，及时采用灌浆抹压密实，并加强湿养护。

（二）模板支架立在楼板上造成的裂缝

原因分析：

1）多层房屋施工时，上层模板的立柱支在下层新浇筑的钢筋混凝土楼板上，造成楼板变形和裂缝。裂缝的宽度在楼板的底宽、上窄；裂缝是跨中多、四边少； 2）若下层新浇筑钢筋砼楼板的底模和支撑已拆除，在上层模板、支架和浇筑混凝土的施工荷载大于楼板的弯曲抗压强度时，会产生变形和裂缝； 3）有的工程施工速度较快，下层新浇混凝土楼板的混凝土强度还未达到图 53：电管下铺钢丝网，防裂措施得当 图 54：楼板过早堆料等原因，导致裂缝明显

设计值，因上下层模板的支撑立柱没有对准，在上部集中荷载的作用下，使楼板局部产生变形和裂缝。

防治措施：

1）检查楼板裂缝处，立即加设支撑进行加固，以防止楼板继续变形和裂缝的扩大； 2）检查裂缝宽度，当裂缝宽度小于 0.2mm，弯曲变形小于跨度长的 1/1000时，可采用灌浆封闭，恢复原有功能和防止钢筋锈蚀； 3）当裂缝宽度大于 0.3mm 时，须加强观测，请相关人员研究加固方案。

（三）早拆底模与支架造成的构件裂缝

原因分析：

1）提前拆除承重梁、板底模，造成构件承载力不足而变形和裂缝； 2）提前拆除悬挑梁、悬挑板底模，造成砼构件倾覆、断裂和裂缝； 3）若悬挑构件锚固端上部尚没有抗倾覆的砖砌体或荷载时，拆除底模与支架时，会造成悬挑构件倾覆事故； 4）冬季施工气温较低时，若使用的水泥品种不当，如采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥配制混凝土，则该混凝土强度增长缓慢；但工地仍按照常规时间拆除底模与支架，造成构件强度不足而产生变形、裂缝。严重时，还会产生断裂或坍塌事故。

防治措施：

处理构件裂缝 篇3

1 钢筋混凝土梁式构件常见裂缝

1.1 钢筋混凝土梁侧面竖向裂缝和龟裂缝

这类裂缝特征:竖向裂缝一般沿梁长度方向基本等距, 裂缝高度多在梁高中部, 呈中间大两头小的趋势, 深浅不一, 严重时裂缝多在梁上下边缘出现, 且沿梁长非均匀分布, 裂缝深度浅, 为表层裂缝。开裂原因:产生竖向裂缝的原因是混凝土养护时浇水不够, 特别是在拆模后未做潮湿养护, 夏季施工时易于发生, 是一种干缩裂缝;产生龟裂缝的原因是模板浇水不够, 特别是采用未经水湿透的木模时, 容易产生这种裂缝。控制处理:对这类裂缝, 裂缝宽度小于0.1mm的可不处理;裂缝宽度为0.1~0.3mm的作表面封闭处理;裂缝宽度为0.3~1.0mm的可用环氧树脂浆液灌注;裂缝宽度大于1.0mm的可用微膨胀水泥浆液修补, 修补前应在裂缝表面涂刷一层水泥浆界面剂。对比较严重的贵裂缝。因其混凝土强度较低, 甚至出现剥皮掉角现象, 则需将疏松部分清除并凿毛, 用高强度水泥砂浆嵌补。

1.2 钢筋混凝土梁水平顺筋裂缝

这类裂缝特征:裂缝与钢筋方向一致, 较多出现在已交工使用一段时间后的钢筋混凝土梁上, 随着时间的推移有逐渐发展的趋势。裂缝原因:钢筋锈蚀、氧化铁膨胀所致, 更进一步是混凝土保护层过薄, 使用了含氯外加剂, 使用环境中富含腐蚀性气体或液体侵入混凝土, 工业厂房中常见这种裂缝。钢筋混凝土梁水平顺筋裂缝会导致钢筋和混凝土之间的粘结强度降低, 严重时将危及结构安全和耐久性, 因此必须进行补强加固处理。预防措施包括:设计时, 考虑加大保护层厚度;施工时, 将钢筋骨架固定好后, 主筋下部加垫块, 确保混凝土保护层厚度;使用不含氯化物的外加剂;对钢筋混凝土梁做好防腐氧胶泥嵌补, 然后采用外包型钢加固、外包钢筋混凝土套加固、预应力水平拉杆加固、预应力下撑式拉杆加固、粘贴碳纤维或粘钢加固等技术措施进行加固处理。

1.3 钢筋混凝土梁集中荷载处的裂缝

这类裂缝特征:在次梁与主梁交接处次梁下面两侧出现斜向裂缝, 属荷载作用裂缝。裂缝原因:设计或施工混凝土强度过低, 设计加密箍筋或吊筋配筋不足, 施工时吊筋上移。预防措施是按照规范规定设计横向钢筋, 施工时应保证混凝土施工质量和钢筋的定位准确。这类裂缝通常需进行加固处理。处理方法:采用粘贴碳纤维或粘钢板加固技术措施进行加固处理。

1.4 钢筋混凝土大梁两端上部斜裂缝

这类裂缝特征:裂缝分布在大梁两端上部, 呈斜向裂缝, 裂缝宽度表现为上口大下口小;裂缝多在交工使用后出现。裂缝原因:大梁两端有较强的约束造成。如薄腹梁两端上部有刚性较大的天窗架, 由于天窗架与薄腹梁两端预埋件焊牢, 则当薄腹大梁在荷载作用下变形时, 在梁两端产生一定的弯矩和剪力, 造成梁端出现裂缝。预防措施是在梁端配置一定数量的构造钢筋。处理方法:一般情况下采用粘钢加固技术措施进行加固处理。

1.5 钢筋混凝土连续梁负弯矩裂缝

这类裂缝特征:裂缝出现在近支座部位或主次梁交接部位, 裂缝宽度上大下小, 至梁下口受拉主筋处闭合。裂缝原因:钢筋混凝土梁上口负弯矩过大, 导致负弯矩受拉区开裂。预防措施是在梁端配置一定数量的构造钢筋。处理方法:采用粘钢加固技术措施进行加固处理。

1.6 钢筋混凝土梁垂直裂缝和斜裂缝

这类裂缝特征:垂直裂缝多出现在梁跨中部位, 钢筋混凝土梁垂直裂缝和斜裂缝多出现在梁两端;这类裂缝多在施工阶段或使用阶段出现, 属典型的荷载裂缝。裂缝原因:主要有设计和施工两个方面的原因, 设计截面尺寸选择不当、正截面受拉主筋配筋不足、斜截面横向箍筋配筋不足等因素均可导致产生钢筋混凝土梁垂直裂缝和斜裂缝;施工时混凝土实际强度偏低、受拉主筋上浮移位或少放、斜截面横向箍筋少放、施工荷载超载等因素也会导致产生钢筋混凝土梁垂直裂缝和斜裂缝;使用荷载过大也会产生这类裂缝。钢筋混凝土梁垂直裂缝和斜裂缝是典型的荷载裂缝, 严重时将危及结构安全使用, 因此, 必须查明产生裂缝的原因, 针对不同情况和危害程度进行补强加固处理。处理方法:一般情况下先将裂缝用环氧胶泥嵌补, 然后采用外包型钢加固、外包钢筋混凝土套加固、预应力水平拉杆加固、预应力下撑式拉杆加固、粘贴碳纤维或粘钢加固、U形箍加固等技术措施进行加固处理。

1.7 钢筋混凝土梁受压区裂缝

这类裂缝特征:裂缝出现在钢筋混凝土梁受压区附近, 水平裂缝和垂直裂缝交织, 形成网状。裂缝原因:钢筋混凝土梁受压区配筋不足, 设计截面尺寸选择不当;施工时混凝土实际强度偏低, 受压区主筋下浮移位或少放, 施工荷载超载, 使用荷载过大也会产生这类裂缝。钢筋混凝土梁受压区层状裂缝是典型的荷载裂缝, 严重时将危及结构安全使用。处理方法:一般情况下在受压区采用粘钢加固技术措施进行加固处理。

1.8 钢筋混凝土圈梁、框架梁、基础梁斜裂缝

这类裂缝特征一般呈斜向裂缝发展, 多集中在跨中部位, 有时也可能出现在端部 (如框架梁) , 且贯穿整个梁高。裂缝原因:主要是基础不均匀沉降所引起, 裂缝高端指向地基不均匀沉降方向。钢筋混凝土圈梁、框架梁、基础梁斜裂缝是比较典型的基础不均匀沉降裂缝, 严重时将危及建筑物安全使用, 因此在处理这类裂缝以前首先应查明基础下沉的原因, 并采取措施确保地基不再继续下沉, 再进行补强加固处理。处理方法:采用外包型钢加固和粘钢板加固技术措施进行加固处理。

1.9 钢筋混凝土屋温度裂缝

有学者曾对176跟屋面大梁检查, 其中82跟薄腹梁、88跟花篮梁、6跟预制配梁均有贯穿性裂缝。用矩形梁和花篮梁比对试验, 结果矩形梁因表面用油毡隔离、屋面板热膨胀而梁温度应力极小而未开裂, 花篮梁开裂。治理方案:可增加屋面大梁的配筋率, 缩小开间, 在梁底部增加正弯矩钢筋, 在梁的腹部增加温度筋, 梁板间用油毡作隔离层消除温度应力的影响, 裂缝超过规范要求时则用粘接材料修补以免钢筋锈蚀。

2 小结

裂缝是钢筋混凝土结构的基本特征, 裂缝成因也比较复杂, 作为工程技术人员, 应当以理性、积极的态度面对工程中出现的裂缝问题, 采取恰当措施, 尽可能减少出现裂缝的几率。即或出现裂缝, 也应能够采取必要且有效的应对措施。

摘要：本文作者通过自己的工程经验, 系统的分析、整理及归纳了钢筋混凝土梁式结构常见裂缝形式的机理, 描绘了各类裂缝的特征, 分析了其对结构的危害性, 给出了裂缝治理的一般方法与措施。

处理构件裂缝 篇4

废水处理生物流化床反应器内构件研究进展

摘要：内构件具有改变废水处理生物流化床内气泡行为(如抑制气泡长大,破碎气泡等)、改善流体流化质量、提高相问传质-反应效果、有效持留活性污泥以及削减污泥产量等功能.通过对生物流化床内构件的研究进展进行了系统的综述,着重剖析了三种不同类型内构件(横向内构件、纵向内构件和生物膜填料)的结构特征及其功能,介绍了本课题组自主研发的`螺旋式内构件,并提出了值得深入研究的问题.作 者：陈小光    郑平   方佩珍    CHEN Xiao-guang    ZHENG Ping    FANG Pei-zhen  作者单位：陈小光,郑平,CHEN Xiao-guang,ZHENG Ping(浙江大学环境与资源学院,浙江,杭州,310029)

方佩珍,FANG Pei-zhen(杭州市环境保护有限公司,浙江,杭州,310007)

期 刊：中国沼气  ISTIC  Journal：CHINA BIOGAS 年，卷(期)：, 26(6) 分类号：X703 关键词：生物流化床    内构件    研究进展   

浅析砼构件收缩裂缝 篇5

赣州市生佛坛前商品住宅楼, 于2003年7月进行了初步竣工验收, 当时发现多处砼构件出现不同形状的裂缝。经有关工程技术人员勘查, 出现裂缝的原因有: (1) 材料因素; (2) 施工因素; (3) 外加荷载因素。

构件裂缝在砼工程中较为普遍, 分析其形成的原因无非以下两种情况: (1) 外加荷载作用下, 砼构件发现形变, 当这种变形超过砼极限抗拉承载力所能承受的状态时, 构件就会产生裂缝, 如果首先在受压区砼被压碎, 再受拉区经过较大塑性变形后, 受拉区砼急剧开裂而构件破坏, 这便是典型的外加荷载作用下钢筋砼的适筋梁破坏形态; (2) 非荷载作用下的变形引起裂缝, 即:混凝土的收缩裂缝, 以下将对第 (2) 种情况进行分析。

1 分析与研究

混凝土收缩裂缝是由混凝土成形过程中发生收缩变形, 当收缩变形量超过极限状态时产生收缩裂缝。通常混凝土收缩变形包括:化学收缩、干缩变形和温度变化等三种。

1.1 化学收缩

大气中的CO2与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形称为碳化收缩, 而且碳化收缩必须在湿度为50%左右才发生, 碳化速度随二氧化碳浓度的增加而加快, 砼是一种非均质固态物质, 在其成形过程发生发热, 体积变化等物理现象的化学变化大约要持续4d左右, 当砼处于干湿交替作用下, 并且在CO2存在的环境中砼体积的变化更为显著。实验证明:砼化学反应产生的碳化收缩值只占1%, 但是我们从显微镜中观察到, 砼内部存在着许多细微裂缝, 而碳化收缩足可以使砼内部产生这种细微的裂隙。

1.2 干缩变形

砼会因外界环境的变化而发生干缩湿胀的现象。最大的收缩发生在第一次干燥之后, 收缩和膨胀变形是部分可逆的。

一般情况下, 砼浇捣完毕后, 表面水份在外界环境影响下, 散发较快而砼内部温度变化相对较小, 这样砼表面的变形受到砼内部的约束而产生较大的拉应力, 当此拉应力超过砼极限抗拉强度时, 则表面被拉裂而产生干缩裂缝。

砼中的水主要包括三种:自由水、毛细管水和凝胶粒子表面的吸附水等三种。这些水在砼的胶凝过程中的散失引起砼的形变而后二种水散失产生砼形变愈加厉害。通常认为是干缩裂缝的主要因素。混凝土在水化硬化过程中, 首先失去自由水, 然后毛细管水蒸发, 这时要产生孔隙压力产生收缩力, 然后吸附水蒸发, 这时凝胶粒子因失水而收缩, 产生较大的收缩力, 同时在这一过程中, 由于水泥颗粒不断水化而转化为凝胶及结晶而形成水泥石, 这就产生了强度。一般毛细管中的水及吸附水逸失导致水泥石收缩。这些因素共同形成砼的干缩变形。而由于干缩引起的裂缝即是干缩裂缝。

干缩裂缝一般发生在砼终凝前, 而跟砼的养护关系较为紧密, 另外干缩裂缝也与砼材料等因素有关。

1.2.1 水泥因素

水泥是砼的胶凝材料, 水泥用量越多, 细度越细, 砼干缩变形厉害, 另外水泥的品种将直接影响砼干缩率。采用掺混合材料的硅酸盐水泥配置的砼, 比普通水泥配置的混凝土干缩率大, 矿渣水泥混凝土及掺粉煤灰混凝土的干缩率较小。

1.2.2 水灰比因素

一般情况下, 砼的干缩随水灰比的增大而增大, 砼单位用水量的多少是影响其干缩率的重要因素。

1.2.3 粗、细材料的因素

当砼产生干缩变形时, 粗骨料在局部阻碍干缩变形, 这无形中在砼内部要产生力的作用, 当这种力的作用失去平衡时, 砼便发生干缩裂缝, 实验证明, 粗骨料的吸水率会影响砼干缩变形。粗骨料越小, 越容易产生干缩裂缝。另外在颗粒级配越好的情况下, 越可避免干缩裂缝的产生。

1.2.4 钢板因素

由于钢材质量及存放条件等因素, 往往在钢材的表面容易形成铁锈或油污等物质, 这些物质当未除去时, 更容易在钢筋附近, 将砼内部细微裂缝连接起来, 从而发展成为可以看得见的裂缝。当然, 钢材的正面作用是抵抗砼的拉应力, 从而限制砼开裂。实验证明, 板状砼构件宜采 (下转第306页) (上接第163页) 用钢筋直径小而密的钢筋网。

1.3 温度变化

温度变化引起的砼裂缝习惯上称为温差裂缝, 影响温差变化的因素包括外环境温度的变化及大体积砼水化过程中产生热量的作用, 在显微镜下的砼内部存在着许多彼此相对独立的不规则细小裂缝, 而一般认为砼的温度膨胀系数为1.0×10-5/℃, 而实验中表明当砼受热温度在60℃劭100℃时, 就会产生细微裂缝, 当超过100℃时, 水泥石产生收缩变形, 砼内部比裂将贯通而产生温差裂缝。在结构工程中, 为避免因温度的因素导致砼开裂, 可采用分层散热浇灌, 其后保温保湿延长养护时间 (不少于1个月) , 缓慢均匀降温, 加强水平构造配筋, 合理选定材料及配比。

2 结语

构件的最终变形由弹性变形和徐变变形两部分组成, 而影响徐变变形的因素和影响收缩变形的因素是共同的, 所以通常情况下我们习惯于合二而一地考虑。

砼收缩裂缝的产生都有它必然的因素, 仔细研究都可以找到其产生裂缝的原因, 从源头上着手, 在裂缝的产生之前便消除产生裂缝的因素, 这是我们研究砼裂缝最有意义的一个环节。 (1) 化学收缩产生裂缝, 我们可以从砼材料方面下手, 首先选择正规厂家生产的水泥, 其次适当使用膨胀外加剂; (2) 干缩变形产生的裂缝, 可以通过加强砼养护工作来实现; (3) 温差裂缝, 可以通过人为控制砼温度和湿度的方式来实现, 如覆盖保温膜, 控制砼表面湿度来实现; (4) 加强水平构造配筋; (5) 提高极限拉伸; (6) 在屋面上人为地增设架空隔热层; (7) 另外, 保证施工质量是控制裂缝产生的最常见, 最简单最有效的手段。S

【参考文献】

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.

参考文献

工程中常见构件裂缝分析 篇6

1 房屋顶层墙体开裂现象及防治措施

在高层建筑和大型公建项目中, 填充墙体裂缝是很常见的问题。虽然裂缝很小, 但由于影响了墙面装饰的美观, 已经引起用户大量的投诉。它已经成为急待解决的问题。根据笔者多年的实践经验发现, 房屋顶层填充墙体开裂现象较为普遍。

屋面框架结构, 当午后曝晒后, 屋面板上下温差加大, 框架梁、柱出现温差变形, 而填充墙为刚性结构, 不能与框架结构协同变形, 产生水平裂缝;另一方面, 由于钢筋混凝土结构与砖石结构膨胀温度线系数的差异, 当温度变化后出现变形差, 产生竖向裂缝。对于已完工程, 杜绝或减小钢筋混凝土结构的温差变形是不现实的, 解决问题的主要途径如下:

(1) 使填充墙与框架结构形成整体, 并具有一定的应变能力。 (2) 重视并做好屋面保温隔热层, 减小屋面板上下温差。 (3) 将填充墙两侧拉结筋拉通, 成为配筋砌体, 以改善两种材料因变形差异而出现裂缝。 (4) 设计应尽量减少屋面结构外露部分。

2 轻质材料墙体裂缝的控制

严格控制原材料和施工质量, 防止产生裂缝, 要根据不同材质类型的砌块采取相应的砌体执行标准, 规范, 并制定相应的防范措施。

收缩性是影响墙体裂缝的最大因素, 而相对含水率是反映收缩性的重要指标。所以, 对于砌块, 特别是轻集料混凝土小砌块一定要经过28小时的养护才能出厂, 使用单位一定要坚持砌块抗压强度、收缩、抗冻、抗碳性等指标验收, 杜绝使用不合格产品。

施工时要严格控制含水率, 要做好砌块上墙前的防水措施, 尽可能的避免雨季施工淋湿砌块, 这样容易形成墙体因收缩开裂;必须严格控制墙体孔洞预留和开槽的处理, 以免削弱墙体的强度;对洞边空心砌块应填实及加设边框等处理以确保墙体整体性;砌筑时应尽量采用主规格砌块, 并应清除砌块表面污物及底部毛边, 尽量对孔搭砌, 砌体的灰缝应横平竖直, 灰缝应饱满, 以确保墙体质量;施工现场的砌块应按规格堆放;不能随意砍凿砌块;禁止采用不同材料混砌, 否则容易造成墙体开裂。

3 钢筋混凝土楼板裂缝

从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析, 最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处 (含平面形状突变的凹口房屋阳角处) 的房间在离开阳角1m左右, 即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝, 此问题在现浇楼钢筋混凝土板中普遍存在。其原因主要是混凝土的收缩特性和温差双重作用所引起的, 并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看, 现行设计规范侧重于按强度考虑, 未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑, 配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼板梁约束, 限制了楼板板混凝土的自由变形, 因此在温差和混凝土收缩变化时, 板面在配筋薄弱处 (即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处) 首先开裂, 产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有太大的影响, 但在有水源 (如卫生间) 等特殊情况下将会发生渗漏缺陷, 影响房屋的正常使用功能, 是裂缝防治的重点。根据上面的原因分析, 设计单位应对四周的阳角处楼板板配筋进行加强, 负筋不采用分离式切断, 改为沿房间 (每个阳角仅限一个房间) 全长配置, 并且适当加密加粗。多年来的实践充分证明, 凡采纳或按上述设计的房屋, 基本上不再发生45度斜角裂缝, 较好的解决了楼板裂缝数量过多的矛盾, 其效果十分显著。

4 在超长结构混凝土裂缝的控制

工程施工中, 由于大体积混凝土水泥水化热引起混凝土内部温度及温度应力剧烈变化, 会产生温度应力和收缩应力, 致使混凝土产生裂缝。因此, 控制混凝土浇筑时的内外温度及降温速度, 是工程质量控制的关键。有效可行的措施有如下两种。

4.1 设置膨胀加强带

两侧架设密孔铁丝网, 防止两侧混凝土流入其中;在膨胀带外侧采用微膨胀混凝土, 膨胀加强带则采用大膨胀混凝土, 到加强带另一侧时又改为微膨胀混凝土。

4.2 温度控制措施

混凝土浇注安排在夜间进行, 以便降低混凝土的初始温度, 防止其在浇筑过程中过早硬化和出现裂纹。混凝土从低处向高处水平分层连续浇筑, 浇筑时采用“一个坡度, 分层浇注, 一次到顶”的方法进行施工, 使之合理分层。混凝土浇筑时不留施工冷缝, 加强振捣使其形成密实的均匀体, 减少收缩, 浇捣后及时排除表面泌水, 提高混凝土的极限拉伸强度。

5 结束语

综上所述, 工程上非结构开裂的原因较多, 笔者仅对4中情况进行分析研究。预真正解决工程中裂缝问题, 除应严格按照规范施工、抓好施工管理外, 同时要从设计、施工阶段针对结构及材料特点采取相应的构造措施。针对目前既有建筑中的存在的裂缝问题仍需进一步的研究, 提出有效可行的处理措施。

摘要：本文通过对房屋顶层墙体裂缝、轻质材料墙体裂缝、钢筋混凝土楼板裂缝、超长结构混凝土裂缝四项的分析, 对其引起的裂缝的成因作了较详细的论述, 并结合自身经验给出了适当的防治措施。得出了只要采取合理的施工技术和严格的过程管理等措施, 可很好的预防构件裂缝的形成。

关键词：裂缝超长结构,混凝土施工技术,防治措施

参考文献

[1]雷腊梅.超长地下室温度应力分析[D].西安理工大学, 2007.[1]雷腊梅.超长地下室温度应力分析[D].西安理工大学, 2007.

[2]陈晓东.超长混凝土半地下室环境温度效应研究[D].同济大学, 2006.[2]陈晓东.超长混凝土半地下室环境温度效应研究[D].同济大学, 2006.

钢筋混凝土构件的裂缝探讨 篇7

1 钢筋混凝土产生裂缝的原因

引起裂缝的原因是多方面的,如外荷载作用、湿度温度的变化、基础不均匀沉降、混凝土的收缩徐变等,构件的配筋不合理及施工方法不当也有可能引起混凝土构件的开裂,下面就工程中比较常见的裂缝进行阐述。

1.1 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝又称龟裂,多出现在结构表面,形状不规则且长短不一,这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。产生这种裂缝的因素主要有如下方面:1)混凝土的坍落度超过设计要求,同时振动时间过长,使得水泥浆浮于上层,粗骨料在下沉时,受到钢筋约束,出现不均匀沉降而使混凝土的表层产生裂缝。2)浇筑后混凝土面层没有及时遮盖,受高温等环境影响,表面水分挥发加快,产生急剧收缩,而此时混凝土早期强度小于收缩变形应力,从而开裂。3)使用收缩率较大的水泥、水泥用量过多、使用过量的细骨料或水灰比过大,也会导致这种裂缝出现。

1.2 混凝土干缩引起的裂缝

干缩裂缝一般在混凝土露天养护一段时间后,混凝土构件表层或侧面出现较细、走向纵横交错、没有规律性的、并随湿度和温度变化而逐渐发展的裂缝。这种裂缝多是混凝土硬化过程中,构件内部干缩而引起体积变化,当这种体积变化受到约束时,就可能产生干缩裂缝。这种裂缝产生因素:混凝土成型后,养护期间措施不当,受到风吹日晒影响,使得混凝土表面水分散发加快,上层体积收缩大,而构件内部湿度变化较小,收缩不明显,因而表面的收缩变形受到内部混凝土或外力的约束,产生拉应力,引起混凝土表面裂缝。

1.3 温度变化引起的裂缝

环境温度发生变化时,根据热胀冷缩原理产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉或抗压强度时就会产生裂缝。温度裂缝大多发生在凝固的中后期,缝宽受温度变化影响比较明显。温度裂缝比较常见,尤其在大体积混凝土浇筑时,当施工过早拆除保温措施或受到寒流侵袭时,导致温度发生不均匀变化,表面混凝土受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力。当混凝土早期抗拉强度小于拉应力时,就会出现裂缝,这种裂缝只在较浅的范围内出现;深入和贯穿性的温度裂缝多是由结构温差大引起的,大体积混凝土凝结和硬化过程中,水化热导致混凝土块体温度升高。当混凝土块体内部的温度与外部的温度相差很大,以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变时,就会形成深入裂缝。

1.4 结构基础不均匀沉降引起的裂缝

建筑荷载最终通过基础传给地基,当构筑物的基础沉降不均匀时,结构构件随基础受到强迫变形,导致构件与构件之间产生斜拉和剪切作用,从而使得结构构件开裂,随着不均匀沉降的发展,裂缝会进一步发展。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力一般较大,因此裂缝宽度较大,多成45°,并且通常是贯穿性的。

2 预防裂缝产生的措施

1)根据地质条件,选择合理的基础类型和开挖方式,防止基础产生不均匀沉降。开挖基槽时尽量不要扰动周边原状地质结构,开挖到结构持力层后,按设计及规范要求在基槽内布点,按点施工地质钎探并做好记录,检验基槽承载力,发现不符合设计要求承载荷载时,再次开挖,直至达到设计承载力,基础施工前,虚渣和松动岩石清理彻底。2)混凝土尽量选用水化热较低的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等;粗骨料宜选用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率和含砂率小的石子;细骨料宜选用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂,以提高混凝土抗裂强度。在条件许可的情况下,可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,膨胀料在水化膨胀期(1 d～5 d)可产生一定的预压应力,从而部分抵消水化后期产生的温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。配制混凝土时,根据混凝土强度等级、质量及混凝土和易性要求确定最合理配合比,严格控制水灰比和水泥用量,合理掺加各种外加剂,从而达到减少水泥用量,降低水化热产生的热应力的目的,同时可在基础内部预埋冷却水管,浇筑完成后,通入循环冷却水,降低混凝土水化热温度,减少热应力。3)混凝土浇筑时要防止离析现象,振捣要均匀密实,分层浇筑时,振捣棒伸入下层混凝土厚度在5 cm～10 cm,从而提高混凝土和易性,增强抗裂性。大体积混凝土浇筑时按规范、设计和技术要求,合理的分层、分块、分缝施工,并保证每个浇筑层上下均有温度筋,温度筋宜分布细密,一般用ϕ8钢筋,双向配筋,间距15 cm。这样可以增强抵抗温度应力的能力。上层钢筋的绑扎,应在浇筑完下层混凝土之后进行,同时大体积混凝土浇筑预先设置好必要的伸缩缝、变形缝和沉降缝,以减少温度裂缝。4)加强混凝土早期养护,并适当延长养护时间。人工控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免地导致混凝土体内温度很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件,因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止过速冷却和超冷,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥—胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝,浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在砂、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。5)应安排合理的拆模时间及顺序,严格执行混凝土结构工程施工及验收规范中规定的混凝土强度和工程设计要求。严禁混凝土构件(尤其是悬挑构件)尚未达到规定的强度就拆除模板,以防裂缝产生。拆模的顺序一般应按照“先支后拆,后支先拆,先拆非承重部位,后拆承重部位”的原则。

3 结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。在实践中,应根据裂缝产生的原因及裂缝特点,在施工中相应采取正确施工工艺及补救措施,使裂缝对构件或结构的危害降到最小,以延长构筑物的使用寿命,从而使钢筋混凝土构筑物能够安全可靠地运行。

摘要：结合钢筋混凝土在工程中的广泛应用,分析了钢筋混凝土产生裂缝的原因,提出了预防裂缝产生的措施,以使裂缝对构件或结构的危害降到最小,从而延长建筑物的使用寿命。

关键词：钢筋混凝土,裂缝,温度,预防措施

参考文献

[1]李奇逊.大型地下室混凝土长墙裂缝控制技术[J].施工技术,2007(2):12.

[2]石晓东.加强冬期预拌混凝土生产质量管理[J].山东建筑与装饰,2007(3):20-22.

[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[4]王贵明.混凝土裂缝的成因及其预防措施[J].建材技术与应用,2004(3):3.

[5]富文权.混凝土工程裂缝分析与控制[M].北京:中国铁道出版社,2002.

[6]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002(2):5.

[7]段峥.现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治[J].混凝土,2003(4):28-30.

[8]戴镇潮.大体积混凝土的防裂[J].混凝土,2001(4):9.

混凝土构件荷载裂缝机理分析 篇8

关键词：混凝土,裂缝,裂缝机理,裂缝宽度

1 概述

混凝土具有自身易加工、原料容易采备、力学性能不错、与钢筋有很好的粘结和功能互补等诸多优点外, 作为一种最主要的建筑材料, 已广泛地应用于各工程领域, 如建筑工程、桥梁和交通工程、水利工程、地下工程和特殊结构等。混凝土结构在建设和使用过程中通常会出现不同程度、不同形式的裂缝。当混凝土构件的裂缝发展到一定程度, 通常会使内部钢筋产生腐蚀, 降低钢筋混凝土构件的承载能力、耐久性以及抗渗能力, 严重时将会威胁建筑结构的安全。

2 裂缝成因及分类

2.1 荷载作用下产生的裂缝

这种裂缝是结构在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。一般有两种情况:一是在混凝土结构未达到设计要求的强度时受外部物体作用造成的变形缝;二是混凝土已经达到了设计强度, 但在混凝土墙壁或薄壁结构物上撞击或超荷载堆放而造成的裂缝。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或振动严重等部位, 通常受力裂缝的方向大致是与主拉应力方向正交。产生的主要原因是结构设计、施工错误、承载能力不足、地基不均匀沉降等。

2.2 非荷载作用下产生的裂缝

在钢筋混凝土结构工程中大量出现的裂缝, 并非与荷载作用有直接关系, 而是由于变形作用引起的。包括温度变形、收缩变形及地基不均匀沉降变形等引起的裂缝。

2.2.1 温度裂缝

温度裂缝由大气温度变化、周围高温环境的影响和大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成。

2.2.2 干缩裂缝

这种裂缝主要有材料的缺陷引起的, 一般出现在混凝土较薄的结构。如现浇楼板混凝土、道路混凝土、地坪等混凝土。这种裂缝产生的原因是混凝土拌合物在浇捣完毕后, 内部的水份一部分泌出流失, 一部分被水泥水化所用, 一部分被蒸发, 尤其是在干热、风较大的季节以及在空中的薄壁结构板, 混凝土拌合物更容易出现失水干缩而发生裂缝。

2.2.3 地基不均匀沉降引起的裂缝

构件由于结构和构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理, 或地基受到破坏, 使混凝土浇筑后, 地基产生不均匀沉降。另外, 由于模板刚度不足、支撑间距大、支撑松动、过早拆模或拆模时混凝土受到较大的外力撞击等, 均可导致产生不均匀沉降裂缝。这种裂缝多属贯穿性的, 其走向与沉陷情况有关, 一般与地面成45°或90°方向发展, 裂缝的宽度与荷载的大小有关, 而且与不均匀沉降值成正比。

2.2.4 钢筋腐蚀引起的裂缝

由于有害离子Cl-, SO24-, Mg2+等侵入混凝土内部, 使钢筋锈蚀膨胀, 导致混凝土构件本身酥松、开裂、剥落、强度降低等而出现后期膨胀裂缝。

3 裂缝机理的分析理论

钢筋混凝土构件出现受拉裂缝 (N>Ncr, M>Mc r) 后, 裂缝的数量逐渐增多, 间距减小, 宽度增大。由于影响混凝土裂缝发展的因素很多, 以及混凝土的非均匀性和材性的离散度较大, 裂缝的开展和延伸有一定的随机性, 使构件表面的裂缝状况变异性大, 对其准确地认识和分析的难度也大, 出现了多种不同的观点和相应的计算方法。

3.1 粘结滑移理论

由D.Watstein等人在20世纪40~60年代建立和发展起来的裂缝计算理论, 一直被认为是“经典的裂缝理论”。这个理论认为裂缝控制主要取决于钢筋和混凝土之间的粘结性能, 当裂缝出现后, 钢筋和混凝土之间的粘结发生局部破坏, 这时, 在裂缝处钢筋与混凝土之间的变形不再协调, 出现相对滑移。而在一个裂缝区间 (裂缝间距lcr) 内, 钢筋伸长和混凝土伸长之差就是裂缝开展宽度δf, 因此, lcr越大, δf也越大, 而lcr又取决于钢筋与混凝土之间粘结应力的分布和大小。根据这一理论, 影响裂缝间距lcr的主要因素是钢筋直径d与配筋率μ的比值, 而影响裂缝宽度的主要因素是裂缝间距lcr和钢筋的平均应变, 同时, 这一理论还意味着混凝土表面裂缝宽度与钢筋表面处的裂缝宽度是一样的。

3.2 无滑移理论

1966年英国水泥混凝土学会G.D.Bas e、J.B.Re ad等人提出无滑移理论。在通常允许的裂缝宽度范围内, 钢筋与混凝土之间的粘结力并不破坏, 相对滑移很小可以忽略不计, 钢筋表面处的裂缝宽度要比构件表面的裂缝宽度小得多。表面裂缝宽度是由钢筋至构件表面的应变梯度控制的, 钢筋的混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素。

3.3 综合理论

即为粘结滑移理论与无滑移理论的综合。1971年日本的Y.Goto在轴心拉杆的钢筋周围预埋导管并用墨汁注入, 试验后剖开试件发现在主裂缝附近变形钢筋的周围形成内部微裂缝, 主裂缝附近区段粘结力遭到破坏, 同时证明裂缝宽度在构件外表面处最大, 钢筋表面处最小。这为综合理论的研究提供了试验观察现象。综合理论既考虑了保护层厚度对裂缝宽度δf的影响, 也考虑了钢筋和混凝土之间可能出现的滑移, 这无疑比前两种理论更为合理。

4 裂缝宽度的计算与分析

受拉和受弯的混凝土构件, 在使用荷载作用下的裂缝宽度, 各国参照已有的试验研究结果和分析提出了多种计算方法。我国在不同专业领域 (如建筑, 公路, 水工等) 针对由荷载原因引起的钢筋混凝土结构构件的受力裂缝均有相应的计算方法规定, 计算公式各异但各规定的计算公式原理上基本是一致的, 都是采用的半理论半经验公式。卢召红等对高强钢筋混凝土梁在静载作用下的裂缝开展、挠度和平均裂缝间距进行了数值分析, 采用ANSYS软件建立了有限元模型, 利用逐渐增大荷载的方法对模型施加静载, 分析其裂缝性能。与普通钢筋混凝土试件模拟结果对比表明:相同配筋率下, 高强钢筋混凝土梁抗裂性能明显优于普通钢筋混凝土梁;相同荷载下两者的变形较小, 但随着荷载的加大高强钢筋混凝土梁的挠度增大幅度明显小于普通钢筋混凝土梁的增大幅度;其裂缝平均宽度与规范给出的计算方法所得的结果吻合良好。高强钢筋混凝土梁在静载作用下, 裂缝通常首先在跨中或集中荷载作用点的附近出现。

5 结语

钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的, 但其有害程度是可以控制的。现浇混凝土梁板结构裂缝预控的主要方法与措施是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。对已出现的结构裂缝则应根据裂缝的大小、性质、现场环境和用途, 运用综合经验方法进行有效处理, 使裂缝对于结构的功能影响降至最低。

参考文献

[1]过镇海.钢筋混凝土原理[M].北京:清华大学出版社, 1999.

处理构件裂缝 篇9

1.1 塑性收缩裂缝产生的原因

在混凝土凝固过程中, 水分的蒸发和流失等各种因素都会导致故障和问题产生。该问题是造成混凝土体积收缩的关键, 特别是一些大体积的混凝土。混凝土在使用过程中受到外部因素的制约, 会构成自然性裂缝。该裂缝会随着混凝土长期使用逐渐受到各种外界影响。该裂缝是混凝土建筑物中常见的一项病害。作为材料的不连续现象, 裂缝会在混凝土试件变动的过程中, 随着自然因素而形成, 是物理性病害的一种, 对水工混凝土耐久性造成影响。通常情况下, 在混凝土施工过程中会产生裂缝问题, 在施工开始后, 也会随着工程的老化而逐渐有一些不可避免的裂缝问题形成, 但并非是裂缝产生的主要原因。裂缝的产生直接造成混凝土抗拉性能降低, 裂缝也会引导有害物质向混凝土内部进入, 导致钢筋锈蚀问题发生, 甚至破坏混凝土的整体结构。

1.2 温差裂缝产生的原因

温差裂缝的产生是由于混凝土内部和外部之间存在的温差造成的, 温差产生的原因是水泥水化热造成混凝土内部和混凝土表面有较大温差。在温度正负交替的过程中, 混凝土微孔中的水会逐渐转变为结冰或过冷水, 体积膨胀会有冻胀压力产生, 过冷的水迁移会引发渗透压力, 若两者的附加作用超出混凝土的抗拉强度, 混凝土则会有破坏问题出现。温差裂缝主要包括以下几种情况: (1) 在施工初期, 水工混凝土会有大量水化热产生, 内外温差导致有裂缝问题出现。 (2) 在混凝土模板拆除前后, 混凝土表面的温度会快速下降, 从而形成裂缝。 (3) 由于混凝土内部温度超过一定极限, 但热量散发速度仍然较慢, 从而有温差裂缝产生。在施工过程中, 大体积混凝土裂缝的产生主要是由于温差造成的, 例如水工大坝、拦河坝、分洪闸等体积水工混凝土, 更容易有该类裂缝出现。

1.3 安定性裂缝的产生原因

安定性裂缝又称之为龟裂, 一般是由于混凝土质量不合格造成的。此外, 钢筋的外接腐蚀也会导致混凝土裂缝出现。

2 水利施工中混凝土裂缝的预防措施

2.1 混凝土设计配合比的优化

采集原材料, 开展试拌工作, 尽可能使水泥用量减少, 对I级粉煤灰进行添加, 在规范允许的范围内控制水胶比, 运用二级配粗骨料, 对适量的粉煤灰进行掺入, 使混凝土的和易性得到改善, 降低温升、减少收缩, 对抗侵蚀的提升存在良好的作用。在容易产生裂缝位置, 例如孔洞周围和转角位置, 对一些斜筋进行布置, 从而让钢筋替代混凝土承担拉应力, 使裂缝发展得到有效控制。为了使裂缝的出现得到避免, 在设计中, 应运用中低强度的水泥对混凝土的后期强度得到充分利用。在工程结构设计过程中, 应对降低结构的约束度进行关注。由于保护层厚度越大, 则越容易有裂缝产生, 因此, 应尽量对混凝土中钢筋保护层厚度采用最小值。

2.2 混凝土养护措施的加强

在混凝土拆模之后, 应运用挂草帘或铺草浇水的方法, 为养护保湿提供便利。混凝土养护不仅需要对初期裂缝的产生进行预防, 而且还能对混凝土后期的稳定产生促进作用, 使其承压能力和强韧度得到有效保障。

2.3 混凝土基础不均匀沉降的预防措施

结构重量的减轻, 施工工序的合理、安全以及混凝土结构的改善等方法都能将混凝土基础的不均匀沉降得到有效避免。若仅凭借减轻结构重量的方式对沉降进行控制, 只会增大整个结构的自身重量, 稳定性不强, 使不均匀沉降的产生得到加重。在工程实践中, 应通过对不均匀沉降进行抵抗的方法作为主要保护措施进行应用。

2.4 预防塑性收缩裂缝的主要方法

首先应选用合适的材料, 通常会采用小干缩值、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为材料, 对水灰比例进行严格控制。通过对高效减水剂的掺入, 使混凝土的强度得到有效增加, 减少水和水泥的实际用量。在混凝土浇筑之前, 应采用浇水的方式将基层和模板进行均匀湿透, 应在混凝土表面及时进行一层薄膜的覆盖, 使混凝土的湿度得到有效保障。或在混凝土表面对养护剂进行喷洒, 从而开展养护工作。若施工所处在高温和大风天气状况下时, 最好应对防风和遮阳等设施进行设置, 对混凝土结构开展积极保护。

2.5 预防沉陷裂缝的方法

在施工之前, 应采用夯实和加固的方法对松软土的地质结构进行处理。应使模板的足够强度和刚度得到有效保障, 要有较强的支撑力存在, 使地基的受力均匀得到有效保障。在浇筑混凝土的过程中, 禁止有水分浸泡的问题产生, 应对模板的拆除时间进行控制, 对拆模的顺序进行有效掌握。在冻土上进行模板搭设时, 应运用有效的预防措施进行处理。

3 结语

在水利工程施工中, 混凝土裂缝属于一种相对普遍的问题, 要求施工人员应严格按照相关要求进行作业, 在问题产生时, 运用积极的措施实施补救, 尽可能避免混凝土裂缝的出现, 使水利工程建筑的质量得到提升。

参考文献