混凝土裂缝及预防

混凝土裂缝及预防（精选12篇）

混凝土裂缝及预防 篇1

混凝土裂缝产生的原因很多, 有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待, 根据实际情况解决问题。

1 凝土工程中常见裂缝及预防

1.1 干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩, 且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝, 宽度多在0.05~0.2mm之间, 大体积混凝土中平面部位多见, 较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施:一是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。二是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的选用, 同时掺加合适的减水剂。三是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。四是加强混凝土的早期养护, 并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间, 并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

1.2 塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前, 表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现, 裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一, 互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm, 较长的裂缝可达2~3m, 宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小, 或者混凝土刚刚终凝而强度很小时, 受高温或较大风力的影响, 混凝土表面失水过快, 造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩, 而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩, 因此产生龟裂。

主要预防措施:一是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。二是严格控制水灰比, 掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性, 减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前, 将基层和模板浇水均匀湿透。四是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。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施, 及时养护。

1.3 沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软, 或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足, 模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致, 特别是在冬季, 模板支撑在冻土上, 冻土化冻后产生不均匀沉降, 致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝, 其走向与沉陷情况有关, 一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展, 较大的沉陷裂缝, 往往有一定的错位, 裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。

主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度, 且支撑牢固, 并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早, 且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

1.4 温度裂缝及预防

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。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、抗疲劳及抗渗能力等。

主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥, 如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量, 将水泥用量尽量控制在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。四是改善骨料级配, 掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量, 降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺, 在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺, 降低混凝土的浇筑温度。六是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, 改善混凝土拌合物的流动性、保水性, 降低水化热, 推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升, 降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关, 混凝土结构尺寸越大, 温度应力越大, 因此要合理安排施工工序, 分层、分块浇筑, 以利于散热, 减小约束。

2 裂缝处理

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法, 灌浆、嵌逢封堵法, 混凝土置换法, 电化学防护法以及仿生自愈合法。

2.1 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。

2.2 灌浆、嵌逢封堵法

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。

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, 在槽中嵌填塑性或刚性止水材料, 以达到封闭裂缝的目的。

2.3 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。

2.4 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

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象, 要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待, 采用合理的方法进行处理, 并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展, 保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

混凝土裂缝及预防 篇2

混凝土路面早期裂缝危害及预防技术

以唐山市海港开发区某住宅小区新建水泥砼路面为例,就其早期出现的裂缝原因、特点、分类及其危害进行了阐述,对如何防止和减少水泥砼路面早期裂缝提出了有效对策.

作 者：张永山 作者单位：唐山市海港开发区建筑工程质量监督站刊 名：中国新技术新产品英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGY AND PRODUCT年，卷(期)：“”(9)分类号：关键词：沉降裂缝 干缩裂缝 温度裂缝

混凝土裂缝的成因及预防措施 篇3

【关键词】混凝土裂缝;分类;成因;预防措施

混凝土结构具有抗力性好，耐久性好，造价低，材料可塑性强，与钢筋结合能发挥最大作用等优点，被建筑业广泛采用，但也存有一些弱点,如均匀性差、离散性大，容易产生裂缝，混凝土裂缝是工程建设中存在的一个普遍现象，同时因混凝土裂缝导致用户投诉的案例屡见不鲜，因此混凝土裂缝这一质量通病一直困扰着工程界。

1.混凝土裂缝的分类

裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。从裂缝外观看可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。

微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可见的即宏观裂缝多得多。这种混凝土本身固有的微观裂缝，在荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。用实体显微镜观察、X射线或超声波探测仪等物理检验手段都可鉴定出这种裂缝。另外一种最直接的方法就是用渗水观察，一定压力的水可以从混凝土内部的裂缝中渗透出来。

宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2～0.3mm的裂缝是无害的，但这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。 宏观裂缝可分为以下几种：

1.1收缩裂缝

在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积混凝土中，梁、板、柱等小块体构件。混凝土收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。

1.2超载裂缝

混凝土构件超荷载使用时，造成变形、失稳或因疲劳等原因产生裂缝。一般均发生在构件受弯矩最大的部位，成条状，但分布不象收缩裂缝那样均匀，扩展方向也相反，一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展。产生超载裂缝的原因，往往是施工阶段在构件上不适当地施加施工荷载或者是上部建筑过早施工。另外，温度应力影响也是原因之一。

1.3沉降裂缝

因地基差异沉降或构件接合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝，多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直，或成30°～40°角方向发展，宽度因荷载大小而异，与成降值成比例。沉降裂缝危害极大，并且极难处理。因此必须在设计上采取有效措施，施工、使用中也要加强观测、监视。

1.4龟裂裂缝

施工阶段因配料、搅拌、浇筑、养护等各环节的操作不当均能产生，其中以养护环节为关键。裂缝成龟壳状或散射状，无规律，长度、宽度也不一致。

1.5疏松裂缝

混凝土浇筑时因下料不均，致使混凝土材料离析，或因漏振、过振而产生的疏松状态裂缝。如果它延续到混凝土表面，当然容易发现，如果只产生在混凝土内部，则不能直接表现出来。这种疏松带长度不等，视下料或振捣情况而异。

2.混凝土裂缝的成因

混凝土是由多种材料组成的一种混合体，且又是一种脆性材料，产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等等。常见裂缝有温度裂缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、化学反应引起的裂缝等等。

2.1温度裂缝

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面于缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。

2.2干缩裂缝

干缩裂缝的产生主要是由混凝土内外蒸发程度的不同引起。受外部条件的影响，混凝土表面水分损失快，变形较大；内部湿度变化较小，变形较小。较大的表面于缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。

2.3塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

2.4沉陷裂缝

沉陷裂缝产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动导致，地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

2.5化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由化学反应而引起的裂缝。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。

3.混凝土裂缝应对措施

根据混凝土裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：

3.1设计方面

在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

3.2施工及养护方面

由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在90%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：

3.2.1加强混凝土振捣控制。混凝土浇捣过程应做到充分振捣又避免过振，防止漏振。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。浇筑混凝土时应根据不同混凝土的坍落度灵活掌握振捣时间，尽量避免在雨中浇筑混凝土。

3.2.2控制好配合比，配合比中水灰比越大,单方水泥用量越大,用水量越大,导致收缩量越大。配合比中砂率、水灰比不当易造成和易性差,导致混凝土离析、泌水、保水性不好,增加收缩值。

3.2.3大体积混凝土施工应采取二次振捣、二次抹面工艺,以排除积水和混凝土内部多余游离水分和气泡,增强混凝土的密实度,杜绝表面收缩而产生裂缝。

3.2.4 采取合理的养护措施，养护是使混凝土正常硬化的重要手段。

3.3材料选用方面

3.3.1选用质量稳定、水化热低的水泥。水化热是水泥熟料水化所放出的热量。为使砼减少升温，可以在满足设计强度要求的前提下，减少水泥用量，尽量选用中低热水泥。一般工程可选用矿渣水泥或粉煤灰水泥。掺入减水剂和微膨胀剂。

3.3.2掺加一定数量的减水剂或缓凝剂，可以减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值期。而掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，也可以减少砼的温度应力。掺入粉煤灰外掺剂。在砼中加入少量的磨细粉煤灰取代部分水泥，不仅可降低水化热，还改善砼的塑性。

3.3.3骨料的选用。连续级配粗骨料配制的砼具有较好的和易性，较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。另外砂、石含泥量要严格控制。砂的含泥量小于2%，石的含泥量小于1%。

4.结束语

混凝土裂缝的成因及预防 篇4

一、干缩裂缝的成因及预防

干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受外部条件的影响, 表面水分损失过快变形较大, 内部温度变化较小, 变形较小, 较大的表面干缩裂缝变形受到混凝土内部约束, 产生较大拉应力而产生裂缝, 相对湿度越低水泥浆体干缩越大, 干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝, 宽度多在0.05 mm~0.02 mm之间。大体积混凝土中平面部位多见。较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性, 引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性。在水压力的作用下, 会产生水利劈裂影响混凝土的承载力。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量有关。干缩裂缝的预防措施:第一, 优先选用铝酸三钙含量低的中、低热的普通水泥或复合、矿渣水泥等, 降低水泥的用量。第二, 严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比, 尽量少用水泥多掺入活性掺合料。采用“双掺” (在混凝土中掺入矿渣微粉与粉煤灰) 等技术, 低砂率, 高含石量;混凝土外加剂选用低掺量高效能的泵送剂或减水剂, 保证可泵性前提下, 以小坍落度、低用水量为原则, 并采取混凝土配合比进行动态管理的原则等等。第三, 加强混凝土的早期养护, 并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时需适当延长混凝土保温覆盖时间, 并涂刷养护剂养护。

二、温度裂缝的成因及预防

1. 温度裂缝现象。

温度裂缝多发生在施工期间, 缝宽受温度变化影响较明显, 冬季较宽, 夏季较细。沿断面高度, 裂缝大多呈上宽下窄状, 但个别也有下宽上窄情况, 遇上下边缘区配筋较多的结构, 有时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。

2. 温度裂缝成因。

当混凝土结构产生变形时, 在结构的内部、结构与结构之间, 都会受到约束。当混凝土结构截面较厚时, 其内部温度分布不均匀, 引起内部不同部位的变形相互约束, 称之为内约束, 当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍时称之为外约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形, 主要是由温差和收缩产生, 其约束既有外约束又有内约束。大体积混凝土结构中, 由于结构截面大, 体积大, 水泥用量多, 水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩膨胀作用, 由此引起的温度应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后, 在硬化过程中, 水泥水化产生大量水化热。由于混凝土的体积较大, 大量的水化热聚集在混凝土内部而不易散热, 导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快, 这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同, 使混凝土表面产生定向拉应力, 当拉应力超过混凝土的拉应力强度极限时, 混凝土表面就会产生裂缝, 这种裂缝多发生在混凝土施工后期。在混凝土的施工中温差变化较大时, 或者是混凝土受到寒潮的袭击时, 会导致混凝土表面温度急剧下降, 而产生收缩。表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束, 将产生很大的拉应力而产生裂缝, 这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围产生。

3. 温度裂缝的预防措施。

采用改善骨料级配, 用干硬性混凝土, 掺混合料, 加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量、降低水灰比、降低水化热。在混凝土中掺和一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂, 改善混凝土拌合物的流动性、保水性, 降低水化热, 推迟热峰的出现时间。拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热;高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温度上升, 降低浇筑混凝土的温度。在混凝土中埋设水管, 通入冷水降温。规定合理的拆模时间, 气温骤降时进行表面保温, 以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构, 在寒冷季节应采取保温措施。在混凝土的施工中, 为了提高模板的周转率, 往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模, 在表面引起很大的拉应力, 出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期, 由于水化热的散发, 表面引起相当大的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 如果拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加拉应力, 与水化热应力迭加, 再加上混凝土干缩, 表面的拉应力达到很大的数值, 就有导致裂缝的危险。但如果在拆除模板后及时在表面覆盖轻型保温材料, 如泡沫海绵等, 对于防止混凝土表面产生过大的拉应力, 则具有显著的效果。

混凝土裂缝及预防 篇5

水泥混凝土路面裂缝成因及预防措施

0.引言 水泥混凝土路面板裂缝是一种极易发生的病害现象.它严重地影响着水泥混凝土路面的使用性能和使用寿命,增加行车的.不安全因素.水泥混凝土路面破坏后,修复工作不但难度大、养生期长、影响交通,而且维修费用高.因此,防止水泥混凝土路面裂缝的出现有着重要的意义.

作 者：曹新玲 作者单位：驻马店市农村公路管理处,河南,驻马店,463000刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(13)分类号：U4关键词：

水泥混凝土路面裂缝的形成及预防 篇6

关键词混凝土；路面；裂缝；形成；预防

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0144-01

安徽是水泥生产大省，有较丰富的水泥资源，修建水泥混凝土路面，对充分发挥利用资源优势，缓和沥青供应不足而需要进口的矛盾有着重要意义。水泥混凝土路面具有稳定性好、使用寿命长、日常维护费用少等优点。然而，混凝土路面也有很多难以克服的缺点，如接缝多、噪音大、行车舒适性差等。施工中，还可能会由于施工工艺、环境、温度、原材料及养护等多方面的原因，致使水泥混凝土路面很容易产生各种裂缝，成为水泥混凝土路面的主要病害之一。

1前言

大量的工程实践证明，混凝土路面发生的裂缝一般是在其表面，属网状裂缝，纵横交错。裂缝深度较浅，为2mm-15mm不等，宽度一般为0.5mm-1.5mm之间。在路面处于雨后半潮湿状态时，这此表面裂缝更能够清楚地看见。

笔者在六安城区金寨路（后改为将军路）随机抽查三段水泥混凝土板，结果统计如表1所示。

水泥混凝土路面的取芯实验证明，这些裂纹的产生对整个混凝土板的强度的危害并不大，但是，无论哪种表面龟裂，都给水泥混凝土路面的耐磨性带来发不利影响，严重的会导致路面被侵蚀，强度降低，影响混凝土板的使用寿命和行车的舒适性。

2原因分析及预防措施

2.1原材料使用不当产生的裂缝

混凝土混合料的各种原材料料颗粒大小、密度不同，混合料不可避免地会发生离析，即粗集料向下，水分向上移动，从而形成泌水。这些表层泌水的形成，使混凝土路面表面含水量增加，造成含水量较大的一层表面灰浆，硬化收缩时会引起混凝土表面龟裂。

防止此类表面裂缝，施工中可采取以下措施：

1）选择强度高、干缩小、安定性好的水泥。水泥的质量不仅是影响混凝土的强度的重要因素，而且直接影响到混凝土的某些性质，如凝结和硬化速度、混凝土的早期收缩开裂等。矿渣水泥、快硬水泥浇筑的混凝土收缩较大，普通硅酸盐水泥的混凝土收缩较小。水泥的标号越低，单位用量就越大，则混凝土的收缩也越大，而且持续的时间也越长。施工中必须根据公路等级、工期、铺筑时间、施工方法等因素综合考虑决定水泥的品种、用量及標号。

2）注意选择砂、石料的品种和粒径，做好级配。矿料级配差、空隙大、和易性差、离析都会增加裂纹发生的可能。要注意碎石品种、压碎值、粒径、针片状含量，并控制骨料中的最大粒径。采用最大粒径较小的骨料配制混凝土时，可以提高混凝土的极限拉伸值。碎石吸水性也很重要，吸水性大的，引起的收缩就大，如砂岩、板岩等。吸水性越小，收缩越小，如石灰岩、花冈岩等。砂要选用干净的中粗砂，因为砂颗粒太小，就需增大水泥用量，也就容易引起收缩裂纹。

3）选用合适的配合比。配比合适，可有效减轻混凝土的离析，并减少混凝土的干缩。在施工前，应选择不同用水量、不同水灰比、不同砂率或不同集料级配进行平行试验，通过比较，选出经济合理的方案，并应根据混凝土的现场实际浇筑条件，如集料的供应情况、摊铺机具和气候条件等，进行适当调整，以达到混凝土的最佳性能。

4）加适当的外掺剂。混凝土的施工中常会遇到特殊情况，如环境温度太高或太低，天气突变，工期要求苛刻等，这就要求施工人员根据具体情况具体应对，加外掺剂也是我们经常采取的措施之一。合理地选择的使用外掺剂可以为施工带来很多方便，使我们的工作加完美。但是大剂量的或不加选择的使用外掺剂，都会造成混凝土强度降低，收缩裂纹增加。因此，在使用外掺剂时，要经过反复实验，谨慎小心，精心选择，操作得当。一般来说，加减水剂可以减少混凝土的单位用水量，改善混凝土的和易性，降低水分的蒸发速度，减少混凝土的收缩值。

2.2温度升降变化产生的裂纹

和一般材料一样，水泥混凝土具有热胀冷缩性，混凝土路面的外表面是裸露在大气中的，所以大气温度的变化也使其表面的温度随之改变，且混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体限制条件下发生的，很容易引起开裂。水泥的水化过程是一个放热过程，在混凝土硬化过程中释放大量热能，致使混凝土内部温度上升，产生显著的体积膨胀，而板面温度随着晚上气温降低，湿水养护而冷却收缩，产生很大的拉应力。当外部混凝土所受拉应力一旦超过混凝土当时的极限抗拉强度时，就会产生裂缝。

防止温度变化产生裂缝的主要措施有：

1）及时养护。实践证明，混凝土板浇筑后养护不及时是造成表面产生裂纹较常见的原因。因此，要特别注意养护，尤其是初期的养护。表面裂缝产生的时间，大致与泌水消失时间相对应，在混凝土浇筑后数小时，尤其是在炎热的夏季和大风天气里，若不及时覆盖，混凝土表面的游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种收缩应力，将普遍出现细微的龟裂。

2）避开不利时期施工，做好应急措施。在高温季节施工的混凝土板，由于气温高，在混凝土板终凝时，其表层温度要高于里层温度，温差大。白天施工的混凝土表面处于胀伸状态，到了夜晚，其表层温度下降，和里层温度相差不多，混凝土表面处于收缩状态。这样，就有表层的细小裂纹产生。所以，混凝土施工要求避开酷暑季节，特别是中午的高温暴晒时段。因工期或条件限制必须施工时，要采取遮盖等保护措施。

施工中常常会突遇冷空气侵袭、降雨以及大风等恶劣天气，可以引起混凝土路面的表层温度骤降。施工中要随时关注天气变化情况，并注意做好各种应急准备确保万无一失。

3）及时切缝。 实践表明，适当的切缝时间对保证混凝土的质量有很大关系。从混凝土收缩因素考虑，最好是混凝土中水泥水化初始阶段就切缝，但因抗压强度过低，根本无法切缝。切缝迟了，由于大面积混凝土收缩会出现裂缝，扩展后形成断板。一般混凝土的切缝时间是在拆模后12h左右，可根据气温的高低适当调整。

2.3施工工艺原因造成裂纹

1）原材料计量控制不准。各种材料秤量不准，材料质量差，混凝土拌和时间不够，或者所用拌和设备性能差，都可以使混凝土发生各种施工缺陷，当然也包括产生裂缝。所以说混凝土的质量控制是一个非常严谨的过程，拌制混凝土时，应按混凝土配合比的要求，对水泥、水和各种集料的用量进行准确计量并根据天气变化随时调整，不能有任何的马虎和松懈。

2）混凝土的运输时间过长。随着公路工程建设的高速发展，工程建设招标投标有向着大标段、长里程划分地发展趋势，一个标段的工程数量大，标价高，这些都是为了适应当前公路建设市场走向规范、成熟的需要。而就混凝土路面施工来讲，标段里程的增加，从拌和站出料后的运输距离相对也增加。施工期间，运输道路往往是便道，路况差，车辆行驶速慢，造成混凝土的运输时间过长，水份被蒸发，引起干缩裂纹。

3）混凝土的抹面、压纹时间不当。水泥混凝土路面抹面压纹是容易被忽视的工序，同时又是较难把握的工序。季节温度、空气干燥与否、风力大小、日照时间、砂石料的含水量和水灰比均能影响混凝土表面的干湿状态，甚至每次出料的干湿情况都不一样，这就使混凝土板表面抹面、压纹时间难以准确把握。时间提前了效果差，滞后了就可能产生干缩裂纹，所以混凝土板的施工须仔细认真。

4）模板需涂脱模剂。板角是混凝土路面板的薄弱部位，难以振捣，密实度不够，强度相对较小，在受力上板角处于不利状况。模板涂上脱模剂，使混凝土与模板之间形成一层薄膜，减少混凝土与模板间的粘结作用，这样不易产生裂缝，也便于拆模。在浇筑时，还要将基层和模板浇水润湿，避免吸收混凝土中的水分。

3结束语

混凝土裂缝的成因及预防 篇7

混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水配制的胶结浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料。

2 混凝土施工

2.1 混凝土本身水灰比过小, 施工时难以

振捣密实。同时, 水分蒸发、水泥混凝土干缩也容易导致混凝土产生裂缝。

2.2 模板构造不当, 漏水、漏浆、支撑刚度

不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中, 钢筋表面污染、混凝土保证层太小或太大, 浇注中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。施工控制不严, 超载堆荷, 也可能导致出现裂缝。

2.3 混凝土的强度等级达不到设计要求、

配筋量的不足等均会造成现浇板的挠度过大, 从而引起它在受弯抗拉处产生裂缝, 此类裂缝多由施工单位偷工减料造成。

3 混凝土裂缝的种类

3.1 按形成的原因分类

混凝土裂缝按形成的原因可分为两种类型:a.由荷载产生的应力引起的;b.由变形引起的裂缝。

荷载变化引起的裂缝, 包括施工和使用阶段的动载和静载所引起的, 处于运动和不稳定扩展状态, 应考虑加固和补救等措施。变形变化引起的裂缝包括温度、温度变化、不均匀下沉、受冻、钢材锈蚀、化学反应膨胀等引起的, 当裂缝出现后内应力得到释放, 这种裂缝对结构承受荷载的影响较小, 但对耐久性损害大。

3.2 按产生的机理分类

混凝土裂缝按产生的机理分基本类型有:沉降收缩裂缝、温度变化引起的裂缝、干燥收缩裂缝、碳化收缩裂缝、化学反应裂缝、受冻裂缝、徐变裂缝、凝缩裂缝、人为裂缝等等。

4 混凝土裂缝生成的原因

混凝土生成裂缝有多种原因, 主要有温度和湿度的变化, 混凝土的脆性和不均匀性, 以及结构不合理、原材料不合格、模板变形、基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力。后期在降温过程中, 由于受到基础或老混凝土的约束, 又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时, 即会出现裂缝;许多混凝土的内部湿度变化很小或较慢, 但表面湿度可能变化较大或剧烈。在钢筋混凝土中, 拉应力主要是由钢筋承担, 混凝土只是承受压应力;在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力, 则需依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度, 往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其他外荷载所引起的应力, 因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

5 预防混凝土裂缝的施工措施

5.1 根据混凝土流动性大的特点, 施工采用

“分层浇筑、循序推进、一次到顶”的斜面浇注方法, 以缩小凝土暴露面积及加大浇筑速度 (要求每小时供应量满足需要) 以利缩小浇筑时间。

5.2 按照设计要求严格控制混凝土配比。

混凝土的配比是保证混凝土强度极限的最优的组分的比例。其中水和泥的用量影响着混凝土的干缩变量。施工中严格控制混凝土配比, 可以有效地控制混凝土的干缩变量, 防止裂缝的产生。

5.3 减轻温度应力

为了防止裂缝, 减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件方面着手。一是控制温度。措施如下:采用改善骨料级配, 用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施, 以减少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却, 以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管, 通入冷水降温;。二是改善约束条件。措施如下:合理地分缝、分块;避免基础过大起伏;合理地安排施工工序, 避免过大的高差和侧面长期暴露。

5.4 使用外加剂

为保证混凝土工程质量, 防止开裂, 提高混凝土的耐久性, 正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂, 其主要作用:一是混凝土中存在大量毛细孔道, 水蒸发后毛细管中产生毛细管张力, 使混凝土干缩变形。增大毛细孔径, 可降低毛细管表面张力, 但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在20世纪60年代就已被国际上所确认。二是水灰比是影响混凝土收缩的重要因素, 使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。三是水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素, 掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量, 其体积用增加骨料用量来补充。四是减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度, 减少混凝土泌水, 减少沉缩变形。五是提高水泥浆与骨料的粘结力, 提高混凝土抗裂性能。六是混凝土在收缩时受到约束产生拉应力, 当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效提高混凝土抗拉强度, 大幅提高混凝土的抗裂性能。

5.5 混凝土的早期养护

混凝土早期养护的主要目的在于保持适宜的温湿条件, 以达到如下效果:一是使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭, 防止有害的冷缩和干缩;实践证明, 混凝土常见的裂缝, 大多数是不同深度的表面裂缝, 其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发, 保温应达到下述要求:防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度, 防止表面裂缝;防止混凝土超冷, 应该设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;防止老混凝土过冷, 以减少新老混凝土间的约束。二是使水泥水化作用顺利进行, 以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的, 混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

6 结论

综上所述, 混凝土裂缝应针对成因、进行预防为主的原则, 加强施工方面的管理, 确保结构安全和工程质量。

摘要：混凝土裂缝问题是工程中普遍存在且不易控制的实际问题, 着重分析混凝土裂缝种类, 形成原因并对混凝土裂缝施工方面的预防措施提供见解。

关键词：混凝土,裂缝,成因,预防措施

参考文献

[1]陈肇元.钢筋混凝土裂缝机理与控制措施[J].工程力学, 2006.

[2]混凝土结构工程施工质量验收规范[J].GB50204-2002.

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

[4]郭仕万, 肖欣, 赵和平.混凝土施工中的裂缝控制[J].山西水利科技, 2000 (1) .

混凝土裂缝的成因及预防 篇8

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非均质脆性材料。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, 这些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。混凝土裂缝产生的原因很多, 有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外荷载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等。在实际工程中要区别对待, 根据实际情况解决问题。

2 干缩裂缝及预防

2.1 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。

水泥浆中水分的蒸发会产生干缩, 且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响, 表面水分损失过快, 变形较大, 内部湿度变化较小变形较小, 较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束, 产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低, 水泥浆体干缩越大, 干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝, 宽度多在0.05～0.2mm之间。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性, 引起钢筋的锈蚀, 影响混凝土的耐久性。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

2.2 主要预防措施

2.2.1 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。

2.2.2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的选用, 同时掺加合适的减水剂。2.2.3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。2.2.4加强混凝土的早期养护, 并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间, 并涂刷养护剂养护。2.2.5在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

3 塑性收缩裂缝及预防

3.1 塑性收缩是指混凝土在凝结之前, 表面因失水较快而产生的收缩。

塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现, 裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一, 互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30cm, 较长的裂缝可达2～3m, 宽1～5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小, 或者混凝土刚刚终凝而强度很小时, 受高温或较大风力的影响, 混凝土表面失水过快, 造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩, 而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩, 因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

3.2 主要预防措施

3.2.1 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。

3.2.2严格控制水灰比, 掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性, 减少水泥及水的用量。3.2.3浇筑混凝土之前, 将基层和模板浇水均匀湿透。3.2.4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。3.2.5在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施, 及时养护。

4 沉陷裂缝及预防

4.1 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不

匀、松软, 或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足, 模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致, 特别是在冬季, 模板支撑在冻土上, 冻土化冻后产生不均匀沉降, 致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝, 其走向与沉陷情况有关, 一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展, 较大的沉陷裂缝, 往往有一定的错位, 裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后, 沉陷裂缝也基本趋于稳定。

4.2 主要预防措施

4.2.1 在松软地基上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。

4.2.2保证模板有足够的强度和刚度, 支撑牢固, 地基受力均匀。4.2.3防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。4.2.4模板拆除的时间不能太早, 且要注意拆模的先后次序。4.2.5在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

5 温度裂缝及预防

5.1 温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。

混凝土浇筑后, 在硬化过程中, 水泥水化产生大量的水化热, (当水泥用量在350～550kg/m3, 每立方米混凝土将释放出17500～27500kJ的热量, 从而使混凝土内部温度升高) 。由于混凝土的体积较大, 大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发, 导致内部温度急剧上升, 而混凝土表面散热较快, 这样就形成内外的较大温差, 较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同, 使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时, 混凝土表面就会产生裂缝, 这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大, 或者是混凝土受到寒潮的袭击等, 会导致混凝土表面温度急剧下降, 而产生收缩, 表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束, 将产生很大的拉应力而产生裂缝, 这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

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、抗疲劳及抗渗能力等。

5.2 主要预防措施

5.2.1 尽量选用低热或中热水泥, 如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

5.2.2减少水泥用量, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。5.2.3降低水灰比, 一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。5.2.4改善骨料级配, 掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量, 降低水化热。5.2.5改善混凝土的搅拌加工工艺, 在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺, 降低混凝土的浇筑温度。5.2.6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, 改善混凝土拌合物的流动性、保水性, 降低水化热, 推迟热峰的出现时间。5.2.7高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升, 降低浇筑混凝土的温度。5.2.8大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关, 混凝土结构尺寸越大, 温度应力越大, 因此要合理安排施工工序, 分层、分块浇筑, 以利于散热, 减小约束。5.2.9在大体积混凝土内部设置冷却管道, 通冷水或者冷气冷却, 减小混凝土的内外温差。5.2.10加强混凝土温度的监控, 及时采取冷却、保护措施。5.2.11是预留温度收缩缝。5.2.12加强混凝土养护, 混凝土浇筑后, 及时用湿润的草帘、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。在寒冷季节, 混凝土表面应设置保温措施, 以防止寒潮袭击。5.2.13混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

6 结论

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, 因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待, 采用合理的方法进行处理, 并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展, 保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

摘要：论述了混凝土裂缝形成的原因, 并提出了预防措施。

混凝土裂缝的成因及预防 篇9

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非均质脆性材料。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, 这些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。混凝土裂缝产生的原因很多, 有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外荷载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等。在实际工程中要区别对待, 根据实际情况解决问题。

2 干缩裂缝及预防

2.1 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。

水泥浆中水分的蒸发会产生干缩, 且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响, 表面水分损失过快, 变形较大, 内部湿度变化较小变形较小, 较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束, 产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低, 水泥浆体干缩越大, 干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝, 宽度多在0.05~0.2mm之间。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性, 引起钢筋的锈蚀, 影响混凝土的耐久性。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

2.2 主要预防措施:

2.2.1 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。

2.2.2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的选用, 同时掺加合适的减水剂。2.2.3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。2.2.4加强混凝土的早期养护, 并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间, 并涂刷养护剂养护。2.2.5在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

3 塑性收缩裂缝及预防

3.1 塑性收缩是指混凝土在凝结之前, 表面因失水较快而产生的收缩。

塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现, 裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一, 互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm, 较长的裂缝可达2~3m, 宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小, 或者混凝土刚刚终凝而强度很小时, 受高温或较大风力的影响, 混凝土表面失水过快, 造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩, 而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩, 因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

3.2 主要预防措施:

3.2.1 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。

3.2.2严格控制水灰比, 掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性, 减少水泥及水的用量。3.2.3浇筑混凝土之前, 将基层和模板浇水均匀湿透。3.2.4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。3.2.5在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施, 及时养护。

4 沉陷裂缝及预防

4.1 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软, 或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;

或者因为模板刚度不足, 模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致, 特别是在冬季, 模板支撑在冻土上, 冻土化冻后产生不均匀沉降, 致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝, 其走向与沉陷情况有关, 一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展, 较大的沉陷裂缝, 往往有一定的错位, 裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后, 沉陷裂缝也基本趋于稳定。

4.2 主要预防措施:

4.2.1 在松软地基上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。

4.2.2保证模板有足够的强度和刚度, 支撑牢固, 地基受力均匀。4.2.3防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。4.2.4模板拆除的时间不能太早, 且要注意拆模的先后次序。4.2.5在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

5 温度裂缝及预防

5.1 温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。

混凝土浇筑后, 在硬化过程中, 水泥水化产生大量的水化热, (当水泥用量在350~550 kg/m3, 每立方米混凝土将释放出17500~27500k J的热量, 从而使混凝土内部温度升高) 。由于混凝土的体积较大, 大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发, 导致内部温度急剧上升, 而混凝土表面散热较快, 这样就形成内外的较大温差, 较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同, 使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时, 混凝土表面就会产生裂缝, 这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大, 或者是混凝土受到寒潮的袭击等, 会导致混凝土表面温度急剧下降, 而产生收缩, 表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束, 将产生很大的拉应力而产生裂缝, 这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

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、抗疲劳及抗渗能力等。

5.2 主要预防措施:

5.2.1 尽量选用低热或中热水泥, 如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

5.2.2减少水泥用量, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。5.2.3降低水灰比, 一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。5.2.4改善骨料级配, 掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量, 降低水化热。5.2.5改善混凝土的搅拌加工工艺, 在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺, 降低混凝土的浇筑温度。5.2.6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, 改善混凝土拌合物的流动性、保水性, 降低水化热, 推迟热峰的出现时间。5.2.7高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升, 降低浇筑混凝土的温度。5.2.8大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关, 混凝土结构尺寸越大, 温度应力越大, 因此要合理安排施工工序, 分层、分块浇筑, 以利于散热, 减小约束。5.2.9在大体积混凝土内部设置冷却管道, 通冷水或者冷气冷却, 减小混凝土的内外温差。5.2.10加强混凝土温度的监控, 及时采取冷却、保护措施。5.2.11是预留温度收缩缝。5.2.12加强混凝土养护, 混凝土浇筑后, 及时用湿润的草帘、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。在寒冷季节, 混凝土表面应设置保温措施, 以防止寒潮袭击。5.2.13混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

6 结论

混凝土结构质量控制及裂缝预防 篇10

混凝土由水泥、砂、石、水、掺和料和外加剂组成。施工前,施工单位应对组成混凝土的原材料进行质量控制,使之符合相应的国家质量标准。

1.1 水泥质量控制

在使用水泥前,除要求其应持有生产厂家的合格证外,还应在强度、凝结时间、安定性等方面按国家标准对其进行常规检验,检验合格后方可使用。不同品种的水泥要分别存储或堆放,不得混合使用。生产大体积混凝土尽量选用低热或中热水泥,降低水化热。在钢筋混凝土结构中,严禁使用含氯化物的水泥。

1.2 骨料的质量控制

普通混凝土宜优先选用细度模数在2.4～2.6之间的中砂,泵送混凝土用砂对0.315 mm筛孔的通过量应在15%～30%之间,对0.16 mm筛孔的通过量不应小于5%。

石子一般选用粒径为4.75～40 mm的碎石或卵石。泵送高度超过50 mm时,碎石最大粒径不宜超过25 mm。卵石最大粒径不宜超过30 mm。石子进场后应做压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验、含泥量试验、视比重试验。在储料场对不同规格、不同产地、不同品种的石子应分别堆放,并有明显的标示。

1.3 拌和混凝土用水控制

拌和混凝土用水可使用自来水或不含有害杂质的天然水,不得使用污水搅拌混凝土。预拌混凝土生产厂家不应使用经沉淀过滤处理的循环废水,因为其中含有机油、外加剂等各种杂质,并且含量不确定,容易使预拌混凝土质量出现波动。

1.4 外加剂质量控制

外加剂可改善混凝土和易性、调节凝结时间、提高强度、改善耐久性。应根据使用目的、混凝土性能要求、施工工艺及气候条件,结合混凝土的原材料性能、配合比及对水泥的适应性等因素,通过试验确定外加剂品种和掺量。低温时外加剂易产生结晶,在使用前应采取防冻措施。预拌混凝土生产厂家不得直接使用粉状外加剂,应使用水性外加剂。预拌混凝土生产厂家必须使用粉状外加剂时,应采取相应的搅拌匀化措施,并确保粉状外加剂计量准确.否则不能使用粉状外加剂。监理工程师应对外加剂的选择加以限制,避免出现品种多而复杂的情况。

1.5 掺和料质量控制

在混凝土中掺入掺和料,可节约水泥,并改善混凝土的性能。掺和料进场时,必须具有质量证明书,按不同品种、等级分别存储在专用的仓罐内,并做好明显标记,防止受潮和环境污染。

2 混凝土配合比控制

混凝土的配合比应根据设计的混凝土强度等级、耐久性、坍落度的要求,按《普通混凝土配合比设计规程》通过试配确定,不得使用经验配合比。试验室应结合原材料实际情况,确定一个既能满足设计要求,又能满足施工要求,且经济合理的混凝土配合比。影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制混凝土质量,最重要的是控制水泥用量和混凝土的水灰比这2个主要环节。

泵送混凝土配合比的确定应考虑混凝土运输时间、坍落度损失、输送泵管径、泵送的垂直高度和水平距离、弯头设置、泵送设备的技术条件、气温等因素,必要时应通过试泵送确定泵送混凝土配合比。设计出合理的配合比后,要测定现场砂、石含水率,将设计配合比换算为施工配合比。

原材料的变更将影响混凝土强度,需根据原材料的变化,及时调整混凝土的配合比。

3 混凝土浇筑质量控制

3.1 混凝土浇筑前控制

对有特殊要求、技术复杂、施工难度大(例如基础、主体、技术转换层、大体积混凝土和后浇带等部位)的结构应要求施工单位编制专项施工方案。而监理工程师要认真审查方案中的人员组织、混凝土配合比、混凝土的拌制、浇筑方法及养护措施,混凝土施工缝的留置部位、后浇带的技术处理措施,大体积混凝土的温控及保湿保温措施,施工机械及材料储备、停水、停电等应急措施,模板及其支架的设计计算书、拆除时间及拆除顺序,施工质量和施工安全专项控制措施,钢筋的制作安装方案、钢筋的连接方式、钢筋的锚固定位等技术措施。

此外,监理工程师还要认真检查模板支撑系统的稳定性,检查模板、钢筋、预埋件、预留孔洞是否按设计要求施工,其质量是否达到施工质量验收规范要求。

混凝土运送到施工地点后,监理工程师应首先检查混凝土的坍落度,严禁使用强度等级、坍落度和其他性能不符合要求的混凝土。在预拌混凝土过程中不得擅自加水。监理工程师要督促试验人员随机见证取样制作混凝土试件。试件的留置数量应符合规范要求,要留同条件养护试块、拆模试块。

3.2 浇筑混凝土的中间控制

严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,提高黏结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。二次振动完成后,板面要找平,排除板面多余的水分。若发现已浇筑的混凝土局部有漏振及过振情况时,及时返工进行处理。在混凝土浇筑过程中,监理人员应进行旁站,检查混凝土振捣方法是否正确及是否存在漏振或振动太久的情况。同时,随时观察模板及其支架,检查是否有变形、漏浆、下沿或扣件松动等异常情况,如有应立即通知施工单位采取措施进行处理,并报告总监理工程师,严重时应马上停止施工。

3.3 加强混凝土的养护

混凝土养护的主要措施是保持混凝土处在适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻袋等覆盖,并注意洒水养护,延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在高温季节泵送时,宜及时用湿草袋覆盖混凝土,尤其在中午阳光直射时,宜加强覆盖养护,以避免表面快速硬化后,产生混凝土表面温度和收缩裂缝。在寒冷季节,混凝土表面应设草帘覆盖保温措施,以防止寒潮袭击。

4 混凝土工程常见裂缝及预防

4.1 干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的1周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小,变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05～0.2 mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性、耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂而影响混凝土的承载力等。混凝土干缩主要和混凝土水灰比、水泥成分、水泥用量、集料性质和用量、外加剂用量等有关。

干缩裂缝的主要预防措施: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,同时要降低水泥的用量。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的选用,同时掺加合适的减水剂。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加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时,要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。⑤在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

4.2 塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩裂缝是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩裂缝。塑性收缩裂缝一般出现在干热或大风天气,裂缝多呈中间宽、两端细,且长短不一、互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30 cm,较长的裂缝可达2～3m,宽1～5mm。其产生的主要原因:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。

塑性收缩裂缝的主要预防措施: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,掺加高效减水剂以增加混凝土的坍落度与和易性,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。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。

4.3 沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实,或浸水,从而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展;较大的沉陷裂缝往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

沉陷裂缝的主要预防措施:①松软土、回填土地基上部结构施工前,应进行必要的夯实和加固措施。②保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。③防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。④模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。⑤在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

4.4 温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在其硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,但由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外较大的温差,而较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中,当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降而产生收缩。表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的主要预防措施: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450 kg/m3以下。③降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。④改善骨料级配,通过掺加粉煤灰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高温季节浇筑混凝土时,可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,以降低浇筑混凝土的温度。⑧大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。⑨在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。⑩加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。⑪预留温度收缩缝。⑫减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5 mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。⑬加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、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。在寒冷季节,对混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。⑭在混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料,将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

4.5 化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。

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使体积增大,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,一旦出现将很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。

碱骨料反应裂缝的主要预防措施: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骨料反应。

当混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄时,有害物质就会进入混凝土使钢筋产生锈蚀,而锈蚀的钢筋体积不断膨胀,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。

钢筋锈蚀引起的裂缝通常有如下预防措施: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在钢筋表层涂刷防腐涂料。

混凝土裂缝的修补措施有以下一些方法:表面修补法、灌浆与嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法及仿生自愈合法。

5 结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,混凝土施工过程中,施工单位和监理工程师应使混凝土结构的施工质量自始至终处于受控状态,要对混凝土裂缝进行认真研究和区别对待,采用合理的方法进行处理,在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作,从而提高混凝土结构的施工质量。

摘要：混凝土结构是建筑工程常用的结构形式,其质量好坏决定了建筑工程结构安全、可靠性和耐久性。文章从原材料质量控制、混凝土配合比及浇筑质量等方面对混凝土结构质量控制进行了阐述,并对施工中出现的裂缝进行了分析和提出了预防措施。

关键词：混凝土,质量控制,裂缝控制

参考文献

[1]GBJ 107,混凝土强度检验评定标准[S].

[2]混凝土研究协会.混凝土裂缝检测控制与修补新技术应用手册[M].北京:中国科技文化出版社,2002.

[3]GB 50204—2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

混凝土裂缝及预防 篇11

关键词:混凝土;温度应力;裂缝;措施

中图分类号:TU712 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)09-0058-02

1引言

高层、超高层建筑以及高耸结构建筑物、大型设备的基础,都是截面尺寸较大、较厚的钢筋混凝土底板,属于大体积混凝土结构。

混凝土是一种多元、多相、非匀质水泥基复合材料。混凝土又是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料,在受约束条件下只要发生少许收缩,产生的拉应力往往会大于该龄期混凝土的抗拉强度,导致混凝土发生裂缝。大体积混凝土由于截面尺寸较大,在混凝土硬化期间水泥水化过程中所释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩,以及外界约束条件的共同作用,而产生的温度应力和收缩应力是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。本文就重点谈谈混凝土温度裂缝产生的原因和防止产生裂缝的措施。

2大体积混凝土温度裂缝产生的原因分析

2.1水泥水化热引起的温度应力和温度变形,即内外温差影响

大体积混凝土浇筑后,水泥的水化热很大,每克水泥水化热释放出大约500 J的热量。另外,一般每100 kg水泥可使混凝土温度升高10 ℃左右,加上混凝土的入模温度,在浇筑后的2 d～3 d内,混凝土的内部温度可达到50 ℃～80 ℃。由于混凝土的热传导性能低,使得热量难以扩散到环境中去,聚集在内部的水化热不易散发,混凝土的内部温度将显著升高。同时由于混凝土表面散热较快,这样就容易形成较大的内外温差,就会产生温度应力和温度变形。而混凝土的线膨胀系数约为10×10-6/℃,即温度每升高或降低10 ℃,混凝土会产生0.01 %的线膨胀或收缩。温度应力与温差成正比,温差越大,温度应力也越大。当混凝土内部与表面温差过大时,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,由于此时的混凝土抗拉强度较低,就会在混凝土表面产生裂缝。而混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥用量有关,混凝土愈厚,水泥用量愈大,内部温度愈高。所形成的温度应力与混凝土的结构尺寸有关,在一定范围内,混凝土结构尺寸愈大,温度应力也愈大,因而引起裂缝的可能性也越大。

2.2外界温度变化的影响

大体积混凝土在施工阶段,经常受到外界气温变化的影响(如寒潮来临、冷空气影响、暴雨袭击、保温层失效、撤除保温层时间不当以及过早拆模等)。混凝土内部温度是水泥水化热的绝热温度、浇筑温度和混凝土的散热温度三者的叠加,其中浇筑温度与外界气温有直接关系。一般而言,外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高。当气温下降,特别是气温骤降,会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,引起混凝土外

表面与环境产生温差,从而形成温度应力,导致混凝土表面产生裂缝。

2.3内部约束条件的影响

大体积混凝土浇筑在基岩或陈旧混凝土时,由于基岩或陈旧混凝土的压缩模量或弹性模量较高,当温度变化时,所产生的温度变形受到基岩或陈旧混凝土的约束限制,而在新浇混凝土内部形成温度应力。混凝土在早期温度上升阶段,约束阻止新浇混凝土的温度膨胀变形,导致在混凝土内产生压应力;而在降温阶段,新浇混凝土收缩(降温收缩与干缩)受到较强的地基或基础的约束而在内部形成拉应力。由于升温较快,此时新浇混凝土的弹性模量较低,且徐变影响又较大,因此压应力较小;但是经过恒温阶段的降温时,新浇混凝土的弹性模量已较大,形成的拉应力也较大,除了抵消升温产生的压应力外,还存在较高的拉应力,导致内部产生裂缝。当结构厚度较小且约束较大时,由于拉应力分布较均匀,从而产生贯穿全断面的裂缝,影响结构安全和造成渗漏。[1]

3防止大体积混凝土温度裂缝的主要措施

为了有效地控制大体积混凝土结构温度裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、改善约束条件等方面全面考虑,结合实际采取切实有效的措施。

3.1减少水泥用量,降低水泥水化热

(1)合理选择混凝土的配合比,尽量选用水化热低和安定性好的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等。

(2)在满足设计强度要求的条件下,尽可能减少水泥的用量,以减少水泥的水化热。根据试验,每立方米混凝土减少10 kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应降低1 ℃。

(3)在混凝土中掺加超细矿物粉(如粉煤灰、超细矿渣等)代替部分水泥,减少水泥用量。

(4)在混凝土中掺入高效减水剂,提高混凝土强度,以减少水灰比。

(5)利用60 d或90 d的强度代替28 d强度,以减少水泥用量。

(6)采用中砂、粗骨料,如用5 mm～40 mm的石子代替5 mm～20 mm的石子,可减少水泥用量。

(7)在无筋或少筋的大体积混凝土结构中,征求设计单位或有关部门同意后,可掺加不超过混凝土总量20 %的大石块,减少混凝土的用量,从而降低水泥用量和降低水化热。

(8)掺入适量的微膨胀剂(如UEA),可减少水泥用量。

(9)采用保温法施工控制内外温差,即通过保温材料(如

草袋、锯末、塑料布等)提高混凝土表面及四周散热面的温度。

(10)采用分层与分段浇筑法,使混凝土的水化热能尽快散失。

(11)当大体积混凝土平面尺寸过大时,可适当设置后浇带,以减少外约束力和温度作用,同时也利于散热,降低混凝土的内部温度。

3.2降低混凝土入模温度

(1)选择适宜的温度和时间浇筑混凝土,尽量避免炎热天气,如采取晚上浇筑。

(2)夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土,对骨料可进行护盖或设置避免暴晒设施,对运输工具也可设置暴晒设施等。

(3)掺加相应的缓凝性减水剂,如木质素磺酸钙等。

(4)在混凝土入模时,采取措施改善和加强入模的通风,加速模内热量的散失。

3.3加强施工中的温度控制

(1)规定合理的拆模时间,做好混凝土长时间的养护,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

(2)在混凝土浇筑后,做好混凝土的保温保湿养护,缓慢降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免暴晒,注意保湿,冬季应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。

(3)加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25 ℃以内,基面温差和基底温差均控制在20 ℃以内,及时调整保温及保湿措施,使混凝土的温度梯度和湿度不致过大。

(4)合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。

(5)当存在内部温差控制要求时,除了采取切实措施降低浇筑温度外,主要应设法降低水泥水化热升温,即在混凝土内埋设蛇形冷却水管,进行通水冷却,可降低内部温度6 ℃～10 ℃。

3.4改善约束条件,削减温度应力

(1)采用分层或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,以防止水化热的聚集,减少温度应力。[2]

(2)当大体积混凝土基础设置于岩石类地基或旧的混凝土基础上时,宜在大体积混凝土基础与基岩或基础与垫层之间设置滑动层,可采取以下做法来消除嵌固作用,释放约束应力:①可采用一毡二油,在夏季施工时也可采用一毡一油等沥青油毡层作为缓冲层;②利用防水层上的保护层在早期强度较低时,浇筑底板大体积混凝土;③在基岩或旧混凝土地基的垫层上铺设250 mm厚级配砂石,作为缓冲层。

(3)设备基础合理设置分仓缝,释放约束应力。

3.5混凝土的早期养护

实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此,混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。

从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:

(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面温度梯度,防止表面裂缝。

(2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。

(3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。

3.6其他措施

改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别注意避免产生贯穿裂缝。在大体积混凝土表面增加钢筋网片对防止混凝土表面开裂或出现裂缝可起到一定的作用,同时正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。

4结束语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了初步的探讨。工程实践中对于裂缝具体的预防和改善措施意见较统一,为预防混凝土的温度裂缝提供一定的经验。

参考文献

1 郝临山、陈晋中.高层与大跨建筑施工技术[M].北京:机械工业出版社,2004

2 混凝土质量专业委员会等.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].北京:化学工业出版社,2004

The Cause of Formation and Prevention For

Temperature Crack of Massive Concrete Structure

Liu Wenhua,Liu Yanling

Abstract: The foundation of tall building, superelevation building and high-rise structure belongs to massive concrete structure, as well as large installation foundation. The cause of engendering crack is very many, temperature is one cause of them. This article mainly introduces the cause of formation and preventing measure for temperature crack of massive concrete structure.

桥梁混凝土裂缝的成因及预防 篇12

1 荷载引起的裂缝

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:

1.1 设计计算阶段, 结构计算时不计算或部分漏算;

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。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。

1.2 施工阶段, 不加限制地堆放施工机具、材料;

不了解预制结构结构受力特点, 随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工, 擅自更改结构施工顺序, 改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

1.3 使用阶段, 超出设计载荷的重型车辆过桥;

受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有:

1.3.1 在设计外荷载作用下, 由于结构物的

实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑, 从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰, 理论计算该处不会存在弯矩, 但实际该铰仍然能够抗弯, 以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

1.3.2 桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设

置牛腿等, 在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算, 一般根据经验设置受力钢筋。研究表明, 受力构件挖孔后, 力流将产生绕射现象, 在孔洞附近密集, 产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中, 经常在跨内根据截面内力需要截断钢束, 设置锚头, 而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此, 若处理不当, 在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

2 温度变化引起的裂缝

2.1 年温差。

一年中四季温度不断变化, 但变化相对缓慢, 对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移, 一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调, 只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝。

2.2 日照。

桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后, 温度明显高于其它部位, 温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用, 导致局部拉应力较大, 出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。

2.3 骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日

落等可导致结构外表面温度突然下降, 但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行, 混凝土弹性模量不考虑折减。

2.4 水化热。

出现在施工过程中, 大体积混凝土 (厚度超过2.0米) 浇筑之后由于水泥水化放热, 致使内部温度很高, 内外温差太大, 致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况, 尽量选择水化热低的水泥品种, 限制水泥单位用量, 减少骨料人模温度, 降低内外温差, 并缓慢降温, 必要时可采用循环冷却系统进行内部散热, 或采用薄层连续浇筑以加快散热。

3 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炭化至钢筋表面, 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, 钢筋中铁离于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, 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, 结构承载力下降, 并将诱发其它形式的裂缝, 加剧钢筋锈蚀, 导致结构破坏。

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 (当然保护层亦不能太厚, 否则构件有效高度减小, 受力时将加大裂缝宽度) ;施工时应控制混凝土的水灰比, 加强振捣, 保证混凝土的密实性, 防止氧气侵入, 同时严格控制含氯盐的外加剂用量。

4 冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时, 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冷水 (结冰温度在-78度以下) 在微观结构中迁移和重分布引起渗透压, 使混凝土中膨胀力加大, 混凝土强度降低, 并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重, 成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。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。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝士中骨料空隙多、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;养护不力使混凝土早期受冻等, 均可能导致混凝土冻胀裂缝。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。

5 施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中, 若施工工艺不合理、施工质量低劣, 容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝, 特别是细长薄壁结构更容易出现。

5.1 混凝土保护层过厚, 或乱踩已绑扎的

上层钢筋, 使承受负弯矩的受力筋保护层加厚, 导致构件的有效高度减小, 形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

5.2 混凝土振捣不密实、不均匀, 出现蜂窝、麻面、空洞, 导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

5.3 混凝土分层或分段浇筑时, 接头部位

处理不好, 易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时, 后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑, 引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时, 先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好, 新旧混凝土之间粘结力小, 或后浇混凝土养护不到位, 导致混凝土收缩而引起裂缝。

5.4 装配式结构, 在构件运输、堆放时, 支

承垫木不在一条垂直线上, 或悬臂过长, 或运输过程中剧烈颠擅;吊装时吊点位置不当, T梁等侧向刚度较小的构件, 侧向无可靠的加固措施等, 均可能产生裂缝。

6 裂缝的预防

6.1 材料选择和混凝土配合比设计方面,

经常对混凝土各组成材料的质量和成分检测, 优化调整混凝土的配合比, 尽可能降低水化热。

6.2 由于混凝土技术的进展、传统的混凝土向高性能、多功能、智能化混凝土发展。

而混凝土的第五组分 (化学外加剂) 、六大组分的应用, 对混凝土的性能、抗裂等各各方面都有很大的提高, 所以可以积极在混凝土拌和时加入适量的外加剂和掺和料, 这样可以显著地提高混凝土强度, 改善和易性, 提高耐久性、抗裂性及节约水泥等。

6.3 采取有效的混凝土保湿、防止混凝土

水分蒸发措施, 加强养护, 尽可能减少混凝土收缩以及内外温差。防止混凝土早期开裂。常用添加粉煤灰。也可以在桥梁设计过程中加人适量的抗裂钢筋。

结束语

为了有效的防止混凝土开裂, 必须优化调整混凝土的配合比、加强养护, 尽可能减少混凝土收缩以及内外温差。严格按照规范要求施工, 在施工过程中认真观测, 及时总结, 防止混凝土开裂, 发现问题及处理, 确保工程质量。