混凝土裂缝成因与控制

混凝土裂缝成因与控制（精选12篇）

混凝土裂缝成因与控制 篇1

一、混凝土裂缝的成因

混凝土裂缝产生的形式和种类很多, 要从根本上解决混凝土裂缝问题, 还需要从混凝土裂缝的成因入手, 正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效地途径。

(一) 设计原因

1. 设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。2.设计中对构件施加预应力不当, 造成构件的裂缝 (偏心、应力过大等) 。3.设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝 (如墙板、楼板) 。4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。5.设计中采用的混凝土等级过高, 造成用灰量过大, 对收缩不利。

(二) 材料原因

1. 粗细集料含泥量过大, 造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配, 容易造成混凝土收缩的增大, 诱导裂缝的产生。2.骨料粒径越细、针片含量越大, 混凝土单方用灰量、用水量增多, 收缩量增大。3.混凝土外加剂、掺和料选择不当, 严重增加混凝土收缩。4.水泥品种原因, 矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩至较小、快硬水泥收缩大。5.水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高, 混凝土脆性越大、越易开裂。

(三) 混凝土配合比设计原因

1. 设计中水泥等级或品种选用不当。2.配合比中水灰比 (水胶比) 过大。3.单方水泥用量越大、用水量越高, 表现为水泥浆体积越大、坍落度越大, 收缩越大。4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差, 导致混凝土离析、泌水、保水性不良, 增加收缩值。5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

(四) 施工及现场养护原因

1. 现场浇捣混凝土时, 振捣或插入不当, 漏振、过振或振捣棒抽撤过快, 均会影响混凝土的密实性和均匀性, 诱导裂缝的产生。2.高空浇注混凝土, 风速过大、烈日暴晒, 混凝土收缩值大。3. 对大体积混凝土工程, 缺少两次抹面, 易产生表面收缩裂缝。4.大体积混凝土浇注, 对水化计算不准, 现场混凝土降温及保温工作不到位, 引起混凝土内部温度过高或内外温差过大, 混凝土产生温度裂缝。5.现场养护措施不到位, 混凝土早期脱水, 引起收缩裂缝。6.现场模板拆除不当, 引起拆模裂缝或拆模过早。7.现场预应力张拉不当 (超张、偏心) , 引起混凝土张拉裂缝。

(五) 使用原因 (外界因素)

1. 构筑物基础不均匀沉降, 产生沉降裂缝。2.使用荷载超负荷。3.野蛮装修, 随意拆除承重墙或凿洞等, 引起裂缝。4.周围环境影响, 酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀, 引起裂缝。5.意外事件, 火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

二、裂缝的控制措施

(一) 从设计方面入手

1. 设计中的‘抗’与‘放’。

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构, 没有足够的变形余地时, 为防止裂缝所采取的有力措施, 而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下, 有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

2. 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。

如因结构或造型方面原因等而不得以时, 应充分考虑采用加强措施。

3. 积极采用补偿收缩混凝土技术:

在常见的混凝土裂缝中, 有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝, 可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩, 实践证明, 效果是很好的。

4. 重视对构造钢筋的认识:

在结构设计中, 设计人员应重视对于构造钢筋的配置, 特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

5.

对于大体积混凝土, 建议在设计中考虑采用60天灵气混凝土强度值作为设计值, 以减少混凝土单方用灰量, 并积极采用各类行之有效地混凝土掺合料。

(二) 材料选择和混凝土配合比设计方面

1. 根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级, 尽量避免采用早强高的水泥。2.选用级配优良的砂、石原材料, 含泥量应符合规范要求。3.积极采用惨和料和混凝土外加剂。惨和料和外加剂目标以作为混凝土的第五、六大组份, 可以明显的起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。4.正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。5.配合比设计人员应深入施工现场, 依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况, 合理选择好混凝土的设计坍落度, 针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比, 协助现场搞好构件的养护工作。

(三) 现场3～T操作方面

1. 浇捣工作:浇捣时, 振捣棒要快插慢拔, 根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间, 避免过振或漏振, 应提倡采用二次振捣、二次抹面技术, 一排出泌水、混凝土内部的水分和气泡。2.混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中, 对新浇混凝土的早起养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护, 对于大体积混凝土, 有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14-28天。3.混凝土的降温和保温工作:对于厚大体混凝土, 施工时应允分考虑水泥水化热问题, 采取必要的降温措施 (埋设散热孔、通水排热等) , 避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后, 应采取必要的蓄水保温措施, 表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护, 以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。4.避免在下雨或刮风的不良天气中浇筑混凝土砌体。5.对于地下结构混凝土构筑物, 尽早回填土, 对减少裂缝有利。6.夏季应注意混凝土的浇捣温度, 采用低温入模、低温养护, 必要时经试验可采用冰块, 以降低混凝土原材料的温度。

综上所述, 对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题, 需要经过设计、监理、施工、使用等多方面的配合。

混凝土裂缝成因与控制 篇2

1.1课题的提出

混凝土结构工程的裂缝，是一个带着有普通性且被工程界很为关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全，因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的，成为结构的破坏的先兆，这主要是指荷载产生的裂缝;有些裂缝的出现造成工程渗漏，影响正常使用，使钢筋锈蚀，保护层剥落，降低混凝土强度，严重损害工程耐久性，缩短工程使用寿命，这主要是指变形产生的裂缝;还有耦合作用下的裂缝和碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝。同时较大的结构裂缝，也为人的观瞻难以接受，造成恐惧心理压力，影响建筑美观，为装修造成困难。由于产生裂缝的微观与宏观机理的复杂性、动态变化性，它也是困扰工程技术人员一个技术难题。

1.2本论文的研究内容

本论文研究混凝土裂缝成因分别从以下几方面着手研究：

1.设计原因

2.材料原因

3.混凝土配合比设计原因

4.施工及现场养护原因

5.使用原因

1.3针对混凝土裂缝成因的分析以下几方面采取控制措施：

1.设计方面

2.材料选择

3.混凝土配合比设计

4.施工方面

5.管理方面

6环境方面

1.4本论文的研究方法

资料收集与调研方案;资料、数据整理，统计分析、运用相关理论与技术进行分析;与相关实体工程结合，进行分析研究

图1.1技术研究路线

分析混凝土产生裂缝具体原因

针对原因提出相应的措施

在工程中应用并验证成果总结

编制报告

第二章裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。裂缝原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的综合性问题，解决裂缝控制问题应当采取综合方法。由六项主要因素组成的控制链见图2.1。

结构

地基

环境

施工

材料

图2.1工程结构裂缝控制链

2.1设计原因

1.设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

2.设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

3.设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

5.设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。

6.菏载收缩，使用环境温度变化，管线配置不当，保护层厚度不足，抗温

度收缩配筋不足。

2.2材料原因

1.粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。

2.骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

4.水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

5.水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

2.3混凝土配合比设计原因

1.设计中水泥等级或品种选用不当。

2.配合比中水灰比(水胶比)过大。

3.单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。

4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。

5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

2.4施工及现场养护原因

1.现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

2.拌和不均匀(特别是掺用掺合料的混凝土)，搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长，易产生裂缝。

3.连续浇筑时间过长，接茬处理不当，易产生裂缝。

4.高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

5.对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

6.大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

7.现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

8.现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

9.现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。

2.5使用原因(外界因素)

1.构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。

2.野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

3.周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。

4.意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

5.使用中短期或长期超载。

6.结构构件各区域温度、湿度差异过大。

第三章裂缝的控制措施

3.1设计方面

3.1.1设计中的‘抗’与‘放’

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中，如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

3.1.3采用补偿收缩混凝土技术

在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。

3.1.4设计上要注意容易开裂部位

根据调查，各类结构的易裂部位如下：

1.框架机构和剪力墙结构房屋中的现浇混凝土楼板易裂部位

(1)房屋平面体形有较大凹凸时，在凹凸交接处的楼板;

(2)两端阳角处及山墙处的楼板;

(3)房屋南面外墙设大面积玻璃窗时，与南向外墙相邻的楼板;

(4)房屋顶层的屋面层

(5)与周梁、柱、墙等构件整浇且受约束较强的楼板;

(6)楼板中有预埋管线时，洞的四角处;

(7)楼板开距形洞时，洞的四角处;

(8)设有后浇带的楼板，沿后浇带两侧部位。

2.框架结构房屋中的框架梁在以下部位易出现裂缝

(1)顶层纵向和横向框架梁的截面上部区域;

(2)长度较长的端部或中部纵向框架梁;

(3)横向框架梁截面中部。

3.剪力墙结构房屋中在以往部位易出现裂缝

(1)端山墙;

(2)开间内纵墙;

(3)顶层和底层墙体;

(4)长度较大(>10m)的墙。

4.当冬季停工春季再继续施工时，地下室在以下部位易出现裂缝

(1)地下室顶板;

(2)地下室的窗上墙和窗下墙。

对以上易出现裂缝的部位，目前在设计中通常采用了“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施，工程经验表明在于材料、施工等部位密切配合的情况下，可取得较好的效果。

3.1.5重视构造钢筋

在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

3.2材料选择

1.根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

2.选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

3.积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

4.正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

3.3混凝土配合比设计

1.混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外，其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定。

2.干缩率。混凝土90d的干缩率易小于0.06%。

3.坍落度。在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度;基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm，柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm;混凝土采用泵送时，高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右，多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。

4.用水量。不宜大于170kg/m3。

5.水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，高强混凝土不宜大于550千克每立方米。

6.水胶比。应采用适当较小的水胶比。混凝土水胶比不已大于0.60。

7.砂率。在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率。

8.宜采用引气剂或引气减水剂。

9.配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作，

3.4施工方面

3.4.1模板的安装及拆除

1.模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载，以及上层机构施工时产生的荷载。

2.安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水，不影响混凝土均匀性及强度发展，并能保证构件形状正确规整。

3.安装模板时，为确保保护层厚度，应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。

4.模板的支撑立柱应置于坚实的地面上，并应具有足够的刚度、强度和稳定性，间距适度，防止支撑沉陷，引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。

5.模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除模板及支架应随拆随清运，不得对楼层形成局部过大的施工荷载。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系，必要时应加设临时支撑。

6.底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求;当无设计要求时，混凝土强度应符合表3.1的规定。

7.后浇带模板的支架及拆除易被忽视，由此常造成结构缺陷，应予以特别注意，须严格按施工技术方案执行。

8.已拆除模板及其支架的结构，在混凝土强度达到设计要求的强度后，方可承受全部使用荷载;当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时，必须经过核算并加设临时支撑。

表3.1底模拆除时的混凝土强度要求构件类型构件跨度/m达到设计混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%)

构件类型

构件跨度

百分比

板

≤2

50≥

>2，≤8

≥75

>8

≥100

梁、拱、壳

≤8

≥75

>8

≥100

悬臂构件

≥100

3.4.2混凝土的制备

1.应优先采用预拌混凝土，其质量应符合《预拌混凝土》GB/T14902的规定进行外，对品质、种类相同的混凝土，原则上要在同一预拌混凝土厂订货。如在两家或两家以上的预拌混凝土厂订货时，应保证各预拌混凝土厂所用主要材料及配合比相同，制备工艺条件基本相同。

2.施工者要事先制定好关于混凝土制备的技术操作规程和质量控制措施。

3.4.3混凝土的运输

1.运输混凝土时，应能保持混凝土拌和物的均匀性，不应产生分层离析现象，运送容器应不漏浆，内壁关滑平整，具有防晒、防风、防雨雪、防寒设施，并宜快速运输。运送频率，应保证混凝土施工的连续性。

2.运输车在装料前应将车内残余混凝土及积水排尽。当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌和物的工作性时，外加剂掺入后运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应由实验确定。

3.运至浇捣地点混凝土的坍落应符合要求，当有离析时，应进行二次搅拌，搅拌时间应由实验确定。严禁向运输到浇筑地点的混凝土中任意加水。

4.由搅拌、运输到浇筑入模当气温不高于25℃时，持续时间不宜大于90min，当气温高于25℃时，持续时间不宜大于60min。当混凝土中掺加外加剂或采用快硬水泥时，持续时间应由实验确定。

3.4.4混凝土的浇筑

1.为了获得匀质密实的混凝土，浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢

筋配置状况以及混凝土拌和物的品质，选用适当机具与浇筑方法。

2.浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及保护层厚度、预埋件等的部位、尺寸，

确认正确无误后，方可进行浇筑。同时，还应检查对浇筑混凝土有无障碍，必要时予以修正。

3.制定施工方案时应考虑工程情况和实际工作能力，使各环节的施工能力应与混凝土的一次浇筑量相适应，必要时混凝土的连续浇筑。

4.对现场浇筑的混凝土要进行监控，运抵现场的混凝土坍落不能满足施工要求时，可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度，严禁随意加水。在降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土。

5.浇筑墙、柱等较高构件时，一次浇筑高度以混凝土不离析为准，一般每层不超过500m，捣平后再浇筑上层，浇筑时要注意振捣到位时混凝土充满端头角落。

6.当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时，先浇筑墙、柱，待混凝土沉实后，再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时，先浇筑梁，再浇筑楼板。

7.浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。

8.浇筑的混凝土要充填到钢筋、埋设物周围及模板内各角落，要振捣密实，不得漏振，也不得过振，更不得用振捣器拖赶混凝土。

9.分层浇筑混凝土时，要注意使上下层混凝土一体化。应在下一层混凝土出凝前将上一层混凝土浇筑完毕。在浇筑上层混凝土时，须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。

10.由于混凝土的泌水、骨料下沉，移产生塑性收缩裂缝，此时应对混凝土表面进行压实抹光;在浇筑混凝土时，如遇高温、太阳暴晒、大风天气，浇筑后应立即用塑料膜覆盖，避免发生混凝土表面硬结。

11.对大体积混凝土，应控制浇筑后的混凝土内部最高温度及其与表面的温差、混凝土表面与环境的温差，内部最高温度一般不高于70℃，内外温差不超过25℃，混凝土表面与环境差不超过15℃。

12.滑模施工时应保持模板平整光洁，并严格控制混凝土的凝结时间与滑模速率匹配，防止滑模时产生拉裂、塌陷。

13.板类混凝土面层浇筑完毕后，应在初凝前进行二次抹压。

14.应按设计要求合理设置后浇带，后浇带混凝土的浇筑时间应符合设计要求，当无设计要求时，后浇带易在其两侧混凝土龄期8周后再行浇筑，且应加强该处混凝土的养护工作。

15.施工缝初浇筑混凝土前，应将接茬处剔凿干净，浇水湿润，并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂，保证施工缝结合良好。

3.4.5混凝土的养护

1.养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施，必须充分重视，并制定养护方案，派专人养护工作。

2.混凝土浇注完毕，在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护，尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。

3.浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施;保温、保湿养护时间，对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d;对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土，不得少于14d。

4.底版和楼板等平面结构构件，混凝土浇筑收浆和抹压后，用塑料薄膜覆盖，防止表面水份蒸发，混凝土硬化至可上人时，可揭去塑料薄膜，铺上麻袋或草帘，用水浇透，有条件时尽量蓄水养护。

5.截面较大的柱子，宜用湿麻袋围裹喷水养护，或用塑料膜围裹自生养护，也可涂刷养护液。

6.墙体混凝土浇筑完毕，混凝土达到一定强度(1-3d)后，必须时应及时松动两侧模板，离缝约3-5mm,在墙体顶部架设淋水管，喷淋养护。拆除模板后，应在墙两侧挂麻袋或草帘等覆盖物，避免阳光直照墙面，连续喷水养护时间符合5.6.3条规定;地下室外墙宜尽早回填土。

7.冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护，应用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿养护。保温材料的厚度应经热工计算确定。

8.当混凝土外加剂对养护有特殊要求时，应严格按其要求进行养护。

3.5管理方面

应当确定科学的控制裂缝标准，合理的选择施工进度，避免在混凝土施工中过分抢修工期，监督混凝土施工中制定的各项技术措施，必须严格执行。不应当预先指定设计及施工方法，设计图纸上不应指定施工单位采用尚不成熟的外加剂。施工过程中及验收后发现有少量的裂缝，应当采取化学灌浆方法和封闭方法加以处理，轻微的收缩裂缝不应作为“事故”处理，不应降低工程质量标准，采取适当措施以确保结构物的正常耐久使用，完全满足设计要求。除非承载力严重不足，不要轻易打掉重建，耗费巨资补强加固。注意到同一设计单位设计，同一材料供应单位，同一施工单位施工，在相同环境中，裂缝程度却完全不同，这是常遇到的现象，其要害是“非均质性”，裂缝控制的作用效应及抗力都是高度离散性和随机性的问题。

3.6环境方面

注意施工的季节，环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响，严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系，应当尽可能在较低的温度环境中开始浇灌混凝土，中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响。注意暴雨中不能浇灌混凝土。

第四章混凝土裂缝的处理方法

4.1混凝土裂缝的处理方法

4.1.1.表面处理法

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏

4.1.2填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于

0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

4.1.3灌浆法

此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备(压力

0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。

4.1.4.结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。

4.1.5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。

4.1.6电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

4.1.7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。

第五章结论

5.1混凝土裂缝产生原因

混凝土裂缝产生的原因主要有：设计方面存在断面突变、施加预应力不当、钢筋配置过少或过粗、未充分考虑混凝土构件的收缩变形、混凝土等级过高、菏载收缩的原因。材料选择方面存在粗细集料含泥量过大、骨料粒径太细、混凝土外加剂和掺和料选择不当、水泥品种原因、水泥等级及混凝土强度等级的原因。混凝土配合比设计方面存在水泥等级或品种选用不当、水灰比过大、水泥用量越大和用水量越高、砂率和水灰比选择不当、混凝土膨胀剂掺量选择不当。施工及现场养护方面主要有混凝土振捣或插入不当、拌和不均匀、连续浇筑时间过长、现场养护措施不到位、现场模板拆除和预应力张拉不当等原因。

5.2混凝土裂缝的控制措施

混凝土裂缝的控制措施主要有：设计方面从设计中的抗与放相结合，避免结构断面突变带来应力集中、采用补偿收缩混凝土技术、重视构造钢筋等控制措施。材料选择从选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级和级配优良的砂、石原材料，积极采用掺合料和混凝土外加剂等控制措施。混凝土配合比设计从干缩率、坍落度、用水量、水泥用量、水胶比、砂率的配制，采用引气剂或引气减水剂等控制措施。施工方面从模板的安装及拆除，混凝土的制备、运输、浇筑和养护等进行控制。管理方面应当确定科学的控制裂缝标准，合理的选择施工进度。并且在环境方面应注意施工的季节，环境的温湿度，严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系。

5.3混凝土裂缝的处理方法

施工期混凝土裂缝的成因与控制 篇3

【关键词】混凝土；温度应力；裂缝；控制

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在建筑工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，但裂缝仍然时有出现。究其原因，我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。这主要是由于两方面的原因：首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性；其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和控制做一探讨。

1.裂缝的原因

混凝土中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。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上的约束，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，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。

2.温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。根据温度应力引起的原因可分为两类：1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

3.温度的控制和防止裂缝的措施

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两个方面着手。控制温度的措施如下：（1）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；（2）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；（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（5）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；（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；改善约束条件的措施是：1）合理地分缝分块；2）避免基础过大起伏；3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。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，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，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一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

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，笔者在实践中总结出其主要作用为：（1）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。（2）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%。（3）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。（4）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。（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。（6）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。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。

4.混凝土裂缝的控制

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。因此说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：（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，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。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面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。一方面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。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。

5.结束语

混凝土裂缝的成因与控制研究 篇4

关键词：混凝土裂缝,成因,措施

混凝土的裂缝有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致, 但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求, 最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来, 许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常, 保护层厚度满足设计要求, 无侵蚀介质, 钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm;在湿气及土中为0.3mm;在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高, 必须处理。由于产生裂缝的微观与宏观机理的复杂性、动态变化性, 它也是困扰工程技术人员一个技术难题。

1 混凝土裂缝的成因

1.1 设计问题

由于建筑工程施工设计上存在着问题, 比如地质报告有误、钻探勘测数据不准确、施工图纸设计方法有问题等, 这些都会引发混凝土施工裂缝。比如居民楼客厅楼板出现垂直裂缝, 原以为是因温度原因造成的收缩性裂缝, 经详查, 实际上是因地下车库一道墙的主体下沉而产生的应力裂缝。

1.2 材料问题

最常见的材料问题就是水泥和粗细骨料因过期或品种选择不当、配合比例不符合要求而引起的裂缝。此外, 骨料与水泥中还可能含有的一些有害的物质, 或者外加剂选用不当、酸碱物质相互反应以及钢筋结构的性能限制等, 这些都可能引发混凝土裂缝。

1.3 环境问题

混凝土材料一般都具有热胀冷缩的特点, 当施工环境、温度发生变化时, 混凝土结构就会随之产生温度变形, 建筑结构将会在温度变形下产生一定的温度应力。当该种应力超过了混凝土本身的抗裂强度时, 裂缝就会产生。一般而言, 裂缝宽度总是随温度的变化而有所改变, 而且可以通过肉眼直接观察到。钢筋结构在受到了腐蚀、火灾等侵害时其表面被就会被侵蚀, 因这种物理和化学作用而造成的影响也是不可忽视的。

1.4 混凝土材料的配制问题

从实践来看, 混凝土施工裂缝在很大程度上是因配置上的混合比例控制不当引起的, 标准水灰配比是0.24~0.38, 最低限度也要保持在0.6以下。如果使用同样的水泥, 水灰比例就直接决定着混凝土强度等级, 水泥搅拌过程中, 所需水量仅是水泥总重量的1/4.但为保证其流动性与混凝土浇灌的质量, 水灰的比例也会应当相应的提高一些, 因水泥水化热后会产生过多的水分残而留在混凝土材料中形成水泡, 就大大的降低了混凝土的抗荷载能力。从力学的角度分析, 混凝土材料中的水泡及气孔在荷载的作用下, 会因过度集中而产生裂缝。

2 混凝土结构裂缝控制措施

2.1 表面修补法

适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理, 亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。

(1) 表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛, 或沿深进裂缝凿成凹槽, 扫除并洒水湿润, 先刷水泥净浆1层, 然后用水泥砂浆涂抹, 并用铁抹压密抹光。

烯胶泥、沥青油膏等, 表面作砂浆保护层。

2.2 内部修补法

用压浆泵将胶结材料压入裂缝中, 由于其凝结、硬化而起到补缝作用, 以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响, 或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料, 可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝, 可采用水泥灌浆, 对宽度小于0.5mm的裂缝, 或较大的温度收缩裂缝, 宜采用化学灌浆。

2.3 结构补强加固法

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。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固, 可扼制裂缝进一步发展, 恢复结构的整体性。

(1) 锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注, 锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后, 锚杆成为结构的一部分, 能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆, 锚固作用更明显, 甚至能使混凝土弥合。

(2) 钢板补强法, 是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上, 再用锚杆安装固定。为了结合紧密, 也就可先将钢板固定, 再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。

(3) 钢筋混凝土补强法, 是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土, 起到封闭裂缝, 提高承载力, 阻止裂缝发展的作用。

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。

2.5 电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用, 改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态, 钝化钢筋, 以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小, 适用钢筋、混凝土的长期防腐, 既可用于已裂结构也可用于新建结构。

2.6 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。

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。因此, 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, 把混凝土裂缝控制在可以接受的程度上, 从而确保工程质量。

(2) 表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净, 油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍, 如表面潮湿, 应用喷灯烤干燥、预热, 以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好, 若基层难以干燥, 则用环氧煤焦油胶泥 (涂料) 涂抹。

(3) 表面涂刷油漆、沥青。涂刷前, 混凝土表面应干燥。

(4) 表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条V形或U形深槽, V形槽用于一般裂缝的治理, U形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氧乙

作者简介:王涛 (1992年5月3日) , 男, 汉族, 重庆, 西南大学工程技术学院, 研究方向:土木工程

参考文献

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[5]马涛.混凝土桥梁裂缝产生的原因、种类及控制措施[J].科技风.2009 (24)

混凝土楼板裂缝的成因及控制分析 篇5

一、混凝土现浇楼板常见裂缝种类 1、1 45°斜裂缝

此类裂缝大部分为板角斜裂缝,实际工程中这类裂缝非常常见。板角45°斜裂缝一般在板角位置大约0.5m～ 1.5m范围内出现,裂缝位于和超出板角放射筋长度范围的情况同时存在。通常楼板一个房间有1～ 2条斜裂缝,有时可能在4条以上的裂缝,一个板角通常有1条裂缝,有时有2条,甚至3条,对应于这种情况,一般楼板底面也会有l条斜裂缝存在,这条裂缝的位置或者与一条裂缝位置吻合,或者位于两条裂缝之间。板角45°斜裂缝的分布情况还与楼板的走向有一定关系,从数据反映的情况来看,楼板西端的板角裂缝多于东端。而在楼板凹凸部位,突出开间的阳角部位开裂情况与板角非常类似,也是存在斜裂缝的主要部位。

2、横向、纵向裂缝

楼板跨中裂缝的分布和数量则呈现一定的随机性,但以横向、纵向最多,大跨度开间中部出现裂缝的几率相对较大,裂缝多为横向,少数为纵向。横向裂缝是指平行于楼板的短边,垂直于楼板长边的裂缝,纵向裂缝是平行于长边,垂直于短边的裂缝。纵向裂缝多发生在具有连续长横墙附近,有时板面会出现无规则的龟裂。裂缝通常位于楼板中部1/3板跨度范围内,有时1条横向裂缝在中间,也有2条裂缝在1/3跨两端的情况。混合结构中楼板大多为双向板,裂缝在接近方形板的双向板中出现概率极高。由于调查的存在裂缝的房屋中无单向板,因此不知道裂缝的出现与长短边之比大小是否有关系,也没有作进一步的研究。

3、辐射缝

辐射缝是指二条以上裂缝汇交于楼板上某一点的情况。这些裂缝通常出现在天花

板上的吊灯周围,裂缝宽度一般小于0.2mm,通过裂缝修补时开槽检查的情况来看,经常直接露出预埋在混凝土楼板中的线管,而裂缝与线管走向一致或接近,因此可判断为辐射缝与管线预埋时的安装控制措施不当有关系

4、其他裂缝

除了上述几种裂缝之外,现浇楼板裂缝还有其他形态的裂缝,可看作斜裂缝、横向裂缝和纵向裂缝的组合。同时,一块楼板上会出现几种形态的裂缝。

二、裂缝的成因

1、混凝土材料方面

(1)采用高强度水泥,使水泥水化热升高和混凝土的收缩变形加大。同时,混凝土中单方水泥用量增加,也将造成混凝土收缩变形增大以及内部温升增大,进而导致裂缝产生。

(2)泵送商品混凝土使坍落度增加,水

砼标号提高,骨料粒径减小,水泥用量、用水量、砂率等都比以往现场拌制混凝土有显著的增大,以及减水剂、各种外加剂的应用,从而导致混凝土收缩及水化热都比以往现场拌制混凝土有较大幅度的增加,且收缩时间延长。这也是导致混凝土开裂日趋严重的原因之一。

2、施工方面

(1)施工时找平层过厚,因找平层素混凝土抗裂性差,在温度和收缩变形作用下极易产生楼板表面裂缝。

(2)PVC管作预埋与混凝土结合差,在混凝土浇捣时,容易引起PVC管上移或下沉,使得板顶或板底保护层变薄,从而使楼板出现沿穿线管走向的裂缝。另外,由于板底钢筋保护层垫块设置不当或过稀时,也会由于浇捣混凝土使板底出现裂缝。

(3)在混凝土浇捣过程中或施工荷载作用下,由于模板的支撑变形较大,使得楼板在混凝土硬化前,产生初始塑性裂缝。这种裂缝在拆模后会受到干缩、温度变化等因素的影响逐渐开展变大。

(4)泵送混凝土具有较大的粘聚性和流动性,致使现浇楼盖的塑性裂缝问题较过去普通混凝土显得非常突出。施工过程中若模板松动、位移或者混凝土浇捣不密实、不均匀,漏振、过振就会引起沿钢筋走向或与构件形状有关的塑性沉降裂缝。

(5)养护时间不足,养护措施不当,再佐以混凝土本身收缩量大、环境变化等诸多因素,导致楼板过多地出现超出规定宽度的裂缝。

(6)板负筋下沉产生的裂缝。在施工过程中,由于施工人员野蛮操作,任意踩踏钢筋,致使负筋下陷,保护层过大,减少了板截面的有效高度,使板的承载能力达不到设计要求,从而导致板裂缝。

（7）砼施工中加水使砼和易性变大，造成砼收缩加大而产生裂缝。

三、楼板裂缝的特点

1、裂缝多数在建筑物未投入使用情况下产生很多建筑物在未投入使用的情况下就出现了裂缝,有的甚至在混凝土浇筑完毕后2～3个月以后就出现了裂缝。这时楼板除了在施工阶段承受施工荷载以外,往往只承受自重荷载,甚至尚未达到楼板荷载设计值,这说明了在施工阶段己经有某种或多种因素与楼板裂缝的产生有一定关联。

2、部分裂缝为贯穿裂缝这些裂缝在楼板板面与板底同时出现,通过蓄水试验检查的话会出现渗水现象,说明为贯穿裂缝;但从对裂缝的检测情况来看,基本都是无害裂缝。由于贯穿裂缝的存在,对于住宅楼来说存在渗漏隐患,也就是一旦楼上住户家中发生管道渗漏,水将流到楼下住户家中扩大渗漏影响面,造成不必要的附加损失,因此只要是贯穿裂缝无论是否装修房都必须及时进行修复。

3、与建造和竣工季节有关, 大多产生于夏秋季节、高温天气这些裂缝经过炎热的夏季,大多在秋季出现,这里是指可见裂缝,裂缝宽度一般在0.05mm以上。而从结构阶段施工期来看,基本都是在夏季到冬季处于标准层施工阶段。

4、与地基好坏无关。据调查的几个项目都采用了纯桩基或沉降控制复合桩基础,出现楼板裂缝幢号的沉降观测数据显示符合设计要求而且均匀沉降,而且结构其他部位除顶层墙体存在斜裂缝外,未发现其他明显因地基问题造成的裂缝,因此基本可以排除因为差异沉降产生裂缝的可能性。

5、多层砖混结构的楼板裂缝数量远远多于高层剪力墙结构

数据显示,高层楼板裂缝相对多层砖混结构要少很多,在楼板均采用双层双向钢筋、楼板硅标号相同的情况下,仍然是相同的结果。

6、施工进度、混凝土养护时间对裂缝产生有影响

在同一个小区,不同施工单位采取不同的施工进度及混凝土养护方式来看,施工进度合理、混凝土养护充分的建筑物裂缝产生数量普遍较之施工进度快、养护时间短的建筑物少。

7、模板支撑体系的选用对楼板裂缝的产生有比较大的影响

采用钢管支撑、立杆间距控制合理、模板支撑体系搭设规范，配备三套模板及支撑体系比配备二套模板及支撑体系建筑物楼板裂缝少；模板支撑体系拆除过早也是产生裂缝的主要原因。

四、混凝土楼板裂缝的控制措施

1、采用的抗裂措施（1)混凝土原材料的选择。

要控制混凝土的开裂,需要从原材料的选择出发,原材料选择的正确与否,直接影响到混凝土的开裂。由于混凝土自身的特性,水灰比过大,水泥用量大,外掺剂保水性差,粗骨料少,用水量大,振捣不良,环境气温高,表面失水大(养护不良及砼加水)等都能导致塑性收缩表面开裂。

利用加大粗骨料粒径、非常低的水泥用量、预冷拌合物原材料、限制浇筑层高和管道冷却等措施,进一步获得了降低水化温峰、抑制热裂缝的效果。因此从选择水化热低的水泥,控制水灰比,减少水泥用量和用水量,添加适当的外加剂等措施以控制混凝土的开裂。例如,超长的地下室结构外墙应选用补偿收缩混凝土,即在混凝土中掺入UEA ,HEA 等微膨胀剂,以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值不小于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。普通硅酸盐水泥外掺粉煤灰可有效控制早期和长期收缩开裂。

（2)提高结构自身承载力。

在结构设计过程中,有时虽然梁板的承载力和挠度均在规范允许之内,但相对承载力较小,挠度较大,这便容易引起因为挠度偏大而产生的结构裂缝。这种情况须加大梁截面或板厚、提高结构配筋率以提高结构的强度储备来控制裂缝的产生。长期来讲,由于混凝土自身随时间的强度劣化和环境对混凝土的风化和侵蚀,混凝土结构的承载力会逐渐降低;由于承载力的降低会引起混凝土的开裂。因此,混凝土结构设计时,要考虑到混凝土的劣化,混凝土强度必须有一定安全储备,才能保证结构有足够的安全性和耐久性。

（3)减小地基的不均匀沉降。

因为建筑物地基的不均匀沉降而引起的结构裂缝的事例不多,位于采空区的建筑物易发生。此时需加强基础的整体性,以减小地基不均匀沉降对结构的影响,比如独立基础时设置拉梁,或采用筏板基础,或采用箱形基础。如果地基土本身软硬不均,除采取上述措施外,还可以采取局部换土或加大基础底面积的措施。柱下独立基础或桩承台,当设置拉梁时,由于各独立基础或桩承台之间的沉降差,会造成拉梁两端的开裂,而且在有些工程中开裂还非常严重。此时建议在拉梁两端各设一道后浇带,如果地质条件较好可设一道或不设。

（4)地下室墙体裂缝的控制。

为控制地下室墙体裂缝的发生,可在墙体顶部和腰部设两道暗梁,并适当增设暗柱,以起到“模箍作用”,或适当增加墙体配筋。为防止墙体出现早期收缩裂缝,在墙体中可设置适当数量后浇带。

（5)设置后浇带。

随着社会的发展,超长建筑越来越多,而且很多因为建筑功能和美观不让设伸缩缝,这便需要结构专业采取措施来解决混凝土的收缩应力和温度应力引起的结构变形和裂缝。一般做法即是设置后浇带:每隔30 m～45 m 设置一道,在45 d～60 d 后浇筑。

（6)楼板双层双向配筋。

超长建筑物、高层建筑的屋面板、不做保温的屋面板,均会产生很大的温度应力,势必会形成温度裂缝。加厚板厚且受力钢筋双层双向配筋能有效的解决温度应力对裂缝的影响,但钢筋间距不宜过大,一般不大于150 mm。或加厚板厚但受力钢筋不通长设置,在受力钢筋外侧设置双层双向<6 @150 的钢筋网片。

（7)必要厚度的保护层。

混凝土结构中,钢筋与混凝土共同工作,足够的配筋是保证混凝土结构承载力的必要条件;钢筋在混凝土中良好锚固是钢筋与混凝土能共同工作的保证。因此,钢筋需除去泥土、油污、锈蚀,使之与混凝土良好的结合,以保证混凝土对钢筋的握裹力。否则,钢筋锈蚀会逐渐导致混凝土出现顺钢筋的裂缝,裂缝发展会导致混凝土剥落开裂,这种裂缝不但破坏混凝土对钢筋的握裹力、破坏钢筋的锚固,还会加速钢筋的锈蚀。如此发展下去使结构的承载力下降,耐久性降低,甚至危及结构的安全。而“混凝土结构设计规范”也指出,当混凝土保护层厚度较大时,虽然裂缝宽度计算值也较大,但较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的。因此,要有必要厚度的保护层使钢筋与外界隔绝,避免此种情况的发生。

2、施工方面的措施（1）模板的安装和拆除

a、模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工机具和材料供应等条件进行设计。模板及支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受施工时可能遇到的任何荷载。

b、安装的模板必须构造紧密、不漏浆、不渗水,不影响混凝土均匀性及强度发展,并能保证构件形状均匀规则。

c、模板的支撑立柱应置于坚实的地面上,并应具有足够的刚度、强度和稳定性,间距适度,防止支撑沉陷,引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。4)合理掌握拆模时间,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值。

(2)混凝土的拌制

a、优先采用预拌混凝土,其质量应符合GB/ T 14902 预拌混凝土的规定,并执行有关措施。

b、优选有利于抗拉性能的混凝土级配,尽量减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒径、降低含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。采取保温保湿的养护技术,尽量利用混凝土后期强度。加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。

（3）混凝土的运输

a、运输混凝土时,应能保证混凝土拌合物的均匀性,防止分层离析现象,运送的容器应能保证快速运输,而且其运输频率应能保证混凝土施工的连续性。

b、运输车在装料前应将车内残余物质排净。当需要在卸料前续掺外加剂时,在外加剂掺入车后应进行快速搅拌,时间由试验确定。

c、运至浇筑地点的混凝土坍落度应符合要求,当有离析现象时,应进行二次搅拌,时间由试验确定。严禁向混凝土中任意加水。

d、由搅拌、运输到入模,当气温不高于25 ℃时,持续时间不宜大于90 min;高于25 ℃时,持续时间不宜大于60 min。当掺入外加剂或采用快硬水泥时,持续时间由试验确定。

(4)混凝土的浇筑

a、混凝土浇筑时应防止离析出现,振捣应均匀、适度。浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,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。夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温入模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。避免在雨中或大风中浇筑混凝土。

b、加强混凝土的早期养护时间。在混凝土裂缝的防治工作中,新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护。在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护。当浇水养护有困难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保温等方法。同时防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。养护时间为一般为14～28 d。

c、当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时,应先墙柱后梁板。当板和梁在一起时,先浇筑梁,后浇筑板。

d、浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。

e、施工缝处浇筑混凝土前,应将接槎处剔凿干净,浇水湿润,并在接槎处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证施工缝处结合良好。

五、现浇钢筋楼板裂缝的弥补处理工法措施

在工程实际中，在采取了以上的综合性防治措施后，由于各种原因仍可能有少量的楼面裂缝发生。裂缝的出现不但会影响结构的刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。当这些楼面裂缝发生后，应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作，然后再进行装修。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。

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，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，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。

5、电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

6、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。

7、找平层增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强

大体积混凝土裂缝成因控制措施 篇6

关键词：大体积混凝土；控制裂缝；措施；配合比

１ 工程概况

某工程东西向长80m，南北向长50m，底板厚1.8m，双层双向钢筋，采用C30、S8抗渗混凝土，混凝土总量8600m3，必须一次性浇筑成型。设备使用过程中对底板有抗浮、刚度、裂缝控制、沉降均匀等方面较为严格的要求。

结合已经建立的理论体系，分析大体积混凝土裂缝产生的主要原因，提出了分块施工、优化配合比设计、采用中低水化热的矿渣水泥及“双掺”技术、设置循环冷却水管、严格控制混凝土入模温度及养护温度等有利于控制大体积混凝土施工过程中各项裂缝开展的措施，有效地解决了控制大体积混凝土裂缝的问题。

２ 裂缝产生的成因

2.1 水泥的水化热

水泥在水化过程中要产生大量的热量，是大体积混凝土内部热量的主要来源，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，很容易造成内外温差过大，当其所产生的温度应力大于混凝土本身的抗拉强度时就可能会产生裂缝，这是大体积混凝土产生裂缝的最主要成因。

2.2 地基作用力

大体积混凝土与地基浇在一起，由于温度的变化混凝土会出现膨胀或者收缩，此时受到地基的作用会产生相应的压应力或拉应力，由于混凝土的抗压性能优于抗拉性能，所以在受压时一般不会出现裂缝，而在受拉时，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会在混凝土中出现垂直的裂缝。

2.3 外界气温变化

大体积混凝土在施工期间，大体积混凝土内部温度取决于浇筑温度、水泥水化温度和散热温度，当外界温度骤然变化（特别是骤然下降）时，就会迅速增加大体积混凝土内外温差，产生较大的温度应力，造成大体积混凝土出现裂缝。

2.4 混凝土的收缩变形

混凝土的拌和水中，只有约20％是水泥水化所需要的，其余80％都被蒸发，这部分水的蒸发是引起混凝土收缩的主要原因之一，当收缩变形受到约束时，就会因收缩应力而产生收缩裂缝。

３ 控制裂缝的一些施工技术措施

3.1混凝土配合比设计

对配合比设计的主要要求是：既要保证设计强度，又要大幅度降低水化热；既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性，又要降低水泥和水的用量。

混凝土的热量主要来自水泥水化热，因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好；精心设计混凝土配合比，采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术，减少每m3混凝土中的水泥用量，以达到降低水化热的目的。

（１）选用水化热低的32.5MPa矿渣水泥，水泥用量仅为340kg∕m3。

（２）大掺量Ⅰ级粉煤灰掺量高达100kg∕m3，占水泥用量的29％，占胶凝材料总量的21％。在大体积混凝土中掺粉煤灰是增加可泵性、节约水泥的常用方法。

3.2 采用大粒径粗集料

选用适宜的骨料，施工中根据现场条件尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料；选用中粗砂，改善混凝土的和易性，并充分利用混凝土的后期强度，减少用水量。

3.3 设置冷却水管

在大体积混凝土中间部位预设蛇形冷却水管，强制降低混凝土水化热温度：冷却水管为φ32mm的薄壁钢管，按照蛇形布置。每层冷却水管间距为1ｍ，同一层每根水管间距为1ｍ，外侧水管距混凝土外边缘距离按0.5ｍ控制。冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水；混凝土浇筑到各层冷却水管标高后即开始通水，各层混凝土峰值过后即停止通水，通水流量应达到25L／min，通水时间根据测温结果确定；严格控制进出水温度，在保证冷却水管进水温度与混凝土内部最高温度之差不超过30℃条件下，尽量使进水温度最低；待主通水冷却全部结束后，应采用同标号水泥浆或砂浆封堵冷却水管。

３.４预测温度、设计养护方案

在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下，大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值＝浇筑温度＋水化热温升值－环境温度。为了防止大体积混凝土裂缝的产生，通过计算预测了混凝土的浇筑温度、混凝土温升值的可能产生应力，并据此制定了降低混凝土温差的控制措施，预先制定减缓降温速率的方案和一旦出现意外情况的应急措施。

其中，Ｗｃ为混凝土级配中水泥用量；Ｑ为水化热值；ξ为散热系数；FＡ为粉煤灰质量。

当混凝土厚度超过３ｍ时，计算值与实测值偏差过大。建议把（２）式改为：

（3）

三个公式有三种不同的计算结果，在实际施工计算时要考虑具体情况灵活运用。在考虑施工、养护方案时，均按最不利的情况考虑，以求稳妥。

（２）混凝土中心温度值：Ｔ１＝Ｔ２＋ΔＴ（ｔ），因为ΔＴ（ｔ）计算值较高，夏季的浇筑温度Ｔ１应采取措施降下来。如果不采取水中加冰等降温措施，计算得混凝土拌和温度：Ｔｃ＝ΣＴｉ·Ｗｉ。Ｃｉ／ΣＷｉ·Ｃｉ＝29.1℃。混凝土的出机温度：Ｔｊ＝Ｔｃ－0.16（Ｔｃ－Ｔｄ）＝30.1℃。混凝土浇筑温度：Ｔｊ－Ｔ１＋（Ｔｑ－Ｔ１）（A1＋A2＋…）＝29.7℃。这个温度是昼夜平均浇筑温度，如果白天最高气温是35℃，这时的浇筑温度Ｔｊ＝31.4℃。为了降低Ｔｊ，可采取如下措施：料場石子进仓前用凉水冲洗，水泥在筒仓内存放15d以上，晴天泵管用湿岩棉被覆盖，气温高时拌和水中加冰降温。其中，拌和水中加冰效果最好。

3.5确定保温材料的厚度，预测混凝土表面温度

据（3）式计算，混凝土中心最大温升达47.3℃，假如浇筑温度是30℃，混凝土中心温度将达77.3℃。如果环境平均温度Tｑ=（35＋23）/2=29℃。两者平均温差将有48.3℃，这是不允许的。解决办法是在混凝土浇筑完毕后在其表面覆盖材料保温，使表层混凝土温度提高，达到减小混凝土内表温差的目的。一般要求混凝土内表温差Ｔ１－Ｔ２≤25℃，对于较厚的混凝土，此温差值可适当放宽。由此可见，即使在炎热的夏季，大体积混凝上在降温阶段要“保温”养护。经过计算，提出两种养护方案供施工时选择，一种是盖一层塑料薄膜和一层3cm厚的防水岩棉被，另一种是蓄水2～12cm养护，深度随当时混凝土内外温差增减。实际施工中，采用第一种养护方案效果很好。塑料薄膜很有效地保证了混凝土表面的潮湿，既保证了表层混凝土的强度增长，又使前21d的降温阶段不致出现干燥收缩，保证了微膨胀剂充分发挥补偿收缩的作用。

４结束语

大体积混凝土在目前的建筑工程中越来越被广泛应用，占有着日益重要的位置，因此如何防止大体积混凝土产生裂缝成为越来越重要的研究课题。针对裂缝产生的原因，对症下药制定出合理的控制措施并结合工程的实际特点灵活的操作，就能有效的防止大体积混凝土裂缝的产生，确保工程的最终质量。

参考文献:

[1]蔡恒茂，孙昌玲．大体积混凝土温度收缩裂缝控制[J]．工程与建设，2007，21（5）:744－747．

[2]慕欣，关群，王国宪．大体积混凝土温度裂缝控制的实例[J]．工程与建设，2007，21（1）：53-56．

地下室墙体混凝土裂缝成因与控制 篇7

1 墙体混凝土硬化前的裂缝

1.1 墙体塑性干缩裂缝 (塑性收缩裂缝)

1.1.1 成因

新拌混凝土在凝结过程中因表面水分蒸发而引起的干缩裂缝常见于浇筑后混凝土墙体构件的外露表面。当新浇墙体混凝土表面水分蒸发速度高于混凝土内部从里到外的泌水速度, 表面就会干缩, 这种收缩受到表面以下的混凝土约束, 于是在表面形成塑性开裂。

1.1.2 影响因素

(1) 环境的干燥程度:环境的相对湿度越低, 混凝土固体质点间的毛细孔隙水形成的弯液面的曲率半径减小, 形成的拉力增大, 塑性收缩程度增加。

(2) 水泥用量和水泥细度:增加水泥用量和细度, 则毛细孔隙的平均直径变小, 弯液面的最小曲率半径也随之减小, 导致最大拉力增加, 于是塑性收缩增大。

(3) 矿物掺合料:在浆体中加入矿物掺合料, 使粉体总量增加, 也会加大塑性收缩。

(4) 用水量:一般来说, 增加用水量, 使稠度降低, 浆体较软, 其抵抗收缩能力变弱, 最终的塑性收缩量增加。

(5) 外加剂:不同的外加剂对降低混凝土的收缩所起作用是不同的, 加入减水剂, 使用水量减少, 可减少塑性收缩。加入缓凝剂, 增加终凝过程, 可增加塑性收缩。

(6) 外部环境的风速:风速越大, 塑性收缩越大。

(7) 环境的相对温度及温差:施工现场的温度越高, 收缩越大。温差越大, 越容易产生裂缝。

(8) 混凝土的振捣密实, 一次振捣时间为15s～30s, 在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣, 在混凝土浇筑1h～1.5h后, 混凝土尚未凝结之前, 对混凝土进行两次复振, 以排除混凝土因泌水在粗骨料水平钢筋下部产生的水分和空隙, 改善混凝土的钢筋的握裹力, 消除混凝土沉降裂缝。

1.1.3 防止塑性干缩裂缝的方法

(1) 预防混凝土入模后的外表面失水, 用塑料膜覆盖或及时喷水雾养护。

(2) 通过预冷, 降低混凝土的入模温度, 设置风障, 减小现场风速。

(3) 设置遮荫棚, 防止阳光直射。

(4) 不过分搅拌, 将搅拌时间限制在最低所需搅拌时间。

(5) 尽量缩短从搅拌到浇筑的时间, 以及从浇筑到抹面、养护的时间。

(6) 浇筑前湿润模板和底板, 将钢筋加湿降温。

(7) 准确掌握振捣时间, 避免漏振和过振。

1.2 墙体塑性沉降裂缝

1.2.1 成因

在混凝土拌合物中, 粗细骨料颗粒、水泥浆体、水泥颗粒、水等各组分比重不同, 会发生重组分沉降、轻组分上浮现象, 即“沉降”与“泌水”想象。新拌墙体混凝土的内容沉降会造成塑性沉降裂缝。沉降裂缝可发生在初始振捣一直到表面抹光之后, 此时的混凝土仍处于硬化前的可塑状态。当垂直下沉的固体颗粒遇到水平设置的钢筋或螺栓等预埋件, 或受到侧模的摩擦阻力时, 就会受到阻拦并与周围的混凝土形成沉降差, 结果在墙体混凝土顶部表面处造成塑性沉降裂缝。

1.2.2 防止塑性沉降开裂的主要措施

(1) 在满足工作度的前提下, 混凝土坍落度应尽可能的低, 混凝土的配合比应保证其良好的稠度和保水性。

(2) 在浇筑墙体和梁、板、柱等相互连接的不同深度的构件时, 如果不能在高度差处设置施工缝, 则宜分层浇筑, 待每层沉降稍稳定后再往上浇筑, 每层的浇筑时间间隔一般不少于2h (天热则应适当缩短) , 防止在构件的连接部位出现裂缝。

(3) 增加表面钢筋的保护层厚度。

(4) 合理的振捣, 如果振捣时间过长也会加剧沉降开裂。

(5) 外掺引气剂也有利于防止沉降裂缝。

1.3 墙体其它塑性裂缝

墙体其它塑性开裂包括:模板松动、模板支架下沉、钢筋和预埋件移动以及斜面上的混凝土滑动所造成的裂缝, 这些均属施工原因。在支模前未能实地基或者未能察觉地基土有遇水膨胀倾向往往会造成模板移动并引起早期的塑性开裂, 振捣不充分或振捣时移动振捣棒的位置采用移动 (而不是从混凝土中拔出后再插入) 的方法, 也会造成塑性裂缝。

2 墙体混凝土硬化后的裂缝

2.1 墙体自生收缩裂缝

2.1.1 成因

水泥水化失水引起的收缩。水泥水化后固相体积增加, 但水泥—水体系的绝对体积减少, 在已硬化的水泥浆体中, 未水化的水泥继续水化是产生自生收缩的主要原因。水化使空隙尺寸减少并消耗水分, 如无外界水分补给, 就会引起毛细水负压使硬化水化产物受压产生体积变化, 即自生收缩。

2.1.2 控制墙体自生收缩的措施

(1) 必须重视早期养护, 初凝后立即供水, 采用内衬塑料钢模或透水模板。

(2) 用饱水轻质多孔集料或多活性细掺料进行“自养护”。

(3) 掺加粉煤灰, 最好选用Ⅱ级或Ⅱ级以上的粉煤灰, 掺量宜为10%～30%。

(4) 掺入膨胀剂, 尤其是选用可控制膨胀速度的膨胀剂, 用以补偿混凝土的自收缩, 减免早期内部裂缝。

(5) 增加构造筋, 配筋率不低于0.5%, 同时采用直径较小, 间距不大于150㎜的配筋, 以提高墙体混凝土的极限拉伸变形值和分散收缩应力。

(6) 掺入保水外加剂。

2.2 墙体混凝土的温度收缩裂缝

2.2.1 成因

墙体混凝土结构的早期温度变化主要是由水化热和环境条件引起的。温度的变化造成墙体结构内应力过大而引起裂缝。一般发生在混凝土变硬的最初阶段, 这时的混凝土水化热处于高温或较高温度下。对于厚度较大 (超过30㎝～40㎝) 的墙板构件, 应该视为大体积混凝土, 在施工过程中进行混凝土温度控制, 当混凝土内外温差超过25℃时, 就很有可能开裂。

2.2.2 控制墙体混凝土温度收缩的主要途径

(1) 尽可能减少墙体混凝土因水化热和环境温度引起的温度变化幅度, 尤其要降低混凝土的最高温度, 以减少外部约束下的温度应力。

(2) 尽可能减少墙体混凝土的内外温差, 以减少内部约束下温度应力。

(3) 控制混凝土温度变化 (冷却) 的速度, 尤其要防止温度的骤然变化。

(4) 在墙体的用料上, 选择热膨胀系数较低和抗拉变形能力较高的混凝土。

2.2.3 防止墙体混凝土温度收缩裂缝的主要措施

防止早期墙体混凝土温度收缩裂缝的根本办法是进行温度应力分析和现场温度监控并采取相应防裂措施。

(1) 降低水化热及其释放速度:减少水泥用量, 选用低水化热的水泥, 掺加粉煤灰等矿物掺合料都能降低水化热。

(2) 降低混凝土的入模温度和浇筑温度:控制投料时的原材料温度, 减少混凝土在输送过程中的温升, 浇筑时保持混凝土的温度均匀, 天热施工浇筑速度放慢, 墙体浇筑完毕后要尽快覆盖以利于保温保湿等。

(3) 控制散热过程并防止墙体混凝土表面温度的骤然变化:混凝土表面设置隔热层, 大体积墙体应用分层浇筑, 使用缓凝剂、延缓施工速度以利于散热等。

(4) 改善墙体混凝土的强度和热学性能。

(5) 设置伸缩缝, 配置构造钢筋, 采用膨胀混凝土或后浇施工。

(6) 墙体最易开裂, 拆模时间应不少于7d, 以减少温度收缩。为及早养护, 在硬化1d后即可松动模板螺丝2㎜～3㎜, 并在墙体顶端设淋水花管, 不断地淋水养护, 7d后拆模, 然后用麻袋片紧贴墙体表面, 继续养护7d。

2.3 墙体混凝土的干燥收缩裂缝 (干缩裂缝)

2.3.1 成因

由于墙体混凝土内固相水泥浆体体积会随含水量而改变, 导致混凝土干燥时收缩 (而产生裂缝) , 受湿时膨胀。墙体混凝土干燥时首先失去的是较大孔径的毛细孔隙中的自由水分, 但这几乎不会引起固相浆体体积的变化, 只有很小孔径毛细孔隙水和凝胶体内的吸附水与胶体的层间孔隙水减少时才会引起明显的收缩。

2.3.2 影响因素

(1) 水泥组分:现代水泥过分追求早期强度, 导致水泥的碱含量越来越高, 细度越来越大, C3S的含量越来越高, 这些原因使水泥的抗裂性能越来越差。

(2) 骨料类型和用量:骨料的弹性模量越高, 减少收缩作用越明显;吸水率较大的骨料所配制的墙体混凝土有较大的干缩值;骨料颗粒大能减少需水量, 也能有效的降低水泥浆体的收缩;骨料含量越高, 干燥收缩就越小。

(3) 用水量、水泥用量和水灰比:用水量大会使骨料体积减少而加大混凝土干缩, 水泥用量大的墙体混凝土有较大的干缩值。

(4) 化学外加剂:氯化钙作为速凝剂的使用会增大混凝土的收缩量。

(5) 环境条件:风速越大、环境越干燥, 墙体混凝土干缩越大。

2.3.3 墙体混凝土干缩裂缝的控制

(1) 配制低收缩量的混凝土:减少水的用量、加大粗骨料的最大粒径和骨料含量, 减少水泥用量。

(2) 降低混凝土的干燥速率, 延缓表层水分损失, 养护时保持湿润。

(3) 设置构造钢筋, 可将收缩变形分布在钢筋上, 即使开裂也能使裂缝较细较密。

(4) 采用补偿收缩混凝土和后浇带施工, 设置伸缩缝。

(5) 提高墙体混凝土的抗裂能力。

3 裂缝处理

(1) 表面较浅裂缝, 可将裂缝附近的混凝土表面凿毛, 或沿裂缝方向凿成深为15㎜～20㎜、宽为100㎜～200㎜的V形凹槽, 清理干净并洒水湿润, 先刷水泥净浆一遍, 然后用水泥砂浆分层涂抹, 并压实抹光。

(2) 当裂缝宽度在0.1㎜以上时, 可用环氧树脂压力灌浆嵌补。

(3) 当裂缝宽度大于0.5㎜时, 可采用水泥压力灌浆补缝。对结构强度产生严重影响的裂缝应经过设计采取结构加固、补强的办法。

4 结论

为了提高地下室墙体混凝土防裂性能而防止其开裂, 在确定混凝土的配比时应尽量少用胶凝材料 (水泥、粉煤灰、矿粉、UEA、HEA等) , 并适当使用引气剂、缓凝剂、抗裂纤维等, 控制好水灰比, 严格控制原材料质量, 施工过程中严格按有关规范和施工组织设计中地下室砼施工专项方案进行施工和养护, 地下室墙体裂缝可有效控制。

摘要：混凝土裂缝一直以来都是工程技术人员研究和关注的重点, 而随着我市预拌混凝土的普及应用及有愈加增多的趋势。本文对地下室墙体混凝土早期与长期裂缝的成因进行了分析, 并重点论述了墙体混凝土硬化前后的发展机理及特征。针对不同情况、不同状态、不同程度的裂缝做了深入的探讨。提出了实用可行的解决方案。

水工建筑物混凝土裂缝成因与控制 篇8

水工建筑物是社会各建筑群体中的一类,多以清水混凝土本色为主,以其独特的风格展现在世人面前,但混凝土裂缝是水工建筑物中较普遍存在的问题,不少结构的破坏都是从裂缝开始的。

1 裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因着手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

(1)设计原因。

由于水工建筑物构件尺寸通常较大,设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等);设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

(2)材料原因。

粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。

混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。

水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

(3)施工及现场养护原因。

现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。 现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。收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。水泥砂浆中水分的蒸发会产生收缩,且这种收缩是不可逆的。收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。收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。混凝土收缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

对于水工建筑物常见的大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。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、抗疲劳及抗渗能力等。

(4)使用原因(外界因素)。

构筑物基础不均匀沉降,使用荷载超负均会产生沉降裂缝。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。

2 裂缝的控制措施

(1)在设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓&apos;抗&apos;就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用&apos;抗-放&apos;结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则,来选择结构方案和使用的材料。

(2)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得已时,应充分考虑采用加强措施。在结构中充分考虑设置伸缩缝。

(3)积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。

(4)根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

(5)选用收缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比,掺入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。

(6)浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。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。在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

3 裂缝的处理方法

(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,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,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。

(5)电化学防护法 。

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

(6)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。

综上所述,我们应十分重视水工建筑物混凝土裂缝的分析和处理,常见对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。

随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入,材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。

混凝土裂缝成因与控制 篇9

混凝土的裂缝是个非常复杂的问题。特别是大体积混凝土, 由于其强度高、体积大, 表面小, 水泥水化热释放比较集中 (主要集中在浇筑后的7天左右) , 内部温度升高比较快, 当混凝土内外温差较大时, 会使混凝土产生温度拉伸应力, 当拉伸应力大于混凝土抗拉强度时, 混凝土就会产生温度裂缝, 从而影响结构安全和正常使用。所以必须对其原因进行分析, 并制定相应控制措施, 以确保大体积混凝土的施工质量。

二、温度裂缝产生的原因

通常情况下混凝土裂缝分为以下几种类型:弯矩等外力因素引起的裂缝;温度裂缝;干燥收缩及塑性收缩引起的裂缝。

大体积混凝土浇筑后, 水泥会释放出大量水化热, 混凝土温度升高。由于混凝土本身为不良导体, 混凝土内部水化热积聚不易散发, 外部则散热较快。根据热胀冷缩原理, 在受到基础或表面已经凝固的混凝土的约束情况下, 温度变化引起的建筑物体积变化将产生拉应力, 如果该拉伸应力大于混凝土的抗拉强度, 则混凝土将产生裂缝。

三、温度裂缝控制手段

1、从设计方面, 对高强度大体积混凝土进行设计优化

(1) 尽可能选用中、低强度的混凝土;

(2) 合理分缝分块, 避免基础过大起伏, 在基础下底面设置滑动层降低结构的约束度;

(3) 合理布置分布钢筋, 尽量采用小直径, 密间距。裂缝易发生部位加强构造措施:如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋;

(4) 钢筋保护层应尽量取较小值。

2、从材料方面, 合理的选用热量低、放热慢的材料, 并结合外加剂的使用, 是控制裂缝的重要措施

(1) 骨料控制:科学设计配合比, 在保证强度的前提下, 选取粒径大强度高级配好的骨料, 确定适当的水灰比、水泥用量、砂率, 坍落度不宜过大, 这样可以获得较小的空隙率及表面积, 从而减少水泥的用量, 降低水化热, 减少干缩, 减小混凝土裂缝的开展;

(2) 合理的选用水泥, 减少用量:使用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量, 降低混凝土内温度梯度。大体积混凝土因结构断面较厚, 表面系数相对较小, 所以水泥发生的热量聚集在混凝土内部不易散失。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙 (C3A) , 其他是硅酸三钙 (C3S) 、硅酸二钙 (C2S) 和铁铝酸四钙 (C4AF) 。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等低热水泥;

(3) 掺和料和外加剂:在混凝土中掺入粉煤灰, 不但可以减少水泥用量, 而且可有效降低水化热的产生, 并改善混凝土的可泵性和工作性;在混凝土中掺入适当用量的减水剂, 可有效减少水泥用量, 从而降低水化热的产生;在混凝土中掺入U E A, 混凝土在硬化过程中产生体积膨胀, 可以部分补偿硬化过程中冷缩和干缩, 减免混凝土的开裂;

(4) 水温控制:如有需要可采用冰水混合搅拌, 以降低混凝土入模温度。

3、从施工角度控制, 制定合理的施工方案, 加强施工管理

(1) 混凝土的配料:严格遵守实验室签发的配料单进行配料, 水、水泥、砂、石子均应以重量计, 不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。拌和程序和拌和时间应通过试验决定, 并严格控制。

(2) 混凝土的浇筑:大体混凝土浇筑方式主要有三种:分层平行推进、分层斜面推进、分层交错推进方式。应根据结构特点、浇筑量确定相应的分层浇筑方式, 以尽可能增大散热面积, 减少温度应力。宜合理安排施工工序, 避免过大的高差和侧面长期暴露, 调整施工进度, 避免在夏季或冬季的极端气候时进行浇筑。

(3) 混凝土的振捣:实行分层振捣、快插慢拔的振捣方法。振捣上一层时插入下一层混凝土5cm以消除两层间的接缝。通过二次振捣可以使混凝土更加密实, 对提高混凝土的抗拉能力很有帮助。

(4) 混凝土的二次抹压:大体积混凝土压面要两遍木抹子搓平, 还应根据现场条件, 压面至压不动时为止。此工作对混凝土表层裂缝控制起到关键作用, 必须设专人反复碾压。

(5) 混凝土的养护:混凝土浇筑后, 应及时进行养护。当混凝土温度高于气温时应适当考虑推迟拆模时间, 以免引起混凝土表面的早期裂缝。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高, 此时拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力, 与水化热应力叠加, 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一轻型保温材料, 对于防止混凝土表面产生过大的拉应力, 具有显著的效果。冬季浇筑混凝土拆模时间不宜过短, 一般在5d左右, 拆模后应立即对混凝土面进行保温, 防止混凝土突然暴露在寒冷的空气中产生温度裂缝。

(6) 混凝土的监测:混凝土浇筑前, 在各控制点布设传感器或设置温度测量孔, 以便将内外温差控制在25℃以内。

(7) 混凝土的内部降温:在混凝土内部敷设循环冷却水管以降低混凝土内部温度。

四、大体积混凝土裂缝控制设计案例

1、工程概况

本工程为贵阳市帝璟佳苑1#、2#、3#高层住宅, 层数28层, 总建筑面积7 8 1 7 0 m 2, 基础形式为筏板、孔桩、独立柱基复合基础, 持力层为中风化白云岩。其塔楼核心筒基础为大体积混凝土筏板基础, 尺寸为10m×10m×1.5m。工程全部采用商品混凝土, 混凝土等级C40, 由拖式泵输送浇筑。

2、控制手段

(1) 原材料控制

a、粗骨料选用抗压强度高的碎石, 粒径15~40mm, 质量符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》 (JGJ53-92) 的规定。

b、砂采用中粗砂, 其质量符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》 (J G J 5 2-9 2) 的规定。

c、水泥为高标号普通硅酸盐水泥 (P.O42.5) , 其出厂检验报告、产品合格证及进场复验报告齐全, 质量符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (G B 5 0 2 0 4-2 0 0 2) 及《通用硅酸盐水泥》 (G B 1 7 5-2 0 0 7) 的规定。

d、混凝土拌制水为饮用水, 符合国家现行标准《混凝土拌合用水》 (JGJ63-2006) 的规定。

e、掺用的粉煤灰质量符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》 (GB1596-2005) 的规定, 掺和量不大于2 0%。

f、添加缓凝型复合高效减水剂, 减少水泥用量, 延长水化热释放时间, 降低水化热的峰值温度。

g、添加混凝土膨胀剂U E A, 具体添加剂量由生产厂家和设计单位现场共同确定。

3、以第1#楼核心筒筏板基础为对象进行大体积混凝土裂缝控制计算;

1混凝土配合比如表1。

(1) 最大绝热温升 (7天) :Th=mc·Q/c·ρ (1-e-mt) = (295+25) ×375/ (0.97×2400) ×0.921=47.5℃

(2) 混凝土中心计算温度:T1 (t) =Tj+Th·ξ (t) =20+47.5×0.46=41.9℃

(3) 混凝土表面温度:T2 (t) =Tq+4·h’ (H-h’) ·[T1 (t) -Tq]/H 2=20+4×0.56× (2.62-0.56) × (41.9-20) /2.622=34.7℃

(4) 混凝土内平均温度:Tm (t) = (T1 (t) +T2 (t) ) /2=38.3℃

经计算混凝土表层温度与中心温度之差为:41.9-34.7=7.2℃<25℃, 符合规范所规定要求。

(5) 混凝土由于温差产生的拉应力:σ=E (t) ×α×ΔT×S (t) ×R/ (1-μ) =1.52×104×1.0×10-5×16.26×0.52×1.0/ (1-0.15) =1.51 MP<1.8 M P

(6) 安全系数:K=1.80/1.517=1.19≥1.15, 故安全储备满足要求。

4、混凝土浇筑后养护和温度测试

混凝土养护采用一层草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜, 防止混凝土脱水龟裂, 同时在现场另准备一层塑料布和一层草帘子, 据测温记录确定是否需盖草帘子, 当发现温差超出规定值时, 及时加盖养护。

根据大体积混凝土温度应力和收缩应力的分析, 采用电子测温仪测控温度, 具体做法是预埋测温探头进行测温, 测温探头的位置具有代表性, 同时根据温度对称分布的特点, 按浇筑高度, 分布在底、中、表三个面, 同时按平面尺寸分边缘和中间两种, 对基础底板布点测温, 每段基础底板设置5个测温点, 测温点距边角和表面1 5 0 m m。

经连续观测, 混凝土中心与表面温差始终满足规范控制要求, 同时也无明显温度裂缝。

五、结论

1、高强度大体积混凝土裂缝控制, 应从控制温度差的角度出发, 防止产生温度裂缝

2、严格控制原材料质量是避免大体积混凝土裂缝的关键;

3、控制水泥用量, 合理掺用粉煤灰和矿粉, 选用合理外加剂等方法是降低水化热的有效途径;

4、混凝土浇筑完毕后, 应及时用保温材料覆盖以控制温差;

5、混凝土配合比及温差计算方法在控制高强度大体积混凝土裂缝中起着较好的指导作用。

单位Kg/m3

注:1、配合比由搅拌站提供, 其2 8天强度等级符合施工图设计要求。2、混凝土浇筑温度为20℃, 养护方式为一层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜。

摘要：众所周知, 大体积混凝土内部水化热积聚不易散发, 外部则散热较快, 很容易由于温度的不均衡分布产生应力, 故而产生温度裂缝。本文详细地介绍了大体积混凝土产生裂缝的机理, 并从材料、设计、施工方面提出控制手段, 引用具体实例进行论证。

关键词：大体积混凝土,温度裂缝,温度应力,控制

参考文献

[1]朱伯芳.大体积混凝土的温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社

[2]建筑施工手册 (第四版) [M].北京:中国建筑工业出版社.2003

[3]刘秉京.混凝土技术[M].北京:人民交通出版社.2004

混凝土裂缝成因与控制 篇10

随着我国国民经济的飞速发展和科学技术的不断进步,建筑业的新材料、新工艺、新技术、新结构的不断发展,地下室越来越多地成为建筑的一个重要组成部分,地下室作为建筑的基础而备受关注,其质量的好坏直接关系到建筑物的安全。而分析建筑地下室混凝土,有其特殊性:混凝土体积大,强度高,需有特殊的抗渗、抗折等性能;施工困难,易于出现裂缝。本文根据建筑地下室混凝土的特点分析其裂缝的成因及其防治措施。

1 混凝土裂缝

混凝土是以水泥为主要胶结材料按一定比例的砂石和水(有时加入少量的添加剂),经过搅拌注模、浇捣、养护等工序后,逐渐硬化而成的硅酸盐胶凝材料。混凝土中的裂缝是不可避免的,微观裂缝是其本身的物理化学性质决定的。有害裂缝是可以控制和防治的。裂缝的有害程度标准由使用条件决定。目前世界各国的规定不完全一致。但大致相同。从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求,最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来,许多国家已根据大量实验和工程实践的经验将其宽度放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常、保护层厚度满足设计要求,无浸蚀介质,钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm。在湿气及土中为0.3mm。在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度较高,须着重处理。

2 引起混凝土裂缝的主要原因

2.1 水泥在水化过程中放出大量的热

主要集中在浇筑后的7天内,一般每克水泥可放出502J的热量,如果以水泥用量为420~500kg/m3来计算,每立方米混凝土放出的热量将是210000~275000kJ,从而使混凝土内部温度显著升高。对于高层建筑地下室,其基础底板为主要的受力结构,整体要求高,一般一次性整体浇筑。和地下室混凝土墙一样,都属于大体积混凝土,国内外大量实践证明,其混凝土裂缝主要是温度变化引起的。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于其体积大,集聚在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,且由于混凝土内部和表面的散热条件不同,所以在混凝土内部形成温度梯度,造成温度变形和温度应力,温度应力和温度差成正比。这样在混凝土内部产生压应力,在外表面产生拉应力,由于此时混凝土的强度低,有可能产生表面裂缝。在降温阶段,新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快,混凝土弹性模量低,徐变的影响大,所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时,将在混凝土内部产生裂缝,最后有可能形成贯穿裂缝。

2.2 施工过程不仔细

2.2.1 水泥用量过多、早期养护不良

地下室混凝土底板与墙板由于施工时间差导致墙板变形应力大于底板约束应力,地下室墙板必然产生裂缝。地下室混凝土强度等级提高,水泥用量增加,混凝土收缩变形增大。由于养护不及时、对混凝土墙板养护工作实施困难,造成混凝土早期失水增加,收缩增大而产生裂缝。

2.2.2 泵送混凝土是混凝土墙开裂的不利因素

目前地下室普遍采用泵送混凝土,由于泵送混凝土坍落度大,也导致收缩增加,裂缝可能性加大。

2.2.3 混凝土施工质量差

原材料质量不良、配合比不当、使用过期的微膨胀剂、坍落度控制差,气温变化剧烈使用钢模,使用木模时未充分湿润不利保湿和散热,施工中任意加水以及混凝土养护不良等因素,均会导致混凝土收缩加大而裂缝。

2.2.4 施工时温差过大

施工时混凝土内外温差大、昼夜温差大、日照下混凝土阴阳面温差大、拆模过早及气候突变等因素的影响,均会导致混凝土裂缝。

2.3 结构设计有缺陷

2.3.1 伸缩缝最大间距越规

《砼结构设计规范》(GB50010-2002)规定:现浇钢筋混凝土地下室墙壁伸缩缝最大间距为20m(露天)、30m(室内或土中),但实际工程中墙长均超过此规定。一些工程设计突破了规范规定后,地下室的水平钢筋仍按构造配置,没有足够的受力钢筋去抵抗收缩应力,这也是墙较易裂缝的因素。

2.3.2 地下室墙壁长期暴露

这类薄而长的结构对温度、湿度变化较敏感,常因附加的温度应力导致墙体开裂。设计时地下室墙伸缩缝最大间距为30m。实际很难做到混凝土墙壁施工完成后立即回填土和完成顶盖,因此实际工程应取最大伸缩缝间距为20m。

2.3.3 随意提高混凝土强度等级

一些工程考虑到建筑物的整体性和墙体抗渗性,认为混凝土强度等级越高,安全度越大,可以补偿施工过程中的缺陷,随意提高混凝土强度等级,造成水泥用量增加,混凝土干缩变形增大。

3 预防裂缝采取的措施

3.1 温度裂缝的控制措施

3.1.1 为解决上述裂缝问题,必须进行合理的温度控制

混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值,并有一定的安全系数。混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥的品种、用量有关。对于大体积混凝土其形成的温度应力与结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,因此,防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。为计算温差,就要事先计算混凝土内部的最高温度,它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和。混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3~7天。混凝土内部的最高温度Tmax可按下式计算:

式中:T0——混凝土的浇筑温度,℃;

W——混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的用量,kg/m3;

F——混凝土中粉煤灰的用量,kg/m3;

Q——水泥水化热,J/kg;

C——混凝土的比热;

γ——混凝土的密度;

ξ——不同厚度的浇筑块散热系数。

实测资料显示,当基础板厚>2m时,上述公式的相对误差在0.1%~1.3%之间,在计算温差后,即可计算出降温阶段混凝土内部的温度应力σxmax

式中:E——混凝土的弹性模量,N/mm2;

α——混凝土的线膨胀系数,10-5/℃;

△T——温差,℃;

L——板长,mm;

β=Cx/HE(H为板厚,mm,H>0.2L时,取H=0.2L;Cx为地基水平阻力系数,N/mm3;

H(t,τ)——考虑徐变后的混凝土松弛系数,其中t为产生约束应力时的龄期;τ为约束应力延续时间。注意同期内由于混凝土收缩引起的应力应转化为当量温差,计入△T一并计算σxmax。由(1)、(2)分析可知:为避免裂缝出现,主要是减少△T。可采用合理选用材料,降低水泥水化热,优化混凝土集料的配合比,控制水灰比,减少混凝土的干缩。

3.1.2 合理选用水泥

(1)考虑选择粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥或复合水泥,并优先选择中热水泥甚至低热水泥。

(2)当不得不采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,应考虑在保证强度指标的情况下,掺加一定量活性掺合料(如粉煤灰、矿渣微粉等),活性掺合料对水泥的替代率越大,降低混凝土温升的效果越好。掺加粉煤灰混凝土的温度和水化热,在1~28天龄期内,大致为:掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数,即掺入20%粉煤灰的水泥混凝土其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%,可见掺加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显著的。

(3)在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝、引气的外加剂,可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用,在降低用水量和提高强度的同时,还可以降低水化热,推迟放热峰的出现时间,因而减少温度裂缝。

3.2 强化施工技术措施

3.2.1 浇水养护、喷养护剂,保证混凝土早期不失水

混凝土在凝结硬化过程中失水干缩,如果能保证混凝土在饱水状态下养护或喷洒养护剂,则干缩可降低到最小。浇水养护时间原则上要大于14d,条件允许可适当延长。浇水养护在混凝土浇筑后1d~2d拆模后进行。喷洒养护剂的操作规程详见其产品说明书,并严格按照说明书上的要求进行施工。

3.2.2 尽早回填砂或土壤可起到养护的作用

砂和土壤均有良好的保水性能,可作为混凝土较佳的养护介质,并能减少外墙与大气的温度与湿度差异,防止温、湿度差异过大而形成的收缩应力。

3.2.3 严格控制混凝土施工质量,尽量降低不均匀性

严格控制混凝土制备和运输中的质量,优选有利于抗拉性能的混凝土级配,尽力减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒径,降低含泥量及杂质含量,适当掺入磨细粉煤灰,注意混凝土连续浇筑,振捣密实,防止离析,少留施工缝以免出现薄弱面而产生裂缝。

3.3 使结构设计更趋完善

3.3.1 根据实际确定最大伸缩缝间距

根据地下室混凝土墙壁施工时的实际情况,确定实际工程应取最大伸缩缝间距为20m或30m。明确防水混凝土的抗渗等级。

3.3.2 提高配筋率,横向配筋采用螺纹钢筋

配置直径为10~14mm、间距为100~150mm的横向螺纹钢筋,以提高钢筋与混凝土之间的握裹力,使钢筋与混凝土形成一个整体,让钢筋来承担混凝土的收缩应力,从而尽可能地避免因为收缩应力过大而造成混凝土开裂。

3.3.3

设置后浇带,以减少混凝土收缩应力。

4 结束语

目前,地下室混凝土外墙裂缝的实例很多,造成裂缝的因素更多。由此,工程建设者们必须从设计、施工、材料等多方面进行裂缝的综合控制,最大限度地避免由于裂缝的产生而给工程和建筑物带来的损失,让混凝土这一使用广泛、经济实用的建筑材料在工程中发挥更大的作用。

摘要：分析了地下室现浇混凝土裂缝的产生原因,并从设计、施工等方面提出了进行裂缝预防的措施,以供工程设计、施工技术人员参考。

关键词：裂缝,混凝土,地下室

参考文献

[1]朱森林.论超长地下室混凝土裂缝的控制[J].山西建筑,2009,2.

[2]黄华.地下室混凝土裂缝分析与控制[J].中国科技博览,2009.

[3]朱建华.预拌混凝土和预制混凝土生产质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

大体积混凝土裂缝成因和预防控制 篇11

摘要：裂缝是大体积混凝土容易出现的一个质量问题，影响结构安全和正常使用，本文着重分析了裂缝产生的原因，并主要从施工角度，提出了控制裂缝的几项预防措施。

关键词：大体积混凝土；裂缝分析；预防措施

现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝、大型桩基承台等。它主要的特点就是体积大，一般实体内部最小尺寸大于或等于1m。它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。

1、大体积混凝土裂缝危害和成因分析

大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较为严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。

但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1～0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。如超过0.2～0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝，将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。

大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。

产生裂缝的主要原因有以下几方面：

①設计原因：设计结构中断面突变，导致应力集中所产生的构件裂缝。设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等）。设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板）。设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

②材料原因：粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大，粉煤灰及矾土水泥收缩值较小，快硬水泥收缩大。水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大，越易开裂。

③水泥水化热原因：水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部而不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。

④混凝土配合比原因：设计中水泥等级或品种选用不当，配合比中水灰比（水胶比）过大，单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值，配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

⑤外界气温变化原因：大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

⑥混凝土的收缩原因：混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺（特别是养护条件）等。

⑦施工及现场养护原因：现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝，现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

⑧其他因素的影响

建筑物基础的不均匀沉降也会产生裂缝，这种裂缝会随着基础的沉降而不断的增大，待地基下沉稳定后，将不会变化。混凝土配合比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝。一般是在混凝土配合比中，粗骨料级配不连续、数量不够，砂率及水灰比不当所造成的裂缝。水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应也会产生裂缝。

2、防止大体积混凝土裂缝出现的预防措施

2.1大体积混凝土的配制

大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：

①粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。

②外加剂宜采用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。

③大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。

④水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。

但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。因析出的水聚集在上、下两浇筑层表面间，使混凝土水灰比改变，而在掏水时又带走了一些砂浆，这样便形成了一层含水量多的夹层，破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大；且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的提高而缩短；此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂，以降低用水量。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处，用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。

2.2大体积混凝土的浇筑

浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：

2.2.1全面分层

即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

2.2.2分段分层：

混凝土裂缝成因与控制 篇12

1 地铁工程防水混凝土施工特点

地铁施工有很高的难度,在技术方面的要求较高,施工程序十分复杂。相比较于其他建设工程来说,地铁的施工难度是很高的,即施工质量比较难以得到保证。在地铁施工过程中的每一个环节,都会对整个地铁工程的质量产生很直接的影响,在这其中混凝土的裂缝预防和控制方式是至关重要的。对防水混凝土产生影响的因素有很多,如使用防水混凝土的质量、施工环境的条件、地基的状态、气候因素、施工人员的技术水平和对工作的态度,都会对防水混凝土的质量产生影响。在上述的影响防水混凝土质量的原因中,很多因素并不能用人为方式来控制,也就是在地铁施工过程中难免出现防水混凝土的裂缝情况,但是使用恰当的预防方式和最及时的补救措施能将防水混凝土的裂缝带来的危害降到最低。

2 形成防水混凝土裂缝的原因

前文提到在地铁施工中出现防水混凝土裂缝是无法避免的,而对裂缝进行防治能直接影响施工质量,所以防水混凝土形成的原因应该引起人们的重视,需要进行仔细的分析和研究。在实际经验中,能逐渐发现形成防水混凝土出现裂缝的原因主要有以下几点。

2.1 温度变化引起防水混凝土裂缝

通常事物都具备热胀冷缩的特点,防水混凝土也有这样的性质。在温度较高时,混凝土材料会膨胀变大,温度降低时又会收缩体积减小,这样的变化会导致混凝土材料内部结构出现变化,从而引起裂缝的出现。而季节交替和天气变化、早晚温度的差异都是不能避免的,混凝土成型也不是一朝一夕的,因此在成型前温度不能保持稳定,十分容易出现裂缝情况。

2.2 地基变形造成混凝土裂缝

地铁地基如果在竖直方向上不均匀或有水平方向的位移,会导致地基形状的改变,影响混凝土的结构受力,从而让其内部发生形变,造成混凝土裂缝的出现。

造成地基基础形变的因素可以分为外界原因和人为原因两种。外界原因主要如下:因为施工环境中地质情况出现比较大的变化,比如土质加速压缩、没有过渡时期、地基结构承受过大的荷载、加强对混凝土的要求等;勘察人员没有认真对待勘察工作、对施工环境的地质没有全面的掌握和分析、或分析使用的资料不准确、没有严格把控混凝土材料的质量、不熟悉施工流程等人为因素,都会在一定程度上影响地质情况。而因为混凝土材料本身的结构较不均匀,不密实也会使地基出现形变。

2.3 混凝土质量问题造成的防水混凝土裂缝

施工使用的混凝土质量会直接关系地铁施工的质量,因此混凝土的选择是一项很重要的工作。会对混凝土材料的质量产生影响的原因也有很多,主要有以下几点。

第一点是砂砾大小,混凝土材料中砂砾如果过于细小,在使用时就需加入过多水泥和水,而过多的水泥和水极容易腐蚀钢筋,经过一段时间很容易造成混凝土裂缝情况出现。第二点是水泥的比例,施工如果使用成品的混凝土材料,要注意其中水泥的比例,因为如果水泥占的比例过大,会增加混凝土硬化的难度,必会引起裂缝情况。

2.4 混凝土承载过重造成裂缝

因为混凝土的荷载能力是有限的,所以一旦混凝土背负过重的承载力,则会产生裂缝。但是也不排除因为防水混凝土本身质量上存在问题,自身承载能力不够,无法达到规定的强度,引起的裂缝情况;若混凝土没有成型就受到很大的压力也会产生裂缝情况;防水混凝土受到冲撞和挤压,使用材料质量不达标都会使防水混凝土出现裂缝、发生形变。

3 地铁施工中预防防水混凝土裂缝的措施

因为混凝土材料的状态受外界环境的影响和自身物理性质的限制,所以难免会出现裂缝情况,但是在施工过程中若是加强控制,会在很大程度上减少裂缝情况的出现,可以使用的预防措施如下。

(1)使用合格的混凝土材料,在选择混凝土材料时要对质量进行严格控制,检测材料中的砂砾直径大小、含水和含泥的比例,仔细检查其稳定程度。

(2)对混凝土成型过程中的温度进行严格控制,将混凝土内外表面的温度差控制在约25℃,还要控制混凝土的施工时间,尽可能避开多变的气候和温差较大的时刻。

(3)控制混凝土浇筑的速度,也能有效的预防裂缝出现。

(4)加强混凝土施工的监督和管理,确保施工人员在施工过程中操作的合理性,这样能避免人为因素造成的裂缝。

(5)要重视混凝土结构的养护。在混凝土结构成型后,要定期进行养护,方可在第一时间发现混凝土的问题,并及时采取措施,将其造成的危害降到最低,将问题消灭在萌芽状态。

4 地铁施工中防水混凝土裂缝的补救方法和控制措施

既然已经不可避免地会出现混凝土裂缝,那就要采用最科学有效的方式对裂缝进行修补,将其造成的影响控制到最低。通常使用的防水混凝土裂缝的补救和控制方式如下。

4.1 涂抹方式

这种方式就是在产生裂缝的位置使用专用的材料加以涂抹,适合在裂缝比较细、浅的情况下使用。因为比较细小和浅的裂缝难以被灌入材料,深度也没有达到钢筋位置,不会造成漏水情况,不会活动和变化。

4.2 表面补贴方式

这种方式适用于比较大、深的裂缝,对于已经造成漏水情况的裂缝是很有效的。

4.3 填充方式

如果用灌浆方式不能有效处理的裂缝及比较小的裂缝可以考虑使用填充方式进行补救。

4.4 结构补强方式

因荷载过大造成的裂缝情况及因为长时间没有得到有效方式处理的裂缝,均可使用结构补强方式,在一定程度上有效提高混凝土的耐久性。

5 结束语

地铁施工过程中防水混凝土的裂缝问题会直接对地铁工程质量造成影响,应引起格外重视。在实际情况下,要对裂缝特点和形成原因进行详细了解,使用最合适的补救和控制方式。在浇筑混凝土过程中也注意防患于未然。这项工作很艰巨且复杂,相关工作人员要不断总结经验教训,重视科学技术的使用,提高施工水平,尽量避免出现防水混凝土裂缝,才能有效的提高地铁工程的质量,保证人们的生命和财产安全。

摘要：现代社会中地铁已经逐渐成为人们不可或缺的交通工具之一,地铁建设工程要注意的问题有很多,不仅要保障施工安全,更要确保投入使用之后的安全。地铁结构中大部分都是混凝土结构,而混凝土结构本身有着十分复杂的特性,会因为外界环境的改变而发生变化。混凝土的维护和浇筑要求的技艺较高,而裂缝情况的出现也是不可避免的。因此如何对裂缝进行有效的控制,直接关系到施工进度和施工质量,从而影响着地铁长久使用的安全性。

关键词：防水混凝土,地铁施工,裂缝成因,控制措施

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