混凝土的裂缝控制

混凝土的裂缝控制（共12篇）

混凝土的裂缝控制 篇1

0 引言

对混凝土裂缝成因进行分析并预防控制处理,不仅能确保工程的质量,还能节约社会资源。本文着重对混凝土的温度裂缝和干缩裂缝进行成因分析及预防控制处理,并对其他类型裂缝提出综合预防处理措施。

1 混凝土常见裂缝类型

(1)干缩裂缝混凝土在硬化过程中由于水分蒸发,体积逐渐缩小而产生收缩裂缝。

温度裂缝混凝土硬化期间水泥释放出大量的水化热,内部温度不断上升,在表面产生拉应力,不能自由伸展,在混凝土内部产生拉应力。如养护不周、时干时湿、表面干缩变形受到内部混凝土的约束导致裂缝产生。

(2)基础裂缝勘察设计时对基础地质情况认识不清,或者施工时对基础的处理不恰当,造成施工后超载或地基下沉引起的应力超过混凝土的抗拉强度或结构受力不均匀而局部产生沉降出现裂缝。

(3)施工裂缝施工时活性砂石料配合比不当,造成混凝土水灰比偏大,振捣时过振等使混凝土离析,造成局部过稀过湿、拆模和起吊及加载过早都容易使混凝土出现裂缝。

(4)原材料裂缝活性砂石料的含泥量超过规定标准以及水泥安定性不良导致降低混凝土强度而产生裂缝;混凝土和水泥中含碱量过高,集料发生“碱集料反应”等化学腐蚀以及钢筋锈蚀都可导致钢筋内部膨胀引起开裂。

2 混凝土温度裂缝、收缩裂缝的成因

混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右。实践证明,裂缝形成的原因主要来自变形、荷载以及材料性质等几个方面,荷载等造成的裂缝约为1/5,绝大多数由温差、收缩、不均匀沉降引起。

2.1 温差裂缝成因

混凝土温度裂缝多出现于大体积中,温度应力的形成过程可分为早期、中期、晚期三个阶段。早期一般为30 d,自混凝土浇筑开始至水泥放热基本结束为止。水泥水化热大量积聚,造成混凝土内部温度升高,表面温度降低,形成内外温差(在没有拆模时,正确的内外温差值是混凝土的中心温度与拆模前混凝土的表面温度之差)。中期自水泥放热基本结束时开始至混凝土冷却到稳定温度时为止。晚期是混凝土完全冷却后的运转时期,混凝土在拆模前后或受寒潮袭击,使表面温度降低很快,造成了温度陡降(骤冷)。由温度所引起混凝土的应力又可分为自生应力和约束应力两种,这两种温度应力往往和混凝土的干缩应力共同产生作用。施工中混凝土最高温度冷却到运转时期的稳定温度内部产生相当大的应力,有时温度应力可超过其他荷载所引起的应力产生裂缝(全部裂开时内部温差仅为12~19℃)。

2.2 收缩裂缝成因

由于原材料不均匀、水灰比不稳定及运输浇筑过程中混凝土的离析现象,导致同一块混凝土板中其抗拉强度不匀,许多抗拉能力较低的薄弱部位易出现裂缝,如现浇楼板的板角处等。

混凝土收缩分为湿度收缩(即干缩)和自收缩。湿度收缩,是混凝土中多余水分的蒸发,随湿度降低、体积减小而产生的收缩,其收缩量占整个收缩量的80%~90%。自收缩,是水泥水化作用引起的体积收缩,即水泥水化作用,使形成的水泥骨架不断紧密,造成体积减小。收缩发展规律是早期快、后期慢,影响收缩的因素很多,主要是水泥掺合料品种与质量、混凝土配合比、化学添加剂以及养护条件等。收缩裂缝的形成与温度裂缝一样,也必须同时存在收缩变形和约束2个条件。最常见的是施工中养护不良,表面干燥过快而内部湿度变化小,表面收缩变形,受到收缩慢的内部混凝土的约束,因此,在构件表面产生较大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,即产生干缩裂缝。

3 混凝土温度裂缝、收缩裂缝的预防

3.1 混凝土温度裂缝的预防

(1)制定合适的允许温差。温度裂缝的主要原因是各种温差太大,为了防止裂缝必须规定各种温差,包括内外温差、内部温差(如果基层是旧混凝土或岩石地基时,应严格控制内部温差,以防产生贯穿裂缝。内部温差允许值一般采用12~20℃。)和温度陡降的允许值(温度陡降会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度,这种温度应力形成较快,徐变的影响较小,所以,温度陡降的允许值应比内外温差小得多。通常采用的温度陡降的允许值是10℃。)在一般的大体积钢筋混凝土结构工程中,如基础的约束不大,内外温差可控制在不超过25℃。

(2)合理选用原材料。尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土,或在混凝土中掺适量粉煤灰,或利用混凝土的后期强度(龄期90~180 d),降低水泥用量以减少水化热。选用级配良好的骨料并严格控制砂、石的含泥量,采用低水灰比,加强振捣,以提高混凝土的密实性和抗拉强度。采用改善骨料级配,用干硬性的混凝土、掺混合料、加引气剂或者塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。在混凝土中掺缓凝剂减缓浇筑速度,以利于散热。

(3)避开炎热天气浇筑大体积混凝土。必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井凉水拌制混凝土或设置简易遮阳装置并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。气温高浇灌混凝土时减少浇灌厚度以及每次的浇灌体积,利用浇灌层面散热。分层浇筑混凝土,每层厚度不大于20 cm,以加快热量散发,并使温度分布较均匀,同时也便于振捣密实。在大体积混凝土内,应适当预留一些孔道,采取通冷水或冰气降温。大体积的混凝土中可以埋设水管,通入冷水降温。

(4)大型设备基础,采取分块、分层间隔浇筑(间隔时间为5~7 d,分块厚度为110~115 mm),以利于水化热散发和减少约束作用。或每隔20~30 m,留一条015~110 mm宽的临时间断缝,40 d后再利用干硬性细石混凝土浇筑,以减少温度收缩应力。

(5)冬季施工应加强养护。在寒冷季节,混凝土表面应采取保温措施,以防寒潮袭击。对薄壁结构,要适当延长拆模时间,使之缓慢降温。拆模时块体中间和表面的温差不大于20℃,以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模,要及时回填土。施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或者薄壁结构,在寒冷季节一定要采取保温措施。蒸汽养护构件时,控制升温速度不大于25℃/h,降温速度不大于20℃/h,并缓慢揭盖,及时脱模,避免引起大的温度应力。

(6)在岩石地基或厚大混凝土垫层上,浇筑大体积混凝土时,可在岩石地基或混凝土垫层上浇沥青胶,并撒铺5 mm厚的砂子或铺2层沥青油毡纸以消除或减少约束作用。

(7)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面产生急剧的温度梯度。在混凝土浇筑初期,水化热的散发表面引起相当大的拉应力,此时表面温度比常温高,此时若拆除模板,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。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、海绵等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。

(8)加筋预防。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当混凝土内应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200 kg/cm2。因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。

3.2 混凝土干缩裂缝的预防

(1)混凝土的水泥用量、水灰比、砂率不能过大;应严格控制砂石含量,避免使用过量粉砂;混凝土应振捣密实,并注意对板面进行抹压,在混凝土初凝后、终凝前,可进行二次抹压,以提高混凝土的抗拉强度,减少收缩量。

(2)加强混凝土早期养护并适当延长养护时间。长期露天堆放的预制构件,覆盖草帘、草袋,避免暴晒,定期适当洒水。薄壁构件应在阴冷地方堆放并覆盖,避免过大湿度变化。

(3)浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透。混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖,认真养护。在气温高、湿度低、风速大的气候下施工时,浇注混凝土后应及早进行喷水养护,使其保持湿润。大面积混凝土应浇完一段养护一段。当表面发现微细裂缝时应及时抹压一次,再覆盖养护。

(4)对于预制钢筋混凝土构件,可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布封闭处理。

(5)现浇混凝土时,也可适当加入膨胀剂补偿收缩。

(6)可在混凝土中掺加聚丙烯晴纤维材料。纤维掺入后对混凝土主要的阻裂作用体现在有效地阻止了混凝土中因塑性变形、干缩等原因引起的原生裂缝的产生和发展。

4 混凝土温度裂缝、收缩裂缝的处理方法

温度裂缝和收缩裂缝对钢筋产生的附加应力一般很小,对结构的承载力影响较小。但当裂缝宽度超过一定限度时,就会造成钢筋锈蚀,影响结构构件的耐久性能。对于表面裂缝的处理,可在裂缝稳定后采用涂刷2遍环氧胶泥、加贴玻璃纤维布、抹(喷)水泥砂浆等方法,进行表面封闭处理。对有整体性、防水、防渗要求的结构,缝宽大于10 mm的或贯穿的裂缝,应根据裂缝可灌程度用水泥灌浆或化学注浆等方法进行补缝处理。对于宽度大于10 mm的裂缝,由于水泥水化后期生成的氢氧化钙、硫铝酸钙等物质使裂缝自行愈合,一般可不进行处理。

5 混凝土其他类型裂缝的综合预防处理

(1)在结构设计时合理布置伸缩缝、沉降缝的位置。

(2)在板角增加辐射筋。

(3)加强原材料的控制。

(4)对混凝土的施工工艺严加控制。

(5)正确使用外加剂。

6 结语

混凝土裂缝控制是一项系统工程,虽然混凝土产生裂缝的原因较多,但只要多分析研究、找出原因、采取正确的措施,不断提高施工技术,不断积累施工经验,采用科学的方法,施工时加大管理力度,增强责任心,提高质量意识,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以控制的。

参考文献

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[2]李斌.混凝土裂缝的预防与处理[J].攀枝花学院学报,2005(12)

[3]马振新.大体积混凝土裂缝产生的原因分析与裂缝防治措施[J].甘肃科技纵横,2005(4)

[4]梁义.浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及防治[J].广西质量监督导报,2005(5)

混凝土的裂缝控制 篇2

摘要：全世界公认我国正在进行世界上最大规模的工程建设。混凝土已经广泛应用于工业与民用建筑之中。有关混凝土的裂缝控制问题是一项国际性的技术难题，而研究该问题主要是关于温度裂缝的问题。只有充分掌握混凝土温度裂缝的形成机理及其力学性能，才能更好的防治裂缝的产生，由于混凝土的离散性和其自身特点，使得目前对裂缝的产生机理认识还不成熟。文章对混凝土的温度裂缝与控制进行探讨分析。

关键词：混凝土;温度应力;裂缝;控制

这些混凝土结构，由外荷载引起裂缝的可能性较小，而由水泥水化过程中释放的.水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力和收缩应力是产生裂缝的主要原因，是在混凝土结构施工中要解决的重要问题。

1、温度收缩裂缝的基本特点

1.1收缩变形的特性及影响因素

一般混凝土最终收缩应变约为(3～5)×10-4，其特点是早期收缩快，半年内可完成第1年收缩量的80%～90%，一年后仍发展但已不明显。其影响因素主要有混凝土强度等级、水泥品种、水灰比、坍落度、掺和料、外加剂品种、养护(保温、保湿)和体表比及环境等因素。

1.2温度变形的特性及影响因素

混凝土温度线胀系数一般为1.0×10-5/℃，其变形随温差升降而变化，一般发生在混凝土浇筑终凝到建筑物使用1～3年内。其影响因素有季节温差、内外温差和日照昼夜温差。

1.3温度收缩裂缝的基本特点

(1)温度裂缝由收缩和温度变形共同产生，其分布一般为收缩和温度两种裂缝的组合，随环境湿度和温度而变化，随时间的延长而发展，裂缝的开裂和危害程度往往较单一的收缩或温度裂缝严重。

(2)根据不同工程裂缝出现的时间、发展与变化，以及分布、形状、尺寸等特征，一般可分为以收缩变形为主或以温度变形为主，实际工程中较常见的是以收缩变形为主的温度收缩裂缝，一般发生在混凝土浇筑后半月至数月之内，在一年以后趋于稳定，变形极小。

(3)主要影响的部位及构件是底层和顶层，房间的梁板构件以及基础梁、挑檐、栏板等外露构件。

2、混凝土结构温度裂缝的控制措施

2.1设置后浇带及控制温度收缩应力的措施

2.1.1设置后浇带。后浇带是列入《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3-)中，目前设计人员常用的方法是利用混凝土早期收缩量大的特征，其设计思路是“以放为主”。主要作用是释放早期混凝土收缩应力，减小以收缩为主的变形。规程虽然对后浇带的间距、宽度、钢筋处理、浇筑时间有较明确的要求，不少资料对此也有介绍，但是结合多年来对南方地区一些较大型超长工程的设计施工看，深感对后浇带的做法必须予以重视。如设计施工处理不好，不仅达不到预期的效果，还会留下结构隐患。因此就后浇带的具体做法提出几点看法：

(1)间距：规程规定为30～40m。应根据具体工程结合建筑物长度、气候环境特点综合考虑，一般以控制在30m左右为宜。

(2)位置：宜安置在小跨梁开间或受力较小的部位，一般可在梁跨1/3处;平面布置时，要注意梁的布置宜平行于后浇带以免梁截断太多;视具体情况可沿平面非直线宜曲折通过。

(3)宽度：规程规定800～1000mm。建议预留的宽度要考虑满足钢筋错开搭接的要求。可允许在1000～mm之间。

(4)钢筋：目前对后浇带内梁纵向钢筋处理有两种做法。第一种：梁、板钢筋均断开后搭接(规程要求)，但由于梁钢筋搭、焊接处理筋多截面小操作困难，质量不易保证，易给结构造成隐患;第二种：板钢筋断开，梁钢筋直通不断。目前工程采用较多，但由于梁主筋不断开处理较多时，钢筋全部不断开会约束混凝土收缩，达不到预期效果。处理措施：梁上部钢筋、腰筋及板墙钢筋应断开后错开搭接或必要时先搭接后补焊。梁下部钢筋不断开，可适当加大配筋率。这样既可大大减小梁钢筋全部不断开对混凝土收缩形成的约束，又可避免梁钢筋全部断开后造成的钢筋搭、焊接困难，这种处理方法多年来已在一些工程中得到较好地使用。

(5)浇筑时间：JGJ3-2002规程要求，宜在两个月后且补浇筑后浇带混凝土时的温度宜低于主体混凝土浇筑时的温度。由于混凝土早期收缩量最大，相对1年的收缩量，半月约占30%～40%;1个月约占45%～55%;2个月约占65%～75%;半年约占80%～90%，故应按规范执行，一般应保证两个月后浇筑;当两个月后主体施工未完，可延后浇筑后浇带混凝土。

(6)后浇混凝土：采用无收缩或微膨胀混凝土，强度较主体混凝土提高一级，施工图设计要特别注明施工单位应注意的问题：后浇带两侧宜设钢筋网片，防止主体混凝土流入后浇带;在浇筑后浇带混凝土前应清理凿毛两侧，浇筑时要振捣密实，并精心养护;后浇带两侧支撑应保证稳定可靠，后浇带混凝土达到设计强度时方可拆除竖向及底模。

2.1.2有针对性地控制温度收缩应力的措施。

(1)加强屋面保温隔热措施，采用高效保温材料，严格满足建筑节能65%设计标准。

(2)屋面板、外廊板、阳台板等外露现浇板(含施工期间主体暴露时间较长的室内现浇板)以及板跨大于4m且采用泵送混凝土的双向连续板等温度收缩应力较大的板，均应在板面(即板的受压区)配置不小于[emailprotected]的双向钢筋网片，或支座钢筋隔一全跨贯通，但间距不宜大于200mm，配筋率不宜小于0.2%。以上板在有受力钢筋处，实配钢筋应考虑温度收缩应力影响予以适当增大。

(3)框架梁及所有现浇梁凡高度≥600mm(外露梁高度≥500mm)者均设置不小于214腰筋。腰筋宜细而密，间距不应大于200mm，每侧腰筋配筋率不宜小于0.1%。

(4)檐口板、外露栏板应双面双向配筋，上下端头各配≥212温度抵抗筋，并每隔15～20m设置一道20mm温度伸缩缝。要控制现浇板混凝土强度等级不宜高于C35。后浇带列入现行规程中已在许多工程中广泛得到使用。其主要作用是减小混凝土早期以收缩为主的变形。因此，超长混凝土结构温度收缩裂缝的预防不能仅靠设置后浇带来解决，必须采取上述“放”、“防”、“抗”相结合的综合措施。在南方地区一些较大型的超长建筑中，根据具体工程各自的特点多次采用了上述综合措施，实践证明比较有效。防止和减轻南方地区超长混凝土结构温度收缩裂缝，目前应首先采用设置后浇带以及控制和抵抗温度收缩应力的综合预控措施。考虑目前建筑工程中混凝土温度收缩裂缝趋于增多以及超长混凝土结构的抗震性能偏低的现实，建议采用上述综合措施，房屋总长宜控制在120m以内。

2.2采用预应力混凝土结构

预应力混凝土可加强梁板刚度，梁板中所产生的预压应力可抵消由于混凝土温度变化和收缩产生的轴向拉应力，从而达到扩大温度伸缩缝间距不设后浇带的目的。经对某工程介绍了解到：梁板在采用无粘结预应力混凝土后，平面尺寸为84m×48m，未设后浇带，建筑物各功能使用良好。在满足建筑层高要求而采用该技术时，可考虑在采用必要的控制和抵抗温度应力的具体措施后，增大温度伸缩缝的间距，应结合工程状况具体分析应用。

3、结语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了初步探讨，虽然同行业专家对于混凝土裂缝的成因有不同的看法，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是可以避免的。

目前我们正在与一些专家探讨，用一种环保材料代替塑料薄膜，这种材料能溶于前后浇筑的混凝土之中，不影响前后浇筑混凝土结合强度。

参考文献

[1]安雪鹏.混凝土温度裂缝的控制方法[J].珠江水运，(10).

混凝土的施工温度与裂缝控制 篇3

关键词：混凝土；温度应力；裂缝控制

中图分类号：TU755文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）18－0063－02

1前言

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍时有出现。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。

在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义，其主要原因是：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处理措施做一探讨。

2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，内部温度不断升高，在表面引起拉应力；后期在降温过程中，由于受到基础或已定型混凝土的约束，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、表面干缩形变受内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104 MPa，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104 MPa。由于原材料不均匀、水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低、易于出现裂缝的薄弱部位。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土的边缘部位，如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或只出现很小的拉应力。但是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。

3温度应力的分析

3.1温度应力的形成过程

3.1.1早期

自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30 d。这个阶段有两个特征：一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土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。

3.1.2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，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的，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

3.1.3晚期

混凝土完全冷却后的运转时期。温度应力主要是由外界气温变化所引起的，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

3.2引起温度应力的原因

3.2.1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。

3.2.2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。如箱梁项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弛，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。

4温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝，减轻温度应力可从控制温度、改善约束条件和正确使用外加剂等方面入手。

4.1控制温度的措施

（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）拌和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。

4.2改善约束条件的措施

其主要包括：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十分困难，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。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。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。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。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差较小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7～15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100～200 kg/cm2。因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。且钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会出现细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

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。

4.3减水防裂剂的作用

（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黏结力，提高混凝土的抗裂性能。

（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，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的基础上，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，表面易抹平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，会更加简捷、经济。

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及寒冷地区的温度骤降也易形成裂缝。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，保温应达到下列要求：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。混凝土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，表面混凝土易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，在施工中应给予足够重视。

6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理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是较统一的，同时在实践中的应用效果也较好，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

Cracks in Concrete Construction and Temperature Control

Liang Yikun

Abstract: Through many years of on－site observation, access to the internal stress in the concrete of monographs, articles on the causes of cracks in concrete temperature, on－site concrete temperature control and prevention measures for cracks and other elaborate.

混凝土温度与裂缝的控制 篇4

在大体积混凝土中, 温度应力及温度控制具有重要意义。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处理措施做一探讨。

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释放大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力。后期在降温过程中, 由于受到基础或原混凝上的约束, 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。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。混凝土是一种脆性材料, 抗拉强度是抗压强度的1/10左右, 由于原材料不均匀, 水灰比不稳定, 及运输和浇筑过程中的离析现象, 在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的, 存在着许多抗拉能力很低, 易于出现裂缝的薄弱部位。

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3 0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迭加。

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。

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以下几方面。

(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。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, 我在实践中总结出其主要作用为以下几点。

(1) 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%。

(2) 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1 5%的水泥用量。

(3) 减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度, 减少混凝土泌水及沉缩变形。

(4) 减水防裂剂可有效的增强水泥浆与骨料的粘结力, 提高混凝土的抗拉强度及抗裂性能。

(5) 掺加外加剂可使混凝土密实性好, 能有效地提高混凝土的抗碳化性, 减少碳化收缩。同时可以使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, 减少干燥收缩。

许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能, 我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究, 比单纯的靠改善外部条件, 可能会更加简捷、经济。

4 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。因此说混凝土早期养护温度对表面早期裂缝控制尤其重要。

从温度应力观点出发, 保温要达到下述要求。

(1) 防止混凝土内外温差及混凝土表面温度梯度过大, 产生表面裂缝。

(2) 防止混凝土超冷, 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) 防止原混凝土过冷, 以减少新旧混凝土间的约束。

混凝土的早期养护, 主要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。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

混凝土的裂缝控制 篇5

泵送混凝土因本身的工艺特点及施工工艺等因素造成裂缝普遍存在现象，在很大程度上影响结构的抗渗和耐久性能，应该引起足够重视。现根据工程应用实践及国家现行施工规范要求，对泵送混凝土裂缝的产生原因及预防措施进行分析。

论文关键词：泵送 混凝土 裂缝 防治

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引 言

泵送混凝土指用混凝土泵沿管道输送和浇筑混凝土拌合物。是随着现代施工技术进步而发展起来的，我国泵送混凝土施工技术始于1979年上海宝山钢铁厂工程，它的广泛使用加快了施工进度，提高了工效，占用场地小，也减少了对环境的污染。集中搅拌混凝土不仅能改善混凝土的施工性能、施工质量和提高文明施工程度，而且也能减少收缩、防止开裂、提高抗渗性、改善耐久性。

表面的温度差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，在掺加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。此外，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。因此，为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力，可以根据工程结构实际承受荷载的情况，对工程结构的强度和刚度进行复核与验算，并取得设计单位的同意后，可用56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度。由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大，且多为现场搅拌，施工工期短，混凝土标准试验龄期定为28d，但对于具有大体积钢筋混凝土基础的高层建筑，大多数的施工期限很长，少则1～2年，多则4～5年，28d不可能向混凝土结构，特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56d或90d天是合理的，正是基于这点，国内外许多专家均提出这样建议。如果充分利用混凝土的后期强度，则可使每1m3混凝土的水泥用量减少40～70kg左右，则混凝土温度相应降低4～7℃。另一方面，应当严格控制混凝土的出机温度和浇筑温度。对于出机温度和浇筑温度的控制，《混凝土质量控制标准》（GB50164—92）中明确规定：高温季节施工时，混凝土最高浇筑温度，不宜超过35℃.为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度，可以采取下面的办法：①降低原料温度，每1m3混凝土中集料所占重量最大，所以最有效的办法是降低集料温度。在气温较高时，为了防止太阳直接照射，可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚，必要时可向集料喷淋雾状水，或者在使用前用冷水冲洗集料；②在搅拌混凝土时加冰块冷却；③生产砼时避开当天高温时段；④对搅拌运输车罐体、泵送管道采取保温、冷却措施。

在有可能减少水泥用量时，还是尽可能降低水泥用量，因为泵送混凝土的水泥用量偏高，C20～C60混凝土的水泥用量一般约为250～500kg/m3。③用水量的把握。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系；当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。④最佳砂率的确定。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大，但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但不是笼统的和无限的，也应在最佳砂率范围内，可以通过理论计算和工程实践确定。⑤化学外加剂的选用。掺加减水剂、泵送剂，特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩，但是对于某些减水剂、泵送剂，尤其是具有引气作用时，有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时，必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。⑥正确选择养护时间和方法。混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温保湿养护，对减少干燥收缩有一定作用。

第三章

采用合理的施工方法

3.1、混凝土的拌制

3.1.1 在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。

立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。

3.2.5 养护

混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少外界高温倒罐，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12～18h内立即开始养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期。

3.2.6 通水冷却

若是在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差，还应在夏末秋初进行中期通水冷却，中期通水一般采用河水，通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。

参 考 文 献

1、沥青路面施工与维修技术(人民交通出版社 2001)(郝培文)

2、公路施工组织设计(人民交通出版社1999)(张起森)

3、公路施工技术(人民交通出版社 2003)(文德云)

4、公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006 人民交通出版社 2006)

关于大体积混凝土的施工裂缝控制 篇6

【关键词】大体积混凝土；温度应力；裂缝；施工方案

引言

最近几年内国民经济有了很大的进步，很好的带动了民用建筑项目施工工程。在现阶段化建筑工程中混凝土使用占有主要的位置。混凝土主要是由胶结材料所组成的，将骨料以及水更加一定的比率进行配置，这样的材料有着较为丰富的原料，同时价格也相对较低，生产工艺也是较为简单的。同时混凝土也有着较强的抗压性、较好的耐久性能、较宽的强度等级方位等优势。其次使用范围相对比较广泛。在现阶段内民用建筑工程施工过程中，混凝土施工使用范围逐渐的加大。

1、大体积混凝土施工产生裂缝原因分析

通常情况下来说，大面积混凝土出现裂缝情况主要有三种：根据裂缝不同的深度，有表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。这其中贯穿裂缝是因为混凝土表面裂缝逐渐发展才会演变成深层裂缝，最后形成了贯穿裂缝。一般情况西啊，结构表面因为出现贯穿裂缝而切断，这样对于基础结构的整体性以及稳定性有着一定的破坏性，这种危害相比比较严重。和深层裂缝对比所不难发现，这种知识对于结构断面进行毁坏，但是也是有着一定的危害性质。与另两种不同的是，表面裂缝所产生的危害性是比较小的，但是对于混凝土外观质量或者是耐久性都是有着一定影响的。

产生裂缝的原因有很多的。一点就是在施工过程中，温度或是湿度所出现的改变；还有一点就是因为施工基础不均匀的沉降，不合理的设计结构，或者是使用了不达标的材料；混凝土不具备均匀性、模版有所改变等等问题。通常情况下，混凝土在硬化过程中会产生大量的水化热，致使内部温度不断的提升，这样在混凝土表面就出现了一定的拉应力。混凝土后期在降温过程中，会厚道基础或者是老混凝土的制约，混凝土内部结构就会出现一定的拉应力。除此之外，要是气温出现一定的改变，混凝土表面会因为气温的降低在表面出现交大的拉应力。一般情况下结构设计过程中是不能出现拉应力的。但是在实际施工过程中混凝土会由高温冷却到运转时期温度改变，这样情况下混凝土内部就会出现很大的拉应力。甚至有些情况下温度所出现的拉应力要大于其他情况下所出现的外荷载出现的应力。为了避免裂缝出现，对于温度的控制以及温度应力改变需要进行较为合理性的研究设计。

2、防止施工裂缝相关对策

2.1合理性控制温度

建筑项目整体施工过程中，对于可能出现裂缝要做好提前预防，或者是降低裂缝产生机率。结合施工天气情况，气温大约为30度左右。施工单位可以通过下面几点进行研究分析：

①对于施工材料所进行的改善。选择使用干硬性混凝土，增加塑化剂，或者是通过添加混合料的方式改善骨料级，这样才能将混凝土中水泥使用量降低。

②将混凝土浇筑温度降低下来。对于这种方式主要在拌合水泥混凝土过程中需要增加水或者是通过浇水方式将碎石冷却下来。

③对于浇筑层面进行散热，通过这样的方式能够使得热度降低，浇筑厚度有所降低。

④温度降低。但是需要保证在一定的温度中，采取有效的方式进行。在混凝土中增设水管，这样能够通过冷水进行温度降低。

⑤合理性的控制拆模时间。对于拆模时间进行合理性的控制。对于混凝土表面温度进行合理性控制。这样在拆模过程就会避免因为混凝土瘦温度影响所出现的温度梯度。在初期进行混凝土浇筑过程中，通过水化热散发，饺子表面就会出现相对较大的拉应力。这种情况下表面温度还是相对较高的。要是在这个情况下进行拆模，温度就会出现很大的改变，肯定是会出现温度梯度。表面就会出现一定的拉应力，和水化热应力出现叠加，再加上凝土干缩，表面的拉应力就会达到最大的数值，这样就会导致裂缝出现。

2.2对于混凝土所进行的早期养护

防止裂缝出现不单单通过合理性控制温度。就温度应力点出发，可以早期的经养护。提前进行保温处理，这样降低裂缝出现的几率。防止因为混凝土内外温度所存在的温差引起的表面裂缝。在进行早期养护过程中，主要需要做的是控制温湿度，这样才能达到所设定的两种目标：一种为混凝土不会受到温度以及湿度的干扰；不会出现冷缩或者是干缩情况的出现；另一种就是保证水泥水化顺利完成，这样抗裂能力以及强度才能符合预定的目标。在对于混凝土施工过程中施工温度不能高于混凝土使用期温度温度，这样才能方式混凝土过热情况出现。

结语

对于大体积混凝土因为温度应力或者是其他原因出现裂缝相关问题，学术界学者已经有了很大的程度的研究分析，本文主要是对于民用建筑工程进行研究分析，对于所出现的裂缝问题找到最为合适的解决方式。通过对于资料的研究分析，在实际施工过程中结合资料进行研究。大部分混凝土施工还是需要不断的进行研究分析，在大量时间研究分析以及资料的支持下，通过实证研究分析，找到较为合理性的施工工序，这样能够将混凝土性能提升上去，所具备的抗裂性也会有所增加。在通过对于混凝土所进行的前期保养，对于混凝土施工温度会有着很好的控制能力，对于裂缝出现的几率会有着很大的程度的降低。对于所出现的裂缝情况结合实际情况找到最为合适的解决方式，这样情况下混凝土施工过程中所出现的裂缝情况就会降低。

参考文献

[1]孙世国，白会人，林国棋等.钢渣、粉煤灰混凝土强度特性的实验研究[J].北方工业大学学报，2009，（1）.

桥梁混凝土裂缝的控制措施 篇7

1.1 从受力的角度划分

可将裂缝分为结构型裂缝和非结构型裂缝。结构型裂缝主要是由受力引起的, 如各种结构在主要荷载作用下, 抗拉、抗震强度不足, 预应力结构在张拉, 温度收缩引起的次应力, 连续基础不均匀沉降以及温度应力等。这类裂缝基本上是不允许出现的。非结构型裂缝是非受力因素引起的, 如施工不当、气候影响等, 对这类裂缝.则视承载力的类型和结构的型式, 对结构的宽度有所限制, 裂缝超过0.15mm必须处理。

1.2 从裂缝的成因划分

可将裂缝分为温度引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、沉降引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝及施工裂缝等。

1.2.1 温度变化引起的裂缝

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

1.2.2 收缩引起的裂缝

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

1.2.3 沉降引起的裂缝

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

1.2.4 钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足, 混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面, 使钢筋周围混凝土碱度降低, 或由于氯化物介入, 钢筋中铁离子含量较高, 均可引起钢筋表面氧化膜破坏。钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应, 其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约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, 并将诱发其他形式的裂缝, 加剧钢筋锈蚀, 导致结构破坏。

1.2.5 冻胀引起的裂缝

混凝土构件是非匀质密实构件, 其内部存在各种空隙, 当处于吸水饱和状态的混凝土温度低于0℃时, 内部水分冻结, 体积膨胀9%, 使混凝土因膨胀而产生拉应力导致裂缝出现。冬季施工时, 对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施, 也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于0℃和混凝土吸水饱和, 是发生冻胀破坏的必要条件。另外, 当混凝土中骨料空隙多、吸水性强, 骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不足使混凝土早期受冻等, 均可能导致混凝土冻胀裂缝。

1.2.6 施工材料质量引起的裂缝

由于施工中配置混凝土所用材料不合格, 可能导致结构出现裂缝。因此, 在材料选择时应做到:优选材质, 提高混凝土的抗拉性能;应用微膨胀外加剂, 改善混凝土的收缩性能;选用有效的缓凝高效碱水剂和粉煤灰。提高大体积混凝土的和易性, 减少水化、配合比设计时最大限度地增加粗骨料用量, 减小水泥用量。

1.2.7 施工裂缝

施工裂缝比较普遍。上述几种裂缝中实际上都包含有施工因素, 除此之外。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装、吊装、预应力张拉、管道抽拔、现浇桥面及支座安装等过程中, 若施工工艺不合理, 都将导致混凝土构件开裂。

2 裂缝防治措施

混凝土裂缝一般是由于混凝土内部应力和外部荷载以及温差、干缩等多方面因素作用下形成的。对桥梁结构, 一般裂缝宽度超过0.1mm。就会影响结构构件的耐久性、安全性, 因而在设计和施工中宜采取可行、合理的措施对裂缝进行有效控制。这主要应把握好以下几方面内容:

2.1 设计上应尽量避免软土地基上采用超静定结构, 对大型桥梁应加强钻探。

防止出现软弱下卧层。在施工上要加强基础夯实, 做好模板、支架及各支撑处基础和地基处理, 防止产生沉降裂缝。

2.2 在桥梁结构中。

墩台、台基桩等水下结构, 反复冻融会导致结构疏松引起微裂缝, 是比较容易出现裂缝的部位之一。在施工时, 混凝土应尽可能一次浇筑, 不设施工缝, 同时应根据需要对构件进行冻融循环试验并做抗冻强度验算。

2.3 墩身部位容易出现不规则纵向裂缝, 且在阳光直射面较多的阳面。

墩身易出现网状裂纹。可采取减少水泥用量、降低混凝土的入模温度和降低水泥水化热的温度、加快浇筑混凝土的散热等方法来加以预防。

2.4 混凝土桥面、宽体桥台都容易出现温

度裂缝, 由于温度裂缝属于活裂缝, 其裂缝宽度随环境温度的变化而变化。这类裂缝不宜修补, 应以预防为主。在设计上应尽量限制连续浇筑长度, 增加防收缩钢筋;在施工中要分段浇筑, 并同时采取一些其他措施尽可能地减小混凝土的收缩量。

2.5 进行预应力施工时, 后张法采用抽拔

管道成孔时, 要严格控制抽拔时间, 不宜太早, 否则会使管壁拉裂, 导致灌浆时串孔。先张梁板施工时, 要防止成孔胶囊上浮, 削弱上部端面过多, 在反拱作用下引起板的表面裂缝。

2.6 加强混凝土的振捣和养护, 控制混凝土浇筑速度。

比如在混凝土初凝前进行二次浇捣, 可有效消除因塑性沉降引起的内分层, 改善骨料的界面结构, 提高混凝土的强度和抗裂能力。此外, 因混凝土是一种水硬性材料, 养护阶段又离不开水, 如采用"蓄水法"养护, 不仅能满足强度增长需要, 而且对温度控制也十分有利。

3 混凝土裂缝的处理措施

3.1 表面处理法

包括表面涂抹和表面贴补法, 表面涂抹法适用范围是浆材难以灌人的细而浅的裂缝、深度未达到钢筋表面的发丝裂缝、不漏水的裂缝、不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。表面贴补 (木工膜或其他防水片) 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。

3.2 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 (0.3mm) , 作业简单, 费用低。宽度小于0.3mm, 深度较浅的裂缝、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。

3.3 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。

3.4 结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致混凝土耐久性降低、火灾造成裂缝等影响结构强度时, 可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等处理措施。

4 结束语

谈如何控制混凝土的裂缝 篇8

混凝土裂缝一般有三种状态:静止裂缝, 活动裂缝, 正在发展的裂缝。混凝土裂缝处理方法的选择一般要考虑的因素:判断裂缝是活动的还是静止的;修补的主要目的是什么?是否是要减少过多的渗漏、使裂缝处不渗水;是否需要加固处理;裂缝产生的主要原因是什么;裂缝未来的变化如何。

在工业与民用建筑中, 混凝土裂缝是普遍存在的, 产生的原因很复杂, 形式多样, 不少混凝土结构的破坏是从裂缝开始的, 有的破坏结构的整体性, 降低结构的刚度, 影响结构的承载能力, 如悬挑结构固定端处的明显裂缝。有的虽对承载力无多大影响, 但会引起钢筋的锈蚀, 降低耐久性或发生渗漏, 影响使用功能, 如温度裂缝、收缩裂缝等。裂缝的产生, 必然会对工程造成或多或少的不良影响, 因此, 混凝土的二次抹压工艺是指在混凝土刚振捣完毕, 为控制其沉陷及收水作用产生的非结构性表面裂缝和面层平整, 保证表观质量。在混凝土初凝前及终凝前, 两个不同时期采取的对结构或构件面层混凝土进行压实抹平, 防止开裂的技术措施, 其主要作用是控制混凝土表面裂缝的开展, 在众多的工程实践中得到证明:混凝土结构或构件的耐久性, 很大程度上取决于对混凝土表面裂缝控制的好坏。在天面及地下防水工程中, 最有效的措施, 还是如何保证结构的整体性, 防水水泥砂浆和细石混凝土表面不开裂。如果混凝土表面已经开裂, 无论采取何种柔性防水材料补救, 效果均不理想, 因此, 所有的工程技术人员及一线技术工人都很有必要掌握混凝土的二次抹压工艺, 运用它来控制混凝土的表面裂缝。

1 施工原则

根据所浇筑混凝土结构或构件本身的具体特点, 混凝土的各项性能指标和外界环境因素, 在混凝土浇筑中, 安排适量人员, 掌握好较准确的时间, 针对不同的情况采取不同的二次抹压工艺, 以获得较理想的施工效果。

2 应用范围

需抹压平整的外露混凝土结构上面均要做二次抹压工作, 如各类预制板、屋面板、梁、屋面梁、大型桥梁等构件, 以及现浇结构的基础底板、楼板、设备基础、厂区及交通用的混凝土路面等。

3 人员安排

根据所浇筑混凝土平面面积的大小、浇筑速度、操作人员的熟练程度、天气、温度状况、混凝土初凝及终凝时间确定所需的具体人数。

4 施工机具

平板振捣器1~2台, 2m长木刮杆 (基本刨光) 或为铝合金方3~4根, 木抹子 (抹面基本刨光) 4~5个, 铁抹子 (抹面为光面) 4~5个。

5 抹压时间

对所浇筑的结构或构件, 在混凝土初凝前做完找平工作, 在混凝土终凝前做完压平或压光工作。在抹压时, 一定要根据天气温度状况掌握好混凝土结构或构件初凝或终凝的具体时间, 力求抹压后, 混凝土表面效果理想。

6 抹压工艺

根据《混凝土结构工程施工及验收规范》 (GB50Z04-92) 第4·4·10条对采用不同振捣器振捣混凝土时浇筑层厚度的规定。

6.1 厚度≤200mm的结构或构件。

此厚度范围内的结构或构件多为预制楼板、屋面板、屋面梁及现浇楼板, 厂区及一般的交通道路, 水池等构筑物的基础底板等, 其特点是结构或构件承受的荷载不是很大, 本身厚度较小, 配筋率不高, 且钢筋直径较小, 多为单层网片, 甚至为素混凝土结构, 浇筑时一般采用平板振捣器即可满足要求。

此种结构产生表面裂缝的主要原因是混凝土初凝和终凝过程中的收水作用。结合该类结构混凝土振捣的具体方法与特点, 其二次抹压工艺按下列要求进行3遍抹压。

6.2 厚度大于200mm的结构或构件。

此厚度范围内的结构或构件, 多数为较特殊的建筑物或构筑物用的结构或构件, 如重型现浇厂房和核电站用厂房的基础底板, 大型设备基础、大型预制桥梁、大型预应力构件等, 其特点为结构所承受的荷载较大, 其本身厚度较大, 属于典型的厚大结构类, 甚至为大体积混凝土结构, 配筋率较高且钢筋直径较粗、较密, 多数为双层钢筋网片, 甚至为多层钢筋网片, 且顶面与底面钢筋设有拉接进行连接。混凝土浇筑多数为泵送混凝土, 坍落度较大, 故此种厚度结构或构件混凝土浇筑时, 一般采用插入式振捣棒。

此种结构其表面裂缝产生的主要原因是混凝土在初凝和终凝过程中的沉陷及收水共同作用所致, 其中以沉陷作用为主, 其二次抹压工艺可按下列要求进行表面的二次振捣与三遍抹压。表面的二次振捣是指根据平板振捣器的有效作用深度 (一般为20cm) , 插入式振捣棒刚振捣完毕, 即用木刮杆将混凝土表面刮到基本平整, 再用平板振捣一遍, 以保证混凝土内部及表面均充分密实, 不致于混凝土内部出现蜂窝孔洞, 进行混凝土振捣时应保证振捣后的混凝土面标高应比实际标高稍高, 具体高出值应根据混凝土的水灰比、坍落度、总厚度等特征值确定, 一般可按经验取值。在用平板振捣器进行振捣时, 其移动间距应能保证振捣器的平板覆盖已振捣部分边缘, 前后位置搭接3~5cm, 在每一位置上连续振动的时间一般保持在25~40s, 以混凝土表面均匀出现泛浆为准。

7 注意事项

7.1 混凝土浇筑时的虚铺厚度须稍大于所浇筑混凝土的实际厚度, 尤其对水灰比高、坍落度大的混凝土, 更应注意。以保证混凝土收水作用后的实际厚度仍能满足设计及施工规范要求。

7.2 混凝土的强度、抗冻性、抗渗性以及耐久性等一系列性质都与混凝土的密实程度有关, 所以必须用适当的方法在混凝土初凝以前对混凝土进行捣实, 以保证混凝土的密实性。对于大于200mm厚度的混凝土, 必须先用插入式振动棒进行振捣后才能使用平板振捣器对其面层进行振捣, 在对面层进行振捣时, 应按有关规范、规定进行。

7.3 对厚度大于200mm的结构或构件, 应严格控制其上层钢筋保护层厚度, 否则会加大出现表面裂缝的可能性。

7.4 遇与梁、柱混凝土一起浇筑的结构或构件时, 须严格按有关规范间歇一定时间后再进行浇筑 (浇筑完毕后停歇1~1.5h) 。

7.5 对掺外加剂 (如缓凝剂、早强剂等) 的混凝土, 应掌握混凝土的初凝和终凝时间。

7.6 若所浇筑的结构或构件的表面为施工缝 (如厚度相当大的基础底板、设备基础等, 须分为几层浇筑) , 则混凝土表面只需一次振捣即可, 不必再进行三遍抹压工艺。

7.7 做完二次抹压工艺后, 应及时 (在混凝土浇筑完毕后12h内) 按有关规范、规定进行养护。

7.8 抹压时应注意各遍抹压用力的大小及力度均匀一致。

8 质量标准

通过二次抹压的混凝土面 (施工缝表面除外) , 应密实、平整、颜色均匀一致, 无裂纹、浮浆、起砂等质量缺陷。

参考文献

控制混凝土结构裂缝的方法 篇9

1 混凝土的裂缝分析

混凝土结构出现裂缝较普遍。混凝土结构的裂缝是水工建筑工程中的一个技术难题。在大体积混凝土工程施工中, 由于水泥水化热引起混凝土浇注内部温度和温度应力剧烈变化, 从而导致混凝土裂缝。天气方面的影响可使混凝土产生干缩裂缝, 如夏季高温、久不下雨, 空气相对温度较小时, 由于混凝土表面水分蒸发, 形成很大的混凝土内外湿度梯度, 混凝土表面在很大的拉应力作用下而被拉裂, 从而发生裂缝。

1.1 判明是结构性裂缝还是非结构性裂缝

钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多, 对结构的影响差异也很大, 只有弄清结构受力状态和裂缝对结构影响的基础上, 才能对结构构件进行定性。结构性裂缝多由于结构应力达到限值, 造成承载力不足引起的, 是结构破坏开始的特征, 或是结构强度不足征兆, 是比较危险的, 必须进一步对裂缝进行分析。非结构性裂缝往往是自身应力形成的, 如温度裂缝、收缩一张张, 对结构承载力的影响不大, 可根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用等方面要求采取修补措施。如判明为温度裂缝, 属非结构性裂缝。只要消除温差影响, 用压力灌浆修补裂缝即可。

1.2 判明结构性裂缝的受力性质

结构性裂缝, 根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种:一种是脆性破坏, 另一种是塑性破坏。脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生, 一旦出现裂缝, 对结构强度影响很大, 是结构破坏的征兆, 属于这类性质裂缝的有受压构件裂缝 (包括中心受压、小偏心受压和大偏心受压的压区) 、受弯构件的受压区裂缝、斜截面裂缝、冲切面裂缝, 以及后张预应力构件端部局压裂缝等。脆性破坏裂缝是危险的, 应予以足够重视, 必须采取加固措施和其它安全措施。塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆, 人们可以及时采取措施予以补救, 危险性相对稍小。属于这类破坏的受力构件的裂缝有:受拉构件正载面裂缝, 受弯构件和大偏心受压构件正截面受拉区裂缝等。此种裂缝是否影响结构的安全, 应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。如果裂缝已趋于稳定, 且最大裂缝未超过规定的容许值, 则属于允许出现的裂缝, 可不必加固。

1.3 钢筋混凝土结构构件变形的分析

结构在长期使用中, 由于荷载、温度、温度以及地基沉陷等影响, 将导致结构变形和变位, 变形不但对美观和作用方面有影响, 且对结构受力和稳定也有影响。较大变形往往改变了结构的受力条件, 增大受力的偏心距, 在构件断面、连接节点中产生新的附加应力, 从而降低的承载能力, 引起构件开裂, 甚至倒塌。结构变形的测定项目应针对可疑迹象, 根据测定的要求、目的加以选择, 但最大的挠度和位移必需检测。变形的量测应与裂缝量测结合起来, 结构过度的变形, 可产生对应的裂缝, 过大的裂缝又可扩大结构的变形。因此, 结构变形情况, 往往是反映出结构工作是否正常的重要标志, 是结构构件安全鉴定的重要内容。另一方面还需看变形是稳定的还是发展的, 变形发展很慢或:Á稳定是正常的, 若变形发展很快, 变形速度逐渐增大或突然增大, 即是异常的现象, 应引起注意, 通常意味着结构可能破坏, 应立即采取措施确保安全。结构过度变形是结构刚度不足或稳定性不足的标志, 它并不直接反映结构的强度。影响结构变形的主要因素, 如断尺寸、跨度、荷载、支座形式、材料和裂缝、结构构件稳定等结合考虑。

根据具体情况可采用下面几种方法控制。

2 设计质量控制

设计质量对工程质量具有决定性影响, 工程质量的安全可靠性在很大程度上取决于设计质量。在工程设计方面, 避免设计上“强度越高越好”的错误观点;避免结构突变产生应力集中, 在转角和孔洞处增设构造加强筋;大体积混凝土基础除应满足承载力和构造要求小, 还应增配承受因水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋, 以构造钢筋来控制裂缝;大体积混凝土工程施工前, 应对施工阶段浇筑块体的温度, 温度应力及收缩力进行验算, 制订温控施工的技术措施;政府主管部门对设计图纸严格审查备案, 加强对混凝土结构的审查, 对重点部分要再次计算验证其合理性;工程设计部门应加强内部管理, 建立健全技术管理体系、质量管理体系、加强内部审核审批制度;施工前, 认真做好设计技术交底、参建各方的图纸会审;对新材料、新技术、新工艺等的推广使用应进行论证、实验, 要组织培训、学习应用时要慎重, 必要时请有关专家论证其可行性、可操作性后再确定能否应用。

3 施工阶段控制裂缝

3.1 控制温度作用产生裂缝

混凝土具有热胀冷缩的特性, 其中的水泥在硬化过程中要放出大量的水化热, 明显地提高了混凝土的内部温度, 水泥水化热的聚积可引起混凝土的温度裂缝。混凝土越厚, 内部热量越不易散失而聚积, 温度增高, 使温度应力逐渐加大, 产生的温度裂缝也逐渐变大, 随着时间延长裂缝甚至变成裂通。为减少温差作用产生的裂缝, 大体积混凝土应选用中水化热普通水泥和低水化热矿渣硅酸盐水泥;在保证强度前提下, 尽量降低水泥用量;前3d的养护温度要低些, 控制好不同阶段的养护温度, 要保温养护。

3.2 控制干缩裂缝

混凝土浇注后及“早”养护, 减少混凝土内外湿度剃度。当混凝土初凝时, 在混凝土表面浇水养护, 水流随混凝土强度增长逐渐加大, 混凝土终凝时, 表面宜畜水养护, 蓄水养护时间约需要3d, 浇水养护仍需14d。另外, 要“适时”搓毛抹压。抹压应在混凝土初凝后、终凝前, 第一遍时普通抹压消除裂纹, 第二遍则应重点寻找裂纹, 用木抹子在裂纹外拍打, 使混凝土2次液化, 愈合裂纹, 从而不产生裂缝, 掌握抹压的“火候”是关键。

3.3 混凝土原材料质量控制

3.3.1 降低用水量

用水量大, 则水灰比大, 混凝土就稀, 易形成沉淀、分层, 不同层面的含水泥量、含水量就不同, 收缩状态也不同, 随之产生收缩裂缝。减少用水量, 水灰比降低;或加减水剂保持水灰比不变, 满足其流动性、保水性、便于操作, 从而避免分层收缩裂缝。

3.3.2 骨料的质量控制

骨料尽量用干净的中粗砂。干净中粗砂空隙率小, 总表面积小, 可减少混凝土的用量和用水泥量, 水化热低了, 从而温度裂缝减小。干净的中粗砂含泥量小, 收缩变形就小, 从而裂缝也小。粗骨料采用5-40mm颗粒级配的石子, 含泥量控制在1.5%以下, 可降低水化热, 收缩变形也小

3.3.3 掺合料及外加剂的使用

作为掺合料的粉煤灰可以提高混凝土的和易性, 大大改善混凝土工作性能和可靠性, 同时代替水泥, 降低水化热。外加剂主要有减水剂、缓凝剂和膨胀剂。加适量的木钙减水剂, 可减少拌和用水及节约水泥, 从而降低水化热;加膨胀剂可防止混凝土的初始裂缝。

4 裂缝的补救措施

混凝土出现裂缝应采取补救措施, 防止裂缝逐步形成裂通。对混凝土的自然断开面进行小心轻凿, 凿去松动的混凝土, 露出粗骨料的50%, 用气囊吹净表面, 然后用清水冲洗, 在上面重新浇筑混凝土。

摘要：分析混凝土裂缝产生的原因和控制的要求, 结构出现裂缝后可采取的补救措施。

关键词：混凝土,裂缝控制,补救措施

参考文献

[1]周氏, 彭天明等.水工混凝土结构学[M].北京:中国水利水电出版社.

[2]张德峰.现代预应力钢筋混凝土结构耐久性的研究现状及特点[J].工业建筑.

大体积混凝土裂缝的控制 篇10

大体积混凝土的定义各国规定不同,我国《普通混凝土配合比设计规程》定义为:凝土结构物实体最小尺寸大于或等于1m时或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。日本建筑学会标准JASSA规定:结构断面最小尺寸在80cm以上,水化热引起的混凝土内的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土。美国混凝土协会ACI定义为:任意体量混凝土,其尺寸大到足以必须采取措施减小由于体积变形引起的裂缝。从以上定义可得出,大体积混凝土会因水化热较高,施工中采取不当措施易产生温度裂缝和结构收缩裂缝。

2 大体积混凝土裂缝产生的机理分析

混凝土裂缝一种称为表面裂缝,有表面深裂缝和表面浅裂缝之分;表面深裂缝是混凝土内外温差大于标准控制值而导致,比较有规则,缝较长且深.表面浅裂缝是混凝土在硬化过程中因混凝土表面失水过快,混凝土内外收缩不一致产生,无规则、较短而浅。另一种因混凝土温度应力、约束条件、外界气温等综合因素产生的裂缝称之贯穿裂缝,有较大危害性,施工过程很难掌握和控制。下面就两种不同裂缝成因进行分析。

2.1 表面裂缝的产生

水泥水化过程中放出大量热,大体积混凝土比较厚且混凝土导热系数比较小,混凝土内部和表面的散热条件不同,中心温度很高,形成温差,使其内部温度分布不均匀,引起质点发生变形不一致,产生内约束。混凝土中心由于温度较高,产生的热膨胀也较表面大,因而在中心产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过混凝土抗拉强度时,就会在其外表面产生裂缝,比较分散、裂缝宽度小、深度很小,俗称“表面裂缝”。一般发生在浇筑后温度上升阶段,由于混凝土体积发生膨胀所形成。

2.2 贯穿裂缝的产生

大体积混凝土浇筑后数日,水泥水化热基本上释放完毕,由于环境温度较低就会逐渐降温,多余水分也随之蒸发,引起混凝土体积出现不同程度收缩。而地基、其他结构会对其进行约束,让其不能自由变形,在这种外部约束作用下,混凝土内外温差会产生温度应力,一般是拉应力,当该温度应力超过混凝土抗拉强度时,会从约束面开始向上出现开裂形成温度裂缝。

3 大体积混凝土裂缝的控制

3.1 设计措施

(1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土有良好工作性下降低混凝土单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂、高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热、高抗拉值”抗裂混凝土。(2)增配构造筋,提高抗裂性能。采用小直径、小间距配筋方式,全截面配筋率应在0.3%-0.5%之间。(3)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中薄弱环节采取加强措施。(4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位配筋率,提高混凝土极限抗拉强度。(5)在结构设计中应充分考虑施工时气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20-30米,保留时间一般不小于60天。

3.2 原材料控制措施

(1)选用水化热低、凝结时间长、后期强度高水泥,不选用水化热高硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,条件许可优先选用收缩性小或微膨胀性水泥。(2)掺入适当粉煤灰能显著降低水泥用量。虽然粉煤灰作为活性材料也会释放水化热,但放出水化热较低,能起到降低水化热和延长温升时间作用,还可减少砂子对砼泌水作用并改善细骨料级配。(3)选择级配良好骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积80%-83%,选线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好骨料。选用粒径4-40mm粗骨粒,尽量采用中砂,严格控制砂、石子含泥量。控制水灰比在0.6以下;可在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热;可考虑掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150-300mm的大块石,减少混凝土总用量,降低水化热。(4)适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土工作度,提高硬化混凝土力学、热学、变形等性能起着重要作用。

3.3 裂缝控制的施工措施

3.3.1 混凝土的浇筑

混凝土拌合物可采取的降温措施:一是预冷骨料,二是加冰拌合。浇筑时间最好安排在低温季节或夜间,若在高温季节施工,则采取减小混凝土温度回升措施。对于泵送混凝土输送管道,应全程覆盖并洒以冷水。

(1)为有效降低大体积混凝土内外温差,在其施工过程中采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间时间间隔应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝前将其次层浇筑完毕。在施工中,还遵循其施工中已形成“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序渐进,一次到顶”原则。(2)混凝土浇筑过程除进行正常振捣外,在混凝土初凝前宜进行二次振捣,排除大粒径骨料和钢筋下空气,增强混凝土密实性,进行二次抹压消除混凝土干缩裂缝。在振捣过程中,要注意全面振捣;在振捣时间上,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。

3.3.2 混凝土的养护

保温养护是大体积混凝土施工关键环节,不仅要满足强度增长需要且要降低其浇筑块体内外温差值,降低混凝土块体自约束应力,浇筑块体降温速度,充分利用混凝土抗拉强度,提高其块体承受外约束应力时抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝目的。一般在浇注完毕后12-18h内开始养护。

4 结语

综上,虽然大体积混凝土很容易产生裂缝,但大量科学研究及工程实例表明,只要在设计、施工工艺、材料选择及后期养护过程中充分考虑各种因素影响,完全可避免危害结构裂缝的产生。

摘要：本文介绍了大体积混凝土概念,并对其温度裂缝产生原因进行深入分析并针对其开裂原因,提出了防止的具体措施。

关键词：大体积混凝土,温度裂缝,裂缝控制

参考文献

[1]叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社,1987.4.

[2]王铁梦.工程结构的裂缝控制[M].北京:冶金建筑研究总院,2000.5.

[3]何晓桐.大体积混凝土裂缝防控综合措施[J].兰州工业高等专科学校学报,2008,15(2).

水利施工中的混凝土裂缝控制 篇11

摘要：混凝土裂缝对水利工程的安全性带来很严重的负面影响，所以，在水利工程施工中，一定要提高对混凝土的质量控制，避免混凝土裂縫的出现。本文针对混凝土的裂缝控制进行了原因分析，提出有效防范水利工程的混凝土裂缝发生，提高水利工程的质量水平。

关键词：水利施工；混凝土；裂缝控制

在水利工程中，常见的问题之一就是混凝土裂缝问题，在多种因素的影响下，混凝土裂缝会对水利工程造成很大的危害，所以，施工单位在进行水利工程施工时，要严格控制混凝土的质量，保证混凝土的质量，是提高水利工程建筑质量，消除安全隐患的重要保障。本人根据自已实施的工程项目和参加混凝土裂缝分析会，对混凝土裂缝的危害、原因以及采取的控制措施作以下分析。

1 水利施工中混凝土裂缝的危害

在水利工程中，混凝土裂缝的出现会造成水渗漏到混凝土内部，而且由于外力的存在，裂缝可能不断扩大，最终导致混凝土的水解变形。同时，大气中的二氧化碳也能够与水泥发生化学反应，生成碳酸钙，加剧混凝土的碳化收缩，降低混凝土的碱度，进而可能造成钢筋的锈蚀，影响钢筋性能。混凝土裂缝的存在影响了混凝土的结构，给水利工程的安全性带来了隐患，阻碍了水利工程项目的正常使用，甚至会带来严重的经济财产损失。

2 水利施工中混凝土裂缝出现的原因

2.1 温度影响

由于混凝土具有易受环境温度和湿度影响的特点，所以当在温度较低的环境中进行施工时，混凝土的表面会存在拉应力，从而出现收缩的问题，当收缩应力超出混凝土的自身约束力时，就会出现混凝土裂缝，而当温度发生变化时，混凝土的内部也会有拉应力，当这种力超出混凝土的抗压极限时同样会出现裂缝。所以在水利工程施工中，施工人员应当对温度的变化予以密切关注，尤其是在临近冬季时，如果不采取有效的混凝土保温措施，极易造成裂缝的出现。

2.2 材料影响

（1）水泥

混凝土的主要材料构成之一便是水泥，水泥对混凝土的性能有极大的影响。水泥具有抗裂性能差、强度高的特点，如果不掌握好水泥特性，容易在施工过程中造成裂缝的产生。在水利工程施工中，考虑到水化过程会产生相当的热量，这些热量在混凝土内部会进行聚集，进而由于内部温度高，外部温度低，温差导致的内部压应力超过混凝土的抗拉极限时，会产生混凝土裂缝。

（2）原材料的混合比例

影响混凝土性能的另一重要因素则是混凝土原材料的混合比例。在原材料混合时，水泥的用量决定了混凝土的收缩性能，水泥的用量越小，混凝土的收缩性就越小，也就越不容易导致坍塌。保证混凝土配比合适主要控制以下几个方面：现浇混凝土的粗骨料颗粒直径在20～35mm的范围内，含砂率控制在35%左右，而预搅拌混凝土则应控制在5～35mm的水平；控制水灰比、含砂率以确保混凝土的保水性，避免出现离析、沁水，以减少收缩问题的发生；会宁图的制作需要根据实际情况添加合适的外加剂。但是在实际的工程中，施工人员经常忽略外加剂的特性，遵循“多多益善”的原则，导致由于外加剂添加超量出现裂缝，或者在配比原材料时没有根据混凝土的制作标准进行，都会导致裂缝的产生。

2.3 忽略对混凝土养护的重视

混凝土的后期养护工作也是十分重要的，养护工作的忽视也是导致混凝土裂缝出现的重要原因。一般来说，后期养护工作的疏忽会导致混凝土表面失水速度加快，产生塑性形变，进而出现裂缝。而且混凝土的早期的抗拉能力不足，由于水分蒸发带来的体积收缩产生的应力超出混凝土自身的抗拉极限，容易引起裂缝。

2.4 监管不当

施工方应当高度重视水利工程混凝土裂缝的问题，设立监管部门进行监督，通过监督管理提高施工人员的责任感，及时处理施工过程中出现的问题，并采取合适的方法对其进行处理。然而就目前来说，我国的许多水利施工单位的监管部门设置空缺，或者监管体系不完善，难以对问题进行有效的防范处理。因此，相关部门应当加强水利工程混凝土施工的有效监督，避免避免出现混凝土裂缝。

3 混凝土温度裂缝的控制措施

3.1 原材料的选择优化

（1）水泥选择：水泥应当尽可能选用水化热低的水泥，且尽可能减少水泥的用量，防止水泥水化产生的大量热量造成混凝土内外温差的变化。同时也要兼顾其强度性能。

（2）外加剂的选择：外加剂包括减水剂、引气剂、膨胀剂等。外加剂的选择一定要根据实际的工程情况进行，如在常温下，可以选择减水型外加剂，而在冬季较为寒冷的情况下，则应采用抗冻的复合添加剂。

3.2 提高混凝土施工质量，改善混凝土性能

（1）对浇筑温度进行控制：为了保证混凝土在浇筑过程中温度的稳定，减少内部与外部的温差，在夏季多采用缩小混凝土暴露面积，缩减浇筑时间等方式降低冷量的散失，而在冬季则利用混凝土水化热所产生的热量进行保温养护。

（2）对搅拌工艺进行改良：可以对传统的搅拌工艺进行改良，如采取二次投料法，先对水、水泥、砂进行搅拌，再将石子投放进去搅拌，可以有效防止水分向石子集中，降低混凝土上下层的强度差。

（3）二次振捣：在混凝土浇筑之后，未达到振动界限时进行二次振捣，去除因为泌水产生的孔隙及水分，防止混凝土沉落所导致的裂缝出现。

4 结语

混凝土裂缝是水利施工中经常出现的一个问题，必须予以高度重视。混凝土裂缝主要是由于混凝土的配合比、温度等条件造成的，为了预防混凝土裂缝的产生，需要采取浇筑温度、选择低热水泥、控制水泥用量、避免环境气温影响等方法，不断加强混凝土的质量控制，提高水利工程建筑的质量水平。

参考文献：

[1] 时卫东，王运涛，巴开强.浅谈水利工程混凝土施工裂缝的危害与防治措施[J].科技风，2010，（21）.

[2] 蔡安顺.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施[J].中华民居（下旬），2013，（9）.

控制混凝土楼板裂缝的处理措施 篇12

混凝土楼板裂缝是混凝土结构和构件的一种常见病害, 也是近年来房屋消费者比较普遍投诉的质量热点问题。混凝土楼板一旦产生裂缝不仅威胁建筑物的结构安全, 也严重影响建筑物的正常使用, 尤其是住宅工程涉及千家万户的利益和生活安定。已引起设计、施工企业及有关部门的严重关注。因此混凝土楼板裂缝的防治是亟待解决的技术难题。

水泥混凝土是一种脆性非匀质工程材料, 其内部存在大量微细裂缝和不同大小的孔隙, 抗拉强度很低, 抗裂性也较差。所以混凝土结构物很容易产生裂缝, 也可以说混凝土结构的裂缝是一个带普遍性的技术难题。

2 混凝土楼板裂缝原因分析和防治措施

2.1 不均匀沉陷裂缝

2.1.1 原因分析

结构构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理, 再混凝土浇筑后, 由于地基浸水而引起不均匀沉降, 或模板刚度不足, 支撑体系间距过大, 支撑底部松动, 无设垫板, 拆摸过早也会导致不均匀沉陷裂缝的出现。

2.1.2 防治措施

对软弱土层应按设计要求进行处理。基土严禁用淤泥、腐朽土、冻土、耕植地、膨胀土和含有有机物质大于8%的土作为填土, 填土应分层夯 (压) 实, 填土质量符合现行国家标准《地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202有关规定, 填土密实度应符合设计要求, 对设计无要求时, 不应小于90%。加强模板施工方案编制计算, 正确验算模板支撑体系的强度、刚度和挠度, 强化现场模板安装与方案的统一, 严格实施同条件试块拆模规定, 禁止过早拆模。

2.2 混凝土收缩裂缝

2.2.1 原因分析

混凝土收缩分湿度收缩和自收缩。湿度收缩是混凝土成型后, 养护不当, 受到风吹日晒, 水分散失快, 体积收缩大。而内部湿度变化小, 收缩也小, 因而内外收缩受到互为约束, 出现拉应力导致收缩应变产生。当应变超过混凝土抗拉强度时, 就引起裂缝出现。自收缩是水泥水化作用放出大量水化热, 使混凝土内部温度升高, 引起混凝土自干燥, 造成混凝土宏观体积减小, 同时也受到外部条件约束, 引起混凝土自收缩, 导致裂缝产生。

2.2.2 防治措施

控制混凝土水泥用量、水灰比和砂率, 选用良好级配的砂石骨料和低热或中热水泥, 严格把关砂石含泥量和外加剂的掺用量, 避免使用过量粉砂, 强化混凝土振捣密实的管理, 掌握混凝土初凝后.终凝前的二次抹压时间, 以提高混凝土的抗拉强度, 加强混凝土早期养护, 适当延长养护时间, 保持混凝土表面的湿润, 减小混凝土收缩量。

2.3 设计构造缺陷裂缝

一些住宅工程现浇混凝土楼板多在板角出现450斜缝及预埋线管处出现裂缝, 且裂缝多为穿透性, 宽度在0.3mm以内, 其原因大致如下:

混凝土楼板厚度小于100mm, 板中预埋水电管道交叉重叠大于两根, 或距板角点1.2m半径内埋设管线斜贯两直角边, 以及预留管孔削弱混凝土构件1/4截面以上未采取加固措施。

建筑平面板角处及板跨度大于3.0m者四角未设放射筋和相邻跨度相差2.5倍以上, 且小跨板面筋未拉通, 混凝土构件配筋率小于《混凝土结构设计规范》最小配筋率要求。

预防措施如下:

现浇楼板厚度应符合《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2002) 表10.1.1现浇钢筋混凝土板的最小厚度要求, 跨度较大现浇楼板厚度的确定应考虑板在正常使用极限状态下挠度的计算值应符合规范要求, 住宅现浇楼板应按不出现裂缝计算。

现浇楼板配筋计算应严格执行《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2002) 第10.12条的规定。单向板应沿长边方向布置足够数量的构造筋。板的最小配筋率应符合规范要求并可适当提高。现浇板配筋宜采用“细筋密筋”的配筋方法。在最大裂缝宽度验算时, 其值主要取决于钢筋直径和受拉钢筋表面特征系数。所以宜选择细直径的变形钢筋, 以增大钢筋和混凝土接触表面, 提高钢筋和混凝土的粘结强度。

有针对性的布置构造钢筋。建筑物两端开间受温度应力和收缩应力以及外端约束影响极易出现楼板开裂现象, 宜设置双向双层钢筋或在现浇楼板板角处增设以角点为中心, 长度为长边1/3跨长的负弯矩辐射钢筋, 且连续板的中跨支座处负弯矩钢筋不应断开, 尤其平面形状不规则的楼板应合理布置构造钢筋, 除受力满足要求外, 分布筋间距均加密, 且≤200mm, 增强混凝土板抗温度、干缩变形能力。

隐蔽管道:现浇楼板内敷设电线管时, 应避免交叉敷设, 若必须交叉敷设应采用接线盒的形式, 电线管管道直径大于板厚1/3或多根管道集中布置时, 应在管道上下部加设宽度不小于400mm的φ4@100mm的钢丝电焊网片作为加强措施, 电线管应尽量平行楼板受力方向 (或双向板的短边方向) 布设。

2.4 不当施工引起裂缝

从现浇混凝土楼板裂缝的情况分析, 裂缝大多数均发生在板角呈450斜裂缝和预埋线管处裂缝。多数裂缝的宽度均在0.3mm以内, 非危及结构的穿透性裂缝, 其发生的主要施工原因有如下:

梁板模板安装没有编制作业方案, 支撑体系没按规定进行模板设计, 其强度、刚度和稳定性不能满足规范要求。过早拆模, 盲目赶工。特别在早拆体系或后浇带位置出现二次支撑。

钢筋绑扎间距不均, 扎丝不牢, 特别踩筋造成负弯矩钢筋位移变形, 使钢筋位置超过规定要求而又没及时整改, 导致现浇混凝土楼板有效厚度减小, 降低楼板刚度引发局部开裂。

预拌混凝土泵送施工:泵送混凝土要求骨料粒径较小, 坍落度大, 一般为120～160mm..通常又掺有缓凝剂。为满足混凝土强度要求又必须增大水泥用量和水灰比。因此在施工后极易形成较厚的浮浆和加速水泥水化过程的热量大量放出, 也使混凝土初凝和初凝到终凝时间相对比现场拌制混凝土时间推迟和延长, 导致混凝土施工难以把握初凝前二次振捣和终凝前二次抹压施工工艺的最佳时间, 引其混凝土离析和水泥水化热作用诱发混凝土表面塑性裂缝和收缩裂缝产生。

盲目追求施工进度:主要表现在模板配备不足, 模板周转时间不能满足每一结构层施工时间, 而出现不按规定只考虑工期提前拆模, 或过早安排上层结构施工放样、堆载钢筋、模板导致养护时间不足, 影响早期混凝土养护效果, 诱发早龄低强度混凝土断裂内伤。

预防措施如下:

强化模板工程作业方案编制和审批制度, 认真计算模板支撑体系, 确保模板强度、刚度和稳定性。严格按规范要求安装模板, 做到方案与现场一致。加强拆模同条件混凝土试块留置, 严格控制拆模时间, 认真执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》第4.3.1条规定, 杜绝以往经验拆模做法。

对双层板筋间及板面负筋增设有效支承马登, 支承马登筋直径不小10mm, 间距不大于600×600mm, 同一方向上的支承筋不少于一道。有效设置足量的混凝土垫块, 保证钢筋保护层厚度。加强现场混凝土浇捣施工管理, 强化操作平台铺设, 防止施工操作人员直接踩踏负弯矩钢筋, 落实浇捣过程的钢筋看护, 随时将位移、变形的钢筋复位, 确保其位置准确。并结合马登筋设置一定数量的标高控制点, 同时在浇捣过程用探针等专用工具随时检查混凝土厚度和保护层厚度, 确保现浇楼板厚度达到设计要求。

在配制混凝土时合理选择水化热低、高标号水泥品种, 有效地减少单位混凝土水泥用量和水的用量来降低混凝土收缩量。在预拌混凝土施工中严格按施工规范和操作规程要求组织实施, 适当延缓混凝土振捣时间, 或在初凝前用二次振捣以及终凝前用二次抹压来减轻因离析引其混凝土表面的裂缝。按不少于14天要求养护保证混凝土表面湿润, 以提高混凝土的抗拉强度减少塑性、干缩产生的不规则裂缝。

编制切合实际的施工组织设计, 增加模板资源投入, 加强同条件试块强度决定拆模时间管理, 杜绝经验盲目拆模行为, 落实混凝土浇筑完毕12小时后开始浇水养护, 克服因施工放样停止养护的不规范做法, 禁止在浇筑混凝土强度未达到1.2MPa/mm2之前上人施工或堆载钢筋、模板等物料, 消除混凝土早龄低强度的断裂内伤。

参考文献

[1]工程结构裂缝控制.王铁梦编著;北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[2]混凝土工程现场施工处理方法与技巧.北京土木建筑学主编;北京:机械工业出版社, 2009.