混凝土产生裂缝论文

2024-08-06

混凝土产生裂缝论文(精选12篇)

混凝土产生裂缝论文 第1篇

1 裂缝的分类和成因

1.1 干缩裂缝

混凝土在硬化过程中, 仅有25%左右的参加水化作用, 而其余水分渐渐蒸发, 或随孔隙泌出, 使混凝土产生干缩变形。如果干缩产生的拉应力超过混凝土硬化初期的抗拉强度时, 就会出现裂缝。水分蒸发受环境、季节、气温、空气湿度及风速度等因素的影响。

1.2 温差裂缝

温差变形主要发生在升温与降温阶段。水泥水化过程将释放水化热使混凝土内部温度升高, 而表面温度因受环境影响偏低, 造成混凝土内外温差增大, 混凝土内部膨胀造成开裂。因为混凝土的膨胀和收缩都会受到骨料的约束, 产生内应力, 当内应力超过混凝土骨料与胶凝材料之间的界面结合力时, 便产生裂缝。

1.3 冻融裂缝

冻融裂缝主要发生在冬季混凝土, 由于混凝土的前期养护工作不到位, 混凝土中的自由水结冰, 体积膨胀约9%后产生冰胀应力而致使混凝土开裂。

1.4 沉陷裂缝

由于地基松软、模板支撑不牢、混凝土泌水不均匀而造成混凝土不均匀沉降, 致使混凝土产生裂缝, 并随着沉降的进一步发展, 裂缝会继续扩大。

1.5 化学反应裂缝

主要由于水泥安定性不良而产生不均匀的体积膨胀, 产生裂缝;由于骨料中所含的碱如Na2O、K2O与胶凝材料中的活性物质如Si O2发生碱骨料反应, 从而引起混凝土体积膨胀而产生裂缝;某些水工混凝土由于长期受到氯离子的浸蚀引起钢筋锈蚀, 也会造成混凝土开裂。

1.6 其它裂缝

由于施工的不规范也容易引起混凝土开裂, 如施工时因拆模过早, 混凝土强度未达到设计强度而提前承载, 使得构件过载而出现裂缝;施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝, 混凝土浇筑时振捣不均匀、混凝土结构设计不当等均会造成混凝土开裂。

2 裂缝的预防措施

2.1 混凝土材料

混凝土的质量在很大程度上决定于所选材料的质量, 控制混凝土的质量要从源头把关, 就胶凝材料而言, 如大体积混凝土应选用铝酸三钙含量低的水泥, 并适当的增加矿物外掺料的掺量, 推迟水化热峰值的出现;选用泥含量较低, 细度合适的砂, 因为选用泥含量高或细度太低的砂会增加混凝土的用水量, 混凝土中未水化的自由水也相应的增加, 从而增加了水泥石的薄弱结构, 容易造成混凝土的开裂;合理选择粗骨料的粒径, 混凝土结构是胶凝材料水化物与骨料的粘结组成的, 混凝土强度是由界面凹凸造成的机械啮合、摩擦力和化学结合力等共同作用体现的。混凝土强度也取决于骨料的粒径、矿物成分以及力学性能等。如石子粒径增大, 可减少混凝土的收缩, 但是随着粒径的增加, 混凝土中过渡界面也相对增加, 大大降低了混凝土抗拉强度, 容易产生裂缝, 因此应采用粒径适宜的, 级配良好的石子。

选择合适的砂率、适当的矿物外掺料, 提高混凝土的和易性, 避免造成混凝土离析泌水而使混凝土的干缩加大。

2.2 混凝土的浇筑

浇筑混凝土之前要检查浇筑部位的地基是否平实, 模板支撑是否牢固;清理模板, 防止有害物质进入混凝土中;保证钢筋保护层的厚度、在钢筋表层应使用阻锈剂避免钢筋锈蚀而产生裂缝。

浇筑混凝土时, 振捣要规范, 采用快插慢拔的方法, 因为在振捣过程中, 很大一部分泥质及其有害杂质也随水带出, 减小了混凝土内部的薄弱环节, 有效的提高了混凝土的抗裂性能, 但是如振捣或插入不当, 漏振、过振或振捣棒抽撤过快, 都会影响混凝土的密实性和均匀性, 导致裂缝的产生。在混凝土浇筑时落差超过2米必须使用串筒, 防止因落差过大使混凝土严重离析, 造成混凝土表面浮浆过多, 产生表面龟裂现象。在混凝土浇筑完毕以后, 立即进行抹面, 并在混凝土初凝之前进行二次抹面压实, 使混凝土进一步密实, 并使混凝土表面产生的裂缝愈合, 二次抹面是消除早期裂缝有效的措施。

浇筑应避开高温和低温, 干燥的天气, 尤其对于大体积混凝土, 由于混凝土水化热大, 导致混凝土内外温差较大, 表面失水严重, 造成混凝土开裂。

2.3 混凝土养护

混凝土的养护好坏直接影响混凝土的质量, 要保证混凝土表面要保持湿润状态, 不断补充蒸发的水分, 就是在混凝土的表面没有失水前就进行养护, 如果在混凝土失水后才开始养护, 混凝土表面因失水会产生一些早期缺陷, 如果表面继续失水, 早期缺陷将进一步扩大, 发展成为裂缝, 因此要保证混凝土在整个规定的养护期间都不失水, 保证混凝土养护充分, 养护越充分混凝土表面的裂缝就越少, 但是在冬季混凝土浇筑后不能在表面浇水养护, 采用覆盖保温或其他加热措施, 保证混凝土龄期不受冻, 并延长养护和拆模时间。

3 结语

选择好材料对控制混凝土的开裂至关重要, 合理的施工方法、规范的养护措施是预防混凝土裂缝的重要措施。

摘要:混凝土裂缝是施工中的一个通病, 裂缝将不同程度地降低混凝土工程整体性和耐久性, 严重者可能引发质量事故的发生。本文浅析混凝土早期裂缝的成因, 提出了一些预防裂缝的措施。

混凝土楼板面产生裂缝处理施工方案 第2篇

一、工程概况 工程名称:***工程 建设单位:*** 设计单位:*** 监理单位:*** 施工单位:*** 本工程***。

二、商品混凝土现浇结构产生裂缝的原因

经检查,本工程在二层梁板8~9轴、5~6轴出现局部渗水,经现场勘察检查,裂缝较小,约0.2~0.5mm左右,长度约0.3~0.8m。因混凝土产生裂缝的原因是多方面因素影响造成的,如荷载、温度、收缩、腐蚀、结构变形等,且大多不是单方面作用的结果,而是多种因素相互交织影响、共同作用的结果。裂缝产生的原因。针对本工程具体情况,经分析,其裂缝产生的原因主要影响因素为环境温度、材料和施工方面。

(一)材料方面的原因

混凝土收缩是其自身的特性。有关资料表明,混凝土的拌和水中只有约20%的水,是水泥水化所必须的,其余80%的水分都要被蒸发。而这多余水分的蒸发就是引起混凝土收缩的主要原因。当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会出现裂缝,这类裂缝通常显示规律性。而商品混凝土由于需要泵送,收缩性更大,且越是高标号的混凝土,其收缩性就越大。

1、水泥浆的含量高

为减少泵送对机械设备的磨损,商品混凝土供应单位所用的水泥,比一般混凝土用的水泥多,相应的砂率也大,这必然导致商品混凝土比普通混凝土的收缩性大,出现裂缝的几率也比普通混凝土要大得多。

2、坍落度大

一般商品混凝土的坍落度在100mm~180mm之间,有的甚至达到250mm,而普通混凝土的坍落度多在70mm~90mm之间。商品混凝土搅拌站为保证泵送的顺利,施工单位为提高施工效率,加上施工人员为便于施工,都希望混凝土的坍落度保持在150mm~180 mm之间。为达到大坍落度要求,必然要求增加较多的水泥用量、拌和水用量和外力a剂用量。由于这三种因素的共同影响,造成商品混凝土的收缩值比普通混凝土要大得多,极易导致商品混凝土裂缝的产生。

3、水化热的影响

为了提高施工效率,商品混凝土中的水泥用量往往比普通混凝土要大,而且又因加了外加剂,造成初期的水化速度快,产生的水化热也较多,从而降温时因自身约束引起的温度应力也比普通混凝土要大得多。当混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生裂缝。这在大体积混凝土中尤为显著,极易造成积聚于内部的水化热不易散发的情况,形成与表面温差较大的梯度而产生结构的浅表裂缝。

4、骨料粒径的影响

为满足泵送的要求,商品混凝土都采用粒径较小的骨料,减少粗骨料的用量。粗骨料的粒径往往受本地的骨料种类、泵送管道的直径、钢筋的最小间距、板厚及设计所需的流动度这五种条件的约束,而普通混凝土粗骨料的粒径仅受到钢筋最小间距和板厚这两种条件的约束。因此,商品混凝土粗骨料的粒径相对较小,直接导致单位水泥用量和拌和水用量比普通混凝土多。另外,因受大用水量和富浆量的影响,也会导致混凝土单位粗骨料用量的减少。在混凝土的组成材料中,由于粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分,因此粒径较小的粗骨料和较少的粗骨料用量对制约混凝土收缩是不利的,使得混凝土的抗拉强度降低,易出现裂缝。

5、、外加剂的影响

为保持良好的工作性能和可泵性,在商品混凝土生产过程中都会使用外加剂,其中大多是兼有减水、泵送、缓凝等综合作用的高效复合外加剂。由于国内缺乏外加剂对混凝土影响的系统理论研究,所以外加剂加入如不能科学控制,就会在一些部位形成薄弱区域,并在外力的作用下产生裂缝。

(二)施工方面的原因

1、混凝土终凝前未仔细收光

商品混凝土由于坍落度大,水泥浆含量高,在终凝前因表面收缩极易出现收缩裂缝,对于掺加了活性掺和料的混凝土就尤为显著。在混凝土表面终凝前的收水时,未进行二次压实收光,如果在终凝前未仔细收光,则收缩裂缝不会自行闭和,导致混凝土非结构性浅表裂缝的产生。

2、、结构构件养护不到位

主要有:①过早养护会影响混凝土的胶结能力。②过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季,因昼夜温差大,养护不当最易产生温差裂缝。③后期养护不够,使混凝土碳化加剧,造成碳化收缩。

3、施工缝的留设位置以及处理办法等,可能造成局部的冷缝和因新、旧混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面,从而造成局部的裂缝而产生局部渗水。

(三)环境温度方面的原因。

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。

空气的相对湿度和温度也会对混凝土收缩产生影响。长期风吹日晒会使混凝土收缩增大。混凝土内外温差也会引起温度裂缝。例如寒潮侵袭、阳光暴晒后突然下雨、气温昼夜温差大等,都会使混凝土内部与表层产生很大温差,内部温度对表层起约束作用,就会导致裂缝。

三、混凝土裂缝的处理方法

针对本工程裂缝,采取如下措施进行处理: 1.聚合物水泥防水处理: 一)、产品简介

HB聚合物水泥防水涂料(JS-II型)是以特定的高性能聚合物乳液为主体,配合一定比例的水泥而制成。本产品经固化后形成的橡胶状防水膜,具有优良的粘结性、抗渗性、抗裂性、耐久性等功效。施工方便,产品符合国家环境保护行业标准HJ457-2009的要求。二)、用途

1.广泛用于外墙、厕浴厨间、水池、地下室、屋面及其它建筑物的防水、防渗漏、防潮等工程。2.用于加气混凝土、空心砖等多孔材料砌体的防渗漏、防潮。三)、使用方法

1.基层处理:基体表面应结实,无蜂窝、麻面,无尘土和油污。2.涂料施工:(1)配料,按HB乳液胶:水泥=1:(0.9~1.0)的重量比搅拌均匀。(2)根据工程设计要求的厚度,可涂刷2~3遍。

(3)施工时可用刷涂、滚涂或刮涂。每涂一遍,要待涂层表干后(约1~2h),再涂下一遍。3.增强处理:防水层如需增强,可采用无纺布或无碱玻纤布作胎体进行增强。

论混凝土裂缝的产生和预防 第3篇

在大体积混凝土中,温度应力及温度控制更为重要。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,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探讨。

【关键词】混凝土;裂缝;温度应力;控制

1、裂缝产生的原因

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,模板变形,基础不均匀沉降等。

(1)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,又会在混凝土内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,就会出现裂缝。

(2)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。如果养生不周,时干时湿,表面干缩变形受到内部混凝土的约束,也会出现裂缝。

(3)混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10~1/20,且混凝土等级越高,该比值越小,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×10-4,长期加荷时的极限拉伸变形也只有(1.2~2.0)×10-4。

(4)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,抗拉能力很低,容易出现裂缝的薄弱部位。

(5)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,如果结构内出现拉应力,则须依靠混凝土自身承担。在施工中混凝土的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合理的施工极为重要。

2、温度应力的分析

(一)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。(2)中期:自水泥放热作用基本结束至混凝土冷却稳定温度时止,在这个时期,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化引起,这些应力与中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)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引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。

(二)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,由于结构本身相互约束而出现的温度应力。

(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。

这两种温度应力往往和混凝土的干缩引起的应力共同作用,要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弛,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

(一)为了防止裂缝,减轻温度应力从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

①控制温度的措施:

(1)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;

(2)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;

(3)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;

(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

(5)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑面散热;

(6)在寒冷季节施工,对长期暴露的混凝土表面或薄壁结构,采取保温措施。

②改善约束条件的措施是:

(1)避免基础过大起伏;

(2)合理分缝分块;

(3)合理安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。

(二)改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干裂,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要的,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现裂缝后要恢复其结构的整体性是十分困难的。

(三)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。当混凝土温度高于外界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,新浇筑的混凝土早期拆模表面温度高,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,此时表面温度比外界气温高,此时拆模表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面产生拉应力,与水化热叠加,再加上混凝土干裂,表面的拉应力达到很大的数值,此时了导致裂缝的危险,如果在拆模后及时覆盖保温材料,对于预防混凝土表面产生的拉应力具有显著的效果。

(四)為了保证混凝土施工质量,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。许多外加剂都有缓凝、增加和易姓、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,比单纯的依靠改善外部条件,可能会更加简接、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,主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降而形成裂缝。因此混凝土的保温对防止表面裂缝尤其重要。

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,主要是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。

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需求。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或妨碍水泥的水化,表面混凝土最容易受到这种不利影响。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

混凝土桥梁裂缝产生原因浅析 第4篇

1 荷载引起的裂缝

1) 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:a.设计计算阶段, 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;钢筋设置偏少或布置错误等。b.施工阶段, 不加限制地堆放施工机具、材料;随意起吊、运输、安装;不按设计图纸施工, 擅自更改结构的施工顺序等。c.使用阶段, 超出设计荷载的重型车辆过桥, 受车辆撞击等。2) 次应力裂缝指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。产生的原因有:实际工程中, 次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出, 如果受压区出现起皮或有沿受压力方向的短裂缝, 往往是结构达到承载力极限的标志, 是结构破坏的前兆。根据结构不同的受力方式, 产生的裂缝特征如下:a.中心受拉。裂缝贯穿构件横截面, 间距大体相等, 且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时, 裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。b.中心受压。沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。c.受弯。弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝, 并逐渐向中和轴方向发展。采用螺纹钢筋时, 裂缝间可见较短的次裂缝。当结构配筋较少时, 裂缝少而宽, 结构可能发生脆性破坏。d.受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏, 沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝;当箍筋适当时发生剪压破坏, 沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。e.局部受压。在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。

2 温度变化引起的裂缝

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) 日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后, 温度明显高于其他部位, 温度梯度呈非线性分布。由于受到自身约束作用, 导致局部应力较大, 出现裂缝。日照和骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。3) 骤然降温。突然大雨、冷空气侵袭、日照等可导致结构外表面温度下降, 但因为内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。4) 水化热。出现在施工过程中, 大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热, 致使内部温度很高, 内力温差太大, 从而使表面出现裂缝。5) 蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当, 混凝土骤冷骤热, 内外温度不均, 易出现裂缝。

3 收缩引起的裂缝

1) 塑性收缩。发生在施工过程中, 混凝土浇筑后4 h~5 h, 此时水泥水化反应激烈, 分子链逐渐形成, 出现泌水和水分急剧蒸发, 混凝土失水收缩, 同时骨料因自重下沉, 此时混凝土尚未硬化, 称为塑性收缩。2) 缩水收缩 (干缩) 。混凝土结硬以后, 随着表面水分逐步蒸发, 湿度逐步降低, 混凝土体积减小, 称为缩水收缩 (干缩) 。3) 自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中, 水泥与水发生水化反应, 这种收缩与外界湿度无关, 且可以是正的 (即收缩, 如普通硅酸盐水泥混凝土) , 也可以是负的 (即膨胀, 如矿渣水泥混凝土与粉煤灰混凝土) 。

混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝, 裂缝宽度较细, 且纵横交错, 呈龟裂状, 形状没有任何规律。影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:1) 水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥混凝土收缩性较高, 普通水泥、火山灰水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低, 单位体积用量越大, 混凝土收缩愈大, 且发生收缩时间越长。2) 骨料品种。骨料中的石灰岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低;而砂岩吸水率较大、收缩性较高。3) 水灰比。用水量越大水灰比越高, 混凝土收缩越大。4) 外掺剂。外掺剂保水性越好, 则混凝土的收缩越小。5) 养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应, 获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长, 则混凝土的收缩越小。6) 外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大, 则混凝土水分蒸发快, 混凝土收缩越快。

4 地基基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移, 使结构中产生附加应力, 超出混凝土结构的抗拉能力, 导致结构开裂。基础不均匀沉降的原因有:1) 地质勘察精度不够、试验资料不准。没有充分掌握地质情况就设计、施工, 这是造成地基不均匀沉降的主要原因。2) 地基地质差异太大。建造在山区谷底的桥梁, 河沟处与山坡处变化较大, 河沟中甚至存在软弱地基, 地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。3) 结构荷载差异太大。在地质情况比较一致的条件下, 各部分基础荷载差异太大时, 有可能引起不均匀沉降。4) 桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时, 可能造成不均匀沉降。

5 施工材料质量引起的裂缝

1) 水泥。a.水泥安定性不合格, 水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢, 在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用, 可破坏已经硬化的水泥石, 使混凝土抗拉强度下降。b.水泥出厂时强度不足, 水泥受潮或过期, 可能使混凝土强度不足, 从而导致混凝土开裂。c.当水泥含碱量较高 (例如超过0.6%) , 同时又使用含有碱活性的骨料, 可能导致碱骨料反应。2) 砂、石骨料。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大, 导致水泥和拌合水用量加大, 影响混凝土的强度, 使混凝土收缩加大, 如果使用超出规定的特细砂, 后果更严重。3) 拌合水及外加剂。拌合水或外加剂中的氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。

6 施工工艺引起的裂缝

裂缝宽度因产生的原因而异, 比较常见的有: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。2) 混凝土振捣不密实、不均匀, 出现蜂窝、麻面、空洞。3) 混凝土浇筑过快, 混凝土流动性较低, 在硬化前因混凝土沉实不足, 硬化后沉实过大, 容易在浇筑数小时后发生裂缝, 即塑性收缩裂缝。4) 混凝土搅拌、运输时间过长, 使水分蒸发过快, 引起混凝土坍落度过低, 使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。5) 混凝土初期养护时急剧干燥, 使得混凝土与大气接触的表面出现不规则的收缩裂缝。6) 混凝土分层或分段浇筑时, 接头部位处理不好, 易在新老混凝土和施工缝之间出现裂缝。7) 施工时拆模过早, 混凝土强度不足, 使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。8) 施工时模板刚度不足, 在浇筑混凝土时, 由于侧向压力的作用使得模板变形, 产生与模板变形一致的裂缝。

7 结语

一座桥梁从建成到使用, 牵涉到设计、施工、监理等各个方面, 由上述可知, 设计疏漏、施工低劣、监理不力, 均可能使混凝土桥梁出现裂缝。因此, 严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理, 是保证结构安全耐用的前提和基础。

参考文献

混凝土产生裂缝论文 第5篇

致:定西陇中监理公司华城国际项目部

我项目部在10月24日地下车库T~X/8轴构造底板混凝土施工完毕后,发现在板面出现不规则细小裂缝,项目部组织现场施工人员进行现场分析,对裂缝的产生及以后的预防制定以下措施。

一、车库T~X/8轴构造底板裂缝产生原因:

1、混凝土入模时水灰比过大,混凝土浇筑后产生泌水现象。

2、沙石的含泥量不稳定,有时大有时小。

3、施工过程中有过振和漏振现象。

4、施工过程中抹面次数太少,抹面时间掌握不当。

5、在施工过程中局部钢筋被踩踏,导致钢筋保护层过大或过小而出现裂纹。

二.构造底板裂缝预防措施:

1、严格控制混凝土的水灰比;对进场的砂石料严格把关。

2、浇筑后若发现混凝土面有积水,及时清理出混凝土表面,以防发生泌水而产生裂缝。

3、在混凝土浇筑4~6小时内采用二次振捣,让塑性沉降裂缝和干缩裂缝及时得到愈合。二次振捣可以消除因塑性沉降而引起的内分层,阻断因泌水而留下的连贯通道,改善骨料界面结构,提高混凝土强度和抗渗透能力。

4、进行二次以上抹面,采用手扶抹压机,可以有效提高因泌水而消弱的混凝土表面强度,消除“被子”现象,使混凝土因水分蒸发而引起的塑性裂缝及时得到愈合

5、浇筑后对混凝土加强养护,出现负温时要采取保温措施。

6、混凝土板面成型后,用塑料薄膜覆盖,防止水分蒸发产生裂缝。

三、关于甲方及监理提出在混凝土中加抗裂外加剂问题解答:

现车库构造底板混凝土等级为C30S6,属于自防水混凝土,加入的外加剂有高效缓凝减水剂、防腐阻锈剂、膨胀剂。我项目部在实验室提出重新委托加抗裂外加剂配合比时,实验室专业人员讲,膨胀剂就具有抗裂作用,他们目前为止没有以上四种外加剂同时使用的先例,做不出以上四种外加剂同时使用时的化学变化分析结果,所以我项目部不敢私自加入抗裂剂,请甲方及监理研究决定。

针对这次构造底板混凝土裂缝的质量缺陷,项目部组织各施工人员及全体混凝土工在现场开会,再次给混凝土进行技术交底,要求今后浇注混凝土时,严格按照规范施工,混凝土塌落度不符合要求时,立即报值班施工员停止混凝土浇筑,等塌落度调整合适后再浇筑。振捣人员要认真操作,防止漏振和过振。严格掌握二次振捣和多次抹面的时间,浇筑混凝土时项目部派专人值班。要求混凝土班组向项目部书面保证,保证类似的质量问题不再出现。

甘肃中瀚建筑工程有限公司

华城国际住宅小区工程项目部

2011年10月30日

冬季施工方案

根据实际现场气温情况,为了加快施工进度,缩短工期,经甲方同意,决定提前进入施工阶段,故特采取冬季施工方案,以保证工程质量。

一、工程概况:

本楼建筑面积为为结构,按要求于2004年3月5日开始进行主体砌筑。

二、冬施准备:

由于气温早晚温差太大,如果采用在这一时间内进行施工,砖砌体砂浆会产生冻裂、吐缝而无法保证其后期强度,圈梁砼强度达不到稳定增长,为了保证不出现上述情况,特采取如下方案:

1、搅拌用水水箱,2m3左右,离地2.0m左右,下部距地0.4m处安置炭火使水温达到保证(50℃以下),购买储备煤炭。

2、买加厚塑料布3000m2、篷布1000m2备用。

3、砂浆、砼拌合料的适用外加剂(早强剂、防冻剂等),按水泥用量的2--3%计,其使用说明书、合格证必须齐全。4、15支温度计挂贴在操作实际施工区内。

5、围护区内设取暖炉4处,确保施工区周围温度在10左右,提高整体砌体表面温度。

6、施工用水管道采用钢管并进行保温处理。

7、根据气候情况,砌体四周周边生火保温,用废旧油桶1割2加工火炉20个,8、当温度差别太大时,应将砌体的砌筑现场整体进行围护来保护其砌体砂浆的强度均匀稳定的增强。

三、冬期施工措施

施工规范规定,冬季临近时,当连续5天日平均气温稳定低于摄氏5度,则砌体施工进入冬期砌体施工。

冬期砌体的实质是在自然负温环境中要创造各种可能的养护条件,使砌体的强度增长稳定并得到设计要求。

1、圈梁施工方法:首先清理施工部位内的杂物并对钢筋进行整形、支模完毕后,经验收符合要求并保温措施得到要求后再进行浇灌。

根据冬施要求,砼提高一级标号进行浇灌,因此采用素浆一道--C25砼浇灌,当温差不大小5℃时(搅拌水必须加温到50℃以上并加入水泥重3%的防冻剂和2%的早强剂),当温差大于5℃时,除采用上述措施外,还应再将原材料加温,即用钢板炒热粗细骨料--浇灌完毕抹面成型后,采取保护措施防止冻裂(用加厚塑料布和稻草帘覆盖),室温保证措施后附。

2、在各结构层平面砌体施工中:首先用塑料布将整体大面积进行围护,并用篷布在四周结构平面的上空间形成封闭顶篷,以保证各层结构平面内砌体均匀温度。

3、在施工现场,制作同期砂浆试块,并进行同条件养护,用来检测后期强度是否满足设计要求。详细计划如下:

(一)从3月5日以后开始施工的砌体均采用围护结构用以保证空间内部循环温度的办法,进行砌筑。

1、粘土砖停止提前浸水,防止热胀冷缩。

2、采用颗粒大的砂子和普硅水泥来降低水灰比,提高砌筑砂浆的标号,由M5..0变为M7.0。

3、在砌筑时,按计划进行砂浆拌合,不留置隔夜灰,应随时做到工完场清。

4、按规范要求砌筑完毕后,应进行墙面清理,灰缝内砂浆的饱和度大于80%,并不得游丁走缝,竖向灰缝垂直误差不超过1cm,水平灰缝误差不超过5mm,砌体的垂直度小于4mm,平整度小于5mm。

5、对必须留设的接槎部位,应尽快进行补砌,避免影响砌体的整体强度。

6、在砌体施工区,分点放置温度计,派专人察看温度,以便于随时加大生火范围,提高温度,保证质量。

7、对添加的外加剂应配比合理,严格执行施工规范和材料使用标准。

(二)当连续5天日平均气温稳定低于5度时进入简冬期施工:

1、砼圈梁及构造柱搅拌用水加热,温度35~60度时,第一盘砼搅拌前,先用热水预热搅拌机2分钟。

2、浇筑现场准备及振捣时间要求。

搅拌前,浇筑工具人员到位,模板内不得有杂物,不浇水,砼运到现场后15分钟内振捣完毕,砼入模温度不低于5度。

3、防冻剂

防冻剂宜选用硝酸钙(含加气、减水组分更好)掺量按使用说明书用量为3%,由定量容器加入,不得多加或少加。

4、砼保温养护

砼表面收抹完后,立即用塑料面覆盖,上铺稻草莲,上部再覆盖加厚塑料布一层,砼不得洒水养护,保持草莲干燥。

5、在砼圈梁施工区,分点放置温度计,派专人察看温度,以便于随时加大生火范围,提高温度,保证质量。

(三)当室外最低气温低于-10度时,砼施工停止。

值班人员时刻注意加煤和火势确保以浇灌砼的温度,并且防止息火和火灾事故的发生。(四)配合比比原施工配合比提高一个标号,坍落度控制在170㎜左右,骨料含泥量<2%,砂<3%来控制质量。

(五)梁及构造柱整体模板不拆除,其侧模板待强度增长到75%时,再进行拆除。

(六)砼的表面用塑料布架空10-20cm,进行保护,再平均温度5℃以下时,不得进行洒水养护。

(七)对砼梁、构造柱产生的表面泌水现象,引起表皮起皱,当气温回升稳定后,采取用钢丝刷凿掉表面脱落的浮皮,用1:2.5素浆满刮一遍的办法,进行处理。

(八)砌体的保温围护结构,待气温回升到正常温度或砌体强度达到75%后,拆除,开始进入第二段施工阶段。后附详细的材料及费用计划 1、42.5水泥:T*

价格=

2、钢筋:T*

价格=

3、防冻剂:T*

价格=

4、早强剂:T*

价格=

5、保温塑料布:m2*

价格=

6、覆盖草莲:块*

价格=

7、生火用油桶:*

价格=

8、生火用炭:T*

价格=

9、取暖用火炉:*

价格=

10、实施取暖、保温增加人工费用: *天班*

人*

/人=

11、其它费用:元。

混凝土施工裂缝产生成因与治理对策 第6篇

【摘要】在现代工程施工过程中,混凝土是很重要的工程材料,在现代工程建设中占有重要的地位。在混凝土的浇筑和凝结过程中很容易出现裂缝,混凝土施工裂缝的产生会对建筑造成负面影响甚至影响工程的质量和功能。造成混凝土裂缝的原因是多方面的,本文从施工裂缝产生的原因出发简单介绍了裂缝的类型和混凝土施工裂缝的防治措施。

【关键词】混凝土;施工裂缝;成因及对策

造成混凝土裂缝的原因有很多,针对不同类型的施工裂缝应采取不同的预防措施。因此,应首先了解混凝土裂缝的情况以及混凝土裂缝的种类从而探讨裂缝的成因以及防治裂缝的措施。

1、混凝土裂缝的概述

混凝土的裂缝并不是规律的,具有不确定和不规律的特性。在工程施工过程中产生的裂缝的长短、宽窄、深度等都是不一样的。混凝土构件中产生裂缝是不可避免的,大量的工程实践表明,绝大多数的钢筋混凝土都是带裂缝工作的,只是有的裂缝很细,细到无法用肉眼观察出来。对于这类裂缝,一般不需要多做处理,因而这类裂缝是不影响结构的质量的。混凝土结构允许裂缝,但是要控制裂缝的数量和大小,以免有害裂缝的出现,从而保证工程的稳定性和耐久性。

2、混凝土裂缝的类型、产生原因及预防措施

施工和使用阶段的荷载、由于温度、湿度及不均匀沉降引起的变形以及制作、振捣等施工操作都会造成裂缝产生。根据裂缝的形状和方向可以将裂缝分为水平、横向、纵向以及放射状等;根据裂缝的深度可以将裂缝分为贯通裂缝、表面裂缝、深裂缝三种;根据裂缝的形成因素可以将裂缝分为收缩裂缝、温度裂缝、不均匀沉降裂缝和由于材料质量形成的裂缝四种。

2.1收缩裂缝

2.1.1裂缝现象 收缩裂缝通常出现在结构的表面,裂缝的形状通常也是不规则的,并且裂缝的长短不一、宽窄不定,裂缝之间也是互不相连的,通常呈龟裂状。收缩裂缝的深度通常在50毫米以下,和干燥的泥浆面类似,是裂缝中较为普遍的一种类型。

2.1.2裂缝原因

收缩裂缝的产生的主要原因是混凝土浇筑完成之后的三倒四小时混凝土表面没有经过适当的覆盖处理。在这一阶段,混凝土表面经过风吹日晒时表面的水分会大量蒸发,再加上混凝土自身水化热的影响,混凝土的体积会出现急剧收缩。在混凝土浇筑完成后的三倒四小时,混凝土的强度很低,不能抵扣收缩产生的应力,因而很容易产生混凝土收缩裂缝。并且,混凝土水分蒸发速度越快,就越容易产生收缩裂缝。

2.1.3预防措施

针对这种类型的裂缝在配制混凝土时要严格控制混凝土的水灰比。同时,选择水化热程度较低的水泥类型和级配良好的水泥。并且通过严格控制骨料的含泥量来减少混凝土的孔隙率和砂率。在混凝土浇筑之前,应做好基层和模板的润湿、振捣、收面等工作;在混凝土初凝之后终凝前进行二次抹压从而提高混凝土的密实程度和抗拉强度,使混凝土的收缩量得到减少;在混凝土浇筑完成之后,及时对混凝土进行覆盖养护,保证在混凝土的养护阶段混凝土表面始终处于湿润状态;最后,在保证混凝土的和易性的前提之下尽量减小混凝土的坍落度。在混凝土养护阶段如果发现混凝土表面出现细微裂缝,应及时进行抹压和覆盖养护

2.2温度裂缝

2.2.1裂缝现象

温度裂缝通常产生比较早,并且裂缝的形状也多为不规则的。温度裂缝是表面裂缝,深度较浅。温度裂缝通常在施工期间产生,并且缝的宽度受到温度的影响较为严重。

2.2.2裂缝原因

在混凝土浇筑尤其是大体积混凝土浇筑阶段水泥的硬化会产生大量的热,使得混凝土内部的温度升高,造成混凝土内外之间产生温度差。混凝土内外部之间的温度差会使混凝土内部产生压应力而混凝土表面产生拉应力。当混凝土表面附近的温度形成温度梯度之后,就会产生一个较大的拉应力。在这个阶段混凝土的龄期较短,能够承受的拉应力也较低,因而很容易产生裂缝。

2.2.3预防措施

预防温度措施可以总结为以下几点:第一点、选择凝结时间长水化热程度低的水泥,从而降低混凝土的温度;第二点、在混凝土中添加缓凝剂或者减水剂,从而减少混凝土的用水量和水泥用量,并提高混凝土的强度,减少混凝土的收缩现象;第三点、在选择粗骨料时要选择颗粒直径大的、形状好的级配良好的骨料从而减少砂量过大产生的不良影响

2.3不均匀沉降裂缝

2.3.1裂缝现象

不均匀沉降裂缝多为贯通性裂缝,裂缝的走向和沉降情况有关。这类裂缝的位置不固定并且上下左右之间有一定的差距。这类裂缝的宽度受温度的影响较小,裂缝的宽度因荷载的大小有所差异。

2.3.2裂缝原因

这类裂缝产生的原因主要有三点:第一点、在混凝土浇筑后的3小时之内混凝土处于塑性状态,在这一阶段混凝土骨料沉降时受到一定的阻碍,产生的主要原因是坍落度较大以及沉陷过高;第二点、地基没有经过必要的夯实或者必要的加固处理,因而在混凝土浇筑滞后容易由于地基的不均匀沉降造成裂缝的产生;第三点、由于模板刚度的不足,在模板的移动或者拆除阶段由于模板额沉陷或者过早的拆除模板也会造成这种裂缝的产生。

2.3.3预防措施

针对这种类型的裂缝,在施工过程中应做好以下几点工作:第一点、减小混凝土的坍落度,保证混凝土的均质性了第二点、对地基进行必要的处理,通过地基夯实和加固避免地基的不均匀沉降;第三点、保证模板及支架有足够的承载力和稳定性,在混凝土强度达到标准后再进行模板的拆除。

2.4原材料质量引起的裂縫

2.4.1裂缝现象

由于原材料质量引起的裂缝不具有规律性,也容易和其他类型的裂缝混淆。由于原材料质量问题产生的裂缝如果不能正确识别即使采取预防措施裂缝也是难以避免的。

2.4.2裂缝原因

原材料质量引起裂缝主要是由于原材料的含泥量过大,混凝土的强度和抗渗性较低或者砂石的级配差。除此之外,骨料中的酸性和碱性物质相遇发生骨料反应会形成胶质物,洗水后造成局部膨胀进而产生裂缝。

2.4.3预防措施

预防这一类裂缝应从材料的选取入手,在原材料的原则过程中选用含泥量较少的砂石同时控制好砂石级配,并控制好碱含量,避免骨料之间化学反应。

3、结语

混凝土裂缝问题一直是困扰混凝土施工质量的重要问题,由于混凝土裂缝的产生原因的多变性,要预防混凝土裂缝就要结合不同工程的实际施工现状,综合考虑多方面的因素,采取一定的技术措施来控制施工缝的产生,使建筑物具有良好的耐久性。

参考文献

[1]张斌.混凝土施工裂缝产生的原因及防治措施[J].科技与企业,2014,17(12)20-21

[2]梁华强.浅谈混凝土施工裂缝产生原因及对策[J].法制与经济(中旬刊),2011,8(2)19-21

混凝土裂缝的产生和防治 第7篇

1 混凝土裂缝产生主要原因

1.1 主观因素

材料质量。由于混凝土的材料构成多样性和复杂性, 所以混凝土材料选择很重要。实际中因材料选用不当产生质量缺陷或裂缝, 一般认为是因为混凝土材料变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度的缘故。材料选用不当的常见因素有水泥过期或品种选用不当;混凝土配比不合理;水泥、骨料含有过量有害物质;水泥水化热过高;拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高等。

结构改变使用功能。结构设计师做结构设计时, 建筑物的使用功能是确定设计荷载的依据之一。普通钢筋混凝土构件在承受了30~40%的设计荷载时, 就可能出现裂缝, 肉眼一般不易察觉, 而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上, 所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的。

1.2 客观原因

商品混凝土由于流动性、和易性的要求, 使得坍落度增加、水灰比增大、水泥标号提高、水泥用量增加、骨料粒径减小、外加剂增多等因素的变化, 导致混凝土的收缩及水化热作用多比以往的低流动性混凝土大幅增加地基不均匀沉降。由于结构地基土质不匀、松软, 或回填土不实或浸水而造成的结构基础不均匀沉降会引起沉陷裂缝;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。随着沉降的进一步发展, 裂缝会进一步扩大。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝, 裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。温度变形。混凝土具有热胀冷缩的性质, 其线膨胀系数一般为1×10-5/°C。当环境温度发生变化时, 就会产生温度变形, 由此产生附加应力, 当这种应力超过混凝土的抗拉强度时, 就会产生裂缝。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。这种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化、降低混凝土的抗疲劳及抗渗能力。湿度变形。混凝土在空气中结硬时, 体积会逐渐减小, 一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍, 常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等, 通常是因为养护不良造成。混凝土的收缩值一般为0.2~0.4‰。其发展规律是早期快, 后期缓慢。

2 控制

一般分为两个控制阶段, 设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计, 有效进行裂缝控制。施工阶段采取加入外加剂改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩, 防止混凝土产生有害裂缝。

2.1 主观控制

混凝土材料方面。选用收缩性较低的水泥, 合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。一般情况下, 水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土, 使用强度等级为42.5的水泥比较合适, 可以达到合理的水灰比, 保证施工质量。切记不能只为片面追求经济效益, 使用高标号水泥、大水灰比的配合比。在现场一定要设置与施工规模和进度相匹配的水泥库, 严禁不同厂家的水泥混用。选用级配良好的粗、细骨料, 粗骨料中针片状石子严禁超标, 细骨料不能使用细砂, 含泥量严格控制在规范要求以内。采用合理的施工方法。供应单位和施工单位双方密切配合并严格遵照国家标准《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-95及《混凝土质量控制标准》GB50164-92有关标准、规范进行管理生产和施工才能切实保证混凝土的质量。混凝土的拌制, 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, 要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。混凝土浇注过程质量控制。浇注过程中要进行振捣方可密实, 振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜, 间距要均匀, 以振捣力波及范围重叠二分之一为宜, 浇注完毕后, 表面要压实、抹平, 以防止表面裂缝。另外, 浇注混凝土要求分层浇注, 分层流水振捣, 同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。设计部门应明确建筑物的安全第一的宗旨。在保证安全的前提下对建筑物的实用性、装饰性进行改进, 不可片面追求建筑物的经济性和装饰效果。

2.2 技术控制

对因使用及环境条件变化而发生的裂缝, 要根据其不同性质区别采用不同的防治措施。

加强地基的检查与验收工作, 基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基, 设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探, 当探出有不利地质情况时, 必须先对其加固处理, 并经验收合格后, 方可进行下一步施工。开挖基槽时, 要注意不扰动其原状结构。尽量选用低热或中热水泥, 如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。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, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。降低水灰比, 一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。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。改善混凝土的搅拌加工工艺, 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。

2.3 混凝土裂缝的处理

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度, 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。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, 以保证建筑物的正常使用。混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:

表面处理法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法, 包括表面涂抹法和表面贴面法。它主要适用于修补稳定裂缝, 同时裂缝宽度较细、较浅 (宽度小于0.3mm) 。当表面裂缝不多时, 可在裂缝处用水冲洗, 然后涂刷水泥净浆或将混凝土表面清洗干净并干燥后涂刷环氧树脂、沥青、油漆等;当表面有较多裂缝时, 可沿裂缝附近用钢丝刷刷干净再用压力水清洗并湿润后, 用1: (1~2) 水泥砂浆抹平或在表面刷洗干净并干燥后涂抹2~3mm厚的环氧树脂水泥。

填充法 (嵌缝法) 。填充法主要适用于修补水平面上较宽的裂缝 (大于0.3mm) , 根据裂缝的情况, 可以直接向缝内填入不同粘度的树脂。宽度小于0.3mm的裂缝则应先将开裂部位剔凿成V形或U形槽口, 然后清除浮灰, 冲洗干净后先涂上一层界面剂或低粘度的树脂, 以增加填充材料与混凝土的粘结力。

结构加固法。结构加固法是在结构构件外部或结构裂缝四周浇铸钢筋混凝土围套或包钢筋、型钢龙骨, 将结构构件箍紧, 以增加结构构件受力面积, 提高结构的刚度和承载力的一种结构补强加固方法。这种方法适用于对结构整体性、承载能力有较大影响的深进及贯穿性裂缝的加固处理。

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中的离子分布状态, 提高钢筋周围的PH值, 钝化钢筋, 以达到有效防腐的目的。

仿生自愈合法。仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法, 此法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, 在混凝土的传统组成部分中加入某些特殊组成部分 (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部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

综上所述, 混凝土结构裂缝的发生的原因很复杂也是不可避免的, 混凝土裂缝的防治重点在于“防”, 而不在于“治”。当这些裂缝发生后, 必须先查明裂缝产生的原因, 判明裂缝的类型, 才能选择正确的处理方法, 同时要通过合理设计混凝土配合比、正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平, 这样才有可能最大程度减少混凝土裂缝的产生, 把裂缝宽度控制在设计范围内, 尽量减少裂缝造成的危害。

摘要:混凝土是一种非均质脆性的人造石材材料。现如今, 随着社会经济的发展, 建设规模的不断扩大及人们对建筑工程质量重要性认识的提高, 商品混凝土以其技术、经济上的优越性, 尤其是稳定、可靠、优良的质量深受建设单位的青睐, 国内建筑工程中混凝土工程的体量不断增大, 使得混凝土成为当前最广泛使用的建筑结构材料之一。

混凝土裂缝的产生原因及防治 第8篇

1.1 现象

建筑物的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。塑性收缩裂缝大多在混凝土初凝后(一般在浇筑后4 h左右),外界气温高,风速大,气候很干燥的情况下出现。裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构、构件表面出现,形状很规则,且长短不一,互不连贯,裂缝较浅,类似干燥的泥浆面。

1.2 产生原因

混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快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自身产生的收缩力,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。

1.3 预防措施

预防塑性收缩裂缝的措施有:一是应选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率;同时,要振捣密实,以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。三是浇筑混凝土前,应先将基层和模板浇水湿透,避免其吸收混凝土中的水分。四是混凝土浇筑后,及时覆盖塑料薄膜或者湿草袋、湿锯屑等,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,使水分不易蒸发。五是在高温和大风天气施工时要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

1.4 治理方法

治理塑性收缩裂缝的方法有:一是如果混凝土仍保持塑性,可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除裂缝,然后再加强覆盖养护。二是如混凝土已硬化,可向裂缝内装入干水泥粉,然后加水湿润,或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理。三是对于预制构件,可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理,以防钢筋锈蚀。

2 干缩收缩裂缝

2.1 现象

干缩收缩裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后,在其上表面或侧面出现,并随湿度的变化而变化。混凝土表面强烈收缩可使裂缝由表及里、由小到大逐步向深部发展。裂缝多为表面性的,宽度较细,大多在0.05~0.2 mm之间。走向纵横交错,没有规律性,裂缝分布不均。但对较薄的梁、板类构件或桁架杆件,多沿短方向分布;整体性结构多发生在结构变截面部位或块体边缘,大体积混凝土在平面部位较为多见,侧面有时也出现,预制构件多产生在箍筋位置。

2.2 产生原因

干缩收缩裂缝的产生主要是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形情况不同的结果,与混凝土的水灰比、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。

2.3 预防措施

预防干缩收缩裂缝的措施有:一是混凝土水泥用量、砂率不能过大;提高粗骨料含量,以降低干缩量;严格控制砂石含泥量,避免使用过量粉砂。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,同时掺加合适的减水剂。三是混凝土应振捣密实,并注意对板面进行抹压,可在混凝土初凝后至终凝前这段时间,进行二次抹压,以提高混凝土抗拉强度,减少收缩量。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。

2.4 治理方法

治理干缩收缩裂缝的方法有:一是如混凝土已硬化,可向裂缝内填入干水泥粉,然后加水湿润,或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理。二是对于预制构件,也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理,以防钢筋锈蚀。

3 温度裂缝

3.1 现象

表面温度裂缝多发生在建筑物施工期间,缝宽受温度变化影响较明显,冬季较宽,夏季较细,裂缝走向无规律性。梁板类或长度尺寸较大的结构构件,裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝,一般与短边方向平行或接近于平行,裂缝沿全长分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,一般在0.5 mm以下,沿全长没有多大变化。沿截面高度,裂缝大多呈上宽下窄状,个别呈下宽上窄状,遇顶部或底板配筋较多的结构,有时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。

3.2 产生原因

表面温度裂缝的产生主要是由于混凝土内外温差大而导致的。此种裂缝会引起钢筋的锈蚀和混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

3.3预防措施

预防温度裂缝的措施有:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥;经试验论证后,可使用微膨胀型水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450 kg/m3以下。三是降低水灰比,一般控制在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”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,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是控制混凝土的出机口温度及运输、浇筑过程中的温度回升。八是加强对混凝土温度的监控,发现温差过大时,及时覆盖保温层,使混凝土缓慢地降温,缓慢地收缩,以有效降低约束应力,提高结构抗拉能力。九是加强对混凝土的养护工作,混凝土浇筑后,及时用草垫、草袋或锯屑覆盖表面,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。

3.4 治理方法

对表面裂缝的治理,可以采用涂2遍环氧胶泥、贴环氧玻璃布,以及抹、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0.1 mm的深进或贯穿性裂缝,应根据裂缝可灌程度,采用灌水泥浆或化学浆液(环氧、甲凝或丙凝浆液)方法进行裂缝修补,或同时采用灌浆与表面封闭方法;宽度不大于0.1 mm的裂缝,由于后期水泥生成氢氧化钙、硫酸铝钙等类物质,碳化作用能使裂缝自行愈合,可不处理或只进行表面处理即可。

4 沉陷裂缝

4.1 现象

沉陷裂缝多属深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,有的出现在上部,有的出现在下部,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的贯穿性沉陷裂缝,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 产生原因

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所致。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。

4.3 预防措施

预防沉陷裂缝的措施有:一是在上部结构施工前应对松软土、填土地基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。三是防止混凝土浇筑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。六是对各部荷载悬殊的结构,适当增设构造钢筋,以避免不均匀下沉,造成应力集中而出现裂缝。

4.4 治理方法

不均匀沉陷裂缝对结构的承载能力、整体性、耐久性有较大的影响,因此,应根据裂缝的部位和严重程度,会同设计等有关部门对结构进行适当的加固处理(如设钢筋混凝土围套、加钢套箍等)。

5 张拉裂缝

5.1 现象

预应力大型屋面板、墙板、槽形板常在上表面或端头(包括横肋端头和纵肋端头)出现裂缝,预应力吊车梁、桁架等则多在端头出现裂缝。板面裂缝多为横向,在板角部位呈45°;端横肋靠近纵肋部位的裂缝,基本平行于肋高;纵肋端头裂缝呈斜向。此外,预应力吊车梁、桁架等构件的端头锚固区,常出现沿预应力筋方向的纵向裂缝,并断断续续延伸一定长度范围,而其在矩形梁上有时贯通全梁。桁架端头有时还出现垂直裂缝,其中拱形桁架上弦往往产生横向裂缝。

5.2 产生原因

张拉裂缝的产生主要是现场预应力张拉不当(超张、偏心)而引起。

5.3 预防措施

预防张拉裂缝的措施有:一是预应力张拉或放松时,混凝土必须达到规定的强度。操作时,应准确控制应力,并应缓慢放松预应力钢筋。二是在模胎端部加弹性垫层(木或橡皮),或减缓模胎端头角度,并选用有效隔离剂,以防止或减少卡模现象。三是对板面适当施加预应力,使纵肋预应力钢筋引起的反拱减小,提高板面抗裂度。四是在吊车梁、桁架、托架等构件的端部节点处,增配箍筋或钢筋网片,并保证预应力钢筋外围混凝土有一定的厚度。

5.4 治理方法

轻微的张拉裂缝在结构受荷后会逐渐闭合,基本不会影响承载力,可以不处理或采取涂刷环氧胶泥、粘贴环氧玻璃布等方法进行封闭处理。严重的张拉裂缝,将明显降低结构刚度,应根据具体情况,采取预应力加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍加固等方法处理。

6 化学反应裂缝

6.1 现象

一是在梁、柱结构或构件表面出现与钢筋平行的纵向裂缝;板式构件在板底面沿钢筋位置出现裂缝,缝隙中并夹有斑黄色锈迹。二是混凝土表面呈现块状崩裂,裂缝无规律性。三是混凝土出现不规则的崩裂,裂缝呈大网格(图案)状,中心凸起,向四周扩散。四是混凝土表面出现大小不等的圆形或类圆形崩裂、剥落,类似“出豆子”,内有白黄色颗粒。

6.2 产生原因

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。这种化学反应裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,有的在浇筑完毕6个月或更长时间发生,有的在浇筑后2个月左右出现,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。

6.3 预防措施

预防化学反应裂缝的措施:一是制作混凝土时采用级配良好的石子,使用低水灰比,加强振捣,以降低渗透率,阻止电腐蚀作用。二是适当增厚保护层或对钢筋涂防腐蚀涂料,对混凝土加密封外罩,或对混凝土表面进行防腐,以阻止对混凝土的侵蚀。三是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。四是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。五是加强水泥的检验,防止使用含游离氧化钙多的水泥配制混凝土,或经处理后使用。

6.4 治理方法

针对钢筋锈蚀膨胀裂缝,应把主筋周围含盐混凝土凿除,将铁锈以喷砂法清除,然后采用喷浆或加围套方法进行修补。

综上所述,应针对混凝土裂缝成因,贯彻预防为主的原则,完善设计及加强施工等方面的管理,使结构尽量不出现裂缝或尽量减少裂缝数量和宽度,以确保结构安全。

摘要:混凝土裂缝是工程施工中普遍存在的问题。裂缝产生的形式和种类很多,要彻底解决混凝土裂缝问题,需要从混凝土裂缝的成因入手对问题进行分析与处理。正确判定和分析混凝土裂缝的成因是有效控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

关键词:混凝土,裂缝,产生原因,防治

参考文献

渠道衬砌混凝土裂缝产生及防治 第9篇

根据深度、范围和原因的不同, 衬砌混凝土板产生的裂缝可分为表层裂缝、塑性裂缝和贯穿裂缝。表层裂缝产生在混凝土板表面, 裂缝长度一般不超过10cm, 深度不超过3mm, 纹理细碎, 形状不规则, 如鸡爪状或龟背状, 一般只见裂纹, 看不见明显的缝隙。塑性裂缝深3~6mm, 长1~3m, 在一块混凝土板上有一道至数道, 走向基本平行。贯穿裂缝是指裂缝将混凝土板全部切穿, 贯穿整块甚至数块混凝土板, 长度达数米至数十米, 走向连续规则。

2. 衬砌混凝土裂缝的危害

表层裂缝基本不影响混凝土强度及工程使用。塑性裂缝危害较小, 在初期不影响工程的运用, 但如不及时处理会发展成贯穿裂缝。贯穿裂缝会对工程造成很大的危害。渠道输水时水沿着裂缝渗入到混凝土板下, 使基础的含水量提高乃至饱和, 由于混凝土板的覆盖, 这些水分难以蒸发而存留在土壤中。在寒冷地区, 如密云水库上游, 极端最低气温为-35.3℃, 到冬季时饱含水分的土壤受冻膨胀变形, 对工程产生破坏。形式有三种:一是加大破坏范围, 基础膨胀使混凝土板裂缝加宽延长, 来年灌溉时水侵入到更大的范围内, 形成恶性循环;二是加重破坏程度, 基础变形使混凝土板产生错茬, 致使灌溉时同一范围内进入更多的水量, 冬季时冻胀加剧, 造成混凝土板沿裂缝鼓起、错位甚至翘起;三是水沿裂缝钻入混凝土板下产生渗流, 把基础冲刷掏空或沿着兽洞蚁穴渗流到堤外, 严重时造成溃堤。

3. 裂缝产生的原因

混凝土板产生裂缝的原因是多方面的, 经观察研究, 主要原因如下。

(1) 表层裂缝产生的原因。

(1) 混凝土压面次数不足或压面不及时; (2) 抹面时因表面干涩加水或因混凝土稀薄洒干水泥; (3) 施工人员为了搅拌或抹面方便在混凝土拌和时随意加水, 造成水灰比偏大, 混凝土凝固时产生收缩裂缝; (4) 养护不及时, 形成干缩裂缝。

(2) 塑性裂缝产生的原因。

(1) 工期延误造成冬季施工, 遇到急剧降温时尚未凝固的混凝土板收缩产生裂缝; (2) 夏季天气炎热, 遇大风天气表层水分损失过快; (3) 基础干燥使混凝土失水; (4) 漏振或振捣不密实。这种裂缝发生时间较早, 中间宽两头细, 位置集中, 深度为1~3 cm, 长度一般不超过10 cm。

(3) 贯穿裂缝产生的原因。

(1) 单块混凝土板设计长度偏大。许多长度为6m的混凝土板在中间产生了垂直裂缝, 形状规则, 呈直线状。 (2) 基础原因。这种原因产生的裂缝比例最大, 裂缝长度从数米至数十米, 往往伴有混凝土板表面错茬。具体又分为几种情况:一是地质勘察不细致, 个别渠堤段以前为坑溏、洞穴, 勘测时虽已回填但基础软弱;二是施工单位为降低成本, 开挖基础时用机械一次开挖到位而没有预留保护层, 造成部分基础超挖;三是回填土不密实;四是设临时车道的部位由于车辆通行造成过压;五是降雨后施工单位为抢工期, 基础没有晾干就浇筑底板, 覆盖在下面的水分到冬季时冻胀使混凝土板折裂, 这种裂缝多产生在渠底混凝土板中间。 (3) 外来降水。一些基础处理和混凝土施工质量都很好的混凝土板也产生了裂缝, 经勘察发现是自然降水侵入到混凝土板下造成的。一种情况渠道两侧是高出渠顶数米的土坡丘陵, 雨水或雪水沿浸润线侵入到混凝土板下, 另一种是渠顶混凝土板边沿回填土不密实或渠顶高程低于混凝土板, 致使自然降水沿着混凝土板与基础的接合面侵入, 侵入的水分到冬季产生冻胀把混凝土板拱裂。 (4) 对与渠道交叉的外来水源如天然泉眼、村庄污水等没采取处理措施, 这些水源借部分渠段四季穿流, 冬季冻胀造成混凝土板折裂、翘起、交错。

4. 裂缝的处理措施

表层裂缝一般不需处理, 塑性裂缝和贯穿裂缝必须及时处理。处理时分析产生的原因, 根据破坏程度采取相应的措施。常用的处理措施如灌浆、结构补强、仿生自愈等方法因施工工艺复杂、难度大、成本高而不适合渠道衬砌裂缝的处理。根据混凝土板截面薄、裂缝受基础影响大的特点, 经实践总结出几种简单实用经济的处理方案: (1) 未贯穿的塑性裂缝, 可采用局部处理的办法, 划出裂缝范围予以凿除, 重新浇筑混凝土面层。 (2) 由基础原因引起的裂缝必须对基础进行处理, 否则即便浇筑了新的混凝土面层, 混凝土板以后仍会发生破坏。处理时拆除混凝土板及原基础, 对含水量高的土壤进行晾晒, 保证基础回填均匀密实后重新浇筑混凝土板。 (3) 非基础原因形成的裂缝, 可采用人工用钢钎沿着裂缝在其两侧凿出宽20~30 cm的带状沟槽, 将接合面清理干净, 按照原配比浇筑混凝土, 水泥采用原配比水泥品种。为防止新浇混凝土自然收缩而产生新的裂缝, 施工时掺入适量的膨胀水泥, 掺入比例可参考使用说明书。

5. 预防

对混凝土板裂缝的治理重在预防, 主要有几个方面。

(1) 设计方面。

设计改进成本最小, 效果最好。 (1) 根据当地气候地质等因素合理确定单块混凝土板的尺寸。经实践, 长度为3m的混凝土板中间没再发生垂直裂缝。 (2) 将渠道断面由梯形改为U形, 并在每块混凝土板下垂直水流方向增设上口宽20cm、下口宽12 cm、深12 cm的梯形肋梁两道, 改善混凝土板受力结构。 (3) 渠底增设纵向切割缝, 用热沥青封灌。 (4) 在泉水或污水与渠道相交的渠段设计过水管等跨越设施, 借渠道穿流的渠段可将混凝土板衬砌改为浆砌石衬砌。

(2) 施工方面。

施工是保证质量的关键, 施工时应注意以下问题: (1) 做好施工安排, 避免冬季施工;在气温骤降时采取保温保湿措施, 也可用电抹子抹面, 以缩短抹面时间。 (2) 晾晒时间过长的基础在浇筑混凝土前洒水湿润。 (3) 基础回填要均匀密实, 临时车道过压部位应拆除重新回填。 (4) 混凝土搅拌时严格控制水灰比, 运输时防止离析, 浇筑派专职质检员控制振捣、抹面质量。 (5) 雨季施工采取排水措施, 雨后等基槽彻底晾干后再施以下道工序。 (6) 发现软弱地基及时向监理和设计部门汇报, 对基础进行处理后再施工。 (7) 混凝土凝固后及时养护。由于渠道衬砌混凝土面积大线路长, 容易受风吹雨淋、人员践踏等因素影响, 因此不宜采取洒水或喷养护剂养护, 可采用覆盖塑料薄膜的办法, 覆盖时注意要严密, 并用土将薄膜压实。

(3) 运行管理方面。

运行管理单位及时发现问题, 可以将损失减小到最低程度。 (1) 经常巡视检查, 发现裂缝及时处理, 防止裂缝发展扩大甚至发生冲刷掏空现象, 造成维修成本增加。 (2) 每次灌溉完毕后和冬季来临前提闸放空渠道内积水。

6. 结语

渠道衬砌混凝土板产生裂缝较为常见, 但是经过因地制宜改进设计, 加强施工管理, 混凝土衬砌裂缝是可以预防的。以上的处理措施经实践证明行之有效。

摘要:文章针对渠道衬砌混凝土特点、裂缝产生的原因及预防作了分析, 并提出了简单易行的处理方法。

浅析混凝土裂缝的产生与防治 第10篇

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, 表面干缩形变受到内部混凝土的约束, 也往往导致裂缝。

2 温度应力的分析

2.1 根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:

2.1.1 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。

2.1.2 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, 在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

2.1.3 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。

2.2 根据温度应力引起的原因可分为两类:

2.2.1 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, 结构尺一寸相对较大, 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, 上间出现压应力。

2.2.2 约束应力:

结构的全部或部分边界受到外界的约束, 不能自山变形而引起的应力。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, 具休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:

3.1 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。

3.2 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。

3.3 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热。

3.4 在混凝土中埋设水管, 通入冷水降温。

3.5 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。

3.6 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。

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本。

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。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

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:

4.1 防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度, 防止表面裂缝。

4.2 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。

4.3 防止混凝土过冷, 以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护, 重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侃湿的效果。

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 结论

混凝土裂缝产生原因及控制方法探析 第11篇

关键词:混凝土;裂缝;原因;控制

中图分类号:TU755文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)18-0081-02

混凝土就是水泥、砂、石子、外加剂等,按一定的比例经搅拌后形成的性质比较稳定的“混合物”。它和一定的材料组合就构成了复合型的混凝土结构,我们常见的有钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构以及型钢混凝土结构等。在混凝土的组合下,混凝土的高承载力的特点在工程中充分发挥,但混凝土的抗拉能力很低,加之由于材料或施工方法不当等原因,容易造成混凝土裂缝。

1常见的混凝土表面裂缝种类

1.1网状细裂缝

通常发生在混凝土表面深度不超过3 mm的网状裂缝,一般对混凝土整体结构影响较小,但会影响建筑物整体的美观,裂缝长时间受到风吹雨蚀,很容易继续加深,从而影响混凝土的坚固性。

1.2塑性收缩裂缝

混凝土塑性收缩往往发生在新浇筑后的表面抹面阶段,裂缝呈平行排列,有的呈鸡爪状排布,混凝土裂缝深度大约在12 mm左右,这种裂缝多是由于混凝土表面水分蒸发过快造成的,也可能是混凝土内外水分含量差引起的现象。

1.3碱性环境中裂缝

混凝土中含有高分子的Ca(OH)2,这就给含硅骨料提供了足够的碱性机会,当那些含硅骨料和Ca(OH)2发生化学反应时,已经超过了一定限度后,在混凝土内部就产生膨胀力,导致了裂缝的产生。

1.4温度差裂缝

当受到搅拌以及结合态的Ca(OH)2与水等材料发生反应,而正在浇筑期的混凝土内部温度又较高,施工时表层的温度将大幅度下降,此时的混凝土内部的温度仍处在高温状态,这就阻碍了混凝土表面的收缩,而混凝土的抗拉能力却很低,裂缝就形成了。

2混凝土表面产生裂缝的主要原因

2.1结构型

从结构上说,混凝土中未添加必要的保水剂或缓蒸发剂,导致混凝土表面水分蒸发过快,接着就会出现“结壳”现象,最后导致裂缝的产生。

2.2操作型

施工后期处理和养护时,混凝土抹面造成的表面渗水,为使过湿表面干燥而加洒水泥灰。这样的处理,对于那些已经干燥的混凝土表面另外加水等情况,均可引起混凝土表面产生裂缝。

2.3过度型

那些过度的表面镘抹,过度压迫都会使粗骨料外出,造成水泥浆和细骨料过度集中。在混凝土硬化期间,水泥放出大量热量,导致混凝土内部温度不断升高,形成拉应力。在降温过程中,又受到混凝土内部温度的控制,在混凝土内部出现拉应力现象,于是内外结合出现裂缝。

3混凝土表面裂缝的控制

3.1控制原材料

合理的选用水泥,因不同工程对水泥的要求也不同,如,大体积的混凝土,就应选用与其他材料结合后发热量低的水泥,以防内外温差引起混凝土表面拉力增加而产生裂缝;对混凝土骨料材料的选择,应选用粗骨料与细骨料,在使用活性骨料时,应使用低碱水泥,可以避免这种膨胀和开裂现象;其次,混凝土的各种原材料比例要科学,除了这种合理的搭配外,还可适当加入一些掺合料或外加剂等,以降低混凝土表面裂缝的产生。

3.2控制施工程序

施工中要采取一定的措施,以降低混凝土出机时的温度,最常用的方法是在搅拌时加入适量的冷骨粉或冰块,也可以对搅拌机做遮阳处理,已减少混凝土冷量的损失。每当混凝土浇筑完毕后,在混凝土初凝前做二次抹压处理,以避免因塑性收缩引起裂缝产生。其次,对施工时间要做到合理的控制,要尽可能的避开高温天气,防止表面因水分的蒸发而引起裂缝现象。

4混凝土表面裂缝的处理

4.1表面法

这种方法适用于较小的裂缝,分为表面涂抹法和表面贴补法,即在不再活动的裂缝上涂抹稳定剂或贴补土工膜,以实现对裂缝的防渗堵漏。其优点是操作方便;缺点是对裂缝处理只能停留在裂缝的表面,不能深入到裂缝的最底部。

4.2填充法

这种方法适用于宽度小于0.3 mm的裂缝,也适用于深度较浅的裂缝,还适用于裂缝中有充填物的裂缝。其优点是操作简单,可以将选用的材料直接填充裂缝,无需对裂缝做其他处理。

4.3灌浆法

这是最常用的一种方法,但操作过程相对复杂,先对裂缝清污处理,然后注入浆液。注意浆液的选配要科学,确保浆液能达到预期的防水防渗效果。在灌浆过程中需要使用必要的压力设备,确保浆液注入到裂缝的最底部。最后还要进行再次灌浆,保证裂缝灌浆表面平整。

混凝土的裂缝不但会引发钢筋的锈蚀,还会降低建筑物的质量。因此,做好发生及防范处理工作已成为工程技术问题。对于已出现的裂缝我们不能片面的去追究裂缝产生的原因,而是要科学的分析,探讨科学处理的方法。混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要设计、监理、施工等多部门的密切配合。随着研究的不断深入、材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断进步,相信混凝土裂缝问题将会得到圆满解决。

Causes of concrete Cracks and Methods of Control

Xu Kai, Xu Liyang

Abstract: With the rapid development of infrastructure, row upon row of concrete construction. However, the process used in the concrete, cracks will often affect the quality of the project. Concrete surface cracks in concrete structures is a common phenomenon. If we take a certain design and construction techniques, there are many cracks can be avoided. To further enhance the understanding of the cracks in concrete structures, try to avoid projects that disrupt the larger cracks, cracks in concrete as far as possible the types and causes a more comprehensive, scientific analysis, to achieve the purpose of preventive measures.

混凝土产生裂缝及预防措施 第12篇

混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝, 主要有三种:一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝, 称为粘着裂缝;二是水泥石自身的裂缝, 称为水泥石裂缝;三是骨料本身的裂缝, 称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的。反之, 肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝, 产生宏观裂缝的原因有三种。一是由外荷载引起的, 这是发生最为普遍的一种情况, 即按常规计算的主要应力引起的;二是结构次应力引起的裂缝, 这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的;三是变形应力引起的裂缝, 这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构的变形, 当变形受到约束时便产生应力, 当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。

2 微观裂缝产生的原因分析

2.1 混凝土的徐变混凝土在长期恒荷载的作用下,

变形随着时间的持续而增加的变形称为徐变, 不包括收缩、膨胀和温度变形。徐变试验采用的荷载一般为破坏荷载的30%左右。

混凝土的徐变主要是由其中的水泥浆产生的。骨料在许可荷载作用下不会产生徐变。但是, 骨料对水泥石的徐变有约束作用, 骨料用量越多, 弹性模数越大, 约束作用越大, 即徐变越小。也就是说, 徐变主要是在持续荷载的作用下。由于胶凝体中的水分缓缓压出和水泥石的黏性流动、微细空隙的闭合、结晶内部的滑动以及微细裂缝的发生等各种因素累加起来的。因此, 水泥的性质与用量、混凝土的水灰比、粉煤灰的掺量、水化程度、养护和试验期间的温湿度、龄期以及应力大小、荷载种类和试件大小等, 对徐变都有一定的影响。

应该指出, 在徐变变形中, 实际上也包含一部分可以恢复的弹性变形在内。在荷载作用期间, 徐变速度会越来越慢。

混凝土的徐变特性对钢筋混凝土, 特别是对预应力混凝土及大体积混凝土的温度应力计算, 影响很大。对于一般受力构件, 常常能消除一部分集中应力的影响, 能将力自混凝土传递到钢筋上, 使混凝土中的应力重新分布而变得均匀;会减少不均匀收缩产生的应力, 减少裂缝开展, 有利于防止结构物裂缝的形成。但是, 在预应力结构中, 徐变则能引起预应力的损失。在大体积混凝土中, 受约束的混凝土在受到水化温升和冷却降温作用时, 徐变又可能是产生开裂的原因。因此, 徐变对混凝土构件既能产生有利的影响, 也能产生不利的影响。

2.2 混凝土配合比降低单位用水量, 在满足施工和

易性的条件下, 如果水泥用量维持不变, 用水量越少, 水灰比越小。则混凝土的质量越好, 如果水灰比维持不变, 用水量越少, 水泥用量也越省, 同时混凝土的体积变化也越小。因此, 在设计与施工中, 应力求采用低流动度的混凝土, 以尽量降低混凝土的单位用水量

选用最佳含砂率, 混凝土的组成材料以石子为主体, 砂子填充石子的空隙, 水泥浆则将砂石胶成一体。石子级配越好、砂率越小、石子用量越多, 则总表面子越小, 需要的水泥浆也越少。此种配合比, 单位用水量减少, 水泥亦可节省, 而且混凝土的性能也较好。这样不仅能节省水泥的用量, 混凝土产生裂缝的可能性也大大减小。

3 宏观裂缝产生的原因分析

3.1 体积变形混凝土的体积变形包括干缩变形、水

泥在硬化过程中引起的变形 (自身体积变形) 、温度变形和外荷载引起的变形。

研究混凝土体积变形的目的在于它是产生裂缝的主要原因之一。混凝土处于自由状态时, 体积变形并无多大危害, 但当受到基础、钢筋或相邻部件的抑制时, 体积变形就会产生拉应力而引发裂缝。因此, 通常总是希望混凝土具有较小的体积变形。

混凝土的体积变形主要以干缩为主, 干缩变形主要由水泥浆中吸附水分的蒸发而产生。当混凝土在空气中硬化时, 水泥石中的含水硅酸钙凝胶体逐渐失去水分而干燥, 因而产生收缩, 除了干缩外, 由于碳化作用也会产生收缩, 因此实际上干缩变形常常包括碳化收缩。而结构物的收缩要小。当上层收缩, 下层不收缩而约束上层收缩时, 就会产生收缩裂缝。

混凝土的干缩受使用材料、配合比、构件尺寸和形状、养护条件、外加剂的影响很大。水泥用量多、水灰比大, 干缩率则大;在水泥用量相同的情况下, 含砂率越大, 则收缩率越大;骨料的种类不同, 产生的收缩也不相同, 主要是由于骨料的弹性模数、吸水率差别造成的。为了减少干缩应改善骨料级配, 增大粗骨料的粒径和用量, 减少水泥浆的用量;加强养护, 特别是早期养护, 使混凝土有充分的湿度条件;此外, 调整水泥中的矿物成分, 掺入减水剂等化学外加剂, 增加钢筋含量等, 对减少干缩都有一定的作用。

3.2 干缩与裂缝混凝土的收缩分为以下三种:塑性

阶段由于表面蒸发或下层的干混凝土吸水产生的收缩称为塑性收缩。由于强度不高容易产生塑性开裂;在硬化阶段仍然会蒸发一部分水, 造成干燥收缩, 称为干收缩, 干收缩一部分不可恢复, 一部分由于吸水膨胀可以恢复;由于水泥水化作用失水产生的收缩称为自身收缩, 这种收缩很小。干收缩和自身收缩都会造成水泥石体积压缩。

3.3 产生干缩的原因当混凝土干燥时, 首先是毛细

管内的游离水被蒸发, 然后引起水化硅酸钙表面的水被引至毛细管内接着蒸发, 从而引起水泥石收缩。但收缩的体积小于失去水的体积, 因为先失去的游离水不产生收缩。混凝土的收缩会延续很长的时间, 但收缩速度会随着时间的延长而降低, 收缩量会随着空气相对湿度的降低而增加。水胶比、胶凝材料用量多的混凝土自身收缩大, 混凝土中细粉粒含量多的自身收缩大, 大流动度、自密实混凝土自身收缩大, 掺硅灰或矿渣粉的混凝土自身收缩较大;但掺加粉煤灰和石灰石粉的混凝土由于减缓了水化, 自身收缩则较小。混凝土除了干缩外, 在碳化时也产生收缩。在水分存在的条件下, 二氧化碳生成碳酸与氢氧化钙反应生成碳酸钙, 这种收缩称为碳化收缩。碳化收缩字表至里, 但速度缓慢。另外, 集料中含有的活性氧化硅与水泥和外加剂中的碱反应而产生膨胀, 以及钢筋锈蚀物体膨胀、温度变化、风化冻融都会引起开裂。

防止开裂的措施:通常可以根据裂缝产生的原因及影响开裂的因素, 有针对性的采取一些措施。以减少和防止裂缝的产生。

在配比设计和选材方面, 可以做到尽量减少水泥和水的用量, 减少细粉颗粒和黏土的含量, 增大骨料粒径, 增加骨料用量, 掺加粉煤灰和某些外加剂等, 以减少收缩量;在施工中, 应采取减小泌水、降低浇筑温度、加强养护和表面防护、加强模板支护、防止模板变形等措施;设计上应充分考虑各种约束作用而采取合理配筋, 合理布设收缩、膨胀缝的间距, 适当地应用膨胀剂和钢钎维混凝土。

4 针对大体积混凝土产生裂缝原因分析及解决措施

4.1 分析裂缝产生原因建筑工程中大体积混凝土结

构中, 由于截面面积大, 水泥用量多, 水泥水化热所释放的水化热会产生较大的温度变化, 由此形成的温度收缩应力是导致混凝土开裂的主要原因。由于混凝土内外温差值比较大形成温度变化梯度, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力, 表面拉应力超过混凝土的抗拉能力就会形成混凝土表面裂缝。贯通裂缝的产生是由于混凝土在强度发展到一定程度, 混凝土逐渐降温, 这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形及受到结构构件的约束应力所引起的拉应力, 超过混凝土抗拉强度时就会产生截面的贯穿裂缝。

4.2 解决大体积混凝土裂缝产生的措施保温养护是

大体积砼施工的关键环节, 其目的主要是降低大体积砼浇筑块体的内外温差值以降低砼块体的自约束应力, 其次是降低大体积砼浇筑块体的降温速度, 充分利用砼的抗拉强度, 以提高砼块体体承受外约束的抗裂能力, 达到防止或控制温度裂缝的目的, 同时在养护过程中保持良好的温度和抗风条件, 在良好环境下养护砼浇筑完毕后应及时采取温控技术措施的要求, 进行保温养护。温度控制的两种方法, 第一是降温法, 即在砼浇筑或成型后, 通过循环冷却水降温, 从结构物的内部进行温度控制。第二是保温法, 即砼浇筑成型后, 通过保温材料塑料薄膜、碘钨灯或定时喷浇热水、续存热水等办法, 提高砼表面及四周散热面的温度, 从结构物外部进行温度控制。

摘要:本文介绍了混凝土的内在原因及外部因素所引起的混凝土开裂问题, 通过原理的分析和实际经验提出了解决裂缝产生的原因及解决预防措施。

关键词:混凝土裂缝,预防措施

参考文献

[1]《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011.

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