第一篇：混凝土开裂原因及措施
混凝土开裂原因及防治措施
近年来，在民用建筑设计中通常采用现浇钢筋混凝土楼板、楼盖。但在实际应用中也发现存在很多问题，在新建工程的结构中出现裂缝的情况比较突出，已经成为一个较普遍的质量问题。具体表现在：开裂时间极快，在现浇板浇筑后、终凝前即开裂：开裂形状各异，计有直纹、斜纹与菲网纹等多种，此等现象，直接关系到房屋的使用寿命与安全隐患，如果不认真对待和妥善处理，势必导致严重后果。
一、现浇混凝土楼板开裂原因
混凝土收缩裂缝产生的机理是：混凝土在结硬过程中，水泥石会产生水化热，由于构件内部和表面升温和降温速度不同，混凝土的收缩变形就不同，就会产生较大的收缩应力，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
引起现浇混凝土楼板收缩开裂的原因大概有以下几点： 1.材料方面
1)混凝土配合比、水灰比
由于混凝土配合比不当，造成混凝土分层离析，特别是梁板结构的板，由于混凝土的离析，上部出现水泥浆层，收缩大，引起楼板面的不规则裂缝。目前采用的商品混凝土，为了保证商品混凝土的流动性能，坍落度较大，因此水灰比也较大。 2)粉状掺合料大、品质不良引起的裂缝
粉剂掺合料的使用，如掺加粉煤灰、矿渣等，也会增加混凝土的收缩。粉状材料的用量越大，收缩也越大。
3)粗骨料用量减少和粒径减小
为了保证混凝土的可泵性，工程中一般选用较小粒径的粗骨料，或减少粗骨料的用量。粗骨料的用量的减少和粗骨料粒径的减小，会使混凝土的体积稳定性下降，不稳定性变大，从而增大了混凝土收缩。 2.设计方面
1)结构设计不合理
收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上，在进行设计中，一般只注重建筑功能而忽视建筑结构问题。如建筑平面不规则，而结构设计时又没有采取加强措施，造成在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中，从而造成板开裂。
2)后浇带及伸缩缝设置不合理
在大体积及长结构中，没有设置足够的后浇带及伸缩缝，使结构内部产生的应力无法释放，在薄弱部位产生裂缝。
1 3)楼板中暗埋PVC管
由于楼板较薄，因此在埋有PVC管线处楼板截面削弱很大，而楼板跨中部位一般只有一层下部钢筋，容易出现顺着PVC管线走向的裂缝。 3.施工原因
1)浇筑混凝土时，操作不规范;
施工中，混凝土振捣不密实、不均匀;混凝土浇筑过快，分层或分段浇筑时，接头部位处理不好;混凝土搅拌、运输时间过长。
2)钢筋保护层偏大或过小
施工浇注混凝土时为铺设架板，施工人员在钢筋上踩踏，致使上层钢筋的保护层厚度偏大，引起板面开裂。混凝土保护层垫块的不足及缺失，造成钢筋保护层偏小，造成钢筋锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。 3)未采取适当的养护措施
混凝土浇注后，没有按要求及时进行养护，导致板收缩开裂。
二、预防混凝土楼板开裂的措施
混凝土收缩开裂是与材料的固有性能有关，要想完全避免是不可能的，只能从设计、施工以及材料等方面加以改进，采取“防和放”的手段防止和释放收缩变形产生的应力集中，以减少裂缝的产生。 1.设计方面
1)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。
3)由于楼板较薄，因此PVC管线的埋设尽量采用分散布置，减少对板的影响。 4)在同样配筋率的情况下尽量减小钢筋的直径和间距;在板角部位配置与对角线平行的角部加强钢筋;
5)在大体积及大跨度的结构中采用预应力钢筋混凝土结构。
6)在超长结构中，设置足够的伸缩缝，同时在结构薄弱位置设置后浇带及诱导缝。 2.材料方面
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 2)选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。选择细骨料，采用平均粒径较大的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，减少水化热量，对混凝土的裂缝控制有重要作用。
3)掺加外加料和外加剂。掺加适量粉煤灰，可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于30%。掺加适量的高效减水剂，在同等强度条件下它可有效地增加混凝土的和易性，降低水泥用量，减少水化热，同时可明显延缓水化热释放速度。 3.施工方面
1)注意钢筋绑扎质量，并采取措施保证钢筋的保护层厚度，浇注混凝土时严禁施工人员在钢筋网上踩踏;;
2)严格控制混凝土的浇筑速度，一次浇注的混凝土不可过高、过厚，以保证混凝土温度均匀上升。保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。
3)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。做好混凝土的降温和保温工作，夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、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。
4)在混凝土中渗入了高性能膨胀剂及聚丙烯纤维材料，从而提高了混凝土的抗裂性能及工作性能，
5)切实加强养护措施。砼养护是大体积砼施工中一项十分关键的工作。主要是保持适宜的温度和湿度，控制混凝土的内外温差，防止砼在强度增高过程中产生裂缝。 混凝土浇筑完毕后，在其顶面及时加以覆盖，要求覆盖严密，并经常检查覆盖保湿效果。其主要作用是：防止表面水分蒸发吸收热量致使温度降低过快，造成较大内外温差。
三、总结
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、施工、监理及使用方等多方面的配合。才能使施工质量得到很好的保证。以上各项技术措施并不是孤立的，而是相互联系、相互制约的，设计和施工中必须结合实际、全面考虑、合理采用，才能起到良好的效果。
综上所述，现浇混凝土楼板裂缝的产生原因及预防措施应是多方面的，只要从设计、材料和现场施工管理等方面入手，以预防为主，采取有效措施，做到严格控制和规范施工，就一定能够把现浇板的宏观裂缝宽度控制在规范以内。
第二篇：加气混凝土填充墙开裂原因及控制技术
摘要：加气混凝土砌块填充墙属国家重点墙改节能技术之一，具有节能、利废、价廉等优点，但是用其砌筑的墙体普遍存在开裂的现象，限制了推广应用。本文系统的阐述了加气混凝土砌块墙体裂缝的原因并提出了相关的控制技术。
关键词：加气混凝土填充墙
开裂原因
控制技术 概述：
加气混凝土砌块原材料来源广泛、可大量利用工业废渣料，节约能源和资源，减少了对环境的破坏，是适应建筑节能的新型环保墙体材料。加气混凝土砌块还具有强度较高、保温隔热性能佳、墙体管线埋设牢固可靠等优点，并可降低造价和施工难度。但由于人们对加气混凝土砌块的收缩特性和施工方法研究不够深入，而且随着裂缝出现加快了墙体破坏，耐久性降低。具体表现为开裂、渗漏，进而降低墙体外保温性能。
一、加气混凝土砌块墙体开裂的主要原因
(一)砌块自身特性
加气混凝土是一种具有高分散性多孔结构的混凝土制砌块出厂后的储存干缩过程，一般上墙时的含水率在25%—30%，收缩率仅完成了50%左右，体积很不稳定。墙体在干缩过程中，受到约束不能自由变形，在内部产生应力并通过裂缝的形式释放出来，造成墙体开裂。
(二)湿胀特性
加气混凝土砌块的孔隙率大，吸水率也大。干缩稳定的砌块吸水后产生膨胀，上墙后会随着含水率的下降产生“二次干缩”，“二次干缩”约为前次干缩量的70%-80%，与砌块上墙时的残余收缩应力形成叠加收缩应力，加大了墙体空鼓、开裂和梁底及柱侧节点的开裂。
(三)设计影响
一些设计师对新材料砌块应用不熟悉，对新材料砌块的性能和新标准的应用尚在认识探索之中，因此或多或少存在设计缺陷。在进行墙体设计时，有的设计师往往只考虑荷载对墙体带来的影响，而忽略了变形对砌块墙体的影响及由其产生的裂缝，一般在强度方面作必要的计算后，针对构造措施，绝大部分引用国家标准或标准图集，很少单独提出有关防裂要求和措施，更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。例如悬臂梁上墙体，在交接处设置构造柱与上部悬臂梁刚性铰接，没有考虑悬臂梁在上部荷载的作用下产生的下挠现象，在构造柱部位产生压应力集中现象，导致两侧拉结筋范围内的砌块剪切变形产生开裂。另一方面，有的设计师对抗震设计重视的不够，没有按规定进行构造加强措施设计，在微震的情况下，由于约束力不够，造成墙体开裂。
(四)施工影响
1、准备不足
(1)在施工场地内没有准备加气混凝土砌块的贮存棚，砌块进场后随意露天堆放，日晒雨淋造成同一批原材料的含水率不一致。
(2)施工操作人员对加气混凝土的特性了解不足，在砌筑前将砌块浇水浸透，造成砌块含水率较高，吸水膨胀，而在其后慢慢失水干缩造成裂缝。
(3)施工前没有做好加气混凝土砌块的组合设计，致使上下搭接长度不足，在砌筑到构造柱位置时经常出现采用蒸压灰砂砖代替砌块砌成马牙槎，造成同一位置出现混凝土、蒸压灰砂砖、加气混凝土3种材料，收缩变形性能不同，引起开裂。
(4)填充墙在砌筑过程中与钢筋混凝土框架柱连接部位没有浇水湿润等必要的处理。
2、施工操作不当
(1)在框架柱、梁上张拉钢筋打入膨胀螺栓时，螺栓的胀开程度不足，没有被框架混凝土镶嵌，造成砌体墙内的拉结钢筋不起作用，另外，拉结钢筋与螺栓的焊接不良也会造成拉
结钢筋不起作用。
(2)在浇筑构造柱时，一般采用现场搅拌的混凝土，浇筑时不容易振捣，产生欠振、漏振的现象，另外施工方法不当，振捣时敲击模板，造成拉结钢筋移位、松动，减弱了拉结钢筋对墙体的约束作用。
(3)将不同出厂日期的干密度不同的砌块或不同强度等级的砌块混砌，造成含水率较高的砌块体收缩变形较大，反之变形较小，使墙中部不均匀，产生不规则裂缝。 (4)砌块与框架结构或构造柱、圈梁、钢筋混凝土板带以及门窗洞口混凝土抱箍的交接处抹灰前没有铺设钢丝网，或者搭接长度不够，造成开裂。
二、预防及控制措施
(一)设计中应采取的措施。
(1)合理留置构造柱。设置构造柱能增强填充墙的整体性和延性。在纵横墙的交叉处、墙体转交处、框架平面外的填充墙与柱的连接部位，门洞及自由墙体的端部要设置构造柱。构造柱的间距不宜大于4m;
(2)设置水平加强带。墙高超过4m时宜设置2道。无门窗洞口时，可设置在l/2墙部位，层高3m左右时，宜设在窗台部位;
(3)提高建筑的保温隔热性能。为减少建筑顶层墙体开裂，设计中应提高屋面保温层的保温隔热性能，以降低屋面板与墙体之间的温差。
(二)施工中的应对措施。
(1)砌块的选用。选用材料时应选择规格、强度、重量符合标准，外观规整的砌块，加气混凝士块的出厂日期必须达到28d以上，小粒混凝上砌块一般要达到150d左右。避免原材料的内部徐变造成使用后收缩变形;
(2)控制用水量。为降低加气块及其干缩性而造成开裂的弱性，应严格控制加气混凝土块的湿水量。在一般气温条件下，砌筑施工前不得浇水;高温时可适度喷水;
(3)砌块组砌合理。砌体施工前，应认真绘制各墙体的砌块排列图，确定砌块错缝搭接的合理性。绘制墙体砌块排列图除依据工程平面图、立面图、门窗洞口的大小、楼层标高、构造要求以外，还应考虑工程施工的实际情况：
(4)确保砂浆饱满度，严格控制日砌筑高度。砌筑砂浆应具有良好的和易性、饱水性且强度增长较快，其稠度应控制在50mm左右。其次，规范化的砌筑操作是确保灰缝砂浆饱满度的重要前提。通常对水平灰缝，控制操作时应采用双手搬动砌块挤压砌筑;垂直灰缝应采用两侧临时夹板灌浆砌筑，并确保灌缝密实;
(5)正确敷设拉接筋。通常预埋在柱上的拉接筋难以正对灰缝，常常加以弯折，影响拉接效果。可根据现场砌筑模数，采用柱植筋的方法保证拉接筋与砌体模数的合理性;
(6)面层防裂措施。建筑物外墙及顶层内隔墙与框架结构交接处加设一层钢丝网片或玻璃丝布，宽度大于300mm，呈梅花式钢钉钉牢。室内抹灰可沿框架柱边、梁底勾凹缝。加一道玻璃丝布，加强墙体与结构的连接：
(7)在混凝土表面和加气混凝土砌块表面用小扫把甩界面剂砂浆，拉出毛刺。内外墙结构混凝土与砌块墙接缝处均在抹完底灰时，沿接缝处通常粘贴钢丝网，宽度200mm：隔墙板与砌块墙接缝处粘贴玻璃丝布网以防止墙面开裂。 结束语：
目前在工程建设中，框架梁、剪力墙、柱与加气混凝土砌块填充墙交接部位出现开裂的现象较普遍，成为影响建筑质量的通病，是工程技术人员面临的难题。而对加气混凝土砌块填充墙裂缝成因与机理的定量分析与试验研究，以及各种构造措施的效果分析却很少。因此有必要对填充墙裂缝成因与控制措施进行更加深入的研究。 参考文献：
【1】屈永，庞永利关于填充墙墙体开裂原因与防治措施的探讨-黑龙江科技信息2008(14) 【2】肖永福如何减少新型砌块墙体开裂-中国市场2011(15) 【3】孙蔚混凝土加气砌块粉刷开裂空鼓的防治-山西建筑2009,32(16)
第三篇：地铁工程混凝土开裂原因及综合防治
地铁工程混凝土结构开裂主要是受两类荷载的作用，影响其开裂的因素主要有材料选择、结构设计、施工技术、环境条件等四个方面。基于这四方面的影响因素，提出一套分别从选材、施工及设计三个方面统筹兼顾的综合防治思路。
1、引言
地铁是人类利用地下空间的一种有效形式。地铁工程属大体积地下工程，技术复杂，投资巨大，百年大计，混凝土除强度等级要满足结构要求外，还必须考虑混凝土,结构的耐久性和可靠性，渗漏就是一个重要的控制环节。如何防治地铁工程渗漏已成为科研、设计、施工单位研究的重要课题。从现浇混凝土结构渗漏机理来分析：主要原因是由于混凝土自身的孔隙、裂缝、施工缝造成的，而裂缝的危害最大，因此，对混凝土结构的开裂原因及防治措施的研究就成为一个重要课题。
2、地铁工程混凝土裂缝成因机理分析
据国内研究资料，严格意义上的混凝土裂缝包括微观裂缝和宏观裂缝。观裂缝是混凝土在硬结过程中形成的微观裂缝与微孔，可分为砂浆裂缝、黏结裂缝和骨料裂缝。混凝土未受力之前，微观裂缝主要是前两种。混凝土受力后，微观裂缝与微孔逐渐连通，形成宏观裂缝。从裂缝尺寸上讲，宽度小于0.05mm的裂缝称为微观裂缝，大于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝。而据国内试验资料[3]，裂缝宽度小于0.1mm时具有自愈、自封现象，当裂缝宽度在0.1mm～0.2mm之间时混凝土结构虽无自封现象，但却有自愈现象。故从防渗角度而言，控制宏观裂缝的产生就成为地铁抗裂防渗的关键所在。
第 1 页 共 7 页 地铁工程混凝土与其它混凝土结构一样，宏观裂缝是在两类荷载作用下产生并扩展的。一类是由静荷载、动荷载与结构次应力组成的荷载，另一类是由温度、胀缩、不均匀沉降等因素产生的荷载。这两种荷载引起裂缝的机理是有区别的，区别在于后者产生裂缝的起因是结构首先要求变形，当变形得不到满足才引起应力，而且应力尚与结构的刚度大小相关，只有当应力超过一定数值才引起裂缝。另外，二者对地铁工程混凝土的开裂与渗漏的影响也不同。国内资料统计[4]表明：由外部荷载引起的裂缝约占15%。而由变形荷载引起的裂缝约占85%，所以，研究和解决由变形荷载引起的裂缝是解决地铁工程渗漏问题的重点。
3、地铁工程混凝土开裂影响因素
总的来说，地铁工程混凝土开裂是十分复杂的系统性问题，影响开裂的因素很多，主要有四个方面：材料选择、结构设计、施工技术、环境条件。由于地铁工程混凝土属于大体积混凝土，所以环境条件对地铁混凝土开裂影响是大，尤其是温度与湿度两个环境因素。
3.1材料选择
混凝土原材料质量不良或配合比设计不当，可以引起地铁工程混凝土的开裂与渗漏。从混凝土原材料来看，水泥安定性不合格，砂石中含泥量或石粉含量过大，使用反应性骨料或风化岩，使用水化热过高的水泥等都可能引起混凝土开裂。混凝土本身不均匀也会导致其产生变形，砂浆过多会使其产生较大收缩，在水化硬化过程中产生局部的约束效应，当该应力大于混凝土的抗拉强度时，便会导致宏观裂缝的出现与扩展。
3.2结构设计
第 2 页 共 7 页 地铁结构设计一般包括结构选型、荷载计算、基坑围护结构设计、内衬设计、结构楼板和梁的设计、抗浮设计等[4]。其中结构选型包括选择浅埋式矩形箱式结构还是深埋式圆形隧道式结构等，其它几个方面的结构设计主要是估算各种荷载的大小并对各主要构件作强度与抗裂的设计。但如果选型不当或估算荷载与真实情况有较大的偏差，都会造成在选用混凝土等级和配筋设计方面出现失误，造成地铁混凝土抗裂性能不足而出现渗漏。
3.3施工技术
从我国目前研究实践的现状来看，在施工技术方面影响混凝土开裂的环节主要有混凝土的拌制、振捣、运输、浇筑、养护，还有施工缝、变形缝、伸缩缝的设置，以及泄压装置的处理等方面。具休来讲，混凝土的拌制、振捣等方面是为了改善混凝土本身的物理性质，尤其是增加其密实性，减少内部微裂缝与微孔洞，从而大大降低宏观裂缝的形成机率。施工缝等人工缝的设置主要是体现“放”的防裂抗渗原则，实质上是为了尽量降低由温度、胀缩、不均匀沉降等因素产生的第二类荷载对大体积混凝土开裂的影响。而一些泄压措施则体现了“排”的防裂抗渗原则，尤其是对于地下水压大，涌水量多的特殊环境，一般通过桩间埋设泄压管或在底板下设置排水盲沟，以静力释放地下水的浮力，这些泄压措施可使主体结构减少承受的水压，而降低混凝土结构开裂的可能性。凝土顶板两面的温度场与湿度场都有很大的差异，另外地铁在采用单侧墙结构时，其两面的温度场与湿度场也有很大的差异。由于地铁结构采用的是大体积混凝土，在凝结和硬化过程中，会释放出大量的热。在外界的温度、湿度场的差异与混凝土自身产生的热量场的共同作用下，地铁混凝土将受到第二类荷载的
第 3 页 共 7 页 作用，使变形超过混凝土的极限拉伸值而产生裂缝。地铁结构属于超静定结构，在其基础为软土地基时，会因基础的不均匀沉降而使结构受到强迫变形，而使结构开裂。
4、我国地铁混凝土开裂实例总结
笔者对我国地铁工程混凝土结构开裂工程实例作了总结，得出地铁混凝土开裂具有以下特点：
引起渗漏的宏观裂缝主要集中在顶板与侧墙，且顶板多于侧墙，底板开裂最少。温度高时浇筑的混凝土出现宏观裂缝的机率高于温度低时浇筑的混凝土，冬季施工出现宏观裂缝的机率高于夏季。水泥用量过大时混凝土宏观裂缝出现较多。围护结构与主体没有分开的易产生宏观裂缝。在同样施工环境下，对于区间隧道，矿山法施工段出现宏观裂缝较多，盾构和明挖段相对较少。
5、地铁工程混凝土开裂综合防治
国内对如何控制地铁工程混凝土裂缝已经作了大量的研究，但缺乏一套较为全面的控制措施。笔者在目前研究的基础上，提出一套从材料、施工和结构设计三方面出发的裂缝控制措施。
5.1材料
在材料方面，应从水泥、砂石和外加剂和掺和料四个环节对裂缝进行控制。
5.1.1水泥
在水泥的选材环节上，主要从水泥品种的选择、水泥用量的确定以及水泥技术指标的要求等方面进行控制。在选择水泥品种时，应尽可能优先采用水化热低、大厂旋窑生产的优质水泥,且不宜使用早强水泥。在满足混凝土的强度和抗渗性条件下，尽量减少水泥用量是防止
第 4 页 共 7 页 混凝土开裂的一条重要措施。对水泥技术指标的要求，在细度上，要求水泥不宜过细，比表面积控制在4000cm2/g为宜。此外还应控制对体积安定性有较大影响的游离石灰、三氧化硫和游离氧化镁的含量，以及水化速度快，水化热高，需水量大，体积收缩大的铝酸三钙(规范规定不超过8%)，而且还要严格控制水泥中含碱量(以Na2O计)不应大于0.6%。
5.1.2砂石方面的。
外加剂在外加剂中，对混凝土抗裂有重要影响的有膨胀剂、减水剂和防裂复合型外加剂。膨胀剂可在水化和硬化阶段本身既可产生膨胀，也可与水泥中其他成分反应产生膨胀，以补偿混凝土硬化的体积收缩。同时改善了混凝土的孔结构，使之更加密实，所以它是一种较理想的结构抗裂防渗外加剂。目前工程中较为常用的膨胀剂有U型膨胀剂(生熟明矾、石膏等组成)、复合膨胀剂(CEA)、铝酸钙膨胀剂(AEA-高强熟料、天然明矾石、石膏)、EA-L膨胀剂(生明矾石、石膏等组成)。减水剂能降低混凝土的水灰比，增大坍落度和控制坍落度损失，赋予混凝土高密实度和优异施工性能，而增加混凝土的抗裂性能。目前工程中常用的减水剂有普通减水剂、AE减水剂、高效减水剂和高效能AE减水剂。由于地铁混凝土强度不能太高，所以只能选择普通减水剂与AE减水剂来增加混凝土的抗裂性能。防裂复合型外加剂主要有防裂型FS系列混凝土外加剂，其中防裂型FS-H混凝土复合剂可用于地铁混凝土中，因它具有降低水化热，补偿混凝土冷缩的特点，从而提高了混凝土的抗裂、抗渗能力。
5.1.4掺和料
第 5 页 共 7 页 目前在抗裂方面最为常用的掺和料是粉煤灰。由于粉煤灰的颗粒呈圆球状，加入到混凝土中后，能起到润滑作用，可显著地改善混凝土的和易性，同时在满足强度要求下可代替部分水泥，以降低水化热，减小混凝土的温度应力，从而增加地铁混凝土的抗裂性能。我国水泥产量世界第一,粉煤灰的排放量也占首位,充分地利用粉煤灰资源的意义深远、前景广阔。
5.2施工
在施工中，施工环境、参数控制、施工注意事项、拆模时间及养护都会影响到地铁混凝土的抗裂性能，此方面研究较多[5]～[7]，不赘述。
5.3结构设计
当混凝土直接承受外部作用或自身变形受到限制时，将引起相应部位垂直主拉应力方向的微细裂纹扩展，直到形成引起地铁渗漏的宏观裂缝。混凝土自应力、预应力对拉应力效应有抵消作用，普通钢筋对宏观裂缝有阻断与约束作用，不同种类或直径的纤维对不同尺度裂纹的扩展有限制作用。所以针对具体的工程，在进行地铁混凝土抗裂设计时，首先需要弄清造成拉应力产生的因素及分布特征，然后分别设计预应力筋解决荷载平衡与整体传力问题，设计普通钢筋缓解拉应力局部峰值，同时以试验为指导，加入经济性与抗裂性都较好的一种或几种不同直径的纤维解决细观与微观裂纹的扩展问题。这些结构设计实质上是增强混凝土的自防水功能，因为地铁混凝土的抗裂的最终目的是防渗，所以结构设计是和抗裂的最终目标紧密联系的。
6、结论
第 6 页 共 7 页 1)地铁混凝土开裂是因为受到两类荷载的作用：第一类是由外荷载作用而引起的裂缝，即结构性裂缝;第二类是由变形变化而引起的裂缝，即非结构性裂缝。
2)由于地铁工程混凝土属于大体积混凝土，所以环境条件是造成开裂的最重要的影响因素，尤其以温度与湿度场的影响最大。
3)基于地铁混凝土开裂影响因素的复杂性，本文提出一套分别从选材、施工和结构设计三方面进行综合防治的措施。
4)目前国内已在选材与施工方面做了大量地研究，但在抗裂机理方面研究较少，尤其是对地铁工程混凝土结构在各主要影响因素下应力场的研究，以及预应力筋和纤维混凝土抗裂效果与机理的研究尚不成熟，有待作进一步地深入研究。
第 7 页 共 7 页
第四篇：无机结合料的开裂原因及解决措施
1.概述
由于半刚性基层具有强度高、水稳定性和冰冻稳定性好、刚性较大等优点，此外，半刚性基层材料板体性好，利于机械化施工且工程造价低，能适应重交通发展的需要，因而，我国高等级公路建设中越来越多地采用了半刚性材料基层和底基层。目前我国90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用了半刚性材料，并且在我国今后高等级公路建设中，半刚性基层材料仍将成为路面基层的主要材料。
然而，随着半刚性基层沥青路面的大量应用，在实际使用过程中出现了不少问题，尤其是裂缝问题日益突出，并成为该结构的主要缺陷。国内已建成高速公路使用调查表明，通车后一年最迟两年均出现了大量裂缝。就目前的研究现状来看，引起路面开裂的原因有很多，有面层材料方面的、基层材料方面的、设计方面的、施工方面的以及环境方面的。深入系统地研究和探讨半刚性基层裂缝产生的具体原因并采取相应有效的防治措施，将有益于延长路面的使用寿命，使半刚性基层路面发挥其更好的使用性能，以适应我国公路事业迅速发展的需要。
2.无机结合料开裂原因
2.1 纵向裂缝形成的主要原因
1)地基原因
地基土天然含水量较高，在设计及施工时未做处理，在高填土后，由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降，造成路面纵向开裂。
2)路基施工原因
如果土基施工时天气干燥，局部路堤填料土块粉碎不足，路基压实不均匀， 暗埋式构造处因构造物长度限制，路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够，或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好，都会造成纵向裂缝。
3)水的渗透破坏
中央分隔带、路表、边坡等渗水，使局部路基受水浸泡后承载力降低。在动静荷载的作用下，路基滑动产生裂缝，另外填料若为弱膨胀土，如施工中未做处理，渗水后含水量变化，也会导致裂缝产生。
4)沥青含腊量偏高 延度偏于下限，油层抗拉强度低，加之受当地资源的影响，出现公路两侧空、重载失调，路面长期在行车作用下形成裂缝。 2.2 横向裂缝产生的原因
1)失水收缩引起横向裂缝
干缩性裂缝有两种情况：一是水泥稳定碎石压实成型到正常养护期(一般为7d)的干缩;二是养护期满后到施工沥青封层或透层、摊铺沥青混凝土面层这段时间的干缩。基本上其机理是相同的，只是损害程度不相同。水泥稳定碎石压实成型到正常养护期(通常为7d)期间，因为混合料自身的水份和养护洒水的水分蒸发及其混合料内部水化作用发生的毛细管作用、分子间吸附作用力和碳化收缩作用等，造成在一定程度基层混合料体积趋向减小而收缩，形成拉裂的情况。这段时间的天气如果是正常的，气温变化不大，可称混合料(基层)从最佳含水量到较干燥的干缩过程为一次性干缩，其形成的裂缝是有限的。 从满基层养护期后到施工沥青封层或透层油、摊铺沥青混凝土面层之间，这段时间如果间隔的比较长，自然天气从睛到雨，从雨到睛，风吹日晒雨淋，基层料从“较干燥→饱水状态→较干燥→饱水状态”反复循环作用，水分反复的“蒸发、饱和、蒸发、饱和”，干缩过程多次重复，一定会造成基层拉裂严重的现象出现，在薄弱地方体现为裂缝，在多雨的地区这种破坏十分明显。结束养生之后，如果其上为沥青面层，应先对基层进行清扫，及时喷洒透层或粘层沥青、在清扫干净的基层上，也可先做下封层，以避免基层干缩开裂。
2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝
温缩性裂缝也说成是热胀冷缩产生的裂缝。万物都有热胀冷缩的性质，水泥稳定碎石基层等半刚性基层也有。水泥无机结合料不同的内部矿物颗粒构成的固相、液相和气相体，在温差作用下定将使其形成热胀冷缩的体积变化，从而产生温缩性裂缝。
因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形。当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝。
3)差异沉降引起的横向裂缝 在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处，因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。
3.裂缝的处理措施
3.1 预防裂缝的处理措施
1)选择合格的材料
收缩裂缝是材料自身固有的性质，选择收缩性小的材料是十分关键的。所以，在设计半刚性路面的时候，首先基层粉粒应该选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小的和抗拉强度高的材料，在所有无机结合料材料中水泥稳定粒料和密实式石灰粉煤灰稳定粒米是收缩系数最小的材料，首先应该选用这两种材料作为沥青路面的基层。
2)无机结合料配合比的调整 (1)级配的控制
传统型无机结合料级配为悬浮密实型，完成碾压后表面相对比较密实、光滑，然而用水量会增大，且承重能力主要依靠水泥与集料结合的强度。实践证明，无机结合料基层级配参考利用沥青SMA骨架密实结构是合理的。这种结构主要通过粗集料形成嵌挤结构，细集料进行缝隙填充。其中4.75mm 以上的颗粒组成占70%～75%，细集料占其中的比例较小，这种级配使得整体的需水量减小，成型以后物理和化学反应引起的水分损失相对较小。
(2)水泥剂量的控制
依据我国当前水泥的生产工艺，特别在2009 年以后普通硅酸盐水泥细度用比表面积法代替筛分法后，水泥细度有了进一步的提高。水泥越细，水泥需水量越大，无机结合料中在符合设计强度的前提下，尽可能减少水泥剂量，不管对经济效益还是工程质量都很必要。当前无机结合料采用震实成型的方法成型试件，可以很好地模拟现场施工，在要求设计强度为4.5MPa 的无机结合料配合比中，水泥剂量为4.0～4.5%可符合要求。水泥剂量增大必将造成用水量增大，自由水分损失后很可能发生基层开裂现象。水泥品种采用缓凝低标号水泥，强度不宜太高。
(3)用水量的控制
基层裂缝主要是成型后的水分损失和温度变化。因此在尽量降低的用水量情况下来防止基层裂缝是很好地措施。无机结合料配合比设计时在符合设计要求的前提下尽可能减少最佳用水量是最重要的课题，通过施工总结中来看，最佳用水量控制在4.3～5.0%为合适的。
3)施工温度控制
半刚性基层温缩的最不利季节为温度在0～10℃时，也就是春初和秋末，施工温度应控制在10℃以上。施工时温度的控制是有效避免半刚性基层产生裂缝的有效措施。平均温度低的低温施工，半刚性材料以温缩为主。平均温度高的高温季节施工，半刚性材料以干缩为主。半刚性材料基层一般在高温季节修建，成型初期基层内部含水量大，且尚未被沥青面层封闭，基层内部水分必然要蒸发，从而发生由表及里的干燥收缩。同时，环境温度也存在昼夜温度差，因此，修建初期的半刚性基层同时受到干燥收缩和温度收缩的综合作用，必须控制修建时的最低温度，以强度的增长抵抗干缩和温缩的影响来减少或避免裂缝，同时还必须注意养生保护。
4)控制施工碾压时的含水量和压实度 半刚性基层混合料运输到施工现场后，应及时碾压，避免基层混合料在摊铺、整平、碾压过程中失水过多，得不到应有的压实度。混合料的含水量根据施工现场气候条件，一般控制在比最佳含水量高1%～2%。
5)加强养生及交通管制
半刚性基层碾压完成后，要及时养生，确保表面湿润，不得时干时湿。在气温较低时，必须保证在气温比较温和的状况下养生15 天以上。若施工现场水源不足，必须对养生期内的基层加以覆盖保湿。在养生期内，强度达到要求之前，必须严格控制非施工车辆通行。为了缩短控制交通时间，可在基层混合料中掺入1%～2%水泥，提高其早期强度。养生结束后，要及早铺筑面层，使基层含水量不发生大的变化，以减轻干缩裂隙。
6)半刚性基层预切缝
铺筑沥青面层之前，先在半刚性基层表面横向切缝，间距8～15m，缝的深度为基层厚度的2/3，缝的宽度为5～12mm。然后在切缝中灌入沥青，上铺土工织物宽100cm，可以极大的减少反射裂缝的产生和路面的裂缝数量，并使裂缝顺直美观。对基层采用预切缝处理的措施来减小基层的“相对长度”，以此来减小基层内部累积的温缩、干缩应力效应，并可削弱基层的约束条件。但应注意预切缝的间距、深度等尺寸参数，应通过试验和实际情况确定。预切缝间距越小，接缝越多，不仅增加施工的复杂性，而且影响路面的整体强度。但是，预切缝过长也会带来一些问题，如温度翘曲应力增大，干缩、温缩引起基层的伸缩量大，增加基层开裂的可能性等。由于在荷载和环境因素作用下的基层预切缝缝隙处的沥青面层易产生应力集中，因此还要对预切缝处预先处理 (如用乳化沥青填缝、在切缝处铺设一定宽度的防水油毡或土工织物等)，这样可使预切缝“停留”在基层而不会反射到面层，即使产生反射裂缝，也比基层自由开裂而产生的反射裂缝规则。此外，也可以在基层施工过程中人为地制造微细裂纹，以此降低基层收缩性，同时，使水硬性结合料稳定基层内的均匀细裂缝有好的传荷能力。
7)设置应力吸收中间层
在沥青面层与半刚性基层之间加铺一层弹性模量低、韧性较高、能承受较大应变而不破坏的材料，该层成为上、下接触面间的弹性联结，由于此弹性联结，面层和基层间可以错动而不承受由于基层移动造成的应力，使基层裂缝向上反射而产生的结构应力可以在该层的界面上被消散，从而吸收半刚性基层的收缩应力或应变。该应力吸收中间层在国外称之为SAMI，在国内外工程中尝试最多的是将高掺量的橡胶粉沥青、低稠度沥青混凝土、开级配沥青混凝土底层、级配碎石、土工织物、预制纤维膜布等作为应力吸收中间层。应力吸收中间层对减缓反射裂缝的产生与扩张有明显的效果。可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明显减弱裂缝尖端应力的奇异性，降低应力强度因子，并且使基层裂缝向上反射而产生的结构应力在中间层的界面上被大大削减，从而不至于引起沥青面层开裂。此外，国内外也有采用沥青稳定碎石作为中间层的，其可以防止或减少反射裂缝，但是沥青稳定碎石亦具有较高的模量，特别是在低温下，半刚性基层裂缝尖端的集中应力仍会使其开裂进而引起沥青上面层的开裂，反射裂缝亦不能避免。法国开发的抗裂缝薄膜，是一种改性沥青薄膜，其上铺一层含纤维的冷拌沥青混合料，置于有裂缝的基层和沥青混凝土面层中间，该技术己在法国高速公路上广泛应用。
有些应力吸收中间层，如橡胶粉沥青中间层和浸透沥青的土工织物中间层等，还可防治路表水透入路面半刚性基层和土基，起到隔水的作用。此外，级配碎石中间层本身还是很好的隔温层，可减小基层中的温度梯度和基层顶面的最低温度，使得基层中的温度应力小于材料的抗拉强度，从而减轻半刚性基层的温缩，减少裂缝的产生。除在上述三方面采取措施外，在设计时还应考虑车辆超轴载数值、 车辆冲击力、车辆制动力等，适当增加半刚性基层的总厚度，确保路面具有足够的承载力，避免半刚性基层在车辆荷载作用下产生早期荷载型裂缝。
8)选用SMA混合料做面层
对高速公路等承受繁重交通的重大工程，宜采用改性沥青和A 级道路石油沥青拌制的SMA混合料做面层，提高路面面层的抗裂性能。 3.2 出现裂缝后的治理措施
(1)可采用聚合物加特种水泥压力注入法对水泥稳定粒料的裂缝修补。 (2)加铺高抗拉强度的聚合物网。
(3)破损严重的基层，应开挖维修原破损基层整幅，不应横向局部或一个单向车道开挖，以防止板边受力产生的不利影响，通常最小维修长度为6m。维修半刚性基层所用材料也应是同类半刚性材料。
(4)对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面，对于大面积的网裂常加铺乳化沥青封层或在补强基层后，再重新罩面，修复路面。另外，块状龟裂也可以用加热墙法再生利用原沥青修补。
4.结论
高等级公路半刚性基层沥青路面开裂的成因，既有行车荷载方面的因素又有沥青面层和半刚性基层材料方面的因素，既有设计方面的因素又有施工方面的因素。对于较厚面层路面，沥青面层自身的温缩裂缝是主要的，考虑到工程造价的因素，我国高等级公路目前沥青面层都较薄，因而，怎样减少由半刚性基层温度收缩和干燥收缩产生的反射裂缝和对应裂缝便成为减少整个路面裂缝的关键。
实践表明，采用优质的沥青混合料和抗拉强度高且干缩系数、温缩系数小的半刚性基层材料，必要时在半刚性基层与面层之间设置合适的应力吸收中间层，同时保证施工质量对预防高等级公路半刚性基层沥青路面裂缝的产生有较好的效果。
5.参考文献
[1]王敬飞. 半刚性基层沥青路面早期破坏分析及对策[J]. 青海交通科技，2005(2) [2]张维仁. 半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及防治[J]. 内蒙古公路与运输，2005(1) [3]杨成忠. 半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理初探[J]. 东北公路，2002(3) [4]张登良. 半刚性基层材料收缩机理分析——半刚性基层抗裂性能研究之一[J]. 长安大学学报，1990(2) [5]光同文. 半刚性基层温缩裂缝控制措施的研究[J]. 合肥工业大学学报，2003(1) [6]郑健龙等著. 沥青路面抗裂设计理论与方法[M]. 北京：人民交通出版社，2002 [7]王铁梦. 工程结构裂缝控制[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1997
第五篇：外墙开裂的原因分析及整体预防措施
外墙开裂是砌筑体和和混凝土伸缩不同而产生的裂缝,是建筑装修工程常见的质量通病之一,较差的观感,不但对企业形象造成不良影响;贯通性裂缝更是对投产后使用造成严重影响,开展外墙开裂的原因分析对存在问题墙面的处理和对下一步其它工厂的装修工程具有重要的意义!通过制定有效的防治措施,可以大大降低外墙抹灰开裂的机会,减少返工和进度要求。
一、 裂缝的种类：按产生的原因分温度裂缝、收缩裂缝、空鼓裂缝和结构裂缝
温度裂缝：由于施工期间温差较大，受到外界约束等原因引起的裂缝。一般为表面裂缝;
收缩裂缝：抹灰砂浆中水泥水化硬化时，体积逐渐减少等原因引起的抹灰面干缩或收缩，砂浆中水泥的安定性差，水泥在硬化后产生不均匀的体积变化，由此产生大量的收缩裂缝，这种裂缝一般为表面裂缝。
空鼓裂缝：底层灰浆与墙面基层黏结不牢固，施工期淋水不够，抹灰后水分很快被墙面吸收，影响黏结力，形成空鼓而产生的裂缝;另外，墙面清扫不干净、墙体含水率不一致、中间层砂浆标号高于底层，造成砂浆收缩不一致，都可能产生空鼓裂缝; 结构裂缝：由于墙体结构变型而引起的与结构牢固粘连一起的抹灰层裂缝，这种裂缝比较明显，长度和宽度都很大，属于贯通性裂缝，容易造成渗漏，是防治的重点!
二、 外墙常见的开裂部位：
1、 墙体的大面：特别是没有设置分隔缝、分隔缝设置少;(砂浆的收缩比较大)
2、 施工缝和冲筋处：墙体抹灰不可能不设施工缝，由于先后施工时间不同，收缩程度也不同，导致裂缝现象的发生;
3、 门窗洞口的边角处：原因是结构材料收缩、结构变型、墙体的沉降和温度变化引起，裂缝形状有水平状的也要呈45°的，这种裂缝一般较宽较深，属贯通性裂缝。
4、 建筑墙体所用材料的不同处：不同材料产生的变型不同，建筑工程中砖墙与混凝土柱子、砖墙与混凝土联系梁、砖墙与预制混凝土过梁等部位，一般抹灰后不久就会出现裂缝。
三、 原因分析
1、 A、 抹灰层开裂 材料因素
a、 砌块因素：常用砌块一般为加气空心砌块、加气混凝土砌块、粉煤灰砖、黏土空心砌块等，干燥的砌块吸水率较高,如果不能充分湿润,就会将抹灰砂浆的水分吸掉,影响砂浆凝结强度,造成抹灰表面干缩产生龟裂;施工工艺要求应隔夜浇水湿润浇透，要求水渗进砖的表面不小于1.5厘米 b、 砂浆因素：沙子含泥量大;现场搅拌砂浆配合比难以保证，和易性差;水泥品质不高，安定性差后期容易干缩。砂浆搅拌好后，搁置时间过长，容易出现泌水想象，影响砂浆强度。 B、 施工因素
a、 砌筑工程施工速度过快，施工规范要求一天的砌筑高度不超过1.8米，且砌筑到圈梁底部要求用斜码砖顶顶牢，砂浆灰缝饱满! b、 因墙面结构砌体垂直平整度偏差大，造成抹灰层过厚，且未采取针对措施，容易干缩开裂(局部地方如果抹灰厚度超过厚度，需要嵌入钢丝网或纤维网)。
c、 分层厚度控制不严二次抹灰时间过早或未分层抹灰都会引起抹灰层开裂(一般抹灰分三层，底层、中层和面层，总厚度在15-20㎜，最厚不超过25㎜)。 d、 施工速度过快，砌筑和抹灰间隔时间太短，要求间隔1个月至少应大于7天。
e、面层铁抹子压光，容易使砂浆内部水泥浆被抹压到表面，从而造成抹灰面层的水泥砂浆干缩开裂。(采用木抹子搓毛工艺能有效减少表面开裂)。
四、 预防措施：对于裂缝产生的部位和原因，需要从设计、监理、施工等各个环节采取措施提前预防;
1、 设计阶段：对容易出现裂缝的部位进行加强设计，不同材料的部位加强拉结筋、提高砌筑砂浆的标号、洞口上设置现浇过梁、窗下设置现浇板带;设计时综合考虑结构的整体刚度，防止由于出现不均匀沉降而造成墙体开裂;建筑设计立面分隔合理。
2、 监理阶段：严把施工工艺和施工方案审查关，没有经过方案论证和审批坚决不允许进行施工!严把材料的进场检验关，坚决杜绝不合格材料用到工程上;严把样板关，任何工序没有经过样板施工，决不允许大面积进行作业!严格验收和过程管理，没有经过验收的分部分项工程，坚决不允许进行下一道工序施工!严格落实监理旁站制度，施工阶段监理必须随时在场监督!
3、 施工阶段的防治措施：
1)、外墙结构
堵好墙身的各种孔洞，对墙面局部基层进行找平处理!
砌筑墙体施工时要做到表面平整、上下搭接左右错缝、绝不允许出现通缝;墙体的拉结筋应严格按设计和规范要求留置，长度不小于50厘米，间距不大于50厘米;墙体所用材料在使用前应充分湿润，一般空心砖含水率在10%-15%，灰砂砖和粉煤灰砖含水率在5%-8%。砖墙和混凝土梁柱交接部位，抹灰前要挂钢丝网片，钢丝网的搭接宽度在15厘米-25厘米。 2)、外墙抹灰
基层处理尤其是混凝土表面的浮浆、残留混凝土表面的模板木屑等要清理干净，为了增加混凝土表面的粘接强度，需要进行凿毛或甩浆等粗糙处理。
砂浆配合比严格计量，施工过程中严禁掺水。选择干缩性小的水泥品种、沙子的含泥量和杂质要控制在规范许可的范围内、沙子的粗细要适中、砂浆搅拌要均匀，和易性要好、砂浆如果长时间没有出现泌水现象需要重新搅拌后使用，一般控制在3小时之内，隔夜砂浆杜绝使用;
抹灰前，应提前一天洒水湿润墙面，要求基本湿透，第二天再根据干湿情况，适当洒水湿润。如果抹灰层过厚，应在分层处增设钢丝网。 3)、外墙涂料
腻子的刚度大，在缺少足够养护的条件下容易开裂。应选用外墙耐水型腻子。
涂料施工时，基层含水率高于10%。
底漆和面漆间隔时间太短(一般视天气要求1-2天) 质感涂料相对比平涂龟裂程度要轻很多。