混凝土裂縫的預(yù)防與處理

1、混凝土裂縫的預(yù)防與處理一、前 言混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由于這些初混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴(yán)重者將會(huì)威脅到人混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。在實(shí)際工程中要區(qū)別對(duì)待，根據(jù)實(shí)際情況解決問題。

2、二、混凝土裂縫問題2.1溫度裂縫及預(yù)防1.溫度裂縫的成因溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓?在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（當(dāng)水泥用量在350550 kg/m3，每立方米混凝土將釋放出1750027500kj的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力（實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到2526時(shí)，混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在10mpa左右的拉

3、應(yīng)力）。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)；梁板類長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間

4、粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。在今天，混凝土的裂縫較為普遍，在各種工程中裂縫幾乎無所不在。盡管我們?cè)谑┕ぶ胁扇「鞣N措施，小心謹(jǐn)慎，但裂縫仍然時(shí)有出現(xiàn)。究其原因，我們對(duì)混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中之一。在大體積混凝土中，溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。1溫度應(yīng)力分析 根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個(gè)階段：（1）早期：自澆筑混凝土開始

5、至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。（2）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。（3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類：（1）自生應(yīng)力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互

6、相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。（2）約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算。下面從大體積混凝土施工的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析：貴陽鑫海大廈轉(zhuǎn)換層采用2.0 m厚混凝土整板結(jié)構(gòu)，根據(jù)工程特點(diǎn)，運(yùn)用裂縫控制理論，研究裂縫原因，提出了施工防治措施，效果較好。1.工程概況鑫海

7、大廈位于貴陽延安中路，占地面積：1466 m2，總建筑面積：24111 m2，地下一層，地上二十七層，建筑總高：89.9 m，是集商業(yè)、辦公、住宅為一體的綜合性建筑。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選用了轉(zhuǎn)換層形式。2.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式：即第四層頂板為一塊實(shí)心混凝土整板，將上部二十四層結(jié)構(gòu)荷載過渡轉(zhuǎn)換到板下框架體系。轉(zhuǎn)換層標(biāo)高17.1-19.1 m,板厚2.0 m,柱頂局部板厚2.4 m，轉(zhuǎn)換層面積740 m2,板內(nèi)上下各兩層設(shè)縱橫雙向32、200×200鋼筋網(wǎng)片；中間又有兩層22、200×200鋼筋網(wǎng)片；網(wǎng)片間600×600設(shè)22立筋，混凝土總量1640 m3,混凝

8、土采用c50的商品混凝土。板下框架柱網(wǎng)尺寸：8.7 m×8.9 m-8.4 m×12 m不等。3.大體積混凝土施工轉(zhuǎn)換板按施工組織設(shè)計(jì)分兩層澆筑，2 m厚c50混凝土轉(zhuǎn)換板分二次澆筑，第一層先澆0.8 m厚，等它達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再澆第二層1.2 m厚混凝土。該結(jié)構(gòu)符合有關(guān)規(guī)定：“結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在0.8 m厚以上、水化熱引起混凝土內(nèi)的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25 的混凝土，稱為大體積混凝土”。該工程轉(zhuǎn)換層混凝土的施工在九月中旬，日平均溫度在21 左右，混凝土最高溫度的峰值一般出現(xiàn)在混凝土澆筑后的第三天，對(duì)混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫溫差要控制在25 內(nèi)，以免

9、因溫差和混凝土的收縮產(chǎn)生裂縫。我們對(duì)混凝土質(zhì)量控制指標(biāo)提出如下要求：（1）采用水化熱低的礦渣水泥；（2）摻入適量的1級(jí)粉煤灰；（3）混凝土在滿足泵送要求的坍落度的前提下，最大限度控制水灰比；（4）摻aea微膨脹劑。由于使用的是商品混凝土，廠家采用散裝硅酸鹽水泥，而且貴州沒有1級(jí)粉煤灰，因此，只能滿足以上（3）、（4）條要求。這樣對(duì)解決混凝土早期溫度應(yīng)力和后期收縮應(yīng)力問題并控制混凝土裂縫的產(chǎn)生提出了更高的技術(shù)要求。對(duì)此采取了以下混凝土裂縫控制措施。1.混凝土溫度的計(jì)算水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度與混凝土的絕熱溫升有關(guān)?；炷恋慕^熱溫升：t=w×q0×（1-e-mt）

10、/（c×r）式中：t混凝土的絕熱溫升（）w每m3混凝土的水泥用量（kg/m3），取530 kg/m3q0每公斤水泥28天的累計(jì)水化熱，查大體積混凝土施工p14表2-1，q0=460240 j/kgc混凝土比熱993.7 j/(kgk0)r混凝土容重2400 kg/m3t混凝土齡期（天）m常數(shù)，與水泥品種、澆筑時(shí)溫度有關(guān)混凝土最高絕熱溫升：tmax=530×460240/(993.7×2400)=102.28（）混凝土中心溫度：th=tj+tmax×式中：th混凝土中心溫度 tj混凝土澆筑溫度（）不同澆筑混凝土塊厚度的溫度系數(shù)，對(duì)1 m厚混凝土3天時(shí)=0.

11、36混凝土澆筑溫度:tj=tc+(tp+tc)×(a1+a2+a3+.+an)式中：tc混凝土拌合溫度（它與各種材料比熱及初溫度有關(guān)），按多次測(cè)量資料，有日照時(shí)混凝土拌合溫度比當(dāng)時(shí)溫度高5-7 ，無日照時(shí)混凝土拌合溫度比當(dāng)時(shí)溫度高2-3 ，我們按3 計(jì)。tp混凝土澆筑時(shí)的室外溫度（九月中旬，室外平均溫度以21 計(jì)）a1+a2+a3+.+an溫度損失系數(shù)，查大體積混凝土施工p33表3-4得：a1混凝土裝卸，每次a=0.032(裝車、出料二次數(shù))a2混凝土運(yùn)輸時(shí)，a=q×t式中：q為6 m3滾動(dòng)式攪拌車其溫升0.0042，混凝土泵送不計(jì)。t為運(yùn)輸時(shí)間（以分鐘計(jì)算），從商品混凝土

12、公司到工地約30分鐘。a3澆筑過程中a=0.003×60=0.18tj=tc+(tp+tc)×(a1+a2+a3+.+an)=24+(21+24)×(0.064-0.126+0.18)=24+45×0.116=29.31 則混凝土內(nèi)部中心溫度:th=tj+tmax×=29.31+102.28×0.36 =66.13 從混凝土溫度計(jì)算得知,在混凝土澆筑后第三天混凝土內(nèi)部實(shí)際溫升為66 ,比當(dāng)時(shí)室外溫度21 高出45 ,必須采用相應(yīng)的措施,防止大體積鋼筋混凝土板因溫差過大產(chǎn)生裂縫。2.溫度應(yīng)力計(jì)算計(jì)算溫度應(yīng)力的假定：混凝土等級(jí)為c50，水

13、泥用量較大530 kg/m3；混凝土配筋率較高，對(duì)控制裂縫有利；底模對(duì)混凝土的約束可不考慮；幾何尺寸不算太大，水化熱溫升快，散熱也快。因此，降溫與收縮的共同作用是引起混凝土開裂的主要因素。先驗(yàn)算由溫差和混凝土收縮所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力max是否超過當(dāng)時(shí)厚板的極限抗拉強(qiáng)度rc.采用公式；max=eat1-1/(coshl/2)s式中：e混凝土各齡期時(shí)對(duì)應(yīng)的彈性模量et=ec（1-e-0.9t）式中:e=2.718自然對(duì)數(shù)的底;t-混凝土齡期（天數(shù)）ec混凝土28天時(shí)c50的彈性模量et=3.5×105 mpa（大體積混凝土施工p26表2-13查得）a混凝土的線膨脹系數(shù)1.0×10-

14、5l結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，本工程厚板長(zhǎng)度l=44 m（取長(zhǎng)度）。t結(jié)構(gòu)計(jì)算溫度：前面已述該厚板最大絕熱溫升tmax=102.26 實(shí)際溫升最高在混凝土澆筑后第三天t3=tmax×=102.26 ×0.36=36.82 cosh是雙曲余弦函數(shù)。h結(jié)構(gòu)厚度，本工程厚板厚度 h=0.8,h/l=0.8/44=0.0180.2,符合計(jì)算假設(shè)。cx混凝土板與支承面間滑動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)竹膠模板，比較砂質(zhì)土的阻力系數(shù)考慮，取cx=30 n/mm2.s混凝土應(yīng)力松弛系數(shù)，由“高層建筑基礎(chǔ)工程施工”7-2表查得各齡期的s值。參照“大體積混凝土施工”，根據(jù)以上公式、代入本工程相應(yīng)數(shù)據(jù)，算得max=1.18

15、mpa1.89 mpa(該混凝土30天齡期時(shí)的抗拉強(qiáng)度,由“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”表4.1.4查得),由此可知,不會(huì)因降溫時(shí)混凝土收縮而引起收縮裂縫。2.配制混凝土?xí)r，采取雙摻技術(shù)摻高效減水劑，使混凝土緩凝，要求混凝土初凝時(shí)間大于9小時(shí)，以推遲水泥水化熱峰值的出現(xiàn)，使混凝土表面溫度梯度減少。加aea微膨脹劑（摻量為水泥用量的10%），以補(bǔ)償混凝土的收縮。保證混凝土澆筑速度，不產(chǎn)生人為冷縮。設(shè)加強(qiáng)帶，在加強(qiáng)帶處微膨脹劑摻量增加為14%.4.保溫、保濕及補(bǔ)償措施根據(jù)氣象預(yù)報(bào)，擬澆筑三天后的平均氣溫為21 .為防止因混凝土內(nèi)外溫差超過25 而開裂，經(jīng)研究、比較，在不可能降低水泥用量、摻粉煤灰及選用礦渣

16、水泥的條件下，我們采取下列保溫、保濕等保養(yǎng)措施。底模：除因模板支撐結(jié)構(gòu)需要，滿鋪100×50×2000 mm3木枋外，在木模板上滿鋪一層塑料薄膜，再鋪一層竹膠板。在澆筑前三天，澆水濕透。在三層與轉(zhuǎn)換板之間，凡無剪力墻部位，四周用塑料編織布作圍護(hù)，使板下形成一溫棚，以減少空氣流動(dòng)，達(dá)到保溫作用。在澆筑混凝土表面12小時(shí)后，加塑料薄膜一層、麻袋二層覆蓋。設(shè)溫度測(cè)試點(diǎn)，在有代表性的位置設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，隨時(shí)了解混凝土澆筑后（特別是第二天）開始升、降溫情況，隨時(shí)準(zhǔn)備增、減覆蓋物。加強(qiáng)對(duì)混凝土的保養(yǎng)，不斷觀察混凝土保濕狀況，定時(shí)澆水保濕。在澆筑第二層1.2 m厚混凝土?xí)r,已為12月中旬，氣溫

17、在5 左右,澆筑3天后混凝土內(nèi)部溫度可達(dá)56 ,更要加強(qiáng)保溫保濕措施?？紤]到第一層混凝土板對(duì)上面第二層溫度變形的約束，除認(rèn)真控制混凝土內(nèi)外溫差外，該板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在1.2 m厚板下400 mm處設(shè)一層22200×200的鋼筋網(wǎng)片，以防上層混凝土變形時(shí)把下層混凝土拉裂。5.溫度測(cè)試本工程采用北京建筑技術(shù)發(fā)展中心生產(chǎn)的建筑電子測(cè)溫儀測(cè)溫。兩次澆筑分別設(shè)了10個(gè)和7個(gè)測(cè)溫?cái)嗝?，每個(gè)測(cè)溫?cái)嗝娣謩e在上、中、下及覆蓋層下埋設(shè)測(cè)溫傳感器，在澆筑混凝土后的5天內(nèi)，每2小時(shí)測(cè)讀一次溫度，同時(shí)監(jiān)測(cè)氣溫。實(shí)測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算對(duì)比如下(中間斷面點(diǎn))：天數(shù) 氣溫 覆蓋物下 砼表面

18、60;砼中心 砼底表 理論計(jì)算3 21.5 34.8 45 67.3 67.6 65.84 17.6 31.3 39.3 58.6 57.6 61.55 16.1 30.6 35.1 58.6 47.9 57.36 17.7 34.8 32 41.7 41.7 50.8從比較表中看出，理論計(jì)算與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)十分接近，可以作為以后制定保溫保濕措

19、施的依據(jù)。2.主要預(yù)防措施：一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的"三冷技術(shù)"的基礎(chǔ)上采用"二次風(fēng)冷"新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。六是在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間，保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性。例如使用減水防

20、裂劑。其主要作用：1）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25。2）水泥用量是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)度條件下可減少15水泥用量，其體積用增加骨料用量來補(bǔ)充。3）減水防裂劑可改善水泥漿稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。4）提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高混凝土抗裂性能。5）混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效提高混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土抗裂性能。6）摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好，可有效提高混凝土抗碳化性，減少碳化收縮。7）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng)，在有效防止

21、水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來塑性收縮增加。七是高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。八是大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。九是在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差。十是加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取冷卻、保護(hù)措施。十一是預(yù)留溫度收縮縫。十二是減小約束，澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。改善約束條件的措施：（1）合理地分縫分塊；（2）避免基礎(chǔ)過大起伏；（3）

22、合理安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。十三是加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達(dá)到兩方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮；一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的?；炷翝仓螅皶r(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防止寒潮襲擊。保溫應(yīng)達(dá)到下述要求：1）防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度。2）防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。

23、3）防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。十四是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。2.2干縮裂縫的成因及控預(yù)防1.干縮裂縫產(chǎn)生的原因混凝土澆注后仍處于塑料性狀態(tài)時(shí)，由于表面水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生的裂縫。這類裂縫多在表面出現(xiàn)。形狀不規(guī)則。長(zhǎng)短不一，呈龜裂狀深度一般不超過50mm，但薄板結(jié)構(gòu)如果混凝土中摻加有含泥量大的粉砂則可能穿透。此類裂縫的主要原因，是混凝土澆注后34h左右其表面沒有被覆蓋，特別是平板結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)干燥天氣條件下，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是被基礎(chǔ)、模板吸水過快，以及混凝土本身的高水化熱等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，而此時(shí)混凝土

24、強(qiáng)度幾乎為零，不能抵抗這種變形力而導(dǎo)致開裂，從混凝土中蒸發(fā)和被吸收水分的速度越快，干縮裂縫越易產(chǎn)生。而預(yù)拌混凝土公司為了滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的可泵性、流動(dòng)性，其出機(jī)混凝土坍落度和砂率較大，加之夏季高溫中為降低坍落度損失，以及大體積混凝土中均摻緩凝劑，早期強(qiáng)度較低，所以水分特別容易散失，表面容易形成裂縫。2.干縮裂縫的控制措施：干縮裂縫的防止措施主要包括以下幾點(diǎn)：（1）合理選擇水泥品種。一般來說，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大，不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為：礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。所以，從減少收縮的角度出發(fā)，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。（2）控制水

25、泥用量?；炷粮稍锸湛s隨著水泥用量的增加而增大，但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時(shí)，還是盡可能降低水泥用量，因?yàn)楸盟突炷恋乃嘤昧科?，c20c60混凝土的水泥用量一般約為250500kg/m3。（3）用水量的把握。混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比、為直線關(guān)系；當(dāng)水泥用量較高的條件下，混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說，水灰比越大，干燥收縮越大。（4）最佳砂率的確定?；炷恋母稍锸湛s隨著砂率的增大而增大，但增加的數(shù)值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但不是籠統(tǒng)的和無限的，也應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi)，可以通過理

26、論計(jì)算和工程實(shí)踐確定。（5）化學(xué)外加劑的選用。摻加減水劑、泵送劑，特別是同時(shí)摻加粉煤灰的雙摻技術(shù)不會(huì)增大干燥收縮，但是對(duì)于某些減水劑、泵送劑，尤其是具有引氣作用時(shí)，有增大混凝土干燥收縮的趨勢(shì)。因此在選用外加劑時(shí)，必須選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。（6）正確選擇養(yǎng)護(hù)時(shí)間和方法?；炷翝仓媸艿斤L(fēng)吹日曬，表面干燥過快，產(chǎn)生較大的收縮，受到內(nèi)部混凝土的約束，在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。如果混凝土終凝之前進(jìn)行早期保溫保濕養(yǎng)護(hù)，對(duì)減少干燥收縮有一定作用。2.3塑性收縮裂縫及預(yù)防1.塑性收縮裂縫的成因：塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中

27、間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)2030cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)23，寬15mm。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。2.主要預(yù)防措施：一是選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴(yán)格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土

28、之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤(rùn)，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。五是在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。2.4沉陷裂縫及預(yù)防1.沉陷裂縫的產(chǎn)生的原因：沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30°45°角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往

29、有一定的錯(cuò)位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。2.主要預(yù)防措施：一是對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。二是保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時(shí)間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。2.5化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防1.化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫的成因：堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫。混凝土拌和后會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)

30、生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救，因此應(yīng)在施工中采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。2主要的預(yù)防措施：一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護(hù)層較薄，有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。2.6支模板不妥引起的混凝土裂縫及預(yù)防1.支模板不妥引起的混凝土裂縫的成因：（1）模板及支模架下沉引起混凝土裂縫。由于構(gòu)件混凝土未達(dá)到一定的強(qiáng)度，過早地承擔(dān)了

31、自重等附加荷載，引起開裂。（2）如果是木模板，含水率不合適，潮脹干縮對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，應(yīng)選用含水率1823%的木材做模板，在第一次使用前要充分澆水，防止脹縮。（3）混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度前，過早受荷受振動(dòng)而開裂，如在混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)就在其上面走動(dòng)等。（4）支模時(shí)未經(jīng)計(jì)算或計(jì)算不正確引起的模板變形。（5）施工超載，即施工荷重大于竣工后使用的荷重。2.主要的預(yù)防措施：采用相應(yīng)的措施和計(jì)算，防止立柱、模板下沉和變形；選擇合適的模板，避免模板變形；混凝土必須達(dá)到1.2mpa強(qiáng)度以后，才可在上面行走，施工操作；進(jìn)行必要的施工驗(yàn)算，不得超載。2.7施工中鋼筋設(shè)置不當(dāng)引起的混凝土裂縫及預(yù)防1.

32、鋼筋設(shè)置不當(dāng)引起的混凝土裂縫的原因：（1）受力鋼筋位置不正確引起的混凝土開裂。由于鋼筋位置的不準(zhǔn)，改變了受力狀況，必能引起混凝土的裂縫，甚至折斷。（2）受力筋的搭接不當(dāng)，凈間距不足引起的混凝土裂縫。（3）受力鋼筋如梁筋伸入支座的根數(shù)和錨固長(zhǎng)度不夠，節(jié)點(diǎn)受力時(shí)，鋼筋不起作用，引起混凝土開裂。2主要的預(yù)防措施：熟悉圖紙和設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求布置鋼筋并進(jìn)行復(fù)檢，采取固定措施，防止鋼筋位置不準(zhǔn)；保證受力鋼筋的凈間距，排列要有利于混凝土的振搗密實(shí)；鋼筋的搭接長(zhǎng)度必須符合規(guī)范規(guī)定；受力筋的保護(hù)層厚度必須保證；采取措施防止人踩，混凝土砸造成的鋼筋位移，安排專人看管。2.8混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)產(chǎn)

33、生裂縫及預(yù)防1.混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因：混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪、抗彎強(qiáng)度大大下降，在原設(shè)計(jì)荷載作用下，必能出現(xiàn)裂縫。原因有配合比問題；操作上計(jì)量不準(zhǔn)；養(yǎng)護(hù)問題等。2.主要的預(yù)防措施：防止施工中混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足，應(yīng)在混凝土施工中從配合比實(shí)驗(yàn)、攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振搗以及養(yǎng)護(hù)一系列的過程中嚴(yán)格把關(guān)，按國(guó)家有關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程辦事。2.9施工超載引起的裂縫及預(yù)防1.施工超載引起的裂縫主要原因有：（1）施工中樓板、梁上堆積的施工機(jī)具，材料重量太大，超過其承載能力。（2）吊裝施工時(shí)，屋面上的機(jī)械重量布置不合理。（3）運(yùn)輸車載的過大的集中荷載。2.主要的預(yù)防措施：建

34、筑物上堆放機(jī)具和材料，應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行，必要時(shí)要經(jīng)過驗(yàn)算；建筑物上需要布置機(jī)械及上運(yùn)輸車輛時(shí)，要有施工方案，要經(jīng)過詳盡的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算，并經(jīng)過批準(zhǔn)后才能施工。三、裂縫處理裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理，以保證建筑物的混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。3.1表面修補(bǔ)法表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫

35、的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。3.2灌漿、嵌逢封堵法灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏

36、、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、涂膜封閉法和開槽填補(bǔ)法三種。低壓注漿法適用于寬度為0.20.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下：裂縫清理粘貼注漿咀和封閉裂縫試漏配制注漿液壓力注漿二次注漿清理表面。當(dāng)裂縫數(shù)量較多時(shí)，先要在預(yù)計(jì)要貼的裂縫位置貼上醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷將封縫用漿沿裂縫來回涂刷。使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿咀用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿時(shí)漏漿。注漿操作一般在粘咀的第二天進(jìn)行，若氣溫高的話半天就可注漿。操作時(shí)先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插入注漿咀，用手推動(dòng)補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通

37、過注漿咀壓入裂縫，當(dāng)相鄰的咀中流出漿液時(shí)，就可以拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端向另一端逐個(gè)注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時(shí)可以對(duì)每個(gè)注漿咀再次補(bǔ)漿。涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細(xì)裂縫的修補(bǔ)，也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理，以及防止混凝土保護(hù)層的炭化和有害離子對(duì)混凝土的腐蝕。工序?yàn)椋呵鍜吖文佔(zhàn)油克⒌讓油苛贤克⒅鲗油苛贤空置鎸??；炷帘砻媪芽p、氣孔和缺陷先用膩?zhàn)樱ɑ炷列扪a(bǔ)膠：粉料=1：1.82.0）填充補(bǔ)平，待干后用砂布磨平，再進(jìn)行底層涂刷（混凝土修補(bǔ)膠：粉料=1：0.70.8），涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾，除去雜質(zhì)和團(tuán)塊。主層涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且兩次涂刷方向最好是相互垂直。開槽填補(bǔ)法適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫，如墩臺(tái)或路面混凝土的裂縫。工序?yàn)椋洪_槽涂刷界面處理漿壓抹聚合物砂漿養(yǎng)護(hù)。先用鑿子和扁鏟沿裂縫開槽，槽深和寬約35cm，呈u型，用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿，在界面處理漿尚未硬化之前，將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中，壓實(shí)抹平。在養(yǎng)護(hù)時(shí)不需要