裂縫產(chǎn)生原因綜合分析

1、 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施- 在工程中出現(xiàn)的多數(shù)輕微細(xì)小的宏觀裂縫， 由于產(chǎn)生原因的不同有很多種分類。 常見的從裂縫外表走向而言， 有網(wǎng)狀裂縫，即由許多各種方向斷裂縫構(gòu)成的近似六角形的網(wǎng)狀裂縫， 它表示混凝土外表受到內(nèi)部混凝土的 約束。另外一種是許多一條條的裂縫，它具有一定的方向性，常常是彼此平行，相距一定間隔，它表示在垂 直裂縫的方向上受到約束。 由于化學(xué)反響出現(xiàn)體積不安定， 或由于凍融，或者由于鋼筋銹蝕均會(huì)使混凝土開 裂破壞。新澆筑的混凝土和硬化后的混凝土都會(huì)發(fā)生裂縫， 尤其是新澆筑的混凝土假設(shè)發(fā)生微裂， 再增加不利 的影響，超過了承受能力，便會(huì)出現(xiàn)明顯的裂縫。 1混凝土裂縫產(chǎn)生原因 在工程

2、中出現(xiàn)的多數(shù)輕微細(xì)小的宏觀裂縫， 由于產(chǎn)生原因的不同有很多種分類。 常見的從裂縫外表走向而言， 有網(wǎng)狀裂縫，即由許多各種方向斷裂縫構(gòu)成的近似六角形的網(wǎng)狀裂縫， 它表示混凝土外表受到內(nèi)部混凝土的 約束。另外一種是許多一條條的裂縫，它具有一定的方向性，常常是彼此平行，相距一定間隔，它表示在垂 直裂縫的方向上受到約束。 由于化學(xué)反響出現(xiàn)體積不安定， 或由于凍融，或者由于鋼筋銹蝕均會(huì)使混凝土開 裂破壞。新澆筑的混凝土和硬化后的混凝土都會(huì)發(fā)生裂縫， 尤其是新澆筑的混凝土假設(shè)發(fā)生微裂， 再增加不利 的影響，超過了承受能力，便會(huì)出現(xiàn)明顯的裂縫。 1 . 1新澆混凝土的裂縫 新澆筑的混凝土在硬化前會(huì)因?yàn)槭┕ひ?/p>

3、起的底層和模板的位移或變形而產(chǎn)生裂縫，因?yàn)槌恋硎湛s引起鋼筋、 集料和其他預(yù)埋件周圍的混凝土開裂，同時(shí)會(huì)發(fā)生塑性收縮裂縫。 1.1.1塑性沉降裂縫 在新拌混凝土中，骨料顆粒懸浮在一定稠度的膠結(jié)材漿體中， 由于普通混凝土的漿體密度低于骨料， 骨料在 漿體中有下沉趨勢(shì)。而漿體中水泥顆粒密度又大于粉煤灰并遠(yuǎn)大于水， 從而使?jié){體中的粉煤灰與水向上漂移 而產(chǎn)生沉降與離析、泌水現(xiàn)象。骨料下沉和水分上升會(huì)在水平鋼筋底部和粗骨料底部積聚水分， 干后形成空 隙，下沉的固體顆粒遇到水平鋼筋或受到側(cè)模的摩擦阻力時(shí)， 會(huì)與周圍的混凝土形成沉降差， 在混凝土外表 形成塑性沉降裂縫?；炷撂涠仍酱?，越容易發(fā)生塑性沉降裂縫

4、 1.1.2塑性收縮裂縫 通常發(fā)生在新澆筑的水平外表、地坪、路面的混凝土外表?；炷猎诔跄坝捎谒终舭l(fā)，內(nèi)部水分不斷向 外表遷移，形成混凝土在塑性階段體積收縮。當(dāng)施工溫度高，相對(duì)濕度低時(shí)，混凝土內(nèi)部水分向外表遷移供 應(yīng)不上蒸發(fā)量的情況下，混凝土外表失水干縮受下面混凝土的約束， 外表會(huì)出現(xiàn)不規(guī)那么的塑性收縮裂縫。 此 種塑性收縮裂縫在混凝土初凝前及時(shí)抹壓或二次振搗可以愈合， 假設(shè)不及時(shí)處理并蓄水養(yǎng)護(hù)， 可能開展為貫穿 性有害裂縫。尤其是當(dāng)前施工廣泛采用泵送商混施工，為便于泵送與澆筑，現(xiàn)場任意加水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。不 僅使水灰比變大，降低混凝土強(qiáng)度，且極易產(chǎn)生塑性收縮裂縫，應(yīng)嚴(yán)加控制。 1 . 2硬

5、化混凝土的裂縫 1.2.1干縮 水泥在水化過程中， 水化產(chǎn)物的絕對(duì)體積同水化前的水泥與水的體積之和相比有所減少。 硅酸鹽水泥的水化 收縮量約為1 % 2 %, 水泥水化時(shí)不斷消耗水分導(dǎo)致毛細(xì)孔自由水減少， 濕度降低，在外部養(yǎng)護(hù)水供給不 充分的情況下，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生自枯燥現(xiàn)象。 由自枯燥作用導(dǎo)致毛細(xì)孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓， 引起混凝土內(nèi)部產(chǎn)生自 枯燥收縮。在收縮的同時(shí)由于存在約束這個(gè)約束是由結(jié)構(gòu)的另一局部和底層產(chǎn)生的 ，會(huì)引起拉應(yīng)力，拉 應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土產(chǎn)生裂縫，裂縫能夠在比開裂應(yīng)力小的多的應(yīng)力作用下擴(kuò)展延伸。 1.2.2溫度變形 混凝土澆筑后，水泥的水化熱使混凝土內(nèi)部溫度升高，一般每 10 0k

6、g水泥可使混凝土內(nèi)部升高1 0 C左右， 加上混凝土的入模溫度， 在2 3 d內(nèi)，混凝土內(nèi)部溫度 可達(dá)5 0 8 0 C。當(dāng)混凝土每升高或降低1 0 C ,混凝土?xí)a(chǎn)生0.01%的線膨脹或收縮。經(jīng)驗(yàn)說明， 在無風(fēng)天氣，混凝土外表溫度與環(huán)境氣溫之差大于2 5C時(shí)， 即出現(xiàn)肉眼可見的溫差收縮裂縫， 這就是大體 積混凝土外表需要及時(shí)覆蓋保濕保溫養(yǎng)護(hù)的原因。 1.2. 3原材料選用不當(dāng) 如水泥的C 3 A含量高、含堿量高或水泥細(xì)度過大都會(huì)使拌合物需水量大，早期水化快，早期水化熱集中， 導(dǎo)致發(fā)生早期水化收縮，處理不當(dāng)時(shí)較易出現(xiàn)塑性收縮裂縫， 助長自生干縮裂縫和溫差裂縫的開展。 骨料的 溫度也不宜過高，砂

7、、石的含泥量必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。 1.2. 4施工質(zhì)量不良 如澆筑工藝不當(dāng)：墻體等垂直結(jié)構(gòu)分層澆筑時(shí)，如澆筑速度太快，下層混凝土在硬化初期可能發(fā)生沉降，產(chǎn) 生橫向裂縫。如兩層間澆筑相距時(shí)間太長，那么會(huì)產(chǎn)生冷縫。振搗缺乏部位混凝土構(gòu)造比擬疏松，拆模后易出 現(xiàn)蜂窩、麻面，過振部位那么粗骨料下沉，外表泌漿、泌水，中間砂漿富集，易由表及里發(fā)生塑性裂縫和干縮 裂縫?；炷翝仓蟛患皶r(shí)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的天數(shù)，或并不覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)，混凝土處于養(yǎng)護(hù) 缺乏狀態(tài)，使混凝土開裂程度增加，增加收縮，降低混凝土的長期齡強(qiáng)度和混凝土的耐久性。 1.2.5鋼筋銹蝕膨脹 混凝土結(jié)構(gòu)在大氣條件下，由表及里逐漸碳化，待碳

8、化透過保護(hù)層，鋼筋失去混凝土堿性介質(zhì)的保護(hù)作用， 引起銹蝕。某些接觸氯離子的工程，氯離子滲入混凝土中，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，銹蝕后體積膨脹2 3倍，將混 凝土外表張裂，出現(xiàn)順筋裂縫。 1.2.6施工荷載 混凝土在施工期間承受荷載遠(yuǎn)比結(jié)構(gòu)使用期間的荷載更為嚴(yán)重， 施工現(xiàn)場的材料堆放與機(jī)具運(yùn)轉(zhuǎn)均可使結(jié)構(gòu) 承受比設(shè)計(jì)更為不利的荷載。 早期混凝土澆筑后， 在強(qiáng)度和彈性模量均不很高的情況下， 過早地施加超過混 凝土承載能力的施工荷載，或混凝土強(qiáng)度未到達(dá)設(shè)計(jì)要求就過早撤除支撐底模板， 導(dǎo)致混凝土在受拉區(qū)出現(xiàn) 不能愈合的裂縫。 2 影響混凝土開裂的因素 上面談到有許多類型的裂縫，有許多因素如材料、配合比、施工、設(shè)計(jì)

9、、使用與暴露條件等方面的原因使混 凝土產(chǎn)生這類裂縫，影響混凝土開裂的因素可以總結(jié)如下： 水灰比或每立方米混凝土的用水量是個(gè)重要的因素或許是最重要的因素， 用水量愈多收縮的趨勢(shì)就愈大， 既 增加收縮又降低強(qiáng)度。2 . 6澆筑 水泥用量多混凝土的收縮也大， 磨得比擬細(xì)的水泥和含硅量比擬多的水泥相對(duì)地收縮也大， 但開裂的可能不 一定大，碳化產(chǎn)生初始收縮但會(huì)減少以后的干縮。應(yīng)用膨脹劑可以減少或消除由于干縮引起的開裂。 集料的礦物成分、形狀、外表構(gòu)造、和級(jí)配會(huì)影響混凝土的配合比、 熱膨脹系數(shù)、干縮、剛度、徐變和強(qiáng)度。 集料最大粒徑愈小的混凝土收縮愈大，粒徑較大的集料比擬小的集料對(duì)收縮具有較大的局部約束。

10、 外加劑可以影響混凝土的硬化速度、 混凝土的用水量、混凝土的收縮和徐變， 從而對(duì)混凝土的開裂產(chǎn)生影響。 新澆筑混凝土產(chǎn)生泌水，泌水積聚在大顆粒集料和鋼筋下方會(huì)形成內(nèi)部裂縫。 混凝土的澆筑條件和澆筑速度通過下述因素如泌水、 模板內(nèi)的離析、溫度、模板變形和地基的不均勻沉陷等 對(duì)混凝土的開裂產(chǎn)生影響。 養(yǎng)護(hù)濕度是一個(gè)很重要的條件，混凝土外表的枯燥會(huì)引起潛在的收縮并導(dǎo)致干裂。養(yǎng)護(hù)時(shí)間長會(huì)影響干縮, 但影響很小，能提高混凝土強(qiáng)度因而能增加抗裂的效果。 在最初幾小時(shí)當(dāng)混凝土變成固體時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量水化熱， 隨后冷卻又產(chǎn)生收縮，這就是溫度對(duì)混凝土開裂的主 要影響。 暴露的氣候條件對(duì)混凝土的開裂有很大的影響。 很

11、大的溫度梯度和很大的濕度梯度會(huì)在混凝土外表和內(nèi)部或 反面之間產(chǎn)生很大的內(nèi)部約束。 2.10約束 由根底或鄰近的結(jié)構(gòu)造成過大的剛性約束會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂， 一段未設(shè)伸縮縫的很長的墻或板， 肯定會(huì)在一 定間隔的部位產(chǎn)生裂縫。同時(shí)，混凝土內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生約束，如塊體各局部溫度不同會(huì)產(chǎn)生約束導(dǎo)致開裂。3 . 3降低混凝土澆筑溫度 綜上所述，由于混凝土是多元、 多相、非勻質(zhì)的復(fù)合材料，許多因素都可以導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生不同程度的裂縫。 特別是采用商品混凝土澆筑新措施后，泵送混凝土具有量大、砂率小、水灰比大、骨料粒徑小、澆筑快等特 點(diǎn)，給裂縫的有效控制增加了一定的難度。 3 裂縫的防止與控制 為控制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂

12、縫，應(yīng)遵守混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB 5 0 0 1 0、 混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn) 收標(biāo)準(zhǔn)?GB 5 0 2 0 4、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程?J GJ 5 5等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并根據(jù)混 凝土產(chǎn)生裂縫的原因，采取相應(yīng)措施防止混凝土開裂。 3. 1設(shè)計(jì)方面的措施 。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各種條件對(duì)混凝土產(chǎn)生的約束， 合理布置收縮、膨脹和伸縮縫的間距， 采取有效措施加強(qiáng)建筑 物屋面、外墻等外露構(gòu)件外表的保溫、隔熱性能，對(duì)跨度較大的混凝土受彎構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力或其他有效措施， 在預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生裂縫的部位配置足夠的構(gòu)造鋼筋，盡可能通過合理配筋調(diào)節(jié)裂縫寬度和裂縫間距。 3 . 2降低混凝土發(fā)熱量 采用低水化熱的水泥

13、以降低混凝土溫度， 應(yīng)用低開裂溫度的膠凝材料， 摻加高效減水劑以減少水泥用量和用 水量，盡可能應(yīng)用最大粒徑較大的粗集料。只要施工技術(shù)允許，盡可能應(yīng)用低坍落度混凝土，低坍落度混凝 土用水量小，有利于降低溫度、減少干縮。同時(shí)應(yīng)用強(qiáng)度和耐久性允許的最少水泥用量。3 . 6提高極限拉伸強(qiáng)度。 外界氣溫越高，混凝土的澆筑溫度也越高，當(dāng)澆筑溫度為3 0 C時(shí)，在第一個(gè)2 4 h內(nèi)，水泥產(chǎn)生了 7天水 化熱的6 2.5%,混凝土到達(dá)最高溫度的時(shí)間也縮短了，減少了可利用的散熱時(shí)間，降低了和易性。選擇 適當(dāng)?shù)臏囟葷仓炷?，避開熱天，對(duì)澆筑量不大的塊體安排在下午 低溫水或冰水拌制混凝土。 3 . 4分塊分層澆筑

14、混凝土 合理分縫分塊澆筑，適當(dāng)設(shè)置水平或垂直施工縫，或在適當(dāng)位置設(shè)置后澆帶或跳倉澆筑，以放松約束程序, 減少每次澆筑長度和蓄熱量，增加散熱面，防止水化熱的過大聚集，削減溫度應(yīng)力。均勻地澆筑混凝土，施 工時(shí)要考慮模板內(nèi)、圍繞鋼筋和混凝土的早期沉淀收縮，等到混凝土收縮完畢才開始最終抹面。 3 . 5外表保溫與保持濕潤 搞好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩慢降溫，充分發(fā)揮混凝土的徐變特性，減低溫度收縮應(yīng)力，夏季防止曝曬, 合理選擇配合比，使用粗骨料級(jí)配選用 5 40mm 級(jí)配的砂石，相應(yīng)減少水泥用量，嚴(yán)格控制含泥量，加 3點(diǎn)以后進(jìn)行或夜間澆筑。夏季采用 冬季采取保溫覆蓋， 以減低混凝土外表的溫度梯度, 防止

15、溫度突變引起的降溫沖擊。 養(yǎng)護(hù)中斷時(shí)應(yīng)切忌防止 從濕潤狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)為枯燥或過度枯燥。 采用較長時(shí)間養(yǎng)護(hù)， 長時(shí)間保持混凝土濕潤狀態(tài), 使混凝土能夠增長強(qiáng)度以抵抗開裂應(yīng)力。 規(guī)定合理的拆模 時(shí)間，緩慢降溫時(shí)間和變形速度，充分發(fā)揮混凝土的 應(yīng)力松弛效應(yīng)，以消減溫度收縮應(yīng)力。 強(qiáng)混凝土的振搗，注意是上下層的混凝土一體化，提高混凝土的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，減少收縮，保證施工質(zhì) 量。 采取二次投料法、二次振搗法，澆筑后及時(shí)排除外表泌水，以提高混凝土的強(qiáng)度。 4 結(jié)構(gòu)裂縫的修補(bǔ) 在修補(bǔ)裂縫前要對(duì)裂縫進(jìn)行檢測(cè)與研究，以確定裂縫部位、開裂程度、裂縫產(chǎn)生原因及需要如何修復(fù)。同時(shí) 要檢查設(shè)計(jì)圖紙、施工記錄和維修記錄。確定裂縫的位置和裂縫寬度可以用目測(cè)、 刻度放大鏡或無損探傷方 法：例如超聲波測(cè)量，也可以鉆孔取樣檢查。 根據(jù)對(duì)裂縫的測(cè)量與研究，選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)方法可以修復(fù)或增加混