混凝土開(kāi)裂的原因

現(xiàn)澆混凝土裂縫表現(xiàn)為：表面龜裂、縱向和橫向裂縫以及斜向裂縫。裂縫不僅有損外觀，而且會(huì)引起鋼筋腐蝕，破壞整體結(jié)構(gòu)，降低剛度，影響強(qiáng)度和耐久性?；炷亮芽p產(chǎn)生原因1．材料因素：⑴水泥。水泥是一種水硬性的膠凝材料，其品種很多，在我國(guó)主要有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等，他們都是由水泥熟料加上各種不同的添加材料生成的。水泥熟料一般為硅酸三鈣、硅酸四鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣組成。不同品種水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細(xì)度等。一般說(shuō)，C3A含量大，細(xì)度較細(xì)的水泥收縮較大。石膏含量不足的水泥，具有較大的收縮，而SO3的含量對(duì)混凝土收縮的影響顯著。而有些水泥熟料中含有的少量MgO在混凝土硬化后期緩慢水化產(chǎn)生的微膨脹作用，可以起到補(bǔ)償降溫階段的體積收縮，減少或避免混凝土裂縫。⑵混合材料。其種類(lèi)、摻量和比表面積的大小是影響水泥干縮性的主要因素。粉煤灰的比表面積最小，混凝土干燥收縮隨粉煤灰摻量的增加而減小。實(shí)驗(yàn)證明，摻與不摻粉煤灰對(duì)混凝土的裂縫影響不大。但在實(shí)際施工中若不能?chē)?yán)格控制混合比，也會(huì)導(dǎo)致裂縫。⑶骨料。混凝土收縮隨骨料含量的增加而減小，隨骨料彈性模量的增加而減小，同時(shí)，又隨骨料中粘土含量的增加而增大。⑷混凝土配合比。在原料一定的條件下，混凝土配合比對(duì)收縮有很大的影響，包括單位用水量、單位水泥用量、水灰比、砂率及灰漿比等參數(shù)?；炷潦湛s主要取決于單位用水量和水泥用量，而用水量的影響比水泥用量大。在用水量一定的條件下，混凝土收縮隨水泥用量的增大而加大，但增大的幅度較??；在水灰比一定的條件下，混凝土收縮隨水灰比的增加而明顯增大；在配合比相同條件下，混凝土干縮隨砂率增大而加大，但增大的幅度較小。⑸外加劑的種類(lèi)和摻量。摻用化學(xué)外加劑會(huì)使混凝土收縮有不同程度的增大。摻減水劑用于改善混凝土和易性，增大坍落度。摻減水劑的混凝土收縮值略大于不摻減水劑的混凝土。摻減水劑用于減水，提高強(qiáng)度或節(jié)約水泥，混凝土摻減水劑后收縮接近或小于不摻的收縮值。摻氯化鈣早強(qiáng)劑的混凝土收縮比不摻的明顯增大，隨氯化鈣摻量的增大而成倍增長(zhǎng)。而摻三乙醇胺與氯化鈉復(fù)合劑混凝土收縮比不摻的大，但增大的幅度比摻氯化鈣早強(qiáng)劑的要小。2．施工因素：⑴混凝土的制備與澆筑。①泵送混凝土為了滿足泵送條件，需要增加水泥和水的用量，水灰比比較大，易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象，混凝土脫水干縮時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。②外加劑拌合不均勻?qū)е峦饧觿p失較大，不能充分發(fā)揮作用。③混凝土攪拌時(shí)間不足，骨料分布不合理，收縮不均勻。④骨料及拌合水溫度偏高，使得澆筑溫度過(guò)高。⑤攪拌和運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使混凝土拌合物出現(xiàn)離析、泌水和沉陷。⑥澆筑不連貫，順序不合理，出現(xiàn)施工“冷縫”或施工縫處理不當(dāng)。⑦澆筑速度過(guò)快，搗固不足或過(guò)度振搗使混凝土產(chǎn)生離析和泌水，在表面形成水泥含量較多的砂漿層。⑧混凝土終凝前鋼筋被擾動(dòng)。⑨混凝土澆筑過(guò)程中，未能很好地保護(hù)樓板負(fù)筋，使截面有效高度減小。⑩混凝土保護(hù)層過(guò)薄或保護(hù)層處集料過(guò)少。⑵模板施工。①梁板支撐剛度差異或模板撓度過(guò)大，造成模板支撐下沉變形過(guò)大。②施工期間過(guò)度震動(dòng)和其他人為因素使支撐剛度變異部位出現(xiàn)多次瞬間相對(duì)位移。③拆模過(guò)早，混凝土硬化前過(guò)早承載或受到振動(dòng)。④模板縫隙不嚴(yán)實(shí)造成漏漿、滲水。⑶混凝土澆搗后抹干壓光。過(guò)度的抹平壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過(guò)多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。⑷混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。主要有：①過(guò)早養(yǎng)護(hù)會(huì)影響混凝土的膠結(jié)能力。②過(guò)遲養(yǎng)護(hù)，由于受風(fēng)吹日曬,混凝土板表面游離水分蒸發(fā)過(guò)快,水泥缺乏必要的水化水,而產(chǎn)生急劇的體積收縮,此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度低,不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開(kāi)裂。特別是夏、冬兩季，因晝夜溫差大，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)最易產(chǎn)生溫差裂縫。③后期養(yǎng)護(hù)不夠，使混凝土碳化加劇，造成碳化收縮。④混凝土養(yǎng)護(hù)初期受凍產(chǎn)生裂縫。⑤混凝土終凝初期，施工機(jī)具和材料集中，或過(guò)早進(jìn)行下道工序施工，造成較大施工荷載和震動(dòng)，使其產(chǎn)生裂縫。⑸樓板的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩。在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度前過(guò)早拆模，或者在混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載，都可能直接造成混凝土樓板的彈性變形，導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護(hù)，如把板面負(fù)筋踩彎，將會(huì)造成支座的負(fù)彎矩，導(dǎo)致板面出現(xiàn)裂縫。此外，大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會(huì)使支座產(chǎn)生負(fù)彎矩造成橫向裂縫。⑹后澆帶施工。有些單位后澆帶不完全按設(shè)計(jì)要求施工，例如施工未留企口縫、板的后澆帶不支模板、疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。⑺暗埋管線。由于暗埋管線過(guò)多，使鋼筋混凝土的粘結(jié)度降低，從而造成現(xiàn)澆樓板在混凝土成型后應(yīng)力不均，呈現(xiàn)一些細(xì)小的不規(guī)則裂縫。3．周?chē)橘|(zhì)因素：空氣的相對(duì)濕度和溫度都會(huì)對(duì)混凝土收縮產(chǎn)生影響。長(zhǎng)期風(fēng)吹日曬會(huì)使混凝土收縮增大?；炷羶?nèi)外溫差也會(huì)引起溫度裂縫。例如寒潮侵襲、陽(yáng)光暴曬后突然下雨、氣溫晝夜溫差大等，都會(huì)使混凝土內(nèi)部與表層產(chǎn)生很大溫差，內(nèi)部溫度對(duì)表層起約束作用，就會(huì)導(dǎo)致裂縫?；炷亮芽p預(yù)防措施⑴混凝土的材料、配合比、性能選擇方面①

盡量選用低熱、干縮值小的水泥。②

嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量及粗骨料粒徑，選用結(jié)構(gòu)致密、吸水率小、干縮值小的骨料。③

嚴(yán)格控制混凝土施工配合比。降低水灰比及砂率，選用單位用水量低的混凝土。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比。④

嚴(yán)格控制水灰和水泥用量。選擇級(jí)配良好的石子，減小空隙率和砂率以減小收縮量，提高混凝土抗裂強(qiáng)度。摻用合適的減水劑，減少單位用水量。⑤

摻用保水性能好、顆粒細(xì)的粉煤灰。⑥

改善骨料級(jí)配，采用低流態(tài)混凝土。⑵混凝土施工、澆筑工藝方面①降低拌合水、粗骨料的溫度，將澆筑時(shí)間安排在低溫季節(jié)或夜間，降低澆筑溫度。②在混凝土澆筑前，加強(qiáng)模板及支撐剛度，模板用水均勻濕透，避免模板干燥吸水，必要時(shí)可采用鋼模板。③在高溫季節(jié)施工時(shí)，應(yīng)縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間，加快混凝土入倉(cāng)覆蓋速度，縮短混凝土暴曬時(shí)間，并對(duì)混凝土運(yùn)輸工具實(shí)施隔熱遮陽(yáng)，減少混凝土溫度回升。④采用高頻振搗器振搗，加強(qiáng)搗固，提高密實(shí)度。⑤澆筑完畢，表面刮抹應(yīng)限制到最低程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，并加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，及時(shí)覆蓋、灑水、必要時(shí)初凝前進(jìn)行二次搗固或終凝前表面進(jìn)行二次抹壓。⑥合理安排施工程序，不盲目趕工。杜絕過(guò)早上人、上荷載和過(guò)早拆模，避免樓板混凝土終凝初期，出現(xiàn)較大的施工荷載和震動(dòng)。在澆搗過(guò)程中更要派專(zhuān)人護(hù)筋，避免踩彎面負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。通過(guò)在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長(zhǎng)的鋼筋網(wǎng)片，承受支座負(fù)彎矩，避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。⑶混凝土養(yǎng)護(hù)方面混凝土澆筑完畢，應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤(rùn)，一般澆筑完畢12-18小時(shí)內(nèi)即開(kāi)始養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期限不少于14天。必要時(shí)采用麻袋、草簾覆蓋等儲(chǔ)水養(yǎng)護(hù)，同時(shí)要做到及時(shí)養(yǎng)護(hù)。在冬季施工過(guò)程中，澆筑混凝土后，養(yǎng)護(hù)初期上部采用塑料薄膜密封，薄膜上加蓋草簾，地板下面生火提高環(huán)境溫度，定時(shí)監(jiān)控溫度變化，并做好記錄，盡量達(dá)到保溫、保濕養(yǎng)護(hù)的目的，避免混凝土養(yǎng)護(hù)初期受凍產(chǎn)生裂縫。夏天，溫度較高時(shí)，養(yǎng)護(hù)采用鋸屑覆蓋混凝土，然后澆水保濕?；炷亮芽p的處理方法⒈對(duì)于一般混凝土表面的龜裂，可先將裂縫清洗干凈，待干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現(xiàn)龜裂時(shí)，可用抹壓一遍處理。⒉其他一般裂縫處理，其施工順序?yàn)椋呵逑窗蹇p后用1:2或1:1水泥砂漿抹縫，壓平養(yǎng)護(hù)。⒊當(dāng)裂縫較大時(shí)，應(yīng)沿裂縫鑿八字形凹槽，沖洗干凈后，用1:2或1:1水泥砂漿抹平裂縫，也可以采用環(huán)氧膠泥嵌補(bǔ)。必要時(shí)應(yīng)對(duì)樓板進(jìn)行靜載試驗(yàn)，檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)安全性，也可在樓板上增做一層鋼筋網(wǎng)片，以提高板的整體性。⒋對(duì)溫度、收縮等非受力因素產(chǎn)生的基本穩(wěn)定的裂縫，寬度在0.2mm以上的，可采用自動(dòng)壓力灌入環(huán)氧樹(shù)脂的方法對(duì)裂縫進(jìn)行封閉；寬度在0.2mm以下的裂縫，只需在裂縫表面涂刷結(jié)構(gòu)膠封閉。⒌對(duì)受力產(chǎn)