【建筑施工中混凝土裂缝的原因与防治】混凝土裂缝防治案例

时间：2019-05-29 03:27:55　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：建筑工程中，混凝土在施工、使用中，可能会出现各种裂缝，不同的裂缝对结构的耐久年限、安全使用性能的影响不同。本文依据混凝土裂缝产生的原因及类型制定防治方案，下面从混凝土裂缝产生的原因、特点、类型及如何防治等几方面进行探讨。
　　关键词：混凝土；裂缝；原因；分析；措施
　　1.前言
　　在施工中由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了建筑工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产，因此对混凝土裂缝的控制极为重要。
　　2.混凝土裂缝的分类
　　混凝土裂缝的类型混凝土裂缝的分类方法较多，按裂缝出现的时间可分为两个阶段；施工期间的早期裂缝和使用期间的后期裂缝。常见的混凝土裂缝具体分类如下。施工期间出现的裂缝：温差裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝、沉陷裂缝、龟裂裂缝及由于配筋不当、混凝土早期受冻引起的裂缝等。使用期间常出现的裂缝：冻融裂缝、锈蚀裂缝、浸蚀裂缝等。按裂缝的形状、位置及分布情况可分为：横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、八字和倒八字裂缝、龟裂裂缝、交叉裂缝等。按裂缝出现的原因可分为：收缩裂缝、温差裂缝、沉降裂缝、沉陷裂缝等。
　　3.混凝土裂缝分析
　　3.1塑性裂缝：
　　31.1裂缝现象：裂缝在结构表面出现，形状很不规则且长短不一，互不连贯，类似干燥的泥浆面。大多在混凝土浇筑初期（一般在浇筑后4小时左右），当混凝土本身与外界气温相差悬殊，或本身温度长时间过高（40℃以上），而气候很干燥的情况下出现。塑性裂缝属于干缩裂缝，出现普遍。
　　3.1.2产生原因：混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的粉砂。混凝土水灰比过大，模板过于干燥。
　　3.1.3预防措施：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，提高混凝土抗裂度。
　　3.2干缩裂缝：
　　3.2.1裂缝现象：裂缝为表面性，宽度较细。其走向纵横交错，没有规律。较薄的梁、板类构件（或桁架杆件），多沿短向分布；整体性结构多发生在结构变截面处；平面裂缝多延伸到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，但侧面也常出现，并随湿度和温度变化而逐渐发展。
　　3.2.2产生原因：混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂，或者构件水分蒸发，产生体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化，混凝土经过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，后张法预应力构件露天生产后长久为张拉等。
　　3.2.3预防措施：混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大；严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂；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、终凝前进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量。加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间。长期露天堆放的预制构件，可覆盖草帘、草袋，避免曝晒，并定期适当洒水，保持湿润。
　　3.3温度裂缝：
　　3.3.1裂缝现象：表面温度裂缝走向无一定规律性；梁板式或长度尺寸较大的结构，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。裂缝宽度沿全长没有太大的变化。温度裂缝多发生在施工期间，缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窗状，但个别也有下宽上窄情况，遇上下边缘区配筋较多的结构，在时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。
　　3.3.2产生原因：
　　表面温度裂缝，多由于温度较大。混凝土结构，特别是大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均匀的降温时（如施工中注意不够，过早拆除模板；冬季施工，过早除掉保温层，或受到寒潮袭击），将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面胺到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力（内部降温慢，受自约束而产生压应力），而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而出现裂缝（这种裂缝又称为内约束裂缝）。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，裂缝只在接近表面较浅的范围出现，表面层以下结构仍保持完整。深进的和贯穿的浊裂缝多由于结构降温差较大，受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础、墙体浇灌在坚硬地基（特别是岩石地基）或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果混凝土浇灌时温度很高，加上水泥水化热的混凝土冷却收缩，全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束，将传统在混凝土浇筑后2-3个月或更长时间出现，裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮袭击作用；框架结构的梁、墙板、基础梁，由于与刚度较大的柱、基础连接，或预制构件浇筑在台座伸缩缝处，因温度变形受到约束，降温时也常出现这类裂缝。
　　3.3.3预防措施：
　　尽量选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥）配制混凝土；或混凝土中掺适量粉煤灰；或利用混凝土的后期强度，降低水泥用量，以减少水化热量。选用良好级配的骨料，并严格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度，在混凝土中掺加缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热，或掺木钙、减水剂，以改善和易性，减少水泥用量。避开炎热天气浇筑大体积混凝土；必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井凉水拌制混凝土，或设置简易遮阳装置，并对骨料进行撒水预冷却，以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。分层浇筑混凝土，每层厚度不大于30厘米，以加快热量散发，并使温度分布均匀，同时也便于振捣密实。大体积混凝土适当预留一些孔道，采取通冷水或冷气降温。浇筑混凝土后，表面应及时用草袋、锯末、砂等覆盖，并洒水养生。夏季应适当延长养护时间，使之缓慢降温。在寒冷季节，混凝土表面应采取保温措施，以防寒潮袭击。拆模时，块体中部和表面温差不宜大于20℃，以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模后要及时回填。
　　4、结语
　　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”在采取了上述综合性控制措施后，由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生。当这些裂缝发生后，必须分析、总结，查明裂缝产生的原因，判明裂缝的类型，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、采取有效的技术措施、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平，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，减少裂缝造成的危害。
　　参考文献
　　[1] 王铁成.混凝土结构原理[M].天津:天津大学出版社,2004.
　　[2] 戚立荣.混凝土裂缝成因及防治措施[J].水利建设与管理,2010.
　　[3] 李东升.混凝土冬季施工[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

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