一混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

1塑性收縮裂縫

塑性裂縫多在新澆注的混凝土構(gòu)件暴露于空氣中的上表面出現(xiàn),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千熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、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)20~30cm,較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2~3m,寬1~5mm。

塑性裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)?混凝土在終凝前幾乎沒(méi)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(guò)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(wú)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(kāi)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沉降收縮裂縫沉陷裂縫的產(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(guò)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,裂縫呈梭形,其走向與沉陷情況有關(guān),一般沿與地面垂直或呈30~45度角方向發(fā)展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯(cuò)位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度寬度0.3~0.4mm,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。

3溫度裂縫

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。混凝土澆筑后,在硬化過(guò)程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,(當(dāng)水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500-27500kJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高)。由于混凝士的體積較大,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。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝士表面就會(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(wú)一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(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。受溫度變化影啊較為明顯,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。

混凝土結(jié)構(gòu)成型后,沒(méi)有及時(shí)覆蓋,表面水分散失快,體積收縮大,而混凝土內(nèi)部濕度變化小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,出現(xiàn)拉應(yīng)力,引起混凝土表面的收縮。溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(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。

二裂縫的防治措施

1混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量。

2增配構(gòu)造筋提高抗裂性能,配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3~0.5%之間。

3避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

4在易裂的邊緣部位設(shè)置暗粱,提高該部位的配筋率。提高混凝土的極限拉伸。

5在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征,合理設(shè)置后澆縫,在正常施工條件下.后澆縫間距20-30m。保留時(shí)間一般不小于60天。如不能預(yù)測(cè)施工時(shí)的具體條件,也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。

6嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選用低水化熱水泥,粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1~1.5%以下)。

7控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理?yè)郊铀芑瘎┖蜏p少劑。

8采用綜合措施,控制混凝土初始溫度、混凝土溫度和溫度變化。引起溫差裂縫澆筑時(shí)間盡量安排在夜間,最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時(shí)要求在沙、石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)裝置,或用濕麻袋覆蓋,必要時(shí)向骨料噴冷水。混凝土泵送時(shí),在水平及垂直泵管上加蓋草袋,并噴冷水。

9根據(jù)工程特點(diǎn),可以利用混凝土后期強(qiáng)度,這樣可以減少用水量,減少水化熱和收縮。

(1)加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗,提高密實(shí)度。

(2)混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上.混凝土的現(xiàn)場(chǎng)試塊強(qiáng)度不低于C5.7)采用兩次振搗技術(shù),改善混凝土強(qiáng)度,提高抗裂性。

(3)根據(jù)具體工程特點(diǎn),采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。

(4)對(duì)于高強(qiáng)混凝土.應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細(xì)礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。通過(guò)試驗(yàn)滲入粉煤灰,滲涼15%-50%。

三、結(jié)論

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能.而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

篇2:墻體裂縫預(yù)防措施

墻體裂縫的預(yù)防

為了減輕或避免砼體積而引起的開(kāi)裂,目前大多數(shù)工程中使用膨脹劑配制成補(bǔ)償收縮砼,以砼的膨脹來(lái)補(bǔ)償其收縮。摻加膨脹劑配制的補(bǔ)償收縮砼,必須從材料、設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)四個(gè)方面綜合解決。只有將每一個(gè)環(huán)節(jié)控制好,即事先預(yù)防,才能避免有害裂縫的產(chǎn)生。具體有如下幾個(gè)方面:

1、各種材料必須滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求,計(jì)量準(zhǔn)確,尤其是膨脹抗裂防水劑摻量必須準(zhǔn)確,必須按廠家推薦的摻量,經(jīng)試配確定最佳的摻量。

2、施工要求:砼墻體由于收縮產(chǎn)生的裂縫相當(dāng)普遍,情況復(fù)雜,原因往往是多種情況并存,尤其是砼的收縮和氣溫變化都會(huì)引起大面積砼在平面內(nèi)不可忽視的變形,是引起地下室墻體產(chǎn)生裂縫的主要原因,施工中必須注意。

(1)補(bǔ)償收縮砼的養(yǎng)護(hù)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(2)澆筑砼前應(yīng)制定澆筑計(jì)劃,加強(qiáng)施工過(guò)程中的協(xié)調(diào)和每個(gè)子環(huán)節(jié)的管理,施工縫和細(xì)部處理要仔細(xì),澆筑部位應(yīng)清理干凈,充分濕潤(rùn)。施工過(guò)程中保持好接茬,避免導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)大量的冷縫。

(3)砼的澆搗時(shí),各部位必須充分振搗,振搗不良是砼不密實(shí)、不均勻及出現(xiàn)蜂窩、麻面、孔洞的主要原因。過(guò)分振搗則使浮漿過(guò)厚,表面收縮過(guò)大,因此澆筑后的砼在初凝前,進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼駬v,排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部產(chǎn)生的水分和空隙,提高砼與鋼筋的握裹力,達(dá)到提高砼的強(qiáng)度,防止砼墻體出現(xiàn)裂縫的目的。

(4)在保證砼強(qiáng)度及膨脹率的前提下,盡可能使用低水化熱的水泥,在保證泵送質(zhì)量的前提下,增大粗骨料的用量,控制砼的坍落度在140~160

篇3:大體積混凝土裂縫原因預(yù)防措施

通過(guò)近幾年來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,及查閱相關(guān)的技術(shù)資料,對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場(chǎng)混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。

一、裂縫產(chǎn)生的原因分析

混凝土中產(chǎn)生的裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,原材料不合格(如堿骨料反映),模板變形,基礎(chǔ)不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水熱化熱,內(nèi)部溫度不段上升,在表面引起拉應(yīng)力,后期在降溫過(guò)程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束,又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力,當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導(dǎo)致裂縫。混凝土是一中脆性材料,拉抗強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右,短期加荷時(shí)的極限拉伸變形也只有(0.6~1.0)×104,長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限拉伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運(yùn)輸和澆注過(guò)程中的離析現(xiàn)象,在同一塊混凝土中其拉強(qiáng)度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力只要是由鋼筋來(lái)承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力,但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。

二、溫度應(yīng)力的分析

溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段:

(1)早期:自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天。這個(gè)階段有兩個(gè)特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土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,在此期間混凝土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)力相疊加。

根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類:

(1)自生能力:沒(méi)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)表面的溫度低,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)約束能力:結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而一起的應(yīng)力,如箱梁頂板混凝土和護(hù)攔混凝土;這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土上的干縮所引起的應(yīng)力共同作用;想要根據(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,混凝土的徐變使溫度應(yīng)力有相當(dāng)大的松弛,計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí),必須考慮徐變的影響,具有計(jì)算這里就不在細(xì)述。

三、溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫,可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手,現(xiàn)場(chǎng)常用的措施如下:

(1)采用改善骨料級(jí)配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。

(2)攪拌混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。

(3)熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,最好控制在500mm以內(nèi),以便于表面散熱;第二層澆筑必須在第一段砼初凝前澆筑完畢。

(4)根據(jù)混凝土澆注面積,在混凝土上中下部設(shè)置一定數(shù)量測(cè)溫管,定時(shí)測(cè)定內(nèi)外溫度,前4天每2h測(cè)一次,5-7天每4h測(cè)一次,8-15天每天一次,并及時(shí)記錄,確保混凝土內(nèi)外溫差控制在25.以內(nèi),做到及時(shí)觀察,出現(xiàn)溫度超偏,可通過(guò)調(diào)整養(yǎng)護(hù)方式來(lái)降低溫差。

(5)規(guī)定合理的拆模時(shí)間,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度,加強(qiáng)保溫養(yǎng)護(hù)措施,現(xiàn)場(chǎng)通常采取措施為混凝土澆注后先覆蓋一層塑料薄膜,用麻袋裝鋸末,厚度80~100