混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因預(yù)防控制措施

1、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫:成因預(yù)防控制措施摘要：混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，除了外荷載、溫度收縮變形、地基不均勻沉降等常見原因外，設(shè)計(jì)失誤、混凝土材料使用與施工工藝不當(dāng)、混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)榷伎赡軐?dǎo)致混凝土裂縫。本文分析了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因，提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，供廣大工程技術(shù)人員參考。 關(guān)鍵詞：混凝土裂縫； 原因； 預(yù)防措施 Abstract: the concrete cracking reason is various, in addition to the load, temperature contraction deformation, foundation the uneven settl

2、ement the common cause such as, design error, concrete material use and construction process of undeserved, concrete curing undeserved wait for may lead to concrete cracks. This paper analyzes the causes of cracks in the concrete structure, and puts forward the corresponding prevention measures, for

3、 the reference of engineering technicians. Keywords: concrete crack; Reason; Prevention measures 中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 在工程實(shí)際中，混凝土中出現(xiàn)裂縫是一種常見的現(xiàn)象，常因混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫造成工程質(zhì)量問(wèn)題。混凝土結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的裂縫是結(jié)構(gòu)物承載能力、耐久性及防水性等降低的主要原因。因此，分析混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因并找到控制裂縫產(chǎn)生的方法對(duì)于保證建筑物使用的可靠度和長(zhǎng)期的耐久性具有重要的意義。 1、混凝土裂縫：成因分析 在混凝土中的邊緣部位由于各種原因會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，一旦拉應(yīng)力超

4、過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土就會(huì)開裂。 1、1外荷載引起的裂縫 結(jié)構(gòu)物在實(shí)際使用過(guò)程中承受各種外荷載的作用，在一定條件下會(huì)使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫。這些裂縫又可分為幾種：由外荷載的直接應(yīng)力，即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的裂縫；由外荷載作用，結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫。因?yàn)樵S多結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算模型有出入，例如屋架按鉸接節(jié)點(diǎn)計(jì)算，但實(shí)際混凝土屋架節(jié)點(diǎn)卻有顯著的彎矩和切力，它們時(shí)常引起節(jié)點(diǎn)裂縫，此處的彎矩和切力稱為次應(yīng)力；一些常規(guī)不計(jì)算的外荷載應(yīng)力，實(shí)際也會(huì)引起結(jié)構(gòu)裂縫。 1.2溫度變化引起的裂縫 混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束。則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)

5、生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：氣溫年變化。指一年內(nèi)月平均(或旬平均)氣溫的變化，多數(shù)情況下可用余弦函數(shù)表示，考慮到混凝土的蠕變特性，年溫差內(nèi)力計(jì)算時(shí)混凝土彈性模量應(yīng)考慮折減。日照。受太陽(yáng)曝曬的混凝土結(jié)構(gòu)面溫度明顯高于其它部位。溫度梯度呈非線形分布。驟然降溫。日照和驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。水化熱。出現(xiàn)在施工過(guò)程中，大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。混凝

6、土支座預(yù)埋鋼板焊接時(shí)，若焊接措施不當(dāng)，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。 1、3收縮引起的裂縫 在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和干縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和碳化收縮?；炷潦湛s裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)。成龜裂狀，形狀沒(méi)有任何規(guī)律。對(duì)于溫度和收縮引起的裂縫，增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁結(jié)構(gòu)(壁厚2060em)。構(gòu)造上配筋宜優(yōu)先采用小直徑鋼筋( 8一 14)、小間距布置(1O15cm)，全截面構(gòu)造配筋率不宜低于O3，一般可采用0_3 05。 1、4地基礎(chǔ)變形引起的裂縫 由于基礎(chǔ)豎向

7、不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超Hj混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂?；A(chǔ)不均勻沉降的主要原因有：（1）地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)。（2）地基地質(zhì)差異太大。（3）結(jié)構(gòu)荷載差異太大。（4）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大。（5）分期建造的基礎(chǔ)。（6）地基凍脹。（7）基礎(chǔ)置于滑坡體、溶洞或活動(dòng)斷層等不良地質(zhì)時(shí)可能造成不均勻沉降。（8）建筑物建成以后，原有地基條件變化。以上因素均可能造成不均勻沉降。 1、5鋼筋銹蝕引起的裂縫 由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低?；蛴捎诼然锝槿?，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化

8、膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)約24倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。 要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度(當(dāng)然保護(hù)層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時(shí)將加大裂縫寬度)；施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)

9、的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。 1、6其它原因引起的裂縫 （1）凍脹引起的裂縫。大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土 現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時(shí)混凝土凝膠孑L中的過(guò)冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫m現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)蕈，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)3O一5O。（2）施工材料質(zhì)量引起的裂縫?；炷林饕伤唷⑸?、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。 2、混凝土裂縫：預(yù)防措施 2、1設(shè)計(jì)方面 主要是：(1)合理確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。水泥用量越大，含水率

10、越高，坍落度越大，收縮越大。(2)適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)構(gòu)造配筋，合理地選用鋼筋直徑和間距。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下，鋼筋的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的。鋼筋的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼筋的彈性模量為混凝土彈性模量的7l5倍，當(dāng)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開裂時(shí)，鋼筋的應(yīng)力將不超過(guò)100200 Nmm。因此，在混凝土中想要利用鋼筋來(lái)阻止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多，間距小，寬度與深度較小了。故選用直徑細(xì)而間距密的配筋方案，能較好的提高混凝土的抗裂性。(3)確定裂縫的控制寬度。確定各種混凝土的允許裂縫寬度后，根據(jù)其裂縫寬度要求進(jìn)

11、行設(shè)計(jì)，也是控制混凝土裂縫的有效措施之一。(4)降低結(jié)構(gòu)約束，做好抗與放的良好結(jié)合，包括設(shè)置后澆帶、施工縫及滑動(dòng)層等。 2、2施工方面 主要是：(1)控制混凝土坍落度及水灰比。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 左右。(2)做好保溫保濕養(yǎng)護(hù)的技術(shù)措施。 拌合混凝土前用水將碎石冷卻，以降低混凝土的入模溫度；熱天澆筑混凝土?xí)r減小澆筑厚度，利用澆筑層面散熱； 大體積混凝土施工時(shí)，可在混凝土中埋設(shè)水管，通人冷水降溫； 規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度突變；施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采用保溫措施。(3)允分、合理的振搗。(4)合理選擇外加劑，做好混凝土的配合比。 混凝土中加入適量膨脹劑，使其在硬化過(guò)程中體積膨脹，內(nèi)部產(chǎn)生壓力，以補(bǔ)償各類收縮變形，抵消或抵消部分相應(yīng)的拉應(yīng)力，從而提高混凝土的抗裂性； 用粉煤灰、礦渣等活性材料代替部分的水泥，對(duì)于提高混凝土的抗裂性能也有很大的好處。 總之，建筑物從建成到使用，牽涉到設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)行管理等各個(gè)方面。設(shè)計(jì)疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力均可能使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。因此在建筑物整個(gè)建設(shè)過(guò)程中應(yīng)