浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施(20xx年大理毕业论文)

浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施(20xx年大理毕业论文)内容摘要：

土裂缝的产生原因 如前所述， 混凝土裂缝 的形式是多种多样的， 产生的原因 也非常复杂 ， 而 非结构性裂缝 约占混凝土结构裂缝的 80％左右， 是混凝土结构 中 的 主要 裂缝 和常见裂缝 ， 下面 将对 几种 主要的 非结构性裂缝的产生原因 进行 详细 分析。 收缩裂缝的产生原因分析 收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。 混凝土是以水泥为主要胶结材料，以天然砂、石为骨料加水拌合，经过浇 注 成型、凝结硬化形成的人工石材。 在施工中，为保证其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多 4～ 5 倍的水。 多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。 此外，混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。 根据有 关试验测定，混凝土最终收缩量约为 ％～ ％。 可见，收缩是混凝土固有的物理特性，一般来说，水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大，则其收缩值越大，也越易产生收缩裂缝。 根据收缩裂缝的形成机理与形成时间 的不同 ，工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类，此外，还有自身收缩（化学减缩）裂缝和碳化收缩裂缝。 （ 1）塑性收缩裂缝 塑性收缩 裂缝多产生于新浇混凝土表面 ， 大多产生于混凝土初凝后、终凝前。 混凝土表面水分蒸发速度超过其内部初、终凝硬化的速度，致使混凝 土表面收缩，这种收缩受到结构构件和下层配筋约束 会使混凝土 产生浅层开裂，有时还 有 收缩与压缩的叠加。 裂缝多呈外宽内窄，常见为不规则的多边形或 与 钢筋方向相互平行，一般自表面开始， 有些 也可发展成贯穿裂缝。 在环境气温高、风速大 ， 气候干燥的情况下易于出现。 高性能混凝土特别容易产生这种裂缝。 主要成因分析 ： ①混凝土浇注后未及时覆盖 ， 表面水分蒸发过快 ， 产生急剧的体积收缩 ， 而此时混凝土强度极低 ， 不能抵抗这种变形应力而导致开裂；②水浅谈混凝土结构裂缝成因及控 制措施 7 泥用量过多 ， 或使用过量粉砂 ， 或混凝土水灰比过大；③使用有渗透性的柔性模板 ， 模板、垫层过于干燥 ， 吸 水大；④振捣不足。 （ 2）干燥收缩裂缝 这类裂缝一般在混凝土浇注一段时间后出现，裂缝多 为 表面性的，宽度较细，多在 ～。 走向纵横交错，没有规律性。 但 薄壁混凝土 结构中， 多沿 结构的 短方向分布； 此外 在结构变截面处 以及 大体积混凝土 的 平面部位较多见。 严重时 裂缝 会 由表及里，由小到大逐步向深部发展，形成贯穿裂缝。 主要成因分析：①混凝土浇注后养护不当，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受内部混凝土约束出现拉应力，引起混凝土表面开裂；②混凝土连续长度较长，整体收缩大；③混 凝土级配中砂石含泥量大，收缩大，抗拉强度低；④混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，收缩增大。 （ 3）自身收缩裂缝 在常温下混凝土构件 与 环境不发生任何水分交换时所产生的收缩裂缝，自收缩裂缝在高水灰比 （ W/C）的混凝土中 较少 ，但当 水灰比小于 时则很常见，其收缩量甚至达到总收缩量的 50％。 主要成因分析 ： 这与高粘结材料在水泥灰浆基体中产生较多细小的收缩孔有关 ， 是由于持续的水化消耗了毛细孔的水造成自身收缩坍塌所致。 （ 4）碳化收缩裂缝 这类裂缝在结构表面出现，呈花纹状，无规律性，裂缝一般较浅，深度为 1～6mm， 裂缝宽度为 ～ ，多发生在混凝土浇注完成后数月或更长时间。 主要成因分析：混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积收缩，受到结构内部未碳化混凝土的约束而导致表面发生龟裂。 温度裂缝的产生原因分析 温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。 表面温度裂缝走向无一定规律性，大面积结构 温度 裂缝常纵横交错。 表面温度裂缝常发生在施工期间，宽 度 受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较 细。 主要成因分析：表面温度裂缝多 由 温差较大引起。 特别是大体积混凝土基础浇注后，在硬化期间，水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度浅谈混凝土结构裂缝成因及控 制措施 8 变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生 较 大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。 沉陷裂缝的产生原因分析 沉陷裂缝多属进深或贯穿性裂缝，走向与 基础 沉陷情况有关， 可能出现在结构的上部或下部， 一般与地面垂直。 较大的贯穿性沉陷裂缝往往上下或左右有一定的差距 ，裂缝宽度受温度变化影响小，因荷载大小而异，且与不均匀沉降值成比例。 主要成因分析：①结构、构件下面的地基软硬不均，或 者 存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇注后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝；②结构各部荷载悬殊， 未 作必要的加强处理，混凝土浇注后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致裂缝；③模板刚度不足，模板支撑不牢，支撑间距过大或支撑在松软土上，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现；④冬季施工时模板支架支承在冻土层上，若上部结构未达到规定强度，地层化冻下沉，使结构下垂或产生 裂缝。 浅谈混凝土结构裂缝成因及控 制措施 9 3 混凝土裂缝的预防措施 及 处理技术 由于裂缝的产生 原因各不相同，有单一因素、也有多种因素综合影响。 我们需要在 设计阶段和施工阶段 ， 采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和发展。 下面首先阐述混凝土结构中几种常见裂缝的预防措施。 混凝土结构 裂缝的预防措施 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施 设计方面预防措施 目前设计措施主要包括施工缝和后浇带以及合理利用混凝土后期强度以减 少水泥用量。 施工缝和后浇带主要是将长、大结构混凝土分段浇筑，减小其收缩长度和约束长度， 同时可以利用已浇筑的层 面进行散热，降低混凝土的内部温度。 施工方面预防措施 如何做好施工是减少和避免干缩及塑性收缩 裂缝形成的重要因素，在施工中应注意的问 题有： （ 1）严格按设计配合比施工，控制水泥用量和单位用水量，不得在浇筑过程中随意向混凝土中加水。 在满足施工条件的基础上，减少混凝土的坍落度，从而减少干燥收缩和塑性收缩裂缝。 （ 2）振捣混凝土时间要适当，不能过短或过长。 振捣时间过短，则混凝土的密 实度不够； 振捣时间过长， 则粗骨料会下沉造成结构上表面砂浆富集， 这时如果 在没有粗骨料约束的情况下，就极易产生塑性收缩裂缝。 （ 3）做好 温控工作。 一般要求混凝土浇筑时气温不得大于 30℃，夏天可以放宽 到 35℃，混凝土内部温度不宜超过 60℃ ，最高不得大于 65℃ ，且混凝土内外温差不宜超过 20℃，同时 还可以采取一些比较合理的降温措施， 例如可以采取对骨料进行预冷、 在混 凝土内部埋设冷却水管、选用低热水泥及施工时合理分层分块等措施。 （ 4）做好混凝土的养护工作，防止水分散失。 保证良好的养护，最大限度的防 止水分散失极为重要。 保水最有效的措施是在混凝土浇筑后覆盖塑料薄膜或喷洒 养护。 二次抹压技术也是很好的方法。 其做法是在混凝土初凝时间用水抹子在混 凝土表面再 全部抹压一遍， 等终凝后洒水养护并覆盖塑料膜保持湿润。 这浅谈混凝土结构裂缝成因及控 制措施 10 种方法 能及时消除混凝土表面因塑性收缩而产生的微小裂缝， 并使泌水孔道封闭，从而有效减少以后收缩裂缝的产生。 温度裂缝的预防措施 为了防止 温度裂缝， 可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。 （ 1）控制温度的措施如下： ①采用改善骨料级配， 用干 硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量； ②拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度； ③夏季 浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热； ④在混凝土中埋设水管 ，通入冷水降温； ⑤规定合理的拆模时间，气温骤降进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度； ⑥施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在 冬季 采取保温措施； （ 2）改善约束条件的措施是： ①合理地分缝分块； ②避免基础过大起伏； ③合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 沉陷裂纹预防措施 （ 1）对软硬地基、松软土、填土地基应进行必要的夯实和加固。 （ 2）模板应支撑牢固，保证整个支撑系统有足够的承载力和刚度，并使地基受力均匀，拆模时间不能过早 ，应按规定执行。 （ 3）结构各部分荷载悬殊的结构，适当增设构造钢筋，以避免不均匀下沉，造成应力集中而出现裂缝。 （ 4）施工场地周围应作好排水措施，并注意防止水管漏水或养护水浸泡地基。