一混凝土裂縫產生的原因分析

1塑性收縮裂縫

塑性裂縫多在新澆注的混凝土構件暴露于空氣中的上表面出現,塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在千熱或大風天氣出現,裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態,較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。

塑性裂縫產生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間,環境溫度、風速、相對濕度等等。

2沉降收縮裂縫沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致,或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫,裂縫呈梭形,其走向與沉陷情況有關,一般沿與地面垂直或呈30~45度角方向發展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度寬度0.3~0.4mm,受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩定。

3溫度裂縫

溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱,(當水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500-27500kJ的熱量,從而使混凝土內部溫度升達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部而不易散發,導致內部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差,較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝士表面就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。

在混凝土的施工中當溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導致混凝土表面溫度急劇下降,而產生收縮,表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束,將產生很大的拉應力而產生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。溫度裂縫的走向通常無一定規律,大面積結構裂縫常縱橫交錯。梁板類長度尺寸較大的結構,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,裂縫沿著長邊分段出現,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,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯,此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化。降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

混凝土結構成型后,沒有及時覆蓋,表面水分散失快,體積收縮大,而混凝土內部濕度變化小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內部混凝土的約束,出現拉應力,引起混凝土表面的收縮。溫度裂縫的走向通常無一定規律,大面積結構裂縫常縱橫交錯,梁板類長度尺寸較大的結構,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,裂縫沿著長邊分段出現,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,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

二裂縫的防治措施

1混凝土配合比設計時,在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應盡可能的降低混凝土的單位用水量。

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

3避免結構突變產生應力集中,在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。

4在易裂的邊緣部位設置暗粱,提高該部位的配筋率。提高混凝土的極限拉伸。

5在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征,合理設置后澆縫,在正常施工條件下.后澆縫間距20-30m。保留時間一般不小于60天。如不能預測施工時的具體條件,也可臨時根據具體情況作設計變更。

6嚴格控制混凝土原材料的的質量和技術標準,選用低水化熱水泥,粗細骨料的含泥量應盡量減少(1~1.5%以下)。

7控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理摻加塑化劑和減少劑。

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。白天施工時要求在沙、石堆場搭設簡易遮陽裝置,或用濕麻袋覆蓋,必要時向骨料噴冷水。混凝土泵送時,在水平及垂直泵管上加蓋草袋,并噴冷水。

9根據工程特點,可以利用混凝土后期強度,這樣可以減少用水量,減少水化熱和收縮。

(1)加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。

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

(3)根據具體工程特點,采用UEA補償收縮混凝土技術。

(4)對于高強混凝土.應盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。通過試驗滲入粉煤灰,滲涼15%-50%。

三、結論

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能.而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展。保證建筑物和構件安全、穩定地工作。

篇2:墻體裂縫預防措施

墻體裂縫的預防

為了減輕或避免砼體積而引起的開裂,目前大多數工程中使用膨脹劑配制成補償收縮砼,以砼的膨脹來補償其收縮。摻加膨脹劑配制的補償收縮砼,必須從材料、設計、施工和養護四個方面綜合解決。只有將每一個環節控制好,即事先預防,才能避免有害裂縫的產生。具體有如下幾個方面:

1、各種材料必須滿足標準的要求,計量準確,尤其是膨脹抗裂防水劑摻量必須準確,必須按廠家推薦的摻量,經試配確定最佳的摻量。

2、施工要求:砼墻體由于收縮產生的裂縫相當普遍,情況復雜,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引起大面積砼在平面內不可忽視的變形,是引起地下室墻體產生裂縫的主要原因,施工中必須注意。

(1)補償收縮砼的養護應符合現行國家標準的要求。

(2)澆筑砼前應制定澆筑計劃,加強施工過程中的協調和每個子環節的管理,施工縫和細部處理要仔細,澆筑部位應清理干凈,充分濕潤。施工過程中保持好接茬,避免導致混凝土出現大量的冷縫。

(3)砼的澆搗時,各部位必須充分振搗,振搗不良是砼不密實、不均勻及出現蜂窩、麻面、孔洞的主要原因。過分振搗則使浮漿過厚,表面收縮過大,因此澆筑后的砼在初凝前,進行適當的振搗,排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部產生的水分和空隙,提高砼與鋼筋的握裹力,達到提高砼的強度,防止砼墻體出現裂縫的目的。

(4)在保證砼強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防措施

通過近幾年來的現場實踐,及查閱相關的技術資料,對混凝土裂縫產生的原因、現場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施進行簡要的闡述。

一、裂縫產生的原因分析

混凝土中產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,基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水熱化熱,內部溫度不段上升,在表面引起拉應力,后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝上的約束,又會在混凝土內部出現拉應力,當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現裂縫。許多混凝土的內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生劇烈變化。如養護不周、時干時濕,表面干縮形變受到內部混凝土的約束,也往往導致裂縫。混凝土是一中脆性材料,拉抗強度是抗壓強度的1/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形也只有(0.6~1.0)×104,長期加荷時的極限拉伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩定,及運輸和澆注過程中的離析現象,在同一塊混凝土中其拉強度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力只要是由鋼筋來承擔,混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構出現了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力,但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度,往往在混凝土內部引起相當大的拉應力,因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

二、溫度應力的分析

溫度應力的形成過程可分為以下三個階段:

(1)早期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約30天。這個階段有兩個特征,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,這一時期在混凝土內形成殘余應力。

(2)中期:自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止,這個時期中。溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,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轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。

根據溫度應力引起的原因可分為兩類:

(1)自生能力:沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非線性分布的,由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如,橋梁墩身,結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面的溫度低,內部溫度高,在表面出現拉應力,在中間出現壓應力。

(2)約束能力:結構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力,如箱梁頂板混凝土和護攔混凝土;這兩種溫度應力往往和混凝土上的干縮所引起的應力共同作用;想要根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下,需要依靠模型試驗或數值計算,混凝土的徐變使溫度應力有相當大的松弛,計算溫度應力時,必須考慮徐變的影響,具有計算這里就不在細述。

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方面著手,現場常用的措施如下:

(1)采用改善骨料級配,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)攪拌混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。

(3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,最好控制在500mm以內,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)根據混凝土澆注面積,在混凝土上中下部設置一定數量測溫管,定時測定內外溫度,前4天每2h測一次,5-7天每4h測一次,8-15天每天一次,并及時記錄,確保混凝土內外溫差控制在25.以內,做到及時觀察,出現溫度超偏,可通過調整養護方式來降低溫差。

(5)規定合理的拆模時間,以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度,加強保溫養護措施,現場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