混凝土裂缝的产生原因及控制措施.doc

浅谈混凝土裂缝的产生原因及控制措施摘要：本文分析了混凝土裂缝产生的原因，提出了控制的方法，供同行参考。关键词：混凝土裂缝；产生原因；控制措施abstract: this paper analyzes the concrete crack causes, and puts forward the control methods, for your reference.key words: concrete crack; cause; control measures中图分类号：tu7文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）随着我国国民经济的高速发展，大型混凝土结构工程日益增多，且规模越来越大，如高层和超高层建筑地下室、高层建筑大型整板基础、地铁、大坝等，钢筋混凝土结构作为工程建设中常见的承重结构，作用十分重要。但由于混凝土属于脆性材料，混凝土结构产生不同程度、不同形式的裂缝相当普遍，在某些情况下，裂缝会导致非常严重的后果。裂缝使混凝土结构形成隐患，混凝土开裂后，轻则会影响建筑物的外观，使人们的精神上产生一种负面影响；严重时裂缝会使混凝土结构的承载力降低，直接影响结构的安全。混凝土裂缝问题是当前混凝土施工的一个普遍问题，裂缝不仅会降低混凝土的强度、抗冻性，对混凝土的抗渗性和耐久性影响尤为严重。混凝土裂缝问题的研究已成为现代建筑施工的一项热门课题，也是混凝土施工的核心问题。混凝土产生裂缝的原因和混凝土原材料选择、混凝土配合比设计、施工工艺、外部荷载作用等因素有关。混凝土因其厚度大、温升高的特点。产生裂缝的主要原因与普通混凝土不同，本文主要针对这一特点分析其裂缝产生机理，提出施工预防措施，进行合理的施工设计，防止混凝土有害裂缝的产生。1 控制混凝土因自身质量欠缺而形成的裂缝高强混凝土水泥的强度等级和水泥用量相对较高，开裂现象比较普遍，因此，高强混凝土不一定是高性能混凝土，而高性能混凝土因具有较高的体积稳定性，收缩变形较小而使抗裂性能大大提高，同时高强混凝土必须采用高效减水剂和超细活性掺和料作为混凝土的第五和第六部分，来提高混凝土的密实性和抗渗能力。因本工程采用泵送施工工艺，要求的坍落度和水泥用量均较大，必须用掺加外加剂的方法来达到既减水又不使混凝土坍落度损失过大的目的，以及添加超细活性掺和料来达到降低水化热、改善与提高混凝土性能和节约水泥的目的。综合上述两点，我们采用下表所示的混凝土配合比(单位：kgm3)。按上表配比，砂率38 、水灰比0.50、坍落度160180mm、木钙掺量0.25、粉煤灰掺量15。因混凝土中掺加粉煤灰技术在我省水利行业尚处于探索阶段，固替代量并不很大，只有15，但根据有关资料，混凝土中单方水泥用量每增减l0kg，水化热相应升降11.2，即因本工程中掺用粉煤灰而使混凝土内部温度下降了约5.56.5，从一定程度上控制了裂缝的产生。2 控制干缩裂缝混凝土的干缩裂缝主要是由于毛细管压力造成的。毛细管孔隙在干燥过程中逐步失水，产生很大的毛细管张力，混凝土体积产生收缩，由于混凝土周围存在约束，内部又有拉应力，当拉应力超过混凝土材料抗拉强度时，便产生了干缩裂缝。干缩裂缝的控制方法有：2.1 降低混凝土单位用水量用水量的增加势必使剩余水增加，因此，从确保混凝土耐久性出发，应降低混凝土单位用水量。2.2 水泥的影响不同水泥，混凝土收缩也不同，按收缩值大小排序：矿渣水泥普通水泥粉煤灰水泥。2.3 降低混凝土周围约束若混凝土周围约束过大，内部拉应力无法释放，拉应力增大而使混凝土干裂，因此，应减少混凝土的分仓长度，以使混凝土内部拉应力能够充分释放。2.4 添加膨胀剂适量添加膨胀剂后可以使混凝土体积膨胀，在混凝土内部产生压应力，部分抵消了混凝土因毛细孔隙干燥而产生的拉应力，从而起到控制干缩裂缝的作用。本工程在控制混凝土干缩裂缝方面采用了上述13项方法。其中单位用水量为182kg，采用普通325#水泥，浇筑中掺用粉煤灰，分段浇筑长度在10m左右。3 控制水化热开裂水泥水化后放出大量的热量，使混凝土内外形成较大的温差，从而在温度应力的作用下形成裂缝。特别是在夏季施工，中午气温一般在摄氏37，露天存放的石子表面温度可达摄氏50，混凝土出机口温度在摄氏30左右，混凝土水化后内部温度更高。为控制混凝土水化开裂，施工中采用了以下措施。3.1 骨料降温骨料的温度控制主要通过搭盖凉棚和洒水降温来进行。搭盖凉棚可避免太阳光直射，减少骨料吸热，浇筑前2-3小时再用井水(约17)对粗骨料进行充分的洒水降温。采取以上方法降温后，浇筑前粗骨料内部温度约为24，细骨料内部温度约为26，降温效果比较明显。3.2 加冰降温在混凝土烧筑前购入冰块，砸成粒径约3cm的小块加入混凝土生料中，充分拌合后量取出机口温度，根据出机口温度来确定加冰量。实际工作中，出机口的控制温度为18 ，混凝土单方用冰量在60kg左右。因冰块破碎工作量较大，粒径也很难控制，加入冰块后还需延长拌和时间，降低了混凝土浇筑速度，为克服该问题，实际工作中多采用拌和水降温的方法，即把冰块稍加破碎后放入拌和水池中来降低水温。用此方法，通常能够把拌和用水的温度降至摄氏3-7左右。3.3 夜间浇筑白天气温较高，即使采用多种降温措施也很难保证混凝土的入仓温度，而夜间浇筑一一特别是后夜浇筑，气温相对较低，采取温控措施后，比较容易控制混凝土的入仓温度。因此，工作中多把其他工序的施工安排在白天进行，而把混凝土浇筑安排在夜间进行。通过以上温控措施，使南岸引水口洞室衬砌工程夏季混凝土出机口温度控制在18以内，入仓温度控制在28以下，有效地控制了温度裂缝的产生。4 混凝土养护由于采用普通硅酸盐水泥和泵送施工工艺，混凝土早期水化热较大。经量测，一般在浇筑后24h左右，内部温度即达到最大值(约33)，而此时因规范要求钢模板尚不能拆除，还不能直接进行表面洒水降温，为降低混凝土温度，除尽量降低水灰比外，在浇筑完毕后18h即开始对钢模板表面进行不间断的洒水降温，拆模后对混凝土表面进行全天候养护至14天，通过拆模前是否对钢模板表面洒水降温的对比观察，采取对钢模板表面洒水降温的，明显比未对钢模板表面洒水降温的混凝土产生裂缝少的多，因此，混凝土养护应从模板面的洒水降温开始。5 控制钢筋锈蚀引起的裂缝钢筋锈蚀后体积膨胀24倍，对周边混凝土产生压力，可能产生顺筋裂缝，甚至脱落，从而影响建筑物的使用。而钢筋锈蚀多为气蚀、电离引起。因此，本工程自一开始就注意了钢筋的锈蚀问题，并从以下几个方面对钢筋锈蚀加以控制的。a 钢筋出厂时，其表面有一层致密的氧化薄膜，可以对钢筋起到一定的保护作用，但该薄膜遇水或受潮后因水的微酸性而脱落，使钢筋酸性氧化而锈蚀。因此，钢筋原材料和加工后的半成品均应作防潮处理。具体的做法是架空放置和上盖防水雨布。b钢筋安装前表面清洁处理。钢筋安装前，其表面必须洁净、无污物，对已发生锈蚀的部位，必须用钢丝刷和砂布打磨干净，以保证钢筋与混凝土的有效结合，同时也可防止因电离而发生锈蚀。c 降低混凝土水灰比和增加混凝土和易性。d加强振捣，提高混凝土致密性，减小混凝土炭化速度，使钢筋有足够长的时间不接触空气。6 结束语对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。参考文献：2 王铁梦工程结构裂缝控制m北京：中国建筑工业出版社，2007,(3):1493 过镇海钢筋混凝土原理m北京：清华大学出版社，2009，（1）:79