混凝土结构裂缝-成因-预防控制-措施_混凝土裂缝的成因与控制.docx

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1、混凝土结构裂缝:成因预防控制措施_混凝土裂缝的成因与控制 摘要：混凝土裂缝产生的缘由是多方面的，除了外荷载、温度收缩变形、地基不匀称沉降等常见缘由外，设计失误、混凝土材料运用与施工工艺不当、混凝土养护不当等都可能导致混凝土裂缝。本文分析了混凝土结构裂缝成因，提出了相应的预防措施，供广阔工程技术人员参考。 关键词：混凝土裂缝； 缘由； 预防措施 Abstract: the concrete cracking reason is various, in addition to the load, temperature contraction deformation, foundation the

2、 uneven settlement 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

3、measures, for the reference of engineering technicians. Keywords: concrete crack; Reason; Prevention measures 中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号： 在工程实际中，混凝土中出现裂缝是一种常见的现象，常因混凝土结构的裂缝造成工程质量问题。混凝土结构所产生的裂缝是结构物承载实力、耐久性及防水性等降低的主要缘由。因此，分析混凝土结构产生裂缝的缘由并找到限制裂缝产生的方法对于保证建筑物运用的牢靠度和长期的耐久性具有重要的意义。 1、混凝土裂缝：成因分析 在混凝土中的边缘部位由于各种缘由

4、会出现拉应力，一旦拉应力超过了混凝土的抗拉强度，混凝土就会开裂。 1、1外荷载引起的裂缝 结构物在实际运用过程中承受各种外荷载的作用，在肯定条件下会使结构物产生裂缝。这些裂缝又可分为几种：由外荷载的干脆应力，即按常规计算的主要应力引起的裂缝；由外荷载作用，结构次应力引起的裂缝。因为很多结构物的实际工作状态同常规计算模型有出入，例如屋架按铰接节点计算，但实际混凝土屋架节点却有显著的弯矩和切力，它们时常引起节点裂缝，此处的弯矩和切力称为次应力；一些常规不计算的外荷载应力，实际也会引起结构裂缝。 1.2温度改变引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质当外部环境或结构内部温度发生改变，混凝土将发生变形，若变

5、形遭到约束。则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区分其它裂缝最主要特征是将随温度改变而扩张或合拢。引起温度改变主要因素有：气温年改变。指一年内月平均(或旬平均)气温的改变，多数状况下可用余弦函数表示，考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。日照。受太阳曝晒的混凝土结构面温度明显高于其它部位。温度梯度呈非线形分布。隧然降温。日照和隧然降温是导致结构温度裂缝的最常见缘由。水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外

6、温度不均，易出现裂缝。混凝土支座预埋钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件旁边混凝土简单烧伤开裂。 1、3收缩引起的裂缝 在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和干缩是发生混凝土体积变形的主要缘由，另外还有自生收缩和碳化收缩。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且犬牙交错。成龟裂状，形态没有任何规律。对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构(壁厚2060em)。构造上配筋宜优先采纳小直径钢筋( 8一 14)、小间距布置(1O15cm)，全截面构造配筋率不宜低于O3，一般可采纳0_3 05。 1、4地基础变

7、形引起的裂缝 由于基础竖向不匀称沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超Hj混凝土结构的抗拉实力，导致结构开裂。基础不匀称沉降的主要缘由有：（1）地质勘察精度不够、试验资料不准。（2）地基地质差异太大。（3）结构荷载差异太大。（4）结构基础类型差别大。（5）分期建立的基础。（6）地基冻胀。（7）基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时可能造成不匀称沉降。（8）建筑物建成以后，原有地基条件改变。以上因素均可能造成不匀称沉降。 1、5钢筋锈蚀引起的裂缝 由于混凝土质量较差或爱护层厚度不足，混凝土爱护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋四周混凝土碱度降低。或由于氯化物介入，钢筋四周氯离子含量

8、较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约24倍，从而对四周混凝土产生膨胀应力导致爱护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力减弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。 要防止钢筋锈蚀，设计时应依据规范要求限制裂缝宽度、采纳足够的爱护层厚度(当然爱护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度)；施工时应限制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格限制含氯盐的外加剂用量

9、沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。 1、6其它缘由引起的裂缝 （1）冻胀引起的裂缝。大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土 现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孑L中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝m现。尤其是混凝土初凝时受冻最严蕈，成龄后混凝土强度损失可达3O一5O。（2）施工材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采纳材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。 2、混凝土裂缝：预防措施 2、1设计方面 主要是：(1)合理确定混凝土的强度

10、等级。水泥用量越大，含水率越高，坍落度越大，收缩越大。(2)适当地加强构造配筋，合理地选用钢筋直径和间距。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢筋的各项性能是稳定的。钢筋的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度改变时两者间只发生很小的内应力。由于钢筋的弹性模量为混凝土弹性模量的7l5倍，当混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过101200 Nmm。因此，在混凝土中想要利用钢筋来阻挡细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多，间距小，宽度与深度较小了。故选用直径细而间距密的配筋方案，能较好的提高混凝土的抗裂性。(3)确定裂缝的限制宽度。确定各种混凝土的允许裂缝宽

11、度后，依据其裂缝宽度要求进行设计，也是限制混凝土裂缝的有效措施之一。(4)降低结构约束，做好抗与放的良好结合，包括设置后浇带、施工缝及滑动层等。 2、2施工方面 主要是：(1)限制混凝土坍落度及水灰比。水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，运用减水防裂剂可使混凝土用水量削减25 左右。(2)做好保温保湿养护的技术措施。 拌合混凝土前用水将碎石冷却，以降低混凝土的入模温度；热天浇筑混凝土时减小浇筑厚度，利用浇筑层面散热； 大体积混凝土施工时，可在混凝土中埋设水管，通人冷水降温； 规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度突变；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，

12、在寒冷季节采纳保温措施。(3)允分、合理的振捣。(4)合理选择外加剂，做好混凝土的协作比。 混凝土中加入适量膨胀剂，使其在硬化过程中体积膨胀，内部产生压力，以补偿各类收缩变形，抵消或抵消部分相应的拉应力，从而提高混凝土的抗裂性； 用粉煤灰、矿渣等活性材料代替部分的水泥，对于提高混凝土的抗裂性能也有很大的好处。 总之，建筑物从建成到运用，牵涉到设计、施工、监理、运行管理等各个方面。设计疏漏、施工低劣、监理不力均可能使混凝土结构出现裂缝。因此在建筑物整个建设过程中应严格根据国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，保证结构平安耐用。在混凝土生产以及施工过程中有针对性地实行预防措施，尽可能实行有效的技术措施限制裂缝，使结构尽量不出现裂缝，或尽量削减裂缝的数量和宽度，特殊是避开有害裂缝的出现，以确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。在运行管理过程中，进一步加强巡查和管理。刚好发觉和处理问题，也是相当重要的一个环节。 注：文章内全部公式及图表请用PDF形式查看。 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页