混凝土结构裂缝浅析

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1、混凝土结构裂缝浅析　　摘要：大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能相差很大，严重影响结构的长期安全和耐久运行。本文分析了混凝土结构裂缝产生的机理和原因，从各个环节提出了预防裂缝的综合措施，以保证混凝土质量，减少裂缝的发生。关键词：混凝土；结构裂缝；成因；防治措施　　普通混凝土是由砂、水泥、石材用水拌合硬化后形成的人工石材，是多相复合材料。浇筑混凝土时的泌水作用会引起收缩，硬化过程中由于水泥浆水化造成的化学干缩和收缩受到骨料的限制，会在不同层次的界面引起破坏。故裂缝是混凝土结构的一种材料特性，其是绝对性的，没有裂缝是

2、相对的。裂缝初期称为微型裂缝，其对混凝土结构不构成危害，但是在受到温度及外力的作用下，微型裂缝会不断的连通、扩展，最终形成对混凝土结构产生危害的宏观裂缝，也就是我们常说的裂缝。　　　　一、混凝土结构裂缝的成因　　大量研究和工程实践经验表明，混凝土结构物的裂缝是不可避免的。以下主要对裂缝的种类及成因进行论述。　　产生裂缝的原因很多而且复杂，既有设计因素，又有使用不当和施工质量方面的问题。如何准确地区分裂缝的种类及形成的原因，势必需要全面地掌握相关的判断方法，由现象推测到本质，从产生的根源着手，才能正确而合理地进行解决裂缝

3、问题，处理好现场状况。　　1温度裂缝　　在混凝土浇筑时，其环境温度急剧变化，但其内部温度仍处于原状态，故热胀冷缩使混凝土产生收缩和膨胀，在其他约束的影响下，其内部产生温度应力，当温度应力大于混凝土自身抗拉强度时就会产生温度裂缝。温度裂缝一般出现于混凝土浇筑后的5至20天。　　2结构平立面严重不规则引起的裂缝。　　出于艺术造型及功能需要，加上消费群体对建筑样式及美观的不断追求，产生了各种各样的建筑平、立面，在住宅建筑方面形成了错层、跃层及复式户型，在公共建筑方面，下部大底盘上部急剧收进的样式，多塔楼高低相差悬殊的建筑也层

4、出不穷。对结构而言，这类建筑存在以下缺陷：①竖向刚度和质量突变；②平面质心和刚心严重偏离。从而在水平的风荷载和地震作用下，在平面转角部位、上下刚度或质量突变的楼层楼面因应力集中产生裂缝。　　3塑性裂缝　　混凝土浇筑后，由于没有及时覆盖，受风吹日晒等环境影响，表面水分蒸发速度过快，体积急剧收缩，而此时混凝土强度较低，从而产生塑性裂缝。一般出现在浇筑后4至6小时。　　4冻胀引起的裂缝。　　大气气温下降到0℃以下，吸水饱和的混凝土会发生冻胀现象，混凝土中的游离水结冰而体积增大9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的

5、过冷水，在微观结构中转移和重分布致使引起渗透压，造成混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。冬季施工时预应力孔道灌浆后若不采取保温措施，也可能发生沿管道的冻胀裂缝。　　5干缩裂缝　　混凝土置于饱和空气中因失水而引起体积收缩而产生变形，其表面产生干缩，而内部混凝土干缩引起约束，使混凝土表面产生拉应力。在这种作用大于混凝土自身抗拉强度时就会产生干缩裂缝。干缩裂缝一般出现于混凝土浇筑后的1至3天。　　6材料吊卸引起的裂缝。　　因施工速度要求，在楼面混凝土强度规定值未达到标准时，为了满足工期要求，迅速向浇筑完24h

6、左右的楼面堆加上一层施工时所需要的模板、钢筋、施工设备，在大开间楼面大量堆放或者堆放不均匀，引起楼板开裂。　　二、混凝土结构裂缝的防治措施　　裂缝控制原理是：非线性降温降低与混凝土外约束和收缩所产生的拉应力，提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸，以确保抗裂安全度要求。控制混凝土裂缝，必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手，才能有效地将裂缝控制在允许范围内。一般分为设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对钢筋的品种、混凝土强度等级、规格等统筹设计，有效进行裂缝控制。施工阶段采取降低水泥水化热、加入外加剂改善混凝土性能、

7、加强混凝土中的配筋率、设置施工缝或变形缝等措施来减少混凝土的收缩，防止混凝土产生有害裂缝。　　1严格控制混凝土材料的选用　　水泥应先用水化热较低的水泥，安全性不合格的水泥严禁使用。粗骨料宜选用表面粗糙，质地坚硬的石料。空隙率小，级配良好，有害物质及粘土含量不超规定，无碱性反应。细骨料宜用空隙较小，颗粒较粗，含泥量较低的中沙。外掺料宜采用减水剂等外加剂，以降低用水量，改善混凝土工作性能，减小收缩。　　2合理设计施工配合比　　合理设计配合比是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。应根据工程所处条件，水灰比、对砂率、水泥用量及

8、掺合料用量等进行优化设计，选择最优方案。　　1）选用中低水化热水泥，可使水泥在拌和过程中水化热释放较小，显著减少混凝土升温，充分利用混凝土后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。　　2）砂率的选择。混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。由于砂率减小使粗骨料含量增大，在相同条件下混凝土的弹性模量较高，收缩量较小，而且由于粗骨料对收缩的