浅谈混凝土结构工程裂缝成因及控制治理

《浅谈混凝土结构工程裂缝成因及控制治理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

浅谈混凝土结构工程裂缝成因及控制治理【摘要】本文简单介绍了混凝土结构工程裂缝成因和控制，结合工程实践提出了裂缝治理的方法。【关键词】混凝土；结构工程；裂缝引言混凝土是现代建筑工程中使用最普遍的结构材料。但是由于其极限拉伸变形值较小的缺点，在自然和人为因素的影响下，很容易出现各种结构裂缝现象，不仅会影响工程的质量和性能以及降低结构的承载力和使用寿命，甚至严重的还会导致坍塌事故，造成像人员伤亡等恶性事故。因此，采取一定的措施来控制混凝土结构裂缝显得及其有必要。1混凝土结构裂缝种类和成因实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响。但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。比如：温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土结构裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种。1.1荷载引起的裂缝6 混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。1.2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，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。1.3温度变化引起的裂缝混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或原有混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。1.4材料质量引起的裂缝材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不过关，一些工程如果使用了这些不合格的材料，就会出现裂缝，产生所谓的“豆腐渣工程”。所以，确保原材料的质量，是保证工程质量的重要前提。1.5冻胀引起的裂缝6 大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-78度以下)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，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30％～50％。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。1.6施工质量引起的裂缝在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：（1）施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降，导致结构开裂。（2）混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。（3）混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不是，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。（4）混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。（5）用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，6 增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。2混凝土结构工程裂缝的控制混凝土出现严重的结构问题和建筑物的倒塌，基本上都是始于结构裂缝。裂缝不仅影响建筑物美观和寿命，严重的甚至会威胁到生命和财产安全，因此，必须采取措施严格控制结构工程裂缝。2.1裂缝控制标准混凝土结构的裂缝有时候是不可避免的，但是如何把危害控制在有限的程度，就是相关人员所必须关注的。混凝土结构裂缝是否会造成有害的后果是有结构的使用功能决定的。就我国相关规定来看，钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度为0．2--0．3毫米。当然各种结构的使用功能不同，其标准也是不同的。但是无论何种结构，裂缝都必须控制在其标准之内。2.2裂缝控制措施（1）设计方面。除对混凝土结构进行常规计算以外，还要考虑混凝土结构所处的位置，施工期的温度．必要时进行温度裂缝计算，采取隔热设计和良好的构造措施；进行沉降验算，控制沉降量。6 （2）施工方面。选择合理的施工工艺，严格按设计混凝土强度等级及设计构造要求施工，正确选择施工用水泥、粗细骨料粒径及含泥量，控制水泥用量及水灰比。（3）养护使用方面。根据不同的施工工艺和浇灌混凝土时的温度，采用不同的养护方法。采取保温保湿的养护技术，尽量利用混凝土后期强度。3混凝土结构工程裂缝的治理3.1表面处理法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。3.2填充法用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝(0.3毫米)，作业简单，费用低。宽度小于0．3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。3.3灌浆法此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。3.46 结构补强法因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。4结束语混凝土结构裂缝的控制涉及设计、施工、原材料质量、混凝土配合比等诸多因素，需要综合考虑。只要设计、施工、监理三方共同努力，裂缝完全可以控制在规范规定的范围内。混凝土结构中裂缝的出现是不可避免的，我们应根据裂缝的引成原因和裂缝的现状，采用相应的治理方法，确保工程的安全使用和美观。参考文献：[1]姚毅．浅谈混凝土结构的裂缝成凶及整治探讨[J]．山西建筑，2007，33(17)．[2]富文权．混凝土工程裂缝分析与控制[M]．北京：中国铁道出版，2003．[3]潘立．关于混凝土结构裂缝问题的思考．工业建筑，2000年，V01．30，NO．5．[4]炅之乃，郑念中．我国混凝土工程技术的现状及发展．混凝土，2000年，第11期．6