钢筋混泥土裂缝机理与控制措施

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1、钢筋混泥土裂缝机理与控制措施　　摘要:随着我国社会经济的不断发展，钢筋混凝土工程成为了现代建筑中常见的工程项目，在建筑结构中起主要作用。钢筋混凝土结构开裂后，其性能的改变严重影响结构的安全和耐久运行，直接影响整个工程的质量与使用寿命。　　关键词:钢筋混凝土、裂缝机理、控制措施　　中图分类号：TU37文献标识码：A　　随着我国国民经济的高速增长，建筑业也随之持续、快速的发展。混凝土因其取材广泛，价格低廉，抗压强度高，(可塑性好,可以)浇注成各种形状，并且耐火性好，(且不)小容易风化，养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一。但是很多工程在投入使用后，

2、经常会出现裂缝的情况。　　一、钢筋混凝土裂缝普遍性　　建筑业处于快速发展阶段，楼房越建越高、高层、超高层比比皆是，而且建筑高度不断在创新高。随着建筑物高度不断创新高，建筑手段也在不断更新，垂直运输直接制约高层发展，解决混凝土垂直运输问题尤为重要，钢筋混凝土解决了混凝土垂直运输问题、但随之而来的混凝土裂缝问题，特别是混凝土现浇板裂缝问题愈加突出，裂缝已是工程质量的结构隐患，直接影响工程(质量)及工程使用寿命，也是工程建设者各方攻克的难题。尽管各方人员进行了大量攻克研究，但是混凝土现浇板裂缝问题至今还未得到彻底根除。　　二、钢筋混凝土裂缝机理分析　　通过长期观测分析，无

3、论是干燥收缩、塑性收缩、自干燥收缩、还是温度收缩，产生混凝土裂缝的主要原因，是由于混凝土初期抗拉强度小于混凝土温度应力及混凝土收缩应力，产生混凝土裂缝。由于混凝土初凝前混凝土抗拉强度近乎为零，而由于温度应力及混凝土收缩应力已经产生，此时温度应力及混凝土收缩应力大于混凝土抗拉强度，此时混凝土的微裂缝甚至较大，有害裂缝已经产生，即混凝土表面裂缝。随着时间的推移，混凝土收缩升华，外温差的变化及混凝土凝结硬化产生的热量导致混泥土内部温度升高，混凝土收缩应力、温度应力继续增大，而混凝土抗拉强度提高较慢，混凝土收缩应力、温度应力大于混凝土抗拉强度，混凝土的裂缝在继续发展，即产生

4、混凝土深层裂缝，甚至产生贯通裂缝。　　集中搅拌混凝土初期，混凝土的抗拉强度小于混凝土收缩应力、温度应力，主要原因是由于采用集中搅拌混凝土及钢筋混凝土时，由于运输距离及泵送需要，在选择水泥时通常采用初凝、终凝时间较长水泥，添加缓凝剂，混凝土塌落度较大，混凝土含砂率较高，石子粒径较小，同时添加粉煤灰、泵送剂。导致混凝土初凝、终凝时间较长，混凝土抗拉强度提高较慢，而且混凝土表面形成较厚粉煤灰砂浆层，而同标号的水泥砂浆和混凝土相比，水泥砂浆的收缩变形、温度变形要比混凝土的变形要大，故已形成混凝土表面裂缝。　　基于以上种种原因，无论是水平混凝土构件还是竖直构件，无论是大体积混

5、凝土构件，还是小截面构件，都或多或少出现裂缝，而且裂缝往往出现在混凝土初凝前、初凝后，随着时间的推移裂缝继续开展漫延。而混凝土终凝后，新产生的裂缝明显减少。因此消除混凝土现浇前期裂缝，是防治混凝土裂缝的关键，只要将混凝土前期裂缝防治了，就可将混凝土裂缝大大降低。　　三、防治钢筋混凝土裂缝方法措施　　根据混凝土前期裂缝产生的原因，拟采用下列施工方法可降低或消除现浇板前期裂缝比较有效途径。　　1、合理控制混凝土初凝、终凝时间　　首先根据工程特点，确定是现场搅拌，还是采用商品混凝土，确定混凝土搅拌形式后，在测算混凝土从搅拌开始到浇筑地点及浇筑完成后时间，再考虑各种偶然因素

6、，考虑在各种综合因素后，确定本工程所选用的水泥初凝时间、终凝时间，及所使用缓凝剂的品种和缓凝剂的用量，保证混凝土浇筑振捣完成后不久，混凝土就处于初凝状态，保证混凝土前期强度与温度应力、收缩应力同步提升，阻止混凝土前期裂缝产生。　　2、优化混凝土配合比　　(1)、从源头出发，选择水化热小的混凝土；　　(2)、掺入适量粉煤灰，混凝土的自收缩大小主要取决于混凝土内部自干燥程度，混凝土内部的弹性模量及徐变系数。混凝土的早期(初凝至1d)弹性模量低、徐变系数大，因此自干燥速度是决定早期自收缩的主要因素。粉煤灰在水泥浆体系中的水化非常缓慢因此在相同的水胶比条件下，用粉煤灰替代部

7、分水泥相当于增大早期有效水灰比。因此粉煤灰可降低混凝土内部的早期自干燥速度，显著降低早期自收缩。而且由于减少了水泥的用量，也在相当大的程度上降低了混凝土的水化热，减小了温度收缩。后期粉煤灰的继续水化使混凝土内部自干燥程度提高，但是此时混凝土已有较高的弹性模量和很低的自徐变系数，因此在相同自干燥程度下产生的自收缩同早期相比小得多；　　(3)、掺入外加剂　　其方法归纳起来有以下几种:通过掺加减水剂降低单位用水量的方法减小收缩，掺加有机收缩低减水剂的方法减少收缩，通过掺加具有膨胀性的外加剂导入化学预应力的方法补偿收缩。　　3、混凝土二次振捣及二次收集，调整混凝土初凝前