混凝土结构裂缝的产生原因及控制措施

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1、混凝土结构裂缝的产生原因及控制措施　　：TV543+.6　　　　：混凝土是工程施工中很难解决的“多发病”，本文分析了混凝土裂缝产生的原因及控制措施。　　关键词：混凝土裂缝；产生原因；控制措施　　　　在结构混凝土施工过程中，混凝土表面常会出现各种病害，其中混凝土裂缝是很普遍的结构性病害之一。它不仅影响结构的美观，也会降低结构混凝土的强度，影响结构的使用性能和使用寿命，给人们的生活、生产带来不便。因此，对引发结构混凝土裂缝的成因进行分析、归纳及采取预防措施很有必要。　　1混凝土裂缝的成因　　1.1关于水化裂缝　　水泥水化是一个放热化学反应，其

2、间能产生一定的水化热。每克水泥放出502J热量。以水泥用量300～550kg/m3来计算，每1m3混凝土将放出15500～27500KJ的热量。混凝土是热的不良导体，特别是大体积混凝土，其产生的大量水化热不容易散发，导致内部温度不断上升，而混凝土表面散热快，造成混凝土内外截面产生温度梯度。昼夜温差大时，内外温度差别更大，内部混凝土热胀变形产生压力，外部混凝土冷缩变形产生拉力。由于此时混凝土拉抗强度较低，当混凝土内部拉应力超过其抗拉强度时，混凝土便产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3～5天，初期出现的裂缝很细，随着时间的发展

3、而继续扩大，甚至达到贯穿的程度。　　　　体积大的混凝土结构的截面尺寸较大，在施工过程中，因水泥水化过程中释放出大量水化热，且体积大热量不易散发，造成较大温升，从而导致体积增大。当这种变形不受约束时，混凝土结构内部不会产生应力。但实际上这种变形肯定会受到约束，约束有两种：一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束；另一种是由于内部的条件不同产生的约束，以上两种约束产生的应力为温度应力。其次，湿度变化引起混凝土内部各单元体之间的相互约束，产生的应力为干缩应力。　　　　在以上非结构荷载作用下所产生的应力中，主要是温度应力和变形应力。大体积混凝土结构

4、施工时，若混凝土浇筑体边界无约束（如底、顶板顶面），在早期水化热温度迅速升高阶段，混凝土内、外散热条件的差异形成温度梯度、表面受拉、内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段，其温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时，在浇筑体中央断面产生内部拉应力；当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就产生贯穿裂缝。　　　　1.2施工方面的原因　　　　（1）在施工过程中，出现违章施工、不当施工造成混凝土裂缝。如夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间，混凝土的和易性和流动性较差，

5、现场人为加水，造成混凝土强度的降低，加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同，造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。　　　　（2）振捣方式不当引起裂缝。不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂；或造成混凝土砂浆大量向低处流淌，致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。　　　　（3）现场养护不当造成混凝土收缩开裂。在施工现场浇筑混凝土时不能做到及时覆盖保温养护，一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖，有的甚至不覆盖，结果导致混凝土表面开裂。　　　　1.3干裂缝产生的原因　　　　混凝土浇注后仍处

6、于塑料性状态时，因其表面水分蒸发过快而产生的裂缝。这类裂缝多在表面出现，形状不规则，长短不一，呈龟裂状深度一般不超过50mm，但薄板结构如果混凝土中掺加有含泥量大的粉砂则可能穿透。这主要是由于混凝土浇注后3～4小时左右时，表面没有被覆盖。特别是平板结构在炎热或大风干燥天气条件下，表面水分蒸发过快，或者是被基础、模板吸水过快，以及混凝土本身的高水化热等原因造成混凝土产生急剧收缩，而此时混凝土强度几乎为零，不能抵抗这种变形力而导致开裂，从混凝土中蒸发和被吸收水分的速度越快，干缩裂缝越易产生。　　　　2裂缝的控制措施　　2.1设计方面　　①设计

7、中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓抗就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓放就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用抗放结合、或以抗为主、或以放为主的设计原则来选择结构方案和使用的材料。②设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。③积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在

8、混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。④重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的