混凝土结构早期裂缝控制措施探析

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1、混凝土结构早期裂缝控制措施探析摘要：文章对混凝土裂缝进行了分类，从水泥水化热、混凝土收缩、荷载因素、温度变化以及施工因素等多角度对混凝土结构早期裂缝成因进行了分析，最后针对性的提出了解决措施。关键词：混凝土；结构；早期；裂缝0引言当前现代建筑及基础设施多采用混凝土和钢筋混凝土结构，该类结构设计中裂缝是一项重要控制指标，由于裂缝的存在不仅影响建筑的安全性、耐久性和使用功能，且在舒适性方面也很难叫用户接受。裂缝从发生时间可分为在结构初期形成的裂缝和结构投入使用后由于荷载作用而产生的裂缝，其中早期裂缝一旦产生而不采取措施治理则会发展严重带来更大的隐患，因此分析早期裂缝产生

2、原因并提出针对性的控制措施具有非常现实的意义。1混凝土裂缝分类[1]按照发生时间混凝土裂缝可分为硬化前裂缝和硬化后裂缝，硬化前裂缝包括位移引起的裂缝、塑性阶段裂缝、早期受冻引起的裂缝；硬化后裂缝包括体积变化引起的裂缝、荷载引起的裂缝和物理化学反应引起的裂缝。按照产生原因可分为塑性沉降裂缝，即混凝土骨料在沉降时受到阻碍产生的裂缝；塑性收缩裂缝，是指混凝土浇筑后在塑性状态下表面水分蒸发过快导致；温度应力裂缝，混凝土浇筑后水化热不宜散发导致内部温度升高，而表面散热较快而形成较大的内外温差和应力而产生的裂缝；施工质量导致裂缝，施工中工艺不合理或施工质量低劣而生成的裂缝；原材

3、料引起的裂缝，采用原材料质量不合格导致岀现的裂缝。2混凝土结构早期裂缝成因分析2.1水泥水化热作用混凝土在拌和、运输、浇筑、振捣及硬化过程中水泥与水发生水化反应而释放大量的热能，导致混凝土温度升高,整个水化反应有两次升温和降温过程，当内部温度升高而混凝土表面由于环境温度较低而降低，则混凝土内部温度升高使内部体积膨胀，而降温则使混凝土表面收缩，膨胀使混凝土内部产生压应力，而收缩则使其表面产生拉应力，一旦压应力和拉应力超过混凝土自身抗压和抗拉强度则混凝土会产生裂缝。该种现象在高标号混凝土、水泥用量大的混凝土和使用水化热较大的水泥的混凝土中较为明显。2.2混凝土收缩作用化

4、学收缩。水泥在水化过程中固体体积增加，但总体系的绝对总体积减小，即化学收缩的作用，化学收缩与水泥中氧化镁和三氧化硫含量相关，且掺加的矿物量越大则其活性越高，化学收缩也越大。干缩。混凝土在硬化过程中大部分水被蒸发掉，在蒸发过程中混凝土则会发生干缩变形，且在硬化过程中由于集料的约束，水泥胶结料的体积改变不均匀，导致胶结料与骨料的交界面在施加荷载前则产生了不均匀的拉应力；在混凝土养护完成后在不饱和的空气中失去内部毛细孔和逆胶孔的吸附水而产生不可逆收缩，且随着相对温度的降低，水泥浆体的干缩增大而导致裂缝的产生。塑性收缩。混凝土在塑性阶段因失水而产生的收缩，混凝土在养护期间表

5、面失水超过内部，水向表面迁移的速率将会造成毛细管内产生负压而使浆体产生收缩，最终导致裂缝产生。其影响因素主要包括水灰比、细掺料、混凝土温度凝结时间以及环境温度和相对湿度等[2]□自收缩。硬化过程中混凝土内部相对温度随水化过程进展而降低，导致毛细孔内水分不饱和而产生压力差，当该压力差为负值时则会引起混凝土的自收缩，若水灰比较高则自收缩量较小可忽略不计。2.3荷载因素直接应力裂缝。是指由外荷载直接应力引起的裂缝，其形成原因主要包括设计过程中内力和配筋计算错误、设计断面或结构刚度不足等；施工中对图纸理解不清而改变结构受力模式等。次应力裂缝。是指因外荷载引起的次生应力产生的

6、裂缝，是指在设计外荷载作用下结构的实际工作状态与常规计算存在较大出入导致在某些部位引起次应力而导致裂缝产生；在结构中进行凿槽、开洞以及设置牛腿等给受力构件挖孔的施工，孔洞附近将会导致力流产生绕射现象，即产生较大的集中应力，最终导致结构转角部位或构件形态突变部位出现裂缝。2.4温度变化因素温度裂缝一般出现在配筋薄弱部位，混凝土在拆模后若遇到短期内大幅度降温导致构件内存在较大温差，则会引起较大的温度应力而使混凝土开裂。温度应力引起的内应力大小与温差有关，因此在昼夜温度变化大的气候条件较差的区域易产生裂缝，同时温度应力也与结构所处的地理位置有关。由于薄构件较厚构件温度变化

7、快，因此其收缩也快而易受到拉应力产生裂缝；施工过程中新旧混凝土交接部位因不能承受抗拉强度而易产生裂缝；在受力筋拼接部位及其相邻区域内由于混凝土的局部变形也易产生裂缝。2.5施工不当因素由于商品混凝土砂浆所占比例较大，坍落度较大以及其大量使用粉煤灰和矿渣粉等外加剂而致使其性能发生改变,若在施工中仍按照以前经验进行而未对商品混凝土特性进行调整则易导致裂缝的产生；在混凝土振捣过程中由于漏振、欠振等现象而影响混凝土的密实性则易诱发裂缝产生，或导致混凝土出现流淌.摊铺等现象而造成某些区域内骨料集中，其他区域内砂浆集中的现象，而在砂浆集中的区域则易出现大量的收缩裂缝；混凝土