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1、建筑工程混凝土裂缝成因及控制-工程事故分析建筑工程混凝土裂缝成因及控制-工程事故分析建筑工程混凝土裂缝成因及控制-工程事故分析建筑工程混凝土裂缝成因及控制-工程事故分析建筑工程混凝土裂缝成因及控制-工程事故分析建筑工程混凝土裂缝成因及控制 摘要:随着建筑市场的日益完善，新材料、新工艺的不断推广应用，工程质量得到很大提高。但不容忽视的是，一些质量缺陷依然存在，并且严重影响使用，本文通过目前建筑混凝土的裂缝开裂原因进行分析,并提出了相应的控制措施。 关键词:建筑；混凝土裂缝；原因；控制 混凝土出现裂缝的原因多种多样,通常情况下,裂缝的存在不会影响构件的正常使用(宽度<0
2、.05mm),但如果裂缝过大就会降低结构的安全性和耐久性,本文主要针对后者进行讨论。 1混凝土裂缝成因 1.1温度裂缝 当外部温度或结构内部温度发生变化,混凝土将发生形变,若变形受到约束,结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时将产生温度裂缝。 通常情况下,温度应力主要有3种形成方式: 1)大体积混凝土(厚度超过2m)浇注之后由于水泥水化放热产生温度应力;此外,由于混凝土弹性模量的急剧变化也会在其内部形成残余应力; 2)当水泥放热基本结束后,由于混凝土的冷却以及外界气温变化引起温度应力; 3)在使用过程中,由于突发降水、冷空气侵袭或日落等致使混凝土结构外表面
3、温度突然下降,内部温降相对较慢而产生温度应力。 1.2原材料质量引起的裂缝 配制混凝土时所采用原材料质量不合格,也可能导致结构出现裂缝。 1.2.1水泥 如果水泥安定性不合格,其中的游离氧化钙含量超标,则由于氧化钙在凝结过程中水化很慢,在混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝土抗拉强度下降。若水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,亦可能使混凝土强度不足,导致混凝土开裂。 1.2.2砂、石集料 1)砂石的粒径、级配、杂质含量 如果砂石粒径太小、级配不良,将导致水泥和拌和水用量加大,使混凝土收缩加大,影响混凝土的强度;如果使用超出规定的特细砂,后
4、果将更加严重。当砂石中含泥量高时,将造成水泥和拌和水用量加大,降低混凝土强度以及抗冻性和抗渗性。 2)碱骨料反应 混凝土中的碱与集料中的某些成份发生碱骨料反应,其生成物容易吸水膨胀,导致混凝土开裂。碱骨料反应裂缝的分布与钢筋限制有关。当限制力小时,常出现地图状裂缝,并在缝中有白色或透明的浸出物;当限制力强时则出现顺筋裂缝。 1.2.3拌和水及外加剂 拌和水或外加剂中氯化物含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。 1.3收缩裂缝 在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩是造成混凝土体积变形的主要原因,另
5、外还有自生收缩和碳化收缩。 塑性收缩主要发生在施工过程中,混凝土浇注后4～15h,水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩产生的量级很大,可达1%左右。 缩水收缩是因为混凝土表层水份损失快,内部损失慢,从而产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩。表面收缩受到内部约束,使表面混凝土承受拉应力,当拉应力较大时,容易产生收缩裂缝。 混凝土收缩还包括由于混凝土的体积变形不能自由伸缩而产生的自生收缩;由大气中的二氧化碳与水泥水化物发生化学反应而引起的碳化收缩。 1.4钢筋锈蚀引起的裂
6、缝 由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与混凝土中的氧气和水份发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长2～4倍,对混凝土产生膨胀应力,导致保护层开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。 1.5施工工艺质量引起的裂缝 在混凝土结构浇注过程中,如果施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生各种形式的裂缝,特别是
7、细长薄壁结构。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较常见的有: 1)混凝土浇注过快,混凝土流动性较低,容易在浇注数小时后发生前述的塑性收缩裂缝; 2)混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低; 3)混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝; 4)拆模过早,混凝土强度不足,构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝; 5)施工质量控制差,如任意套用配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,
