混凝土结构裂缝成因研究和预防控制

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1、混凝土结构裂缝成因研究和预防控制　　摘要：随着城市建设的迅速发展，混凝土结构被广泛应用于各项工程当中。在施工过程中，混凝土产生裂缝是不可避免的，有效地预防与控制混凝土的裂缝，是工程建设者面临的问题。关键词：混凝土；结构裂缝；成因；预防中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：引言混凝土结构裂缝是客观存在的,许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。一、混凝土结构裂缝的成因1、混凝土的收缩混凝土收缩是混凝土的一个主要特性，它对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物

2、的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因主要有以下几点：1.1干燥收缩由于水泥混凝土的脱水干燥，其长度或体积会有所减少，称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干燥引起的。1.27水化收缩水泥和水反应后生成物体积，会比反应前水泥和水的体积减小。水化反应的同时，绝对体积也会减小，即产生水化收缩。1.3混凝土自身收缩所谓自身收缩，是指在外部无水分供应时，水泥浆的骨架形成后，伴随着水化反映的逐步完成，水泥浆中的水被消耗，会形成完液面而发生负压而出现的收缩现象。1.4干湿引发的体积变化硬化后的混凝土结构虽然是稳定的，但在水中或

3、者高湿度的地方，会由于吸水而产生膨胀，称为湿润膨胀。影响其膨胀率的主要原因有：混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料及构件的大小、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。2、结构荷载方面结构因承受荷载而产生裂缝的原因有很多,施工中或使用中都可能出现。例如构件早期受到震伤,拆除承重模板过早,施工荷载过大,构件堆放、运输、吊装时,垫木或吊点位置不当,预应力张拉值过大或放张不规范等,均可能产生裂缝。较为常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下,出现不同程度的裂缝。早期微裂一般不易发现,规范规定有些构件允许出现宽度

4、不大于0.3mm的裂缝。但对裂缝宽度超过规范规定的,以及不允许出现裂缝的构件出现裂缝,则应属于有害裂缝,需加以认真分析,慎重处理。3、化学反应引起的裂缝3.1裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,7一旦出现就很难补救,因此应在施工中采取有效措施加以预防。钢筋锈蚀引起的裂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炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,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,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2

5、-4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。3.2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、要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度；施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。二、混凝土结构裂缝的预防措施1、收缩裂缝的预防措施1.

6、1减少混凝土自身的收缩性,如选取用铝酸三钙含量低,细度不过细,稳定性较好的水泥,不宜选用矿渣、火山灰水泥,砂采用中砂或粗砂,不宜采用细砂,采用规格和级配良好的碎石,选用高效减水剂,降低水灰比,7单方水泥用量和单方用水量,使混凝土的内部组成密实骨架结构。添加聚合物或纤维可使砼具有良好的抗裂性。1.2加强施工质量控制,混凝土浇注前应对模板或基础进行洒水湿润或降温(防冻)处理,混凝土振捣充分、均匀、适当,控制好混凝土的拌和温度及浇注温度,为了减少沉降裂缝,可在混凝土浇注后1h-15h内,混凝土初凝前,对混凝上进行二次振捣或二次抹压

7、,当混凝土浇注到变截面时,如箱梁及工梁的翼板根部或板梁的铰区部位,宜稍作停留,待混凝土泌水沉降后再行浇注,都有助于避免该部位裂缝的产生。加强混凝土结构的养护,做到及时周到,保证湿度,减少结构自身内外层温差及结构与环境之间的温差,避免构件受晒、受干、受风、受冻,再次从设计角度,适当提高砼标号,增加抗裂钢筋,加大保护层厚度,减少截面突变,也有助于减少收缩裂缝。2、干缩裂缝预防措施选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量；混凝土的干缩受水灰比的影响较大,灰比越大干缩亦越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量

8、控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂；严格控制混凝土搅拌；加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护；在混凝土结构中设置合适的收缩缝。73、掌握好混凝土拆模时间当混凝土温度高于气温时适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早