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1、.混凝土裂缝原因分析及预防措施 混凝土结构裂缝是非常普遍的,可以说很难避免,其中有的裂缝形成以后不再发展,对混凝土结构的正常使用没有影响,而有的裂缝则随着时间的延长而继续发展,危及建筑物的结构安全.只有正确认识混凝土结构裂缝的产生原因,采取相应的措施,消除隐患,才能确保结构安全和正常使用.一、混凝土结构产生裂缝的原因 1、温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,变形受到约束,则在结构内产生温度应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝,其特征是随温度变化而扩张或合龙.混凝土浇筑后的前几天,水泥的水化热大量释放,混凝土内部的温
2、度迅速升高,混凝土内部与外界形成温差,产生温度应力,温差越大,温度应力越大,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝.2、收缩引起的裂缝 在混凝土收缩类型中,塑性收缩和缩水收缩干缩是混凝土体积变形的主要原因.塑性收缩产生的裂缝 塑性收缩发生在混凝土浇注后4-5h,此时水泥水化反应激烈,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,而此时混凝土尚未硬化,产生塑性收缩.塑性收缩所产生的量级很大,可达 1%.在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝.在构件竖向变截面处箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面顺腹板方向的裂缝.缩水收缩产生
3、的裂缝 混凝土硬结以后,随着表层水分逐渐蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,产生缩水收缩.因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝.3、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,混凝土保护层易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,或由于外加剂使用不当,氯化物的介入,使钢筋周围氯离子含量较高,引起钢筋表面氧化膜破坏.若钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分子发生反应,其锈蚀物氢氧化铁的体积比原来增长2-4 倍,
4、从而使混凝土周围产生膨胀应力,导致混凝土保护层开裂、剥落,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗出混凝土表面.同时锈蚀使钢筋有效断面减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏.4、施工工艺对裂缝的影响 如保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力钢筋保护层过厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直的裂缝.施工时混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,容易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝.如分层浇注时间隔时间过长,引起层面之间的水平裂缝,分段浇注时,接触面凿毛、清洗不彻底,新旧混凝土之间黏结力小,或后浇注的混凝土养护不到位,导致混
5、凝土收缩而引起裂缝.若混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象,施工时模板刚度不足,浇注混凝土时模板侧向变形,或拆模过早,混凝土强度不足,均会使混凝土产生裂缝.二、混凝土结构产生裂缝的预防措施 1、温度裂缝 合理选用水泥 根据外界气候条件和构件的体积及施工措施,合理选用水泥品种.如果是大体积混凝土、浇注速度很快、外界气温便低,则应选用水化热低的水泥.优化混凝土配合比,尽可能降低水泥用量,从而降低混凝土水化热温度升值,每降低10KG/立方米,混凝土的水化热温度升高可降低 1 度.合理控制拆模时间 混凝土拆模时,对混凝土内部与外界的温差有严格的规定,施.工规范规定其温差不
6、应超过 25.可有时为了赶进度,加快模板周转,往往只注意了混凝土强度,而忽视了温差对混凝土的影响,尤其是冬季施工时,很容易产生温度裂缝.合理确定养生方法 混凝土浇筑后的养生是保证混凝土强度的重要措施,如果养生措施不当,往往会使混凝土表面产生龟裂.在炎热的夏季,特别是在山区,施工单位经常会图方便,就地采用河水养生,此时混凝土表面温度和水的温差很大,由于混凝土表面的灰浆抗拉强度很低,遇冷水后收缩,就在混凝土表面形成了很多不规则的微裂缝.所以,应该在混凝土拆模后及时覆盖或包裹,在早晚温度低时洒水养生,避免在温度高时将冷水直接浇到混凝土表面,以减少龟裂.降低混凝土温度差.选择适宜的气温浇注混凝土,降低
7、混凝土拌合物的初始温度,控制浇注速度,降低分层厚度.提高混凝土的极限抗拉强度.选择好级配的骨料,严格控制含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度,减少收缩变形,浇注后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度.掺入一定数量的纤维.2、收缩裂缝 收缩裂缝最直接的原因就是混凝土内的水分损失,所以控制水灰比至关重要.在泵送混凝土中或钢筋密集构件等要求混凝土拌和.物坍落度较大时,掺加减水剂,降低单位用水量是首选措施.其次,避免长时间的搅拌和振捣,及时清除泌水,控制速度不要过快,振捣要密实,以减少混凝土因骨料自重而引起的下沉量.混凝土收缩裂缝的产生还与水泥品种、标号
8、、用量,骨料品种,外掺剂,养护方法,外界环境,振捣方式等因素有关.在水分容易损失的地上建筑物应首选干缩性小的水泥.3、钢筋锈蚀引起的裂缝 凝土振捣不密实或不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞或在钢筋混凝土中使用了含有氯盐的水或外加剂是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源.所以,在施工时采取钢筋除锈,保证保护层厚度,控制水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入及在钢筋混凝土中掺加不含氯盐的外加剂等措施可减少因钢筋锈蚀引起的裂缝.混凝土的裂缝虽然不可避免,但是混凝土的裂缝是可以控制的,认清混凝土裂缝产生的原因,在施工或养护中采取有针对性的措施,是可以预防或减少裂缝产生的.稳定的裂缝不影响结构的正常使用,但裂缝的存在都会降低结构的刚度.所以,预防或减少裂缝的产生,不但可以提高建筑物的观感质量,更主要的是可以提高建筑物的刚度,延长使用寿命,发挥更大的效益.