混凝土裂缝的预防与处理分析

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混凝土柱产生裂缝的原因分析及解决措施

混凝土柱产生裂缝的原因分析及解决措施

混凝土柱产生裂缝的原因分析及解决措施1. 引言混凝土结构中的柱子是承担重要力学功能的关键元素之一。

然而,柱子在使用过程中往往会产生裂缝,降低了其结构强度和稳定性。

本文将分析混凝土柱产生裂缝的原因,并提出相应的解决措施。

2. 原因分析混凝土柱产生裂缝的原因可以归结为以下几点:2.1 荷载过大当混凝土柱所承受的荷载超过其设计承载能力时,柱体会出现应力集中,导致裂缝的产生。

2.2 凝结收缩混凝土在固化过程中会发生凝结收缩,即体积缩小。

如果没有采取适当的防止收缩的措施,柱子就会因为凝结收缩而产生裂缝。

2.3 温度变化混凝土柱受温度变化的影响,会在热胀冷缩过程中发生变形。

如果温度变化幅度较大或温度变化速度较快,就容易导致柱体裂缝的产生。

2.4 施工不当混凝土柱的施工过程中如果存在操作不规范、模板不牢固或混凝土浇筑不均匀等问题,都可能导致柱子产生不均匀的应力分布,从而形成裂缝。

3. 解决措施为了避免混凝土柱产生裂缝,可以采取以下解决措施:3.1 优化设计在柱子的设计阶段,要充分考虑荷载要求,并合理选择材料和尺寸,确保柱子能够承受设计荷载,避免荷载过大导致的裂缝问题。

3.2 控制凝结收缩通过添加适当的混凝土外加剂或使用低收缩混凝土等措施,可以有效控制混凝土凝结收缩,减少裂缝的产生。

3.3 温度控制对于大型混凝土柱,可以采用预应力技术或设置温度控制装置,控制柱体在温度变化过程中的热胀冷缩,减少裂缝的形成。

3.4 加强施工管理在混凝土柱的施工过程中,要严格按照规范操作,确保模板牢固、混凝土浇筑均匀,并采取适当的养护措施,避免施工不当导致的裂缝问题。

4. 结论混凝土柱产生裂缝是由于荷载过大、凝结收缩、温度变化和施工不当等原因所致。

通过在设计阶段优化设计、控制凝结收缩、温度控制和加强施工管理等措施,可以有效地预防和解决混凝土柱产生裂缝的问题。

在柱子的使用和维护过程中,也要进行定期检查和维护,确保柱子的结构安全和稳定。

预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析

预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析

预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析1 混凝土裂缝产生的原因分析裂缝对混凝土外观质量来说是一种缺陷,有些裂缝影响外观质量,有些裂缝则直接影响构件的安全使用。

混凝土出现裂缝是一个很普遍的现象,一般将其分为两类,一类是在外荷载作用下产生的裂缝,即结构性裂缝。

另一类裂缝是由变形引起的,也称非结构性裂缝,产生这类裂缝的原因是由于混凝土变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当该自应力超过混凝土允许拉应力时,导致混凝土开裂。

预应力混凝土T梁产生非结构性裂缝的原因很多,如温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、原材料不合格、模板变形、基座不均匀沉降、施工操作过程不规范等等。

下面重点就温度对混凝土产生的裂缝进行分析。

2 温度对预应力混凝土T梁产生裂缝的原因工程施工中,由于水泥用量多、水泥所释放出的水化热会产生较大的温度变化,同时又养护不到位,由此形成的温度收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。

2.1 温度应力的形成过程初期:从浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束一般约30d。

这个阶段有两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量急剧变化,由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。

这个时期温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相融合。

在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。

晚期:混凝土完全冷却以后温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。

2.2 温度产生裂缝的机理混凝土浇筑完成后,硬化期间内部温度不断上升,由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度内高外低,形成了温度梯度,在表面T梁边缘产生拉应力,内部产生压应力;后期在降温过程中,由于受到基座约束,又会在混凝土内部出现拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。

由温度所引起的湿度问题也很重要,许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化时,如养护不到位、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束也往往导致裂缝的产生。

隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理

隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理
2.3温湿度控制
①混凝土表面温度与室外最低气温间的差值应<20℃,中心温度与表面温度间的差值应<20℃。如果混凝土抗裂能力较强,其两温度间的差值应≦30℃。
②混凝土拆模时的温差应<20℃。
③在降低混凝土内部温差时,要采取内部降温法来实现降温。
④将保温材料覆盖于结构外露的混凝土表面以及模板外侧,将混凝土内外温差控制在20℃以下。
②第二部是封缝,将环氧树脂基液沿着裂缝开始刷,刷完后涂上一层环氧胶泥。进行封缝,主要使裂缝可形成一道密闭性空腔通道。浆液配置,影响浆液可灌性的两大因素是浆液粘度和注浆压力,注浆压力随浆液粘度的增加而增加,注浆压力增加,灌注时间也会增加。如果是不贯通裂缝,其裂缝深部很难灌入浆液;而且可灌性与、固化时间长短、固化后构件的粘接强度,这三者之间存在相互矛盾,这就需要在可灌性的情况下,应优先灌入粘度较大的浆液。浆液配合好后灌浆,灌浆是因注意是从裂缝一边逐步向另一边灌浆,对于纵向裂缝和斜裂缝来说,应采取自上而下的灌法,同时逐渐升高灌浆压力,避免骤然施压而使缝隙加大。
未在仰拱施工时彻底清理积水和基底虚渣,在二次浇筑前,未清理干净矮边墙杂物,导致二衬浇筑后矮边变形及下沉,最终出现裂缝。
抢工期赶进度,衬期支护变形为未稳定时就进行二衬浇筑,导致二衬承受的变形应力过大,从而引起裂缝。
1.2混凝土裂缝分类
①由变形受到约束引起的裂缝:混凝土因收缩、膨胀、温湿度变化及不均匀沉降等引起裂缝,这是因为混凝土因受到约束不能自由变形而产生内应力,内应力超过标准值,就会产生裂缝。
隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理
摘要:在众多隧道施工项目中,二次衬砌混凝土裂缝危害已十分常见,不仅严重破坏隧道结构体的防水性能,更会严重影响其受力状况。怎样有效处理二衬混凝土裂缝危害,提高施工质量,成为现阶段隧道施工有待解决的一项难题。基于此,文章在逐一分析衬砌结构材料性能、配合比、温湿度和施工等因素的基础上,从裂缝宽度与深度,及对结构影响的角度,提出有效预防与处理措施。

混凝土露筋及裂缝成因及防治措施

混凝土露筋及裂缝成因及防治措施

混凝土露筋及裂缝陷成因及防治措施一、露筋1、现象钢筋砼结构内的钢筋露在砼表面。

2、原因分析砼浇注振捣时,钢筋垫块移位或垫块太少甚至漏放,钢筋紧贴模板;钢筋砼结构断面较小,钢筋过密,如遇粒径大碎石卡在钢筋上,砼水泥浆不能充满钢筋周围;因配合比不当砼产生离析,或模板严重漏浆;砼振捣时,振捣棒撞击钢筋,使钢筋移位;砼保护层振捣不密实,或木模板湿润不够,砼表面失水过多,或拆模过早等,拆模时砼缺棱掉角。

3、预防措施(1)灌注砼前,检查钢筋位置和保护层厚度是否准确。

(2)为保证砼保护层的厚度,要注意固定好垫块。

(3)钢筋较密集时,选配适当粒径的碎石。

碎石最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋净距的3/4。

结构截面较小,钢筋较密时,可用细石砼浇注。

(4)操作时不得踩踏钢筋,如钢筋有踩弯或脱扣者,及时调直,补扣绑好。

4、处理方法将外露钢筋上的砼残渣和铁锈清理干净,周围打毛,用水冲洗湿润,再支模用灌浆料填充平整,浇水养护;若露筋较深,将薄弱砼、夹渣剔除,冲刷干净湿润,用高一级的细石砼捣实,认真养护。

二、施工缝夹层1、现象施工缝处砼结合不好,有缝隙或夹有杂物,造成结构整体性不良。

2、原因分析在灌注砼前没有认真处理施工缝表面,浇注前,捣实不够;灌注大体积砼结构时,往往分层分段施工。

在施工停歇期间常有木块、锯末等杂物积存在砼表面,未认真检查清理,再次灌注砼时混入砼内,在施工缝处造成杂物夹层。

3、预防措施(1)在施工缝处继续灌注砼时,如间歇时间超过规定,则按施工缝处理,在砼抗压强度不小于1.2Mpa时,才允许继续灌注。

(2)在已硬化的砼表面上继续灌注砼前,除掉表面水泥薄膜和松动碎石或软弱砼层,并充分湿润和冲洗干净,残留在砼表面的水予清除。

(3)在浇注前,施工缝宜先铺抹水泥浆一层。

4处理方法当表面缝隙较细时,可用清水将裂缝冲洗干净,充分湿润后抹水泥浆。

对夹层的处理慎重。

补强前,先搭临时支撑加固后,方可进行剔凿。

混凝土结构裂缝问题分析与防治

混凝土结构裂缝问题分析与防治
混凝土结构裂缝 问题 分析 与防治
李 尚德
( 苏三 兴建 工集 团 江苏连 云港 江
220 ) 210

这样形成较 大的内外温差 , 使混凝土 内部 【 要 】 所周知 , 摘 众 裂缝在使 用荷载或外界 物理及化 学因 凝土表 面散热较快 , 表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较 素作用下, 不断产 生和发展 引起混凝土碳化、 保护层剥落及钢 筋 产生压 应力 , 锈 蚀 , 钢 筋 混凝 土强 度 和 刚度 受到 削弱 , 久 性 降 低 , 重 时甚 大 的温 度梯度 , 使 耐 严 就会 引起较大 的表面 拉应力 , 此时混凝 土的龄 至发 生垮塌事故, 害结构的正常使用, 危 必须加 以控 制, 因此研 期 很短 , 拉 强 度 很 低 , 果 温 差产 生 的表 面 拉 应 力 , 过 此 时 抗 如 超 就 究商品 混凝 土裂缝 产生的原 因及预防措施是非 常重要 而迫切 的 混凝 土 极 限抗 拉 强度 , 会 在 混 凝 土 表 面 产 生 表面 裂 缝 。 这 的。本 文就混凝 土裂缝类型进行叙述并分析其成 因, 并在此基 种裂缝 一般产 生很早 , 多呈 不规则状 态 , 深度 较浅 , 属表 面性 能 础上提 出混凝土 裂缝 常见预防措施、混凝土裂缝 常见补救措 质 。表 面 裂缝 易产 生 应 力 集 中 , 促 使 裂缝 进 一 步开 展 。 4 施 工 工 艺质 量 引起 的 裂 缝 、 施, 最后 以实际案例进行分析 。 在钢筋混凝土结构浇注、 构件 制作 、 模 、 输 放 、 装 起 运 堆 拼 【 关键词 】 混凝土结构 ; 裂缝 问题 ; 分析 ; 防治 及 吊装过程 中, 施工工艺 不合理 , 若 施工质量低劣, 能产 生各 可 我国国 民经济 的高速增长, 带动 了建筑业 的快速 、 续的 种 形 式 的 裂 缝, 别 是 细 长 薄 壁 结 构 更 容 易 出 现 裂缝 。 裂 缝 出 持 特 发 展 。混凝 土 因其 取材 广泛 , 格 低 廉 , 压 强度 高 , 注 成 各 现 的部位和 走向、 价 抗 可浇 裂缝宽度 因产 生原 因而异, 比较典型且 常见 种形状, 并且耐火性好, 不易风化, 护费用低, 养 成为 当今世界 建 的如 下: 钢筋混凝 土保护层过厚, ① 或乱踩绑 扎的上层钢 筋. 使 筑结构 中使用最 广泛 的建筑材料之一。而随着商品混凝土的诞 承受负弯矩的钢筋保 护层加厚, 导致构件的有效高度减 小, 形成 生, 由于其施工 方便快捷 , 性能稳定 , 质量可靠 , 劳动 强度低 , 生 与受力钢筋垂直 方向的裂缝。② 混凝土震捣不密实、 不均 匀, 出 产效率高 , 同时又可减少噪音 , 保护环境等综合优点 , 更是把 混 现 蜂 窝 、 面 、 洞 , 致 钢 筋 锈 蚀 或 形 成 其 它荷 载 裂 缝 的 起 源 麻 空 导 凝 土推 向 了一个 顶 峰 。 点。③ 混凝土浇注过快, 土流动性较低在硬化前 因混凝 土 混凝 但 是, 量 的工 程 和 实践 理 论 分 析表 明, 筋 混凝 土构 件 基 振 捣 不 足 , 化 后 沉 实过 大, 易 在 浇 注 数 小 时后 发 生 裂 缝 , 大 钢 硬 容 即 本上 都 是 带裂 缝 工 作 的 ,只 是 有 些裂 缝 很 细 , 至 肉 眼看 不见 塑性收缩裂缝。 混凝土搅拌、 甚 ④ 运输时间过长, 水分蒸发过 多, 引 使 ( 缝宽 < .mm) 05 , 一般对结构 的使用无大的危害 , 允许其存在 。 起 混凝 土 塌 落 度 过低 , 得 在 混凝 土 表 面 出 现 不 规 则 的 收 缩 裂 有 些 裂 缝 在 使 用荷 载 或外 界 物理 及 化学 因素 作 用 下, 断 产 生 缝。⑤ 用泵送混凝土施工时, 不 为保证 混凝土 的流动性, 增加水和 和 发 展 引起 混凝 土 碳 化 、 护 层 剥 落 及 钢 筋 锈 蚀 , 钢 筋 混 凝 水 泥 用 量 , 因其 它原 因加 大 了水 灰 比, 保 使 或 导致 混凝 土 凝 结 硬 化 时 土 强度 和 刚 度 受 到 削 弱 . 久 性 降低 ,严 重 时甚 至 发 生 垮 塌 事 收缩 量 增 加 , 凝 土 表面 出 现 不 规 则 裂 缝 。⑥ 混 凝 土 分 层 或 分 耐 混 故 , 害 结 构 的 正 常 使 用 , 加 以控 制 , 危 必须 因此 研 究 商 品 混 凝 土 段 浇 注 时 , 头 部位 处理 不 好 , 在 新 、 接 易 旧混 凝 土 和 施 工 缝 之 间 裂 缝产 生 的 原 因及 预 防 措 施 是 非 常重 要 而迫 切 的 。 出现裂缝。⑦ 混凝 土早期 受冻, 使构件表面出现裂纹, 或局部剥

混凝土开裂原因分析及处理方法

混凝土开裂原因分析及处理方法

混凝土开裂原因分析及处理方法一、前言混凝土开裂是建筑行业中常见的问题,它不仅影响建筑物的美观度,还可能导致建筑物的结构问题。

因此,深入研究混凝土开裂的原因是非常重要的。

本文将介绍混凝土开裂的原因分析及处理方法。

二、混凝土开裂的原因1. 混凝土自身因素(1)混凝土配合比不合理。

配合比过于干燥、过于稠密、过于松散等都会导致混凝土开裂。

(2)混凝土中的气泡、缺陷等问题。

混凝土中的气泡、缺陷等问题会影响混凝土的性能,导致混凝土开裂。

(3)混凝土中添加的化学物质。

混凝土中添加的化学物质可能会导致混凝土开裂。

2. 外部因素(1)温度变化。

在高温或低温环境下,混凝土会发生膨胀或收缩,导致混凝土开裂。

(2)水分问题。

混凝土过于干燥或过于潮湿都会导致混凝土开裂。

(3)荷载问题。

如果建筑物承受的荷载过大或过小,也会导致混凝土开裂。

三、混凝土开裂的处理方法1. 预防措施(1)合理的混凝土配合比。

制定合理的混凝土配合比,确保混凝土的质量。

(2)控制混凝土的水泥含量。

降低混凝土的水泥含量有助于减少混凝土的开裂。

(3)控制混凝土的水分含量。

确保混凝土适当的水分含量,防止混凝土过于干燥或过于潮湿。

(4)增加混凝土的密实度。

增加混凝土的密实度可以减少混凝土的开裂。

2. 处理方法(1)填缝。

将混凝土开裂处清理干净,然后填充合适的填缝材料。

(2)加固。

对于混凝土结构中出现的裂缝,可以采用加固的方式来处理。

加固材料可以使用碳纤维布、玻璃钢等材料。

(3)重做。

如果混凝土开裂过于严重,可以考虑重做整个建筑物或部分建筑物。

四、总结混凝土开裂是建筑行业中常见的问题,它不仅影响建筑物的美观度,还可能导致建筑物的结构问题。

深入研究混凝土开裂的原因,采取预防措施和处理方法可以有效地减少混凝土开裂,延长建筑物的使用寿命。

混凝土裂缝原因的分析及处理方法

混凝土裂缝原因的分析及处理方法

混凝土裂缝原因的分析及处理方法混凝土裂缝原因的分析及处理方法混凝土结构在使用过程中,经常会出现裂缝问题,这不仅影响了建筑物的美观度,也会影响其结构安全性。

因此,混凝土裂缝的原因分析及处理方法十分重要。

一、混凝土裂缝的原因分析1. 施工原因:不合理的施工方式,工程质量不合格等都会导致混凝土裂缝。

例如,在浇注混凝土时,若未能及时震动,混凝土中的气泡无法排出,就会形成裂缝。

2. 设计原因:设计不合理,比如基础过小、墙体过厚等也会导致混凝土裂缝。

3. 材料原因:材料质量不过关,如水泥品质不好、骨料不均匀等都会对混凝土质量造成影响,导致裂缝的产生。

4. 外界因素:自然因素如气温、湿度、风力等都会对混凝土产生影响,长期累积后也会导致混凝土裂缝。

二、混凝土裂缝的处理方法1. 表面处理法:对于表面裂缝较小的混凝土结构,可以采用表面处理法来处理。

将裂缝处的混凝土切割成V形或U形,再涂上专用的填缝材料,填补裂缝。

2. 桥式处理法:对于裂缝较大的混凝土结构,可以采用桥式处理法。

将裂缝处的混凝土彻底去除,再用钢筋网加固,再将混凝土重新浇注,使其与原有混凝土结构紧密结合。

3. 预防措施:预防混凝土裂缝是最好的办法。

在施工前,要制定合理的施工方案,选用合适的材料,严格控制施工质量,确保混凝土结构的完整性和可靠性。

4. 加固处理法:对于已经出现裂缝的混凝土结构,可以采用加固处理法。

加固处理可以采用加固钢筋等方式,来增强混凝土的抗拉能力,减少混凝土裂缝的产生。

5. 现浇加固法:对于裂缝较多的混凝土结构,可以采用现浇加固法。

即在原有混凝土结构上浇筑一层新混凝土,以增强整个结构的强度和稳定性。

三、结论混凝土裂缝是建筑物常见的问题,其产生原因多种多样。

在处理混凝土裂缝时,要根据裂缝大小和深度以及混凝土结构的情况,采用不同的处理方式。

同时,预防混凝土裂缝的产生也是非常关键的,只有在施工前做好充分的准备工作,才能有效地减少混凝土裂缝的产生。

混凝土梁裂缝原因分析及处理方法

混凝土梁裂缝原因分析及处理方法

混凝土梁裂缝原因分析及处理方法一、前言混凝土梁裂缝是建筑结构中常见的问题,可能会影响建筑物的稳定性和安全性。

因此,了解混凝土梁裂缝的原因及其处理方法非常重要。

本文将对混凝土梁裂缝的原因进行分析,并提供几种常见的处理方法。

二、混凝土梁裂缝的原因1. 温度变化温度变化是混凝土梁裂缝的主要原因之一。

当混凝土梁受到温度变化时,它会膨胀或收缩,这可能导致混凝土梁的裂缝。

2. 混凝土龟裂混凝土龟裂也是混凝土梁裂缝的一个常见原因。

当混凝土梁表面的龟裂扩大时,它可能导致混凝土梁的裂缝。

3. 荷载变化混凝土梁承受的荷载变化也可能导致混凝土梁的裂缝。

当荷载变化时,混凝土梁可能会变形,这可能导致混凝土梁的裂缝。

4. 混凝土材料混凝土材料的质量也是混凝土梁裂缝的一个重要因素。

如果混凝土材料质量不好,它可能会导致混凝土梁的裂缝。

5. 建筑结构设计建筑结构设计也可能导致混凝土梁的裂缝。

如果结构设计不合理,混凝土梁可能会受到不必要的压力,这可能导致混凝土梁的裂缝。

三、混凝土梁裂缝的处理方法1. 填裂填裂是一种修补混凝土梁裂缝的常用方法。

填裂可以使用特殊的填充物来填补裂缝,这有助于防止裂缝扩大并提高混凝土梁的强度。

2. 补强补强是一种提高混凝土梁强度的方法。

补强可以通过添加钢筋等材料来实现,这有助于提高混凝土梁的承载能力。

3. 更换混凝土梁如果混凝土梁的裂缝非常严重,那么更换混凝土梁可能是最好的选择。

更换混凝土梁可以确保建筑物的稳定性和安全性,并防止未来的问题。

4. 维护维护是预防混凝土梁裂缝的重要方法。

维护可以包括定期检查混凝土梁,修复任何损坏,以及保持建筑物的正常运行状态。

5. 增加支撑增加支撑是一种减少混凝土梁受力的方法。

增加支撑可以通过添加支撑杆等材料来实现,这有助于减少混凝土梁的受力,并减少裂缝的形成。

四、结论混凝土梁裂缝是建筑结构中常见的问题,可能会影响建筑物的稳定性和安全性。

了解混凝土梁裂缝的原因及其处理方法非常重要。

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混凝土裂缝的预防与处理 混凝土裂缝的预防与处理 摘 要:我们使用的混凝土是当今土木工程极其重要的材料之一,其在现代工程建设项目中占有

非常重要的地位。其质量直接影响到工程结构的适用性、安全性和耐久性。为此,人们对混凝土的质量给予了极大的关注。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在建筑工程中裂缝几乎无所不在,尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。 关键词:混凝土;裂缝;原因;预防措施

前 言 随着我国建设工程项目的增多,土木工程的迅猛发展,混凝土广泛被应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程、交通工程和城市建设中。而且成为了当今建设工程中一种无法取代的建筑材料。但在建筑工程中混凝土的裂缝较为极其普遍,几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,想尽一切办法,但混凝土裂缝仍然时有出现。究其原因,主要有温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝,有外载作用引起的裂缝,有养护不当和化学作用引起的裂缝等等。

一、 防治混凝土裂缝的重要性 混凝土裂缝是工程建设中的质量通病,混凝土的裂缝不仅会影响工程质量的整体外观形象,而且会降低抗渗和抗冻能力,并会导致钢筋锈蚀,影响结构物的耐久性,对某些结构,由于裂缝会引起漏水,将影响结构物的正常使用功能,裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。因此,研究裂缝产生的原因及其影响因素,能更好地防治裂缝,提高工程质量。

二、 混凝土裂缝产生的原因及影响因素 经国内外无数施工现场实践和试验证明在混凝土搅拌过程中,骨料(石子)的表面吸附一层水膜;成型时,混凝土种多余的水分上升,在粗骨料的底面停留并形成水囊;加上凝结时水泥石的收缩,使得骨料和水泥石的结和面上形成了局部的结和面微细裂缝。这种 裂缝在混凝土种是不可避免的,但当裂缝宽度较小时对使用功能并无多大害处。但由于荷载作用、温差作用、不均匀沉降或施工操作不规范等原因,裂缝进一步扩展,并逐渐串通,形成较大裂缝,这对构件影响很大。裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。混凝土产生裂缝的原因极为复杂,主要有荷载作用引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝两大类。 (一)荷载作用引起的裂缝

荷载作用引起的裂缝主要包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载引起的裂缝。一般钢筋混凝土结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的,因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。比如施工过程重点的制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等引起的裂缝均属于荷载作用引起的混凝土裂缝。

(二) 非荷载因素引起的裂缝 钢筋混凝土结构除了由外在荷载作用引起裂缝外,很多非荷载因素,例如温度变化、混凝土自身的收缩、基础不均匀沉降、塑性坍塌、冰冻、钢筋锈蚀以及碱骨料化学反应等都有可能引起裂缝。现主要介绍由温度变化、收缩变形、碱-骨料化学变化引起的裂缝。

1.温度变化引起的裂缝 混凝土在搅拌、运输、浇筑、凝固、硬化过程中,由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热,造成混凝土构件内外部温差较大,从而导致混凝土膨胀不一致,混凝土表面产生拉应力,而内部产生压应力,当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。这种裂缝多为贯穿性的,且较深,严重降低结构的整体刚度,一般在施工结束几个月后出现。

二是若施工中过早拆模板或冬季施工,构件表面温度不均匀,就会产生温度收缩,这种收缩会受内部混凝土的约束,在混凝土表面就产生很大的拉应力。当这种拉应力发展到一定成度,超过混凝土拉应力时,混凝土表面就形成了裂缝。此外,在混凝土养护期间,若突然受到寒流的侵袭,也会在混凝土表面引起裂缝,但较浅,危害性也较小。

三是由于施工中人为因素引起的温度变化如新旧混凝土接合面(如施工缝、后浇带等)、分层分块不合理、养护不及时或养护不到位等均会引起混凝土构件深入贯穿裂缝,这种裂缝危害性极大。

2.收缩变形引起的裂缝 混凝土在空气中凝结硬化时体积要缩小,产生一定的收缩变形,这种变形不同成度地受到边界的约束作用。对于这些受到约束而不能自由伸缩的构件,混凝土的干缩就可能导致裂缝的产生。另外在配筋较高的构件种,即使边界没有约束,由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强,混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力,有可能引起构件产生局部裂缝。

例如:四川省资中县骝马中学于2003年至2005年建了1号至4号四栋教工宿舍楼,三至四层砖混结构,100mm厚现浇混凝土楼板,混凝土设计的强度等级C25。楼房竣工后一个多月部分现浇混凝土楼板出现裂缝,现场检测,1号和3号楼楼板的裂缝较多,2号和4号楼仅有个别楼板出现裂缝。裂缝主要集中在中间单元的楼板上,两端单元的楼板出现的裂缝较少。大部分裂缝上下裂通,裂缝微细,最宽的裂缝只有0.7mm,一部分裂缝在楼板跨中,一部分靠近横墙,裂缝与横墙的最近的距离只有750mm,大部分裂缝的走向与横墙的方向一致,也有个别裂缝走向与横墙垂直,或者约呈450角。经查施工资料,此楼现浇混凝土楼板的混凝土强度等级均超过设计要求的C20,混凝土的平均强度等级约达到C27,为设计要求的133%。据此可以断定,由于在施工时大幅度提高了楼板的现浇混凝土的强度等级,混凝土的收缩量相应提高,而在混凝土养护期间又没有采取补救措施,故使现浇混凝土楼板浇筑完成后很短的时间内产生较多的收缩裂缝。

3.碱骨料化学反应引起的裂缝 碱骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应,引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象。碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的,因碱骨料反应时间较为缓慢,短则几年,长则几十年才能被发现。发生碱骨料反应需要具有三个条件:首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高;第二是骨料中有相当数量的活性成分;第三是潮湿环境,有充分的水分或湿空气供应。当混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥,或受到含可溶性硫酸盐的水作用时,反应生成物遇水可产生膨胀,但由于各种组成体积变化特性的差异所造成混凝土不均匀应力,会破坏其内部结构,并影响水泥石与骨料颗粒之间的胶结,形成裂缝。另外某些介质与水泥结合会形成一种可溶性较低的化合物,由于这种化合物的体积比生成这些化合物的水泥浆的体积大,而使混凝土产生裂缝。

4.其它因素 构件的形状和尺寸、构件的配筋率和配制混凝土时的各种添加剂等因素都会在不同程度上影响混凝土构件的收缩量。

例如:中山博美大厦,地上建筑面积 18228M2,地下二层,地上十二层,室外地面起至主体结构顶高度为 49.9米,抗震设防烈度为六度三级,主体框架结构,地基土为卵石层,钢筋混凝土片筏基础,如(图1、图2)。

图1 建筑平面投影图(斜线部分为本例区域) 图2 建筑剖面功能图 2005年 6月中旬在 B 区 B1~B9/BD~BG 轴十二层屋面梁侧面中部出现裂缝如(图 3、图4 ), 裂缝宽度 0.1~0.5mm,裂缝发展持续了 5 个月,以后趋于稳定,而板未见裂缝;经专家组核查证实结构计算书未发现错误; 根据施工及监理记录, 该层板混凝土浇捣于 2005.05.21,屋面预制混凝土架空隔热层在 2006.03.07 开始施工并于 2006.03.24 完工。 根据 2006 年5~9 月份现场测量(取均值)板面最高温度为 T153.1°,梁中部为 T227.4°(详下表);板底配Φ10@120钢筋, (钢筋直径d=1.0cm, 钢筋面积Ag=654mm2), 板面配Φ10@100,板厚为 150mm,板宽 H=3.9M,板长L=6.9M。 表1 2006年板面及梁中温度实测值(单位 ) 图3 梁裂缝示意图 图4 梁裂缝平面位置图 经专家组核查结构设计符合现行国家规范要求,排除设计因素,同时板未发现裂缝,认定屋面梁板的温差及收缩不是该工程梁产生裂缝的第一因素。

影响混凝土构件的收缩变形的因素较多,变化幅度较大,有时可以有几种因素同时并存,一般难以准确定量,只作定性分析。

三、 预防混凝土裂缝的对策和措施 (一)提高全员质量意识,充分认识裂缝危害 近年来随着工程建设事业的快速发展,混凝土技术也在向功能型和智能型方向发展,这就要求建设工作者的技术管理人员不断加强自身的学习和提高,充分认识裂缝产生的危害,加强对混凝土结构组成、各种材料对混凝土性能的影响、新工艺新过程的学习了解,监理单位、设计单位和施工单位一起对操作人员进行技术交底,对工程中的重要部位、关键工序、施工措施,与施工班组研究讨论,共同努力实现控制质量目标,有效地避免有害裂缝的产生。

(二)加强设计质量监控,做好施工方案设计

设计质量是决定工程质量的重要因素,设计过程的质量控制是质量预控的重要环节。监理单位要充分发挥协调作用,汇同建设、施工单位技术人员共熟悉图纸,充分了解建设、设计意图,做好技术交底。混凝土配合比是影响裂缝的重要内部因素,施工前应做好混凝土配合比设计和试配检验,在满足混凝土设计标号的前提下,尽量减少单位用水量、拌制混凝土时掺入一定量的磨细粉煤灰,降低水泥用量以减少水化热量。另外还要对装料顺序、搅拌时间、浇筑点坍落度、入模温度、留茬部位进行规划,对模板进行设计,充分做好施工前的准备工作。

(三)加强对进场材料的控制

建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量,对进场的建筑材料一定要把好关。混凝土在浇筑至硬化期间,水泥会放出大量水化热,水化热越大,产生裂缝的可能性就越大,因此应尽量采取措施降低水化热。一是尽量选用水化热较小的水泥品种,必要时可以加入缓凝剂,减缓浇筑速度以利散热,或加入适当的减水剂,改善和易性,减少水泥用量,降低水化热。二是选用良好级配的骨料,严格控制粗细骨料的含泥量,细骨料宜用干净的中砂或中粗砂,最好用中粗砂,粗骨料宜用粒径较大、连续级配好的石子,严禁混入煅烧过的白云石或石灰石。

(四)施工过程的质量控制 1.混凝土的运输 混凝土从搅拌机中卸出后,其运输延续时间受混凝土温度高低限制,若长距离运输宜采用混凝土运输搅拌车来运输,时间应在1h以内。当采用泵送混凝土应保证混凝土泵连续工作,泵送前先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆或水泥浆润滑输送管道。混凝土

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