混凝土裂缝成因控制措施

目录前言5一、混凝土裂缝形成的原因6二、裂缝产生的原因及危害9三、混凝土裂缝的控制措施8四、混凝土裂缝的处理方法12五、结论13六、参考文献15摘要 混凝土是建筑工程结构中使用最为广泛的建筑材料，其优点是：取材广泛，抗压能力强，耐火性好，不易风化，养护费用低，且价格不高。但是，混凝土也存在抗拉能力差，脆性差，容易开裂等缺点。一般对建筑结构的使用无大的危害，可允许其存在；但是这些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事故，危害结构的正常使用，以上这些都是混凝土在建筑工程结构中普遍存在且必须加以控制的实际问题。 本文从混凝土原材料、配合比、施工温度、施工现场养护等方面对建筑工程结构中混凝土常见裂缝造成的原因进行分析探讨。并针对混凝土裂缝产生的原因在混凝土材料选择、配合比优化、施工温度方面、以及施工现场的养护等方面提出控制裂缝产生的措施。关键词：混凝土；裂缝；成因；控制措施Abstract Concrete is one of the most widely used building materials in the construction engineering structure. It has the advantages of wide materials, high compressive strength, good resistance to fire, low maintenance cost and low price. However, the concrete also has the shortcomings of poor tensile capacity, poor brittleness, easy cracking and so on. General of building structures using no great harm, to allow its existence; but these cracks under load or external physical, chemical factors, constantly produce and expand, caused by carbonation of concrete, protection layer spalling, corrosion of reinforcement, concrete strength and stiffness weakened, reducing the durability, serious or even collapse accident occurred, damage structure normal use, these are concrete in the construction engineering structure are common and must be the actual control problems. This paper analyzes the causes of concrete cracks in the construction project from the aspects of concrete materials, mix proportion, construction temperature, construction site maintenance and so on. And in view of the causes of concrete cracks in the selection of concrete materials, optimization of mix ratio, construction temperature, and the maintenance of the construction site and other aspects of the control measures to control cracks.Key words: concrete; crack; cause of formation; control measures一、 混凝土裂缝形成的原因 混凝土裂缝产生的形势和种类有很多，例如，在混凝土浇筑前，模板洒水不均匀或是在混凝土浇筑后振捣不到位等等一系列的原因，都会导致混凝土裂缝的产生。下面，我们就对这一系列导致混凝土裂缝产生的原因进行梳理和分析。1.1、混凝土在施工中产生的裂缝1.1.1、浇筑时模板洒水造成的裂缝 在进行混凝土浇筑前，施工模板如洒水不当，导致模板过于干燥，或因模板本身吸水量过大，从而造成混凝土的塑性收缩变形产生裂缝。1.1.2、混凝土振捣施工造成的裂缝 混凝土浇筑后如振捣不到位，或者振捣时间过短，会造成混凝土没有达到密实状态；如果使混凝土振捣时间过长，造成石子下沉砂浆上浮，容易形成混凝土干缩变形量大，因此造成混凝土收缩不均匀产生裂缝。1.1.3、混凝土后浇带施工造成的裂缝 为了更好的解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力变形， 国家规范要求我们采用后浇带施工法，但是有些施工后浇带不能按设计规范要求施工，例如后浇带未留企口缝、板面的后浇带不支设模板而造成斜坡槎；还有疏松混凝土未彻底凿除干净，施工时未提前洒水等造成混凝土板面的裂缝。1.1.4、模板支设和拆除造成的裂缝 模板支设过程中因脱模剂涂刷不均匀或是模板质量达不到设计和规范的要求等原因都会造成混凝土出现裂缝，拆除施工过程中由于工人施工不规范、模板支设体系不牢固，或者工人过早拆除模板和支撑钢管等原因造成的裂缝。如项目部技术人员在模板支设前未对施工班组进行技术交底，导致在施工过程中控制不严，造成局部施工荷载过大，也是导致混凝土出现的裂缝原因。1.1.5、混凝土收面压光造成的裂缝 混凝土表面过度的收面压光会使表面砂浆过多， 并形成含水量很大的水泥浆层，使水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳产生化学作用生成碳酸钙，引起混凝土表面体积碳水化收缩，并使混凝土表面产生龟裂裂缝。1.1.6、混凝土养护造成的裂缝 混凝土过早洒水养护会影响混凝土的胶结能力；过迟洒水养护，如混凝土表面干燥过快，则通常在其表面上形成宽度大小不一且不规则的收缩裂缝。混凝土开始养护的时间应该综合考虑气温、湿度、风速等等各种因素，一般情况下，在混凝土达到初凝时，就要开始洒水养护。混凝土养护措施要合理，可采用麻袋覆盖洒水养护，以保证混凝土表面达到充分的湿润，保证养护时间至少7 天以上。如果混凝土养护不好则对混凝土整体质量产生显著影响，将直接影响到混凝土本身的抗裂能力。在冬季和夏季施工期间，我们更要预先制定施工方案，施工时按照施工方案实施，特别要对混凝土内外温差和湿度的控制。1.1.7、混凝土水化收缩造成的裂缝 由于混凝土中，水和水泥作用反应后产生的体积会比反应之前水和水泥的体积减小，又因水化作用时，其绝对体积也会减小，即混凝土产生水化收缩，从而产生裂缝。1.2.、材料原因1.2.1、粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。 1.2.2、骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。 1.2.3、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。 1.2.4、水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。 1.2.5、水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。1.3、混凝土配合比设计原因1.3.1、设计中水泥等级或品种选用不当。 1.3.2、单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。 1.3.3、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。 1.3.4、配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。 1.4、使用原因(外界因素) 1.4.1、构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。 1.4.2、野蛮施工，随意拆除墙体或凿洞等，引起裂缝。 1.4.3、周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。 1.4.4、意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。1.4.5、结构构件各区域温度、湿度差异过大。二、裂缝产生的原因及危害 所有混凝土结构都会出现裂缝，不仅有损外观，而且影响整体性，降低刚度，使建筑物满足不了设计的使用耐久年限。本工程裂缝产生的原因有如下几点： 2.1、因为在混凝土施工过程中，为保证混凝土浇捣的和易性，混凝土中加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分要多4-5倍。这部分游离水蒸发后，在混凝土内部留下许多毛细孔，所以混凝土会产生体积收缩，一般称为游离水蒸发收缩。例如潮湿条件下养护的混凝土，其收缩值比干燥条件下养护的混凝土收缩值减少6%-8%。2.2、因为混凝土在塑性状态时，刚开始终凝，例如遇到炎热，阳光直射，刮大风，使混凝土表面水分蒸发太快，混凝土表面产生急剧的体积收缩，此时混凝土尚未有强度，而使混凝土表面出现龟裂，而水分蒸发速度取决于混凝土自身的表面温度和混凝土表面的空气温度、风速、相对湿度。2.3、混凝土结构若设置在未经处理的回填土或松软地基上，等混凝土浇注后，因地基浸水起不均匀沉降而导致裂缝。2.4、因为混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形裂缝，当变形遭到约束，则在混凝土结构内部将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时（即产生温度裂缝）。三、混凝土裂缝的控制措施3.1、混凝土结构设计方面的控制措施3.1.1、当在混凝土结构设计中，应特别重视构造钢筋的配置，应该符合国家建筑设计规范内容；特别对于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选用。例如混凝土设计规范上规定当混凝土保护层大于40mm时应设置6150的抗裂构造网片；如果按双向板配筋：为使楼板计算简图与实际受力情况一致，现浇楼板应按双向连续板计算配筋。为了减少开裂，宜采用双面配筋，增加表面配筋量。楼板最小配筋率 ，应采用细直径螺纹钢筋。例如在单向板满足受力情况下选用直径较小的钢筋，双面配筋，可减小间距，加大配筋率，来满足受力要求。3.1.2、 当设计中结构界面突变带来的应力集中时，如果无法回避时，应当做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋等措施。3.1.4、 合理的留设施工后浇带将可以使混凝土自由的收缩，从而大大减少收缩应力，使混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力，从而提高混凝土抵抗温度变化的能力。3.1.6、设计中如何处理好柔性和刚性的关系特别重要。因为结构中所有构件都是被约束与约束的关系。当所受约 束越强，产生足够变形的余地就越小，就越容易开裂。所以，设计过程中应重视结构中相连 构件的约束关系。不能一味的追求柔性或刚性，应当灵活运用，达到柔性和刚性并重。3.2、材料选择 3.2.1、根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。 3.2.2、选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。 3.2.3、积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。 3.2.4、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。 3.3、混凝土配合比设计3.3.1、混凝土配合比除应按普通混凝土配合比设计规程JGJ55的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外，其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定。3.3.2、干缩率。混凝土90d的干缩率易小于0.06%。3.3.3、坍落度。在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm，柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm；混凝土采用泵送时，高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右，多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。3.3.4、用水量。不宜大于170kg/m3。3.3.5、水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，高强混凝土不宜大于550千克每立方米。3.3.6、水胶比。应采用适当较小的水胶比。混凝土水胶比不已大于0.60。3.3.7、砂率。在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率。3.3.8、配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。4.4、施工方面模板的安装及拆除4.4.1、模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载，以及上层机构施工时产生的荷载。4.4.2、安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水，不影响混凝土均匀性及强度发展，并能保证构件形状正确规整。4.4.3、安装模板时，为确保保护层厚度，应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。4.4.4、模板的支撑立柱应置于坚实的地面上，并应具有足够的刚度、强度和稳定性，间距适度，防止支撑沉陷，引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。4.4.5、模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除模板及支架应随拆随清运，不得对楼层形成局部过大的施工荷载。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系，必要时应加设临时支撑。5.1、混凝土的浇筑5.5.1、为了获得匀质密实的混凝土，浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌和物的品质，选用适当机具与浇筑方法。5.5.2、浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及保护层厚度、预埋件等的部位、尺寸，确认正确无误后，方可进行浇筑。同时，还应检查对浇筑混凝土有无障碍，必要时予以修正。5.5.3、制定施工方案时应考虑工程情况和实际工作能力，使各环节的施工能力应与混凝土的一次浇筑量相适应，必要时混凝土的连续浇筑。5.5.4、对现场浇筑的混凝土要进行监控，运抵现场的混凝土坍落不能满足施工要求时，可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度，严禁随意加水。在降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土。6.1、混凝土的养护6.1.1、养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施，必须充分重视，并制定养护方案，派专人养护工作。6.6.2、混凝土浇注完毕，在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护，尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。6.6.3、浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施；保温、保湿养护时间，对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土，不得少于14d。6.6.4、底版和楼板等平面结构构件，混凝土浇筑收浆和抹压后，用塑料薄膜覆盖，防止表面水份蒸发，混凝土硬化至可上人时，可揭去塑料薄膜，铺上麻袋或草帘，用水浇透，有条件时尽量蓄水养护。6.6.5、截面较大的柱子，宜用湿麻袋围裹喷水养护，或用塑料膜围裹自生养护，也可涂刷养护液。四、混凝土裂缝的处理方法4.1、混凝土裂缝的处理方法4.1.1、表面处理法表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。 4.1.2、填充法用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开型槽，然后作填充处理。4.1.3、灌浆法此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.20.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。 4.1.4、结构补强法此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.20.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。 4.1.5、混凝土置换法混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。结束语 裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面 ，建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，其有害程度是可以控制的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的，施工工艺、施工原材料等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的，必须全面系统的考虑。从裂缝的分类入手，弄清裂缝出现的原因，对裂缝采取措施并加以正确的处理，钢筋混凝土结构裂缝 问题将会逐渐得到圆满的解决。 在混凝土裂缝问题，我要从两个方面进行对待。一方面，我们可以提前根据混凝土的所处环境，从施工原材料、施工工艺以及施工环境等方面综合考虑，使结构设计更合理、原材料的各项性能指标更好、施工工艺更先进和施工环境更适合混凝土的后期的各种变化，从而提前制定预防措施方案，使混凝土裂缝降到国家和地方规范要求的控制范围内；另一方面，对已经出现超过规范允许范围的裂缝，我们可以根据现有的技术水平，利用新产品、新技术和新工艺对已出现的问题进行修补，从而实现风险和损失最小化。 裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发