溷凝土裂缝原因和控制措施.doc

混凝土早期裂缝原因初探和控制措施 近些年来，随着水泥工业和混凝土技术的发展，混凝土工程中相当普遍地出现早期开裂的新现象。所谓早期，是指混凝土和钢筋混凝土结构在使用荷载作用前，甚至在拆模后就出现裂缝。在工程中要完全避免裂纹几乎是不可能的。微细的收缩裂纹 (宽度0.1 5 0.2)对承载能力影响不大。况且随着水泥不断水化，一些微裂纹可能自合。但受拉区的粗裂缝甚至贯穿裂纹显然降低结构的承载能力。尤其应该重视早期裂纹对工程结构使用寿命的影响，特别是工作环境较严酷的结构物。水是混凝土诸多破坏因素的载体，由此可见混凝土的渗水性对耐久性的重要。在工程实际中，虽然混凝土本身液相的渗透和扩散的阻力大，但裂纹成为液相进入混凝土的最便捷的通道。举钢筋锈蚀为例，如果保护层有裂纹，有害物质很易通过裂纹抵达钢筋表面。一根钢筋上即使有几处锈蚀，就能降低整根钢筋的承载力 ,导致过早破坏。混凝土的裂缝大致可分为以下几种：(1)混凝土拌合物凝结前的沉降裂缝及干缩裂缝；(2)混凝土温度应力裂缝；(3)混凝土自应力裂缝；(4)混凝土受外力及荷重影响裂缝。 混凝土裂缝产生的原因非常繁多，也非常复杂，并且常常是几种原因共同作用。为了较好地分析混凝土裂缝出现的原因并采取相应地措施进行控制，现将裂缝产生的主要原因概括分类如下：一、 与结构设计有关的1、 构件断面尺寸不足、钢筋用量不足、配置位置不当；2、 对温度应力和混凝土收缩应力估计不足；二、 与环境条件有关的1、 环境温度、湿度的变化；2、 结构构件各区域温度、湿度差异过大；3、 冲击、振动影响。三、 与材料性质和配合比有关的1、 水泥非正常凝结（受潮水泥、水泥温度过高）2、 水泥的水化热高3、 骨料含泥量过大4、 骨料级配不良5、 混凝土收缩6、 混凝土配合比不当（水泥用量大、用水量大、水胶比大、砂率大等）7、 选用的水泥、外加剂、掺合料不当或匹配不当；8、 外加剂、硅灰等掺合料掺量过大四、 与施工有关的1、 拌合不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土）、搅拌时间不足或过长，拌合后到浇筑地时间间隔长；2、 泵送时增加了用水量、水泥用量；3、 浇筑顺序有误，浇筑不均匀（振动赶浆、钢筋过密）；4、 捣实不良，塌落度过大、骨料下沉、泌水，混凝土表面强度过低就进行下一道工序；5、 连续浇筑间隔时间过长，接茬处理不当；6、 钢筋搭接、锚固不良，钢筋、预埋件被扰动；7、 钢筋保护层厚度不够8、 滑模工艺不当（拉裂或塌陷）9、 模板支撑下沉、模板变形、模板漏浆或渗水、过早拆除模板、模板拆除不当；10、 养护初期遭受急剧干燥（日晒、大风）或冻害；11、 混凝土表面抹压不及时；12、 大体积混凝土内部温度与表面温度或表面温度与环境温度差异过大。针对裂缝产生的不同原因，在设计方面、原材料、配合比方面以及施工方面应采取相应的裂缝控制措施。有关设计方面的措施：1、设计应符合混凝土结构设计规范GB50010的规定，同时应考虑工程当地的气候、环境，建筑物的规模、体量、体形、平面尺寸等；2、楼板、屋面板、基础地板、地下室外墙强度等级不宜过高；3、在长大建筑物中为减小施工过程中由于混凝土收缩对结构形成开裂的可能性，应根据结构条件采取“抗防结合”的综合措施。有关原材料方面的措施：1、水泥 水泥宜用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥；对大体积混凝土，宜采用中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥。对防裂抗渗要求较高的混凝土，所用水泥的铝酸三钙(C3A)含量不宜大于8。使用时水泥的温度不宜超过60。2、骨料 对混凝土用的骨料应符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ 52、普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法JGJ 53及其他国家现行有关标准的规定，且应优选洁净、级配良好的中砂和级配良好、空隙率较小的粗骨料。此外，还应注意骨料的含泥量和硫酸盐含量不应超过标准的规定，认真检查骨料中是否含有其他能引起混凝土内部结构破坏的物质。骨料宜堆放于棚内，防止太阳直晒或雨雪淋湿，以免影响混凝土拌合物温度或水胶比。3、矿物掺合料 为改善混凝土性能应在其中掺入矿物掺合料，所用矿物掺合料应分别符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB 1596、用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T 18046等的规定。粉煤灰掺量不宜超过水泥用量的30，对现浇楼板不宜超过20；矿渣粉掺量不宜超过水泥用量的50；沸石粉不宜超过水泥用量的10；硅粉不宜超过水泥用量的10；采用复合矿物掺合料时，其掺量不宜超过水泥用量的50。当配制大体积混凝土和高性能混凝土时，粉煤灰和矿渣粉的掺量可适当提高。4、外加剂 所用外加剂应分别符合混凝土外加剂GB 8076、混凝土泵送剂JC 473、砂浆、混凝土防水剂JC 474、混凝土防冻剂JC 475及混凝土膨胀剂JC 476等的规定，并按混凝土外加剂应用技术规范GB50119等的规定进行施工；选用外加剂时，必须根据工程具体情况先做水泥适应性试验。5、水 应符合混凝土拌合用水标准JC63的规定。当使用混凝土搅拌站中的回收水时，应经过沉淀，去除砂石、泥浆，澄清后的水方可使用，并应注意回收水中所含外加剂和其他有害物质对混凝土质量的影响。配合比1 混凝土配合比除应按普通棍凝土配合比设计规程JGJ 55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。2 干缩率 混凝土90d的干缩率宜小于0.06。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。4 用水量 不宜大于180kg/m3。5 水泥用量 普通强度等级的混凝土宜为270450kg/m3，高强混凝土 不宜大于550kg/m3(含替代水泥的矿物掺合料)。6 水胶比 应尽量采用较小的水胶比。混凝土水胶比不宜大于0.60。7 砂率 在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率。8 宜采用引气剂或引气减水剂。有关施工方面的措施：1、模板的安装及拆除1) 模板及其支架体系应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，支撑立柱应置于坚实的地面上，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，以及上层结构施工时产生的荷载，防止支撑沉陷，引起模板变形。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。3) 安装模板时，为确保钢筋保护层厚度，应准确配置馄凝土垫块或钢筋定位器等。4) 拆除模板时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除的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。5) 底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当无设计要求时，混凝土强度应符合规定。2 混凝土的制备1） 应优先采用预拌混凝土，其质量应符合预拌混凝土GB/T 14902的规定。2) 混凝土所用生产配合比须根据砂、石含水和砂含石情况进行调整。 3) 浇筑同一部位混凝土，应保证所用主要材料及配合比相同。3 混凝土的运输1) 运输混凝土时，应能保持混凝土拌合物的均匀性，不应产生分层离析现象，并保证混凝土施工的连续性。2) 运输车在装料前应将车内残余混凝土及积水排尽。当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌合物的工作性时，外加剂掺入后运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应由试验确定。3) 运至浇筑地点混凝土的坍落度应符合要求，当有离析时，应进行二次搅拌，搅拌时间应由试验确定。严禁向运输到浇筑地点的混凝土中任意加水。4) 由搅拌、运输到浇筑入模，当气温不高于25时，持续时间不宜大于90min，当气温高于25时，持续时间不宜大于60min。当在混凝土中掺加外加剂或采用快硬水泥时，持续时间应由试验确定。4 混凝土的浇筑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合物的品质，选用适当机具与浇筑方法。2) 浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及其保护层厚度、预埋件等的位置、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(钢筋或预埋管线过密)，必要时予以修正。3) 混凝土的一次浇筑量要适应各环节的施工能力，以保证混凝土的连续浇筑。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度不能满足施工要求时，可采取经试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。5) 当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时，先浇筑墙、柱，待混凝土沉实后，再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时，先浇筑梁，再浇筑楼板。6) 浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。7) 浇筑的混凝土要充填到钢筋、埋设物周围及模板内务角落，要振捣密实，不得漏振，也不得过振，更不得用振捣器拖赶混凝土。8) 分层浇筑混凝土时，要注意使上下层混凝土一体化。应在下一层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕。在浇筑上层棍凝土时，须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体，9) 由于混凝土的泌水、骨料下沉，易产生塑性收缩裂缝，此时应对混凝土表面进行压实抹光；在浇筑混凝土时，如遇高温、太阳暴晒、大风天气，浇筑后应立即用塑料膜覆盖，避免发生混凝土表面硬结。10) 滑模施工时应保持模板平整光洁，并严格控制混凝土的凝结时间与滑模速率匹配，防止滑模时产生拉裂、塌陷。11)板类(含底板)混凝土面层浇筑完毕后，应在初凝后终凝前进行二次抹压。5 混凝土的养护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，派专人负责养护工作。2) 混凝土浇筑完毕，在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护，尽量避免急剧于燥、温度急剧变化、振动以及外力的扰动。3) 浇筑后采用覆盖、洒水、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7天，对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14天。4） 底板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，防止表面水分蒸发，混凝土硬化至可上人时，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。5） 截面较大的柱子，宜用湿麻袋围裹喷水养护，或用塑料薄膜围裹自生养护，也可涂刷养护液。6） 墙体混凝土浇筑完毕，混凝土达到一定强度(13d)后，必要时应及时松动两侧模板，离缝约35mm，在墙体顶部架设淋水管，喷淋养护。拆除模板后，应在墙两侧覆挂麻袋或草帘等覆盖物，避免阳光直照墙面，连续喷水养护时间应符合563条规定；地下室外墙宜尽早回填土。7） 冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护，应用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿养护。保温材料的厚度应经热工计算确定。8） 当混凝土外加剂对养护有特殊要求时，应严格按其要求进