水泥混凝土裂缝的原因及预防措施

Word版本，下载可自由编辑水泥混凝土裂缝的原因及预防措施水泥混凝土因为水泥本身的性质和混凝土在硬化过程中或硬化后在其他外界不利因素的影响下，极易产生裂缝。从裂缝的大小上来分，可分为允许的裂缝和不允许的裂缝。微缝普通裂缝宽度在0．03mm以内，用肉眼是看不见的，这种细小裂缝的分布是不规章、不连贯的，这种裂缝是因为水泥砼本身的收缩引起的。凡用水泥做粘结料所形成的砼，这种收缩是不行避开的，因为裂缝宽度较小，对砼结构无多大影响，大量实践已证实了这一点。宏观裂缝普通裂缝宽度大于0．03mm，用肉眼可以看到，产生这种裂缝，普通是在微裂的基础上，因为受到外荷载作用，较大的温差变化，施工管理和施工办法不当等因素的影响，使裂缝逐渐增大，把不连贯的裂缝相互连在一起，形成宽长的裂缝，此种裂缝对结构影响很大，应尽量避开浮现。为控制砼产生裂缝，尤其是宏观裂缝，有须要找出裂缝的缘由，实行有效的措施，避开裂缝的发生。笔者对此问题做如下阐述，供参考。

2混凝土裂缝的缘由

砼裂缝可归纳为三类：一类是外力引起的裂缝；二类是砼本身存在不匀称收缩变形加上约束作用引起的裂缝，简称收缩裂缝；三类是施工管理、施工办法不当等人为因素引起的裂缝。

2．1外力引起的裂缝

外力引起的裂缝其危害最大，直接打算着结构的承载能力。如某地下工程穿越一段20m长的塌方段，设计时采纳离壁衬砌。砼衬砌厚度没考虑塌方的影响，结果因为此段石质松散，在地下水作用下造成了塌方，大块岩石砸压在拱顶上，拱顶和侧墙多处裂缝，严峻影响了结构的承载能力，不得不举行二次衬砌加固。目前，高速马路上超载运营较普遍，对桥梁影响很大。因为超载的缘由，桥梁结构某些薄弱部位有可能浮现裂缝。这种裂缝会随时光而逐渐扩大，最后使砼结构造成破坏，应引起足够的重视。

2．2收缩裂缝

因为水泥本身性质所打算的水泥砼产生收缩裂缝是不行避开的，对于这种裂缝目前尚无一个精确的计算办法。设计时只能按照规范和阅历实行相应的措施，严格控制施工质量，把裂缝控制在允许的范围之内，砼收缩裂缝有以下几种：

2．2．1干燥收缩裂缝

因为砼内的水分蒸发，表面水分蒸发快，收缩也大，内部水分蒸发慢，收缩也小，形成内外收缩差，当其差值较大，加上表面收缩变形受到内部砼的约束作用而浮现拉应力，当拉应力达到一定值时，引起砼表面开裂。

2．2．2自生收缩裂缝

水泥水化体积变小，引起自生收缩。因为收缩是不匀称的，收缩大的部位受到收缩小的部位砼的约束作用而产生裂缝。

2．2．3碳化收缩裂缝

空气中的二氧化碳与水泥水化生成物如氢氧化钙等作用生成碳酸钙、铝胶、硅胶和游离水，引起表面体积收缩。表面收缩受到结构内部未碳化砼的约束而产生表面龟裂。在干燥环境、振捣过度表面形成砂浆层的状况下更为严峻。

2．2．4降温收缩裂缝

水泥水化放出热量，砼温度上升，水化反应完成，放热也终止。放热过程表面降温快，产生较大的降温收缩。内部降温慢，收缩小。因为砼内、外部产生温差，表面收缩又受到内部砼的约束产生拉应力，当拉应力达到一定值时，砼就会浮现裂缝。

以上这几种因砼收缩引起的裂缝，在没有其他不利因素的影响下，仅发生微裂，对结构没有什么大的影响，是允许的。但在其他各种不利因素的影响下，微裂可转化为不允许浮现的宏观裂缝。如何使裂缝控制在用肉眼看不见的允许范围之内，是我们重点要解决的课题。

2．3人为因素引起的裂缝

2．3．1因为水灰比、砂率过大、石子级配不好、振捣过度、养生不到位等缘由引起粗骨料

过度沉落，形成竖向体积缩小，沉落过程中受到钢筋、模板等约束而产生沉降收缩裂缝。

2．3．2因为地基不匀称下沉，模板变形或过早拆除模板等因素，引起不匀称沉陷裂缝。

2．3．3砼没达到规定强度放张或张拉，引起反拱值偏大，或放张办法不当，都会引起张拉、放张裂缝。对先张法砼空心板、梁、芯模上浮，后张法箱梁模板移位、内模上浮，使顶板砼产生裂缝。

2．3．4砼内掺有氯化物外加剂或以海砂作骨料、海水拌制砼，使钢筋生锈，铁锈膨胀把砼涨裂；砼庇护层过薄，碳化深度超过庇护层，在水的作用下，使钢筋生锈膨胀导致裂缝；水泥中含铝酸三钙过多，和含有硫酸盐或镁盐的水反应生成难溶的体积增大的反应物，使砼体积膨胀而裂缝；砼骨料中含活性氧化硅与高碱水泥中碱反应生成碱硅酸凝胶，吸水后体积膨胀使砼崩裂；水泥中含游离氧化钙过多，在砼硬化后继续水化，体积膨胀使砼崩裂。以上这些裂缝统称为化学反应裂缝，惟独加强实验室检测工作，才干避开产生这些裂缝。

2．3．5冬季施工没实行防冻措施，使砼受冻而产生裂缝，可称为冻胀裂缝。

2．3．6因为施工支配不当，砼墙身和基础施工间隙时光过长，先浇筑的砼基础收缩已基本完成，而后浇筑的砼收缩刚开头，墙身收缩受到基础的约束，再加上伸缩缝间距偏大，墙身配筋偏少等缘由，导致墙身产生裂缝，如薄壁桥台常浮现此种裂缝；对大体积砼浇筑在岩石地基或厚大老砼垫层上时，没实行隔离层措施，因为约束作用产生裂缝，此类裂缝可称为人为因素的约束裂缝。

2．3．7其他因素引起的裂缝。木模没浇水湿透、拆模办法不当或受到强烈振动；构件运送、堆放时支撑垫木位置不当或运送过程中受到较大的振动；吊点位置不当、安装时下放速度过快，产生撞击；安装错误使构件放反等都会产生裂缝。

3预防措施

3．1材料挑选上

3．1．1应挑选干缩率较小的水泥。常用水泥中矿渣水泥干缩率较大，一般水泥次之，粉煤灰水泥干缩率较小。普通来说，建造工程和桥梁工程采纳一般水泥即可。干缩率小其抗裂性不一定好，这里要考虑水泥的徐变。如一般水泥虽然干缩率较大，但徐变更大，致使干缩应力大为削减。粉煤灰水泥有利于砼的抗裂性，但粉煤灰必需经过磨细，掺入水泥中才干降低水泥的干缩率。因为大多数水泥水化引起的砼自生体积变形，表现为收缩，因此，可用低热膨胀水泥拌制砼，使其在硬化过程中产生微膨胀，在约束条件下产生压应力，可以抵消因为收缩产生的拉应力，达到防止开裂的目的。

采纳含铝酸三钙少的水泥，以减轻水中硫酸盐或镁盐对水泥的作用；采纳低碱水泥，降低碱骨料反应；采纳正规厂家生产的含游离氧化钙少的水泥以防止砼浮现崩裂。

3．1．2挑选骨料时，应选用碎石、粗砂，尽量不用砾石、细砂，因前者比后者干缩率小。也不能用海砂，避开钢筋锈蚀膨胀裂缝的发生。

3．1．3严禁采纳含硫酸盐或镁盐的水或海水搅拌砼，以避开与水泥中铝酸三钙反应，造成体积膨胀裂缝或钢筋锈蚀膨胀裂缝。

3．1．4尽量不采纳含有氯化物的外加剂，防止钢筋锈蚀，产生膨胀裂缝。

3．2合理确定砼协作比

砼协作比对干缩率影响很大，单位用水量、水泥用量和含砂率越大，砼干缩率也越大。其中单位用水量影响最大。据有关资料介绍，水灰比由0．4增强到0．7时，砼干缩率增强50%。

3．3级配计划

选定骨料最佳级配计划，削减空隙率，使砼获得最密实的体积。依赖砼本身的密实性达到提升砼的抗拉强度、减小收缩裂缝的目的。

3．4原材料管理

加强原材料管理，严格控制砂、石含泥量。实验证实，当含泥量为7%时，其抗拉强度与不含泥相比，降低30%左右。应严格按规范规定的砂含泥量应小于3%、石含泥量应小于1%的要求办。

3．5养生

养生不好不仅对砼强度影响很大，还极易产生裂缝。养生的办法无数，不管采纳哪种办法，能使砼保持湿养，散发水分越慢越好。笔者认为，采纳塑料薄膜举行封闭式的养生办法较为抱负，即容易、养生效果好、又廉价，并能充分通过施工余水举行养生。凡是砼工程都存在施工余水散发的问题。由于在配制砼时，为了使砼有好的和易性及保证水泥能充分水化，砼拌和水量远远超过水泥完成水化反应所需的水量。多余的水分在砼硬化过程中继续向外散发，这部分水称施工余水。据测定，仅20%左右的水成为化合水，80%呈游离水散发出来。采纳塑料薄膜举行封闭式养生法，因为塑料透水率很低，又能保温，不仅充分通过了施工余水举行养生，而且对削减收缩裂缝起着重要作用，应尽量采纳这种养生办法。

蒸汽养护结构构件时，升温速度不大于15OC/h，降温速度不大于10OC/h，并缓慢揭开养护棚布。

3．6施工办法方面

3．6．1对于截面尺寸相差较大的砼构筑物，可先浇筑较深部位的砼，静停一段时光，待沉降稳定后再与上部薄截面砼同时浇筑，以避开沉降过大导致裂缝。

3．6．2对小型砼预制件可在砼初凝后、终凝前举行二次抹压，以提升抗拉强度，削减收缩量。

3．7实验室检测方面

加强实验室检测工作，把好原材料质量关，这点十分重要，应引起足够重视。

3．8其他方面

3．8．1对软硬地基，设计时应实行须要的防沉降措施，以避开浮现沉降裂缝。

3．8．2预应力放张或张拉时，砼必需达到规定的强度，控制应力应精确     ，要缓慢放张预应力筋。建议采纳有效的、经济的、平安的千斤顶放张办法。

3．8．3冬季施工注重防冻，基础部分要准时回填、保温，防止冻胀裂缝。

3．8．4拆模时防止受到强烈冲击、振动，钢模采纳有效的隔离剂。

3．8．5