混凝土裂缝形成的原因及预防措施

浅谈砼裂缝形成的原因及预防措施摘要：大量的工程和实践理论分析表明，钢筋砼构件基本上都是带裂缝工作的。关键词：砼；裂缝；原因大量的工程和实践理论分析表明，钢筋砼构件基本上都是带裂缝工作的，只是有些裂缝很细，甚至肉眼看不见（缝宽<0.5mm），一般对结构的使用无大的危害，允许其存在。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中砼裂缝的成因和预防措施做一探讨。一、砼裂缝的成因砼中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，砼的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。砼硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在砼内部出现拉应力。气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出砼的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多砼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。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部砼的约束，也往往导致裂缝。砼是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象。在钢筋砼中，拉应力主要是由钢筋承担，砼只是承受压应力。在素砼内或钢筋砼的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠砼自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中砼由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在砼内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。1.原材料质量引起的裂缝。砼主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。砼所采用材料的质量不合格，可能导致结构出现裂缝。砂石含泥量超过规定，不仅降低砼的强度和抗渗性，还会使砼干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差，或砂颗粒过细，用这种材料拌制的砼常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇，水、硅反应会生成膨胀的胶质，吸水后造成局部膨胀和拉应力，则构件产生爆裂状裂缝，在潮湿的地方较为多见。拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制砼，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。2.施工违反操作规程。常见因素有搅拌、运输时间过长；振捣不良；浇筑速度过快；塑性砼下沉；施工缝接茬处理不好；初期养护不当，早期受冻；钢筋骨架构造不当（主箍筋配置、主箍筋间距、主筋搭焊接锚固、辅筋和预埋件问题等）；乱踩配筋致使保护层减小；模型板刚度不足；模板支架下沉或失稳；过早拆模等；其中多数属物理性缺陷。3.构件受力、变形使内应力超越材料强度。常见的受力有拉伸（中、偏拉）、压缩（中、偏压局压）、弯曲（少筋、适筋、超筋）、剪切（少箍、适箍、超箍、冲切）、扭转等状态；常见的变形有因过大不均匀沉降、因收缩和温度变形受到约束待状态。它们所造成的缺陷均属物理性缺陷。4.温度变形。砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1×10-5/℃。当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积砼的裂缝等。5.湿度变形。砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般称为干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2‰～0.4‰。其发展规律是早期快，后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物，通常是每隔20～40m设置一道后浇带，或采用在砼中掺加微膨胀剂等，这样可基本解决砼的早期干缩。二、预防措施1、材料选用。（1）水泥：应选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。（2）粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料。级配良好，空隙率小，无碱性反应；有害物质及粘土含量不超过规定。（3）细骨料：宜用颗粒较粗、空隙较小，含泥量较低的中砂。（4）外掺料：宜采用碱水剂等外加剂，以改善砼工作性能，降低用水量，减少收缩。2、配料。次（抹1芽）配合比设计盯：应采用低水剖灰比、低用水未量，以减少导砼培的收缩田。予嘉（墓2斑）冠严禁石任意增加水泥帖用量。框（遵3盲）配制弦砼毛时计量应准确兵，要严格控制谋水灰比和水泥航用量，搅拌要渗均匀，离析的稻砼洁必须重新拌匀娃后，方可壳浇筑耐。桌3桑、控温度的控制和智防止裂缝的措惊施霞为了防止裂缝樱，减轻温度应瓦力可以从控制布温度和改善约歉束条件两个方仗面着手。冻控制温度的措杂施如下：玩（担1候）采用改善骨狱料级配，用干塞硬性扑砼盾，掺混合料，扩加引气剂或塑创化剂等措施以满减少王砼挨中的水泥用量映；参（鹿2但）拌合谢砼扮时加水或用水厅将碎石冷却以演降低遮砼查的浇筑温度；狐（默3揭）热天浇筑全砼雷时减少浇筑厚朋度，利用浇筑姻层面散热；壮（岂4尝）在硬砼袄中埋设水管，恩通入冷水降温宅；昂（扑5诊）规定合理的嫂拆模时间，气将温骤降时进行砍表面保温，以迎免针砼至表面发生急剧丽的温度梯度；宪（摔6尖）施工中长期麻暴露的口砼夺浇筑块表面或寸薄壁结构，在留寒冷季节采取闲保温措施；车桨4元、父模板工程。城就钢筋镰砼胁结构裂缝的预百防，在模板工寒程中应注意以歉下各点：模板需构造要合理，吩以防止模板各司杆件间的变形恩不同而导致年砼它裂缝。模板和鲜支架要有足够照的刚度，防止炒施工荷载（特鉴别是动荷载）闯作用下，模板乱变形过大造成颠开裂。掌握拆达模时机，拆模签时间不能过早狭，应保证龄期拖早每的框砼投不损坏或开裂喇。但也不能太栽晚，尽可能不膛要错过鼠砼雀水化热峰值，屠即不要错过最忍佳养护介入时谢机。浇（应在浇筑完平毕后碧的犁12预h炼以内昆对砼加以覆盖寸并保湿养护）堤吉5经、男砼拌浇筑。散砼鸟浇筑时应防止啊离析现象，振她捣应均匀、适慕度。加强涌砼弱的早期养护，毛并适当延长养洒护时间。在气肃温高、湿度低怠或风速大的条孝件下，更应及刑早进行喷水养亲护。当浇水养玩护有困难，或越者不能保证其砌充分湿润时，拆可采用覆盖保纠温材料等方法逝。舍蒸6烛、笨施工技术。衫（往1辆）加强地基的协检查与验收工唇作，基坑开挖怀后应及时通知朋勘察及设计单部位到场验收。钻对较复杂的地隆基，设计方在善基坑开挖后应闪要求勘察补钻书探，当探出有舒不利地质情况鸽时，必须先对稀其加固处理，挑并掀经验抬收合格后，方雹可进行下一步甚施工。扬（迷2爷）开挖基槽时拐，要注意不扰叔动其原状结构恩。属（熔3临）合理安排施晃工顺序。当相温邻建（构）筑沿物间距较近时通，一般愧先施工较深的霜基础，以防止煌基坑开挖破坏尸已建基础的地嫩基。当建（构私）筑物各部份箩荷载相差较大方时，一般应先态施工重、高部杯分，后施工轻羞、低部分。咱7聪、桥对因使用及环汗境条件变化而稍发生的裂缝，赤要根据其不同绒性质区别采用忍不同的防治措滔施。疮8隔、躺设计构造。颂（袖1皇）建筑平面选慎型在满足使用氏要求的前提下袋，力求简单。骨平面复杂的建目筑物，容易产接生扭曲等附加酸应力而造成墙饶体及楼板开裂乞。神（灾2栋）合理布置纵宿横墙，纵墙开阻洞应尽可能小看。送（姓3顽）控制建筑物投的长高比。长肠高比越小，整趴体刚度越大，怪调整不均匀沉存降的能力越强傍。像（寇4边）减少地基的谋不均匀沉降。盘除了前述的措随施外，在基础抱设计中还可以邀采取调整基础往的埋置深度、兆不同的地基计辨算强度和采用联不同的垫层厚磨度等方法，来竖调整地基的不伐均匀变形。汉（银5吐）层层设置圈熔梁、构造柱，浪可以增加建筑亚物的整体性，驼提高砌体的抗剑剪、抗拉强度脸，防止或减少豪裂缝。即使出站现了裂缝，也放能阻止其进一嫩步发展