混凝土常见裂缝的原因及防治.doc

1、混凝土常见裂缝的原因及防治摘要：本文对混凝土工程裂缝中常见的干缩裂缝和温度裂缝产生原因进行了详细分析，并结合实例提出了切实、有效、可行的预防措施和治理方法。 关键词：干缩裂缝温度裂缝原因分析防治措施 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 混凝土是当今建筑业中使用最广泛、应用量最大的一种建筑材料，尤其是中国加入 WTO 后，城市建筑规模迅速发展，建筑商品化也愈加深入，人们对建筑行业也提出了更高的要求。目前，在建筑工程中混凝土裂缝问题已成为业主、开发商和施工单位共同关注的焦点问题。 混凝土是一种非均质脆性材料，由骨料、水泥石及存留其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下，

2、产生体积变形，由于各种材料变形不一致，相互约束而产生初始应力，造成在骨料和水泥石粘接面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝，通常称为微裂。微裂的分布是不规则的，且不连贯，但在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下，裂缝开始扩展，并逐渐互相连通，从而出现较大的肉眼可见的裂缝，因此，混凝土裂缝实际是微裂的发展。在工程中混凝土裂缝是个从未间断老质量通病，其中最常见的是干缩裂缝和温度裂缝。下面针对干缩裂缝和温度裂缝产生的原因，提出相应的预防和处理措施。 2.原因分析 2.1 干缩裂缝 干缩裂缝为表面性的，宽度较细，大多在 0.050.20mm 之间，走向纵横交错，没有规律性。较薄的梁板类构件，多

3、沿短方向分布，整体性结构多发生在结构变截面处，平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边沿，大体积混凝土在平面部位较为常见，预制构件多发生在箍筋位置。 干缩裂缝是由混凝土收缩引起的。混凝土收缩包括湿度收缩(干缩)和自收缩。湿度收缩是混凝土中多余水分蒸发，随湿度降低体积减小而产生的收缩，其收缩量占整个收缩的大部分；自收缩为水泥水化作用引起的体积减小，相对来说收缩量较小。在工程中，产生干缩裂缝的主要原因有以下几个方面: a）混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面水分散失过快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这

4、种变形应力，引起混凝土表面开裂。或者构件水分蒸发，产生的体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。 b)混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化。 c)采用收缩率较大的水泥、水泥用量过大或采用含泥量大的砂、石配制的混凝土也容易出现裂缝。 d)混凝土经过振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层。特别是采用商品混凝土时，由于泵送工艺的要求，含砂率较高，粗骨料粒径较小，且用量也较小，水灰比较大，构件表面更容易形成较厚的砂浆层，极易形成收缩裂缝。 2.2 温度裂缝 温度裂缝走向一般无一定的规律性。梁板或长度较大的结构，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝通常纵横交错，裂缝宽度大小不一，一般在 0.5

5、 mm 以下，且受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细；沿断面高度大多呈上宽下窄状，按成因可分为两种: a）表面温度裂缝:其主要是由于内外温差较大引起的，特别是大体积混凝土浇筑后，在硬化期间水泥放出大量的水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大，当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度变化，而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而出现裂缝。因这种温差仅在表面较大，离开表面就很快减弱，因此，裂缝只在接近表面较浅的范围内出现，表层以下结构仍保持完整。 b）深进的和贯穿的温度裂缝:其主要是由于结构降温

6、差较大，受到外界的约束而引起的。如当大体积的混凝土基础、墙体浇筑在坚硬的地基上或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果混凝土浇筑时温度很高，加上水泥水化热的升温很大，使混凝土的温度很高，当混凝土冷却收缩时，将受到地基、混凝土垫层或其它外界结构的约束，将会在混凝土内部产生很大的拉应力，从而产生裂缝。这种裂缝通常在混凝土浇筑后 2 3 个月或更长时间出现，裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。 3.预防措施 实例 1:某高速公路大桥是一座 35m 装配式后张法预应力混凝土连续箱梁桥，总长度为 498m，其下部结构中钻孔灌注桩数量为 96 根，设计直径为 1.8m，平均

7、长度达到 65m；立柱数量为 96 根，设计直径为 I.8m,平均长度达到 5m；盖梁数量为 20 个，长 17.5m,高 1.5m,宽 2m；它们的混凝土设计强度等级为 C30。针对这样大体积的混凝土，预防混凝土裂缝在整个工程中是一项非常重要的内容，此项工程采取以下几方面措施，有效控制了混凝土的温度裂缝和干缩裂缝的产生。 a）选用低热水泥拌制混凝土，采用 UEA 补偿收缩混凝土技术，并在保证混凝土强度的基础上加入粉煤灰。 b)大体积混凝土浇筑期间，正值夏季，因此安排在夜间进行，同时采用冷水冲浇砂、石子、搭设凉棚存放等措施，最大限度地降低了混凝土的入模温度。 c)浇筑混凝土时，设置了测温孔，由

8、专人对混凝土内部不同深度和表面温度进行测量和记录，有效地控制了混凝土内外温差。同时采用了合理的振捣方法，加强了混凝土表面的保湿、保温工作，有效地控制了裂缝的产生，保证了施工质量。 实例 2:某小区总建筑面积 5.5 万 m2，共建 11 幢住宅。采用混凝土灌注桩基础，楼面板、屋面板全部采用现浇钢筋混凝土楼板，板厚工100mm130mm,混凝土现场搅拌，强度等级为 C30。竣工验收时，未发现明显的裂缝现象；住户陆续住房，进行装修时，部分住户发现楼板裂缝。对住户反映的裂缝进行实地勘察分析，其主要原因之一是混凝土收缩，即混凝土在硬化的过程中产生收缩，而板的四周由于受到支座的约束，不能自由收缩，而当混

9、凝土收缩所引起板的约束应力超过一定程度时，必然引起现浇板的开裂。作者根据多年的实践经验认为，如采取以下的预防措施，可明显减少楼板的裂缝: a）混凝土用砂应采用中粗砂，尽量控制砂的粒径和含泥量，含泥量不大于 2%； b)用于现浇楼板的混凝土的用水量不得大于 180kg/m3，严格控制水灰比； c)选择合适的水泥品种，尽可能采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；d)在施工方面加强现浇楼板的振捣密实和养护，并在混凝土初凝后、终凝前进行 23 次抹压，以提高混凝土的抗压强度，减少收缩量。混凝土养护是整个施工过程中不可缺少的重要环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又容易使其在硬化过程中失水得不到及

10、时补偿而产生裂缝。因此，对长期露天堆放的构件，可覆盖草帘、草袋、土工布等，避免曝晒，并定期适当洒水，保持湿润。对大面积混凝土表面可喷氯化乳液养护剂等。薄壁构件则应在阴凉处堆放并加以覆盖，避免发生过大湿度变化。 根据混凝土裂缝成因和实例进行总结，其防治措施可以从以下几个方面着手：a） 、设计 在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。 b） 、施工方案科学合理的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，

11、最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。 c） 、施工质量 由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在 95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：首先砼要有合适的配合比优化，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的实际需要出发。 d） 、养护养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。常规养护方法是喷水，对一般混凝土结构，减小表面收缩，防止龟裂是

12、可行的。大体积砼由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于用常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以砼强度增长最快的阶段为准，即 7 至 28 天，最好能长些。按混凝土强度检验评定标准(GBT50107-2010)，混凝土强度进行合格评定时的试验龄期可以大于 28 天，具体龄期应由设计部门规定。 4.结论 混凝土裂缝产生不仅影响建筑物的美观，更重要的是破坏了建筑物的整体性、降低结构的耐久性，最终影响结构的安全，因此针对上面对混凝土裂缝的分析提出以下治理方法： a）对缝宽较小的、深度不大、数量较多的裂缝

13、，可以在表面抹一层水泥砂浆或涂刷环氧浆液； b)对于深进的或贯穿性的裂缝，应及时根据裂缝可灌程度进行灌浆处理。一般的混凝土灌浆处理多选用环氧树脂、甲基丙烯酸脂、聚脂树脂、聚氨脂等化学浆材进行化学灌浆；大体积混凝土施工裂缝的接缝灌浆和较宽的混凝土裂缝的灌浆一般可采用水泥灌浆。大量实践证明，灌浆法是目前最有效的修补处理方法。 控制混凝土裂缝是一项世界性难题，因此，探索出有效的控制裂缝的措施和治理方法，有着非常重要的现实意义。目前，已提出了自愈合仿生混凝土的概念以及采用电化学技术、电磁热效应等方法进行了大量的试验性研究，这些对于解决混凝土裂缝问题起了很大的推动作用。 5、结束语 水泥混凝土裂缝应针对其成因、贯彻预防为主的原则、加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。一旦产生裂缝，应全面调查分析，查明原因，取得加固依据，在选择处理方法上，应比较论证、综合考虑，以求施工方便、经济高效。 参考文献 1陈海英.混凝土裂缝的原因分析与预防措施山西建筑 2008.（09）. 2覃维祖.混凝土的收缩、开裂及其评价与防治，混凝土，2001.6.