1、 1 浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 学号： XXXXXXX 姓名： XXXX 专业层次：土木工程 /专升本 摘要： 随着混凝土结构的广泛应用以及商品混凝土的普及使用，混凝土结构出现的几率也在不断增加，已经引起社会有关人员的广泛关注；裂缝是混凝土结构中常见的同时有是不可避免的现象，引起裂缝的原因很多，混凝土裂缝轻则缩短建筑物的使用寿命，重则影响建筑物主体机构及使用安全，所以 做好预防措施、 控制建筑物混凝土裂缝是有必要的， 是一项 预防控制的系统工程。 关键词： 混凝土结构；裂缝；成因；预防措施；处理技术 。 2 目 录 第 1章 绪论 . 3 第 2章 混凝土裂缝产生的原因 . 4 2.1
2、 混凝土施工造成的裂缝 . 4 2.2 混凝土本身原因造成的裂缝 . 5 2.3 混凝土外界因素造成的裂缝 . 6 第 3章 混凝土裂缝的控制措施 . 7 3.1 塑性收缩裂缝的预防措施 . 7 3.2 干缩收缩裂缝的预防措施 . 7 3.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 . 8 3.4 混凝土结构设计方面的控制措施 . 8 3.5 混凝土施工方面的控制措施 . 9 3.6 混凝土施工温度方面的控制措施 . 11 3.7 原材料及施工配合比方面的控制措施 . 12 第 4章 混凝土裂缝控制案例 . 14 4.1 工程概况 . 14 4.2 裂缝的出现部位和表现形式 . 14 4.3 裂缝产生的
3、原因及危害 . 14 4.4 裂缝的处理措施 . 15 4.5 裂缝的防治措施 . 15 第 5章 结束语 . 17 第 6章 致谢 . 18 参考文献 . 19 3 第 1 章 绪论 建筑物钢筋混凝土结构 已 普遍应用 到很多领域 ，伴随着商品混凝土的推广，建筑楼面出现裂缝的机率在增加，日益受到社会人士关注 。 混凝土结构裂缝在我们施工过程中都 可能 产生，为了 降低混凝土 有害裂缝出现的 概率 ，为了确保工程质量符合国家规范要求，在工程施工中应尽可能采取必要的技术和施工措施来控制裂缝的出现，使我们所施工的混凝土结构裂缝的数量和宽度尽量减少到国家规范要求以内。 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、
4、水以及其他 外加材料混合而形成的非均 质脆性材料 。 裂缝是钢筋混凝土结构中常见的一种作用效应，混凝土结构裂缝是建筑界最常见的、较难避免的现象，裂缝重则危及结构安全 ,轻则影响房屋的正常使用及混凝土的寿命 。 楼面结构出现裂缝原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面问题。混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝 ， 从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视 。 混 凝土裂缝是混凝土类结构领域存在的
5、质量通病，特别是大体积混凝土裂缝，多年以来一直困扰着大批工程设计及技术管理人员；如何预防和控制混凝土裂缝？是目前迫切需要解决的一道技术难题。 本文结合的现场施工经验，并参考大量文献资料，分析了混凝土裂缝产生的原因，并提出了防治对策和控制措施。 4 第 2 章 混凝土裂缝产生的原因 混凝土裂缝形成的原因有多个方面的因素造成的 ,大致可分为混凝土施工、本身特性、外界因素等三大类。在此 ,我们就按此分类来谈谈混凝土裂缝形成的成因。 2.1 混凝土施工造成的裂缝 1、 混凝土过早洒水养护 不及时 、不到位 会影响混凝土的胶结能力。 2、 混凝土浇筑时施工模板洒水不当，过于干燥，或因模板本身吸水量过大，
6、造成混凝土的塑性收缩变形产生裂缝。 3、 混凝土振捣不到位，或者振捣时间过短，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。 4、 模板支设和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，或者工人过早拆除梁板底模板和支撑钢管等原因造成的裂缝；项目部对施工班组在施工过程中控制不严，造成局部施工荷载过大而导致出现的裂缝。 5、 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
7、面产生龟裂裂缝。 6、 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。 7、 水电预埋管施工时在板内位置欠合理：预埋管位置过高或过低；位置过高时，极易在 板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝，也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线；两根管线并行布置时，管线间距过小甚至并拢，更易因管线集中而产生裂缝。空载养护期不足：从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放，平均空载养护期仅为一天半，人为因素过早地震动、
8、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂，且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材5 料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。 2.2 混凝土本身原因造成的裂缝 1、 混凝土自身收缩是指在外部无水分供应时 ,在水泥浆的骨架形成后 ,当伴随着水泥浆水化作用的逐步完成 ,水泥浆中的水会被消耗完时 ,混凝土会产成弯液面而发生负压 ,此时会出现的收缩变形。 2、 混凝土中的钢筋锈蚀形成的裂缝和碱骨料之间起化学作用形成的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝。决定钢筋腐蚀的基本因素是电位差、水和氧 ,但是钢筋实际的腐蚀速度大多不是受制于氧的供应 ， 而是 氯 离子 。由于在混凝土浇筑、振捣不当或者是钢筋保护层较少
9、 ,会使有害物质进入混凝土内部使钢筋产生锈蚀 ,当锈蚀的钢筋体积膨胀过大 ,会导致混凝土膨胀裂缝 ,因此此种裂缝多为纵向裂缝 ,沿钢筋的布置位置出现。当混凝土裂缝出现后 ,外面的水、气 (氧 )可顺着裂缝渗入并进一步加快钢筋的腐蚀 ,如果 使裂缝长期发展下去 ,裂缝将会增宽、增长 ,甚至会使混凝土保护层大片脱落。也会造成钢筋截面随着锈蚀发展而减小 ,导致钢筋锈断并对工程结构的耐久性、安全性产生严重的影响。 3、 塑性收缩定义是指混凝土在凝固之前，因混凝土表面失水过快而产生的收缩变形。塑性收缩裂缝一般发生在干燥大风或高温天气时出现，其裂缝多呈现中间宽两端细且大小长短不一、互不连通的状态。造成的主
10、要原因有如下：混凝土在终凝之前几乎没有抗拉压强度或者强度很小，当混凝土刚刚终凝时抗拉压强度小，此时受到干燥大风或高温天气的影响，会使混凝土表面失水过快造成混凝土内 部体积急剧收缩，而此时混凝土的抗拉压强度又无法抵抗其本身收缩变形，导致龟裂裂缝的出现。混凝土塑性收缩开裂的主要影响因素有混凝土的凝结时间、水灰比、风速、环境温度、相对湿度等因素。 4、 由于混凝土中水和水泥作用反应后生成物体积 ,会比反应之前水和水泥的体积减小，又因水化作用时 ,其绝对体积也会减少 ,即混凝土产生水化收缩。 5、 干燥收缩是由于混凝土的脱水干燥时 ,其体积或长度会有所减少的6 过程。干燥收缩变形主要是由于水泥浆的干缩
11、造成的 ； 水泥浆的收缩量比混凝土大 ,如果以普通混凝土的 1天 的龄期为基准 ,环境的相对湿度 70%左右的情况 下 ,与其收缩变形量一致。混凝土干缩变形的主要影响原因有如下两个方面原因 ： 内因涉及单方水灰比、水泥用量、骨料用量 和构件大小 (厚度 )、 用水量 ； 外因则涉及干燥时间、环境相对湿度等。 6、 混凝土结构硬化后虽然是稳定的 ,但时高湿度环境或者水中的地方 ,将会由于混凝土吸水而产生膨胀 ， 故称之为润湿膨胀。其膨胀变形的主要影响原因有 ： 混凝土中单方用水量、混凝土浸水前的干燥状态、水灰比、水中存放期限水泥用量以及骨料以及构件的大小 (厚度 )等。 7、 温度裂缝主要是由于
12、混凝土内部温度差或由于外界温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土 开裂的裂缝。温度裂缝的主要影响因素有 ： 构件形状、水泥浆量、水泥品种、外界气温、混凝土浇注时温度及断面尺寸等。 2.3 混凝土外界因素造成的裂缝 结构受外界产生裂缝的因素有很多，施工中和使用工程中都可能出现裂缝。例如拆模过早或方法不当、构件堆放、早期受震、吊装时的垫块或吊点位置不当、运输、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而施工最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土结构构件在承受了 35% 40%的设计荷载，就有可能出现裂缝，我们的肉眼一般不能察 觉，而混凝
13、土结构构件的极限破坏值往往都在设计荷载的 1.5 倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土结构构件是允许带裂缝工作的 (通常称之为无害裂缝 )。在钢筋混凝土结构设计规范中，分别对不同情况的裂缝规定为最大宽度为 0.2-0.3mm，但是对那些宽度长度超过规范规定的裂缝， 以及在不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害裂缝，需加以认真分析和正确的处理，确保工程质量和安全。 7 第 3 章 混凝土裂缝的控制措施 由于裂缝产生的原因是很多，在混凝土结构中普遍存在且危害较大。因此，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，并在施工 中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和发展。 下面 浅谈 混凝土结构中几种常见 情况
14、应采取 的预防措施 ： 3.1 塑性收缩裂缝的预防措施 1、 配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率；同时，要振捣密实，以减少收缩量，提高混凝土抗裂度。 2、 浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿润。 3、 混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护。 4、 在气温高、湿度低或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持湿润；大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。此外，要加强表面的抹压和养护工作。 5、 混凝土养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂，或覆盖湿草袋、塑料布等方法；当表面发现微细裂缝时，应及时抹压，再覆盖养护。 6、 设挡风设施。
15、 3.2 干缩收缩裂缝的预防措施 1、 尽量选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥）配制混凝土；或混凝土中掺适量粉煤灰；或利用混凝土的后期强度，降低水泥用量，以减少水化热量。 2、 选用良好级配的骨料，并严格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度。 3、 在混凝土中掺加缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热，或掺木钙、减水剂，以改善和易性，减少水泥用量。 4、 避开炎热天 气浇筑大体积混凝土；必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井凉水拌制混凝土，或设置简易遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，8 以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。 5、 分层浇筑混凝土，每层厚度不大于 30
16、 厘米，以加快热量散发，并使温度分布均匀，同时也便于振捣密实。 6、 大体积混凝土适当预留一些孔道，采取通冷水或冷气降温。 7、 大型设备基础采取分块分层间隔浇筑（间隔时间 5-7 天）分块厚度1-1.5m，以利水化热散发和减少约束作用；或每隔 20-30m 留一条 0.5-1.0m宽的临时间断缝， 40 天后再用干硬性细石混凝土浇筑，以减少温度收缩应力。 8、 浇筑混凝土后，表面应及时用草袋、锯末、砂等覆盖，并洒水养生。 3.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 1、 对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。 2、 保证模板有足够的强度和刚度 ,且支撑牢固 ,并使地基受力均匀
17、。 3、 防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。 4、 模板拆除的时间不能太早 ,且要注意拆模的先后次序。 5、 在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。 3.4 混凝土结构设计方面的控制措施 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
18、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。 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、 当 增加楼板厚度时，应考虑到楼板双面配筋，并且楼板内暗敷电线管线较多，再加上楼面上 30mm 细石混凝土地坪常被取消等因素，现浇楼板9 厚度应采用 120mm。 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。
19、 5、 当 加强构造配筋时，为了克服墙角 45斜裂缝，将在墙角配置放射筋（特别在建筑物端部），长度大于 1/3 跨（不少于 1.0-2.0m）。且在上部支座处负弯矩钢筋宜每隔 1根设置 1根通长筋，以抵抗板中裂缝及端头裂缝。除受力筋满足要求以外，分布筋间距应适当加密，间距 150-200mm。使楼板受力均匀，增强混凝土抵抗温度、干缩变形能力。当选用冷轧扭钢筋时，最小配筋率应符合规范要求。 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
20、求柔性或刚性，应当灵活运用，达到柔性 和刚性并重。 7、 对于结构薄弱部位、易开裂部位的处理要特别重视，如深基础与浅基础结合处、高低跨处、 高层与底层结合处以及不同结构形式结合处等。 8、 设计中可根据实际情况推广使用新型混凝土材料：补偿收缩混凝土，是混凝土中掺入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制的混凝土膨胀剂依靠本身的化学反应或与水泥其他成分反应，在混凝土硬化过程中产生一定的限制膨胀补偿混凝土硬化过程中的收缩 (以干缩、冷缩为主 )，以此来减少混凝土裂缝的效果。 9、 当 管线敷设时，应将预埋电线管位置设置在楼板上下两皮钢筋当中，严禁两根管线交错叠放，也可采用接线盒方式。当 楼板厚度较薄时，也可在管
21、线外侧增加钢丝网。 3.5 混凝土施工方面的控制措施 1、 应浇筑大方量混凝土之前制定具有可操作性的施工方案，并在经有关方面批准后实施。在土施工方案中要明确混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等，避免形成冷缝和因新、10 旧混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面，造成混凝土的强度降低。因为一般大体积混凝土使用商品泵送混凝土，所以还要制定相关的泵送混凝，另外还必须进行 混凝土的测温工作。从已有施工经验的测温情况看，混凝土内部温升的高峰值一般在 7 天 内产生， 3 天 内温度可 上升到或接近最大温升，内外温差值在 20左右，将温度差控制在规范规定范围内。 2、 必
22、须制定详细的混凝土施工方案。施工方案是确定浇筑量、施工缝间距、施工工艺、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。因为一次浇筑长度是由垂直施工缝分割，所以施工缝应设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除非是控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区，确定浇筑时间的原则应避开炎热天气和昼夜温差大的日子，应当选择在当天气温较低时浇筑。当在夏季施工， 则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度（应当低于周围环境温度）。 3、 根据规范合理的调整施工方案。如调整水平钢筋配筋方案，将水平钢筋置于竖向钢筋外侧，有效减少了混
23、凝土保护层厚度。增强了剪力墙表层混凝土的抗裂性。 4、 楼板混凝土浇捣完毕后，应当根据当时室外气温，确定养护方案。冬、夏季节，应采取混凝土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。应在混凝土在浇筑完成后 12 小时 内，进行浇水养护。对于采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇水养护不得少于 7 天 ；对于掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土，浇水养护不得少于 14天 。 5、 为消除商品混凝土的浅表收缩裂缝，在混凝土表面终凝前的收水时，要求进行两次或三次压实收光，对掺加活性掺和料的混凝土更应增加收光次数等措施，严禁在表面撒纯水泥进行压实收光，避免收缩裂缝的产生。 6、 模板的周转配置，应考虑到规定的拆模时间，如跨度在大于 2 米 ，小于 8m 的现浇楼板和混凝土梁，其拆模混凝土强度必须达到标准值的 75%，如跨度在大于 8米 的现浇楼板和混凝土梁，其拆模混凝土强度必须达到标准值的 100%，防止过早拆模引起的混凝土裂缝。同时，应将模板支撑立杆下部
