高工论文混凝土裂缝产生的原因及控制

发布时间：2022-10-05 10:04 热度：

　　本高工论文分析了在施工中混凝土裂缝的主要形成原因，产生裂缝的原因除设计外，多为施工质量控制措施不得当、不到位或经验不足等原因造成，因此，要求施工单位在编制施工组织设计时，要根据实际施工条件，将各种情况考虑周全，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计施工，把裂缝的数量和危害压缩到最小范围内。

　　《》杂志是国内唯一公开发行的混凝土行业专业期刊，其内容已涵盖了国内外混凝土行业的各个方面：一、政策信息、市场动态、发展现状及前景预测; 二、新材料、新技术、新设备、新工艺 三、生产管理、工程实践、检验标准及性能测试、专利技术等。--集指导性、信息性、技术性、实用性于一体，在混凝土行业中起到了宣传政策、交流经验、传播知识、沟通信息、为行业科学发展服务的作用。国内统一刊号：CN 21-1259/TU，国际刊号：ISSN 1002-3550。

　　摘 要 在建筑工程中混凝土构件容易产生裂缝，本文结合工程经验，从设计、材料、施工等几个方面分析裂缝产生的原因并提出防治措施，供技术人员参考。

　　关键词 混凝土裂缝;原因;控制

　　由于混凝土的组成及脆性特征，导致其抗裂性能差，抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右，在施工过程中，裂缝的产生不可能完全避免，只要裂缝的数量、形状及发展趋势不会影响建筑物的受力及表面感观，就可以不进行处理。如果裂缝的发展有可能对建筑物的整体受力造成严重影响，或建筑物表面裂缝影响了人们的感观舒适度，给人造成危险感，那就有必要对裂缝进行控制和治理。目前，不同规范对建筑物所要求的耐久性、美观度不同，对需要处理的裂缝规定也有所不同。以下从几方面对混凝土裂缝产生的原因和防治措施进行论述，供技术人员参考。

　　1 裂缝产生的原因和特征

　　1.1 设计不当产生的裂缝

　　为追求建筑物的外观样式，建筑物表面存在过多凹凸角，产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物，很易出现伸缩裂缝。此外，因设计的承重板件厚度太小，刚度减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大，致使板件出现穿透性裂缝。 〖JP〗

　　1.2 混凝土材料使用不当产生的裂缝

　　(1)使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。此外，在施工过程中，将不同厂家的水泥混用，都是产生裂缝的重要因素。

　　(2)混凝土中粗骨料的用量大，针片状石子含量高，会造成混凝土内部孔隙增多。细骨料的粒径及含泥量超标，夏季施工时骨料温度偏高，到达施工面上的混凝土质量得不到保证，从而使混凝土出现裂缝。此外，不同集料对混凝土的收缩有不同影响。

　　(3)混凝土出现离析、泌水等不良现象，造成混凝土各种组份分布不均匀，水化反应差异性大，混凝土整体强度低，容易产生裂缝。另外，混凝土中大量加入粉煤灰以减少水泥用量，此时混凝土强度不足以抵抗早期的内部拉应力而出现裂缝。

　　1.3 施工过程容易产生的裂缝

　　(1)混凝土钢筋保护层较小、混凝土坍落度较大以及混凝土表面收浆不好，易产生沉淀裂缝。外观表现为沿钢筋纵向出现条状规则裂缝，在预埋件正上方以预埋件为中心出现辐射状裂缝，裂缝部位略高于周围混凝土表面。

　　(2)塑性收缩是由于混凝土浇筑完毕后

　　养护不及时造成的，在混凝土表面形成伸向四面八方的裂缝。塑性收缩所产生的量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。

　　(3)干缩裂缝发生在塑性收缩之后。在干缩过程中，混凝土遇到如钢筋或其他预埋件的约束，

　　在混凝土内部产生的拉应力超过混凝土抗拉强度时就会产生裂缝。在配筋率较大(超过3%)的构件中

　　，钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂。另外，骨料的大小和级配对干缩也有影响，如使用偏细砂时，会使混凝土收缩值增大。一般来说，水泥用量越多、构件尺寸越小或越薄、空气湿度越小，干缩量则越大。干缩的特征是表面开裂，走向为纵横交错，没有一定的规律，裂缝宽度和长度都很小。

　　(4)由于水泥水化产生的热量不均匀或环境的温度变化，或两者的共同作用，使混凝土内外产生温差，导致混凝土体积的变化，当体积变化引起的拉伸应变超过混凝土的极限拉伸时，混凝土将会开裂。

　　(5)在混凝土内部的一些危害性化学反应也可导致混凝土产生裂缝。如水泥熟料存在较多游离氧化钙，当混凝土已凝结硬化，而其中的氧化钙继续水化产生体积膨胀，就可以导致在混凝土表面出现龟裂等。另外，混凝土集料中的活性材料与水泥中的碱产生化学反应，生成遇水膨胀的凝胶体，也会造成混凝土结构破坏。

　　(6)由于混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，均可引起钢筋表面氧化膜破坏;钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。

　　(7)施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。

　　2 预防裂缝产生的控制措施

　　针对上述裂缝产生的原因分析，可采取以下几项措施进行控制：

　　(1)设计部门应明确建筑物的安全第一的宗旨，在保证安全的前提下对建筑物的实用性、装饰性进行改进，不可片面追求建筑物的经济性和装饰效果。

　　(2)选用收缩性较低的水泥，合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。一般情况下，水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土，使用强度等级为42.5的水泥比较合适，可以达到合理的水灰比，保证施工质量。切忌不能只为片面追求经济效益，使用高标号水泥、大水灰比的配合比。在现场一定要设置与施工规模和进度相匹配的水泥库，严禁不同厂家的水泥混用。

　　(3)选用级配良好的粗、细骨料，粗骨料中针片状石子严禁超标，细骨料不能使用细砂，含泥量严格控制在规范要求以内。尽量选用收缩率小的骨料。夏季骨料温度高时，采用洒水等降温措施，减缓混凝土水化反应速度，降低混凝土入模温度。

　　(4)对于大型工程，施工单位应建立自己的搅拌系统，并严格按照操作规程施工。为改善混凝土的和易性，可加入适量保水剂，保水性越好，混凝土收缩越小。

　　(5)要严格控制钢筋和模板尺寸，选用小坍落度混凝土(高层以下建筑坍落度不大于120mm，高层建筑坍落度不大于150mm为宜)，保证保护层厚度达到设计要求。

　　(6)尽量避开在干旱高温天气浇筑大体积混凝土。对浇筑完毕的混凝土要及时洒水养护或用塑料薄膜对混凝土进行覆盖。

　　(7)应尽可能采用最小的用水量和最大的集料数量。针对大体积混凝土，可以设置合理的伸缩缝，或在混凝土中掺加适量膨胀剂等。及时洒水覆盖，补充适当水分也可预防干缩裂缝的产生。

　　(8)在构件内埋置降温管道、选用水化热低的水泥等措施降低混凝土内部温度，避免混凝土内外出现较大温差。夏季及时对混凝土覆盖洒水，冬季施工应及时覆盖保温，控制混凝土与外部环境之间出现较大温差和温度变化。

　　(9)选用质量稳定、信誉好的水泥厂家及骨料产地，严格按照试验抽检程序对水泥和骨料进行检查，合格后方能投入使用。控制运输车辆的整洁，防止运输工具对原材料的污染。

　　(10)采用透水性小的混凝土、保证钢筋保护层厚度、在钢筋表层应用阻锈剂等方法都可以有效避免钢筋锈蚀产生的裂缝。

　　(11)制定切实可行的施工组织设计并严格执行;工人应增强质量意识，熟知操作规程，施工中做到一丝不苟，严谨扎实。