混凝土常見裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上混凝土常見裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施任何混凝土建筑物的一個最基本要求就是它的工作時間達(dá)到它的設(shè)計使用壽命。在設(shè)計使用期內(nèi)混凝土必須能夠抵御環(huán)境對他的破壞并且維持正常的使用。如果在預(yù)期的環(huán)境中混凝土建筑物達(dá)到了它的設(shè)計使用壽命那么這座建筑物就是堅固耐用的。 而我們最常見最普通的影響混凝土使用壽命，造成混凝土劣化的形式就是裂縫。一旦混凝土因為各種原因出現(xiàn)開裂，那么混凝土就很容易受到液體的滲透腐蝕，之后散裂剝落。1. 化學(xué)收縮裂縫由水泥水化反應(yīng)而引起的混凝土體積變小稱為化學(xué)收縮。水泥水化反應(yīng)的主要產(chǎn)物是C-S-H凝膠。據(jù)報道，水泥水化反應(yīng)所產(chǎn)生的C-S-H凝膠的體積小于水泥與水

2、的體積之和。對于硅酸鹽水泥，每100Kg 水泥加水完全水化以后， 其體積總減少量可達(dá)79ml。如果每立方米混凝土中水泥用量為300Kg，則其總體積減少量為2127ml左右。從硅酸鹽水泥的組分礦物來分析，C3A(鋁酸三鈣)水化后體積減少量可達(dá)23%左右，是化學(xué)收縮最嚴(yán)重的礦物， 其次分別是C4AF(鐵鋁酸四鈣)、C3S (硅酸三鈣) 、C2S (硅酸二鈣)。由此可見， 混凝土中水泥用量越多，混凝土的化學(xué)收縮也越大，在水泥品種方面，水泥中C3A (鋁酸三鈣)含量越高，混凝土的化學(xué)收縮也越大。對于此種裂縫，預(yù)防措施，主要為優(yōu)化混凝土配合比，減小配比中的水泥用量，采用鋁酸三鈣含量較低的水泥，增加礦物摻

3、合料等方法。2. 塑性收縮裂縫塑性收縮裂縫出現(xiàn)在剛澆筑完的尚處于塑性狀態(tài)的混凝土表面。這些裂縫大多出現(xiàn)在水平表面，相對較淺，一般不與底板的周邊相交。塑性收縮裂縫一般出現(xiàn)在混凝土凝結(jié)前由于蒸發(fā)率大而導(dǎo)致干燥的混凝土表面。塑性收縮裂縫出現(xiàn)導(dǎo)致混凝土外觀質(zhì)量變差，但極少消弱混凝土的強(qiáng)度和耐久性。如果在混凝土澆筑和面層處理的前期和過程中采取適當(dāng)?shù)拇胧?，就能最大限度的限制這些裂縫的發(fā)展或出現(xiàn)。導(dǎo)致塑性收縮裂縫的原因是由于在混凝土凝結(jié)之前表面快速失水。其必要條件是混凝土表面水的蒸發(fā)率大于它的泌水率。水自混凝土表面蒸發(fā)后，在水泥細(xì)小顆粒和骨料之間形成凹凸面，造成表層產(chǎn)生拉力。如果此時混凝土表面已經(jīng)凝結(jié)且有足

4、夠的抗拉強(qiáng)度來抵抗上述拉力，裂縫就不會產(chǎn)生。如果混凝土表面干的很快，此時混凝土可能還處于可塑階段，就不會產(chǎn)生裂縫，可是表面只要稍微變硬就一定會產(chǎn)生塑性裂縫。當(dāng)混凝土很薄弱時，添加聚乙烯纖維等材料可提高混凝土的抗拉能力。導(dǎo)致混凝土表面水分快速蒸發(fā)，從而增加產(chǎn)生塑性收縮裂縫可能性的環(huán)境包括：風(fēng)速超過0.45m/s；相對濕度低；環(huán)境或混凝土溫度高。而即便混凝土表面蒸發(fā)率較低，混凝土本身所固有當(dāng)然低泌水率或低泌水量也會使其產(chǎn)生塑性收縮裂縫。降低泌水率或低泌水量的因素有：高膠凝材料用量，高細(xì)粉量，混凝土自身溫度高，骨料中較高的含泥。如混凝土中添加了硅灰等材料，就應(yīng)特別關(guān)注表面干燥失水狀況。對于此種裂縫，

5、預(yù)防措施，主要為：加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，縮短混凝土凝結(jié)時間，避免混凝土與環(huán)境有過大的溫差，注意保溫養(yǎng)護(hù)。并考慮摻入合成纖維來防止裂縫的產(chǎn)生，減小混凝土中的較細(xì)組分的占比，嚴(yán)格控制含泥等。3. 干燥收縮裂縫干燥收縮裂縫是造成混凝土構(gòu)件損傷的重要原因。裂縫大約在混凝土澆筑5-7天后開始出現(xiàn)。收縮在此后的相當(dāng)長的一段時間內(nèi)持續(xù)發(fā)生，而且大約70%-80%的干燥裂縫出現(xiàn)在12個月之后。干燥收縮裂縫被認(rèn)為是混凝土由于硬化后內(nèi)部水分的減少造成混凝土自身體積減少的過程?；炷翉?qiáng)度、彈性模量都將會影響混凝土的干燥收縮程度。通常干燥收縮變形為每米0.45-0.8mm。 從混凝土配合比設(shè)計的角度來說，控制混凝土干燥收縮就是控

6、制配合比中水的用量，簡而言之，就是應(yīng)該盡可能降低配合比中水的用量。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，混凝土中每增加1%的水，混凝土的干燥收縮就會增加2%。對于水灰比較高的混凝土，干燥收縮也比較大。因此，水灰比較低，而且用水量也比較低的混凝土其干燥收縮也較小。骨料的粒型和硬度也會影響混凝土收縮形變總量。實驗表明，使用玄武巖骨料的混凝土其收縮值小于選用砂巖骨料的混凝土。對于此種裂縫，預(yù)防措施，主要為：使用坍落度較低的混凝土；減小混凝土用水量；添加收縮補(bǔ)償劑等。加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)保濕。4. 塑性沉降裂縫 混凝土澆灌振搗后，骨料顆料懸浮在一定稠度的水泥漿體中，漿體的重量密度較低， 對于W/C= 0.6 的漿體而言，其密度大概只有

7、骨料密度的一半，所以骨料在漿體中有下沉趨勢,而漿體中的水泥顆粒又遠(yuǎn)重于水，使得新拌混凝土中的水向上轉(zhuǎn)移， 即發(fā)生沉降與泌水現(xiàn)象， 形成豎向體積縮小沉落， 這種沉落直到混凝土硬化時才停止。骨料沉落若受到鋼筋、預(yù)埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻礙?；蚧炷帘旧砀鞑糠殖谅洳煌蜁a(chǎn)生沉降收縮裂縫。通常混凝土構(gòu)件的塑性沉降裂縫大約為每米6-8mm（相應(yīng)的混凝土泌水率通常為每立方米6-8L）。對于此種裂縫，預(yù)防措施，主要為：必要部位進(jìn)行二次振搗；合理控制混凝土坍落度，混凝土坍落度不宜過大；鋼筋上方保證足夠多的混凝土厚度；使用具有一定含氣量的混凝土。5. 溫度裂縫 溫度收縮裂縫大多數(shù)是由于

8、溫差過大引起的。溫差一般分為共時溫差(在同一時間內(nèi)，結(jié)構(gòu)內(nèi)任意兩點(diǎn)的溫度差值)和歷時溫差(同一結(jié)構(gòu)在任意兩個時間的溫度差值)。在泵送商品混凝土早期裂縫中主要是共時溫差的影響。共時溫差的影響：混凝土結(jié)構(gòu)， 特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆灌后，在硬化期間水泥釋放出大量的水化熱而不易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷上升，達(dá)到較高溫度，而混凝土表面散熱較快，使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大。如果施工過程中注意不夠或拆模過早;或冬季施工，過早拆除保溫層; 或受到寒流襲擊，均會導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，此時表面受到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而混凝土早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量很低，因而使表面出現(xiàn)裂縫。深

9、進(jìn)的和貫通的溫度裂縫大多數(shù)是由于結(jié)構(gòu)降溫差較大，受到外界的約束而引起的?；炷羶?nèi)部溫度冷卻到接近周圍氣溫的時間在幾十厘米厚的墻板中可達(dá)1015 天?；炷恋臒崤蛎浵禂?shù)一般在10×10-5/ 左右。從表面上看，如發(fā)生1 的溫差，溫度收縮應(yīng)變達(dá)到1×10-4，這在彈性狀態(tài)下引起的拉應(yīng)力已足能使早期混凝土發(fā)生開裂?；炷翆嶋H的升溫過程和達(dá)到的峰值溫度以及隨之而來的降溫過程取決于許多因素，主要有：環(huán)境大氣溫度， 混凝土的入模溫度， 模板的類型(熱學(xué)性能) 及拆模時間， 混凝土外露表面與其體積的比值， 混凝土澆筑后的截面厚度， 水泥類別與水泥用量，拆模后是否有隔溫措施， 以及養(yǎng)護(hù)方法

10、等等?；炷帘砻鏈囟攘芽p的走向無一定規(guī)律性。梁、板式結(jié)構(gòu)或長度較大的結(jié)構(gòu)， 裂縫多平行于短邊; 大面積結(jié)構(gòu)， 裂縫?？v橫交錯;深進(jìn)的和貫穿的溫度裂縫， 一般與短邊平行或接近于平行， 裂縫沿全長分段出現(xiàn)， 中間較密; 裂縫寬度大小不一，一般在0.5mm 以下，且沿全長沒有多大變化; 溫度裂縫多半發(fā)生在施工期間，裂縫寬度受溫度變化較明顯，冬季較寬，夏季較細(xì);大多數(shù)溫度裂縫沿結(jié)構(gòu)截面呈上寬下窄情況。遇上下邊緣區(qū)配筋較多的梁，有時亦出現(xiàn)中間寬、兩端窄的梭形裂縫。對于受兩鄰邊約束的板，亦常由于雙向受力而出現(xiàn)45 角斜裂縫。對于此種裂縫，預(yù)防措施，主要為：及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；在混凝土構(gòu)件之間開出凹槽或進(jìn)行誘導(dǎo)裂縫或早期設(shè)置隔離縫；對混凝土及時覆蓋，減少混凝土在夜間和暴露在空氣中時的熱量損失；延長拆出模板的時間；采用低水化熱的水泥；加大配比中摻合料及骨料的用量等。6. 龜裂龜裂是由于混凝土表面面層收縮而產(chǎn)生的細(xì)小的裂縫構(gòu)成的無規(guī)則網(wǎng)狀裂縫群，這類裂縫深度很少超過2mm。如果用鋼抹抹壓混凝土表面則容易產(chǎn)生此類裂縫。這種裂縫可能會影響混凝土構(gòu)件的外觀但是對混凝土構(gòu)件的