混凝土結構裂縫產(chǎn)生的原因分析及處理措施4500字

1、混凝土構造裂縫產(chǎn)生的原因分析及處理措施4500字 摘要：對由于變形引起的裂縫、荷載導致的裂縫、溫度裂縫等幾種混凝土工程種常見裂縫的產(chǎn)生原因進展了分析，并結合詳細工程提出了一些預防及處理措施，以保證建筑物的平安承載才能及其使用功能要求。 關鍵詞：混凝土裂縫承載才能混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料，因此混凝土建筑和構件通常都是帶縫工作的，近代科學研究和大量的混凝土工程理論證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可防止的，在一定的范圍內(nèi)也是可以承受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。鋼筋混凝土標準也明確規(guī)定：有些構造在所處的不同條件下，允許存在一

2、定寬度的裂縫?；炷恋牧芽p是影響混凝土耐久性的重要因素，因此研究混凝土工程裂縫產(chǎn)生的原因和控制方法是非常重要的。使混凝土產(chǎn)生裂縫的原因很多，有荷載引起的裂縫；有收縮引起的裂縫；有溫度變化引起的裂縫；還有混凝土本身材料組成的因素等。在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況解決問題。1 混凝土工程中常見裂縫原因分析1.1 混凝土自身組成方面從混凝土自身組成方面來考慮，有以下幾個影響因素：在混凝土拌和以后混凝土中的水泥和水發(fā)生反響，水泥水化產(chǎn)物的體積小于消耗的水泥和水的體積之和，混凝土內(nèi)部形成毛細管所形成的毛細管張力將導致混凝土裂縫。水泥的水化反響是一個放熱反響，這種反響熱將使混凝土的體積膨脹，水泥水化

3、反響減慢后，硬化混凝土的體積收縮而引起的應力將使混凝土出現(xiàn)裂紋。這是一個混凝土向外界輸出能量的過程，這個過程越慢混凝土發(fā)生裂縫的幾率越小?；炷林芯徛煞值挠绊?。這主要是指水泥中的死燒CaO、死燒MgO等緩慢反響物質(zhì)和水泥中的過量石膏。水泥中的死燒CaO、死燒MgO水化反響特別慢，在混凝土硬化之后他們才水化，其水化產(chǎn)物的體積大于其原來的固體體積，這種在硬化混凝土中的不均勻體積膨脹將引起混凝土裂縫?；炷林械幕钚怨橇匣钚远趸韬桶自剖|(zhì)石灰?guī)r和堿KOH和NaOH之間的堿骨料反響也會引起混凝土裂縫?；炷僚浜媳鹊挠绊憽Ｅ浜媳葘炷恋男阅苡绊懞艽?，由于配合比不當而引起的混凝土開裂、甚至倒塌的

4、工程事故屢見不鮮。如由于偷工減料造成的嚴重貧水泥混凝土在自身重力的作用下產(chǎn)生的開裂、倒塌。1.2混凝土的溫度裂縫溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土外表或溫差變化較大地區(qū)的混凝土構造中?；炷翝仓?，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，當水泥用量在350550kg/m3，每立方米混凝土將釋放出1750027500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達70左右甚至更高。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土外表散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土外表產(chǎn)生一定的拉應力理論證明當混凝土本身溫差到達25

5、26時，混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土外表就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土外表溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，外表收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土外表較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積構造裂縫?？v橫交織；梁板類長度尺寸較大的構造，裂縫多平行于短邊；深化和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏

6、季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B才能等。主要預防措施：是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等，減少水泥用量。降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。大體積混凝土的溫度應力與構造尺寸相關，混凝土構造尺寸越大，溫度應力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。加強混凝土養(yǎng)護，混

7、凝土澆筑后，及時用潮濕的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土外表緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土外表應設置保溫措施，以防止寒潮襲擊。1.3荷載變化引起的裂縫次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產(chǎn)生裂縫。此種裂縫產(chǎn)生的原因有：如設計階段由于構造物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入或計算不考慮；計算簡圖不夠準確等。研究說明，受力構件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生宏大的應力集中，因此，假設處理不當，在這些構造的轉(zhuǎn)角處或構件形狀突變處、受力鋼筋截斷處容易出現(xiàn)裂縫。直接應力裂縫是指由外荷載引起的直接應力產(chǎn)生的裂縫。此種裂縫產(chǎn)生的原因很多，如設計階段荷載漏算、內(nèi)力配筋錯

8、誤、構造平安系數(shù)不夠等；施工階段不按施工圖施工，隨意在構造上堆碼材料機具等，使用階段超載行駛，受意外撞擊等都可能引起該種裂縫。實際工作中，次應力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見原因，次應力裂縫多屬張拉、劈裂、剪切性質(zhì)。次應力裂縫也是由荷載引起，僅是按常規(guī)一般不計算，但隨著現(xiàn)代計算手段的不斷完善，次應力裂縫也是可以做到合理驗算的。如如今對預應力、徐變等產(chǎn)生的二次應力，不少平面桿系有限元程序均可正確計算。在設計上，應防止構造突變或截面突變，當不能回避時，應做部分處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處做成漸變過渡，同時加強構造配筋，轉(zhuǎn)角處增設斜向鋼筋，對于較大孔洞有條件時可在周邊設置護邊角鋼。1.4 沉陷裂縫及預防

9、沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于構造地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；也可能因為模板剛度缺乏，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土構造產(chǎn)生裂縫。這種裂縫大多數(shù)為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈3045角方向開展，較大的沉陷裂縫，往往會有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響比擬小，地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也根本趨于穩(wěn)定。主要預防措施：對松軟土、填土地基在上部構造施工前應進展必要的夯實和加固。保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐結實，并使地基受力均勻。防止

10、混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。模板撤除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。2 裂縫處理措施混凝土裂縫處理的目的是恢復因裂縫引起的構造耐久性降低和承載力下降，處理裂縫的時間是裂縫開展穩(wěn)定，在春秋冬季節(jié)為宜。經(jīng)過對裂縫產(chǎn)生的原因和開展情況的調(diào)查分析，根據(jù)裂縫的現(xiàn)狀及將來開展的預測、構造所處的環(huán)境及繼續(xù)使用的年限等因素采用修補處理和加固處理兩種方案。2.1 修補處理外表處理：適用于微細裂縫一般寬度小于0.2mm，主要用來進步構造的防水性和耐久性，使用的材料一般為彈性涂膜防水材料、聚合物灰漿等。在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢?/p>

11、采用在裂縫的外表粘貼玻璃纖維布等措施。 壓力灌漿：是將環(huán)氧樹脂或其他低黏度粘結類材料在一定壓力下注入到裂縫內(nèi)部，對寬度較細、深度較淺的裂縫，可用低壓注入方式；此方法主要用于寬度較寬、深度很深的裂縫。常見的膠結材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。 填充法：合適于修補較寬的裂縫一般寬度大于0.5mm，詳細做法是沿裂縫處鑿開混凝土，并在該處填充密封材料、柔韌性環(huán)氧樹脂及聚合物水泥沙漿等。當鋼筋已經(jīng)腐蝕時，應先將鋼筋除銹并作防銹處理后再作填充。2.2 加固處理粘結鋼板法：將鋼板作為補強材料通過構造膠粘貼在混凝土受拉側(cè)的外表，使其與被加固混凝土形成一體共同受力，從而進步構造的承載力。

12、粘貼碳纖維布法：是使用碳纖維配套樹脂將碳纖維布作為補強材料粘貼在混凝土構造外表，共同受力以進步承載力的加固方法?；炷林脫Q法：混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。3 工程實例濟南國際會展中心，系超長大體積混凝土構造，130*60m。采用“抗放結合的綜合措施，從材料的優(yōu)選到構造配筋，嚴格的施工養(yǎng)護，并采用開發(fā)多孔管道的噴淋裝置，長時間潮濕養(yǎng)護，采用大間距后澆帶方便施工，不僅獲得裂縫控制成功，且與原方案鋼纖維，膨脹劑UEA，高強混凝土等比擬節(jié)約數(shù)千余萬

13、元投資。成都城市廣場地下工程。由四大建筑群組成，每個區(qū)域均為獨立大型混凝土根底，建有一座高層建筑，混凝土根底尺寸150*90m，混凝土澆注量為8500m3，采用的技術措施：根底底板和基巖之間設置三層油氈的滑動層，減少外約束力。在根底變截面增厚處設置50mm厚的聚苯乙烯泡沫板，減緩由于變截面帶來的應力集中現(xiàn)象。采用跳倉澆筑方法。在施工縫上設置鋼板止水帶并涂刷YJ-302型混凝土界面劑，使新老混凝土嚴密結合，通過采取這些措施，可以縮短工期，并有效的控制裂縫，進步了工程質(zhì)量。4 結語裂縫的存在是混凝土工程中的一種普遍現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B才能，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響到建筑物的承載才能，因此要對混凝土裂縫進展認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進展處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和開展，保證建筑物和構件平安、穩(wěn)定的工作。參考文獻：1王鐵夢.工程構造裂縫控制M.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1997.2富文權，韓素芳.混