混凝土裂紋及起原及處理

1、森普世關于混凝土裂紋的起原及處理(2010-01-24 17:32:04) 轉(zhuǎn)載標簽： 雜談一、混凝土表面裂痕導致混凝土收縮或膨脹的原因包括：*含水量的變化*溫度*載荷及支承條件引起的變形*接縫處理所有這些原因主要源于混凝土內(nèi)部的位移；若不做處理，表面裂縫將會進一步增加。雖然這裂縫很少會影響到混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)整體性，但它影響外觀，使水易于滲入。而且，可能還會導致其它問題和麻煩的發(fā)生（主要取決于裂縫的長短、寬窄、位移及變形）。*大多數(shù)裂縫的產(chǎn)生是由于設計或施工的不適當或不充分，其中包括：*接縫未作處理或處理不當*基礎的預處理不夠*拌和水過多*抹面工藝不當*養(yǎng)護不夠或不當二、考慮因素骨料級配的恰當

2、與否，對于混凝土澆筑及抹面所需的用水量影響很大。骨料的級配應使混合料在不影響和易性時拌和水用量最少。同樣，粘土類材料易于干縮而導致干裂，過量的拌和水也會增加收縮及開裂。三、常見裂縫類型1細裂縫（網(wǎng)狀、龜裂狀）細裂縫發(fā)生在表面，呈規(guī)則或不規(guī)則的網(wǎng)絡狀。它是因混凝土（或其他水泥材料）面層的縮引起的。這種裂縫的深度一般不超過3mm，常見于硬結(jié)的，金屬鏝抹表面或潮濕的表面。典型的裂縫呈六邊型，對角線長40mm，通常在早期形成。雖然細裂縫不影響混凝土的結(jié)構(gòu)整體性，不影響其耐久性和耐磨性，但它十分顯眼，影響美觀。造成網(wǎng)狀裂縫原因有：a） 養(yǎng)護方法不對或不夠；b） 在高溫或多風氣候下進行澆筑作業(yè)時，未使用緩

3、蒸發(fā)劑（MASTER KURE 111CF），導致在塑性狀混凝土的表面“結(jié)殼”，最后產(chǎn)生龜裂；c）過大的坍落度，過度的表面鏝抹，或過度壓迫（篾式夯壓器施工）都會使粗骨料下落，導致水泥漿和細骨料過度集中于表面。這種表面砂漿過富是產(chǎn)生龜裂的主要原因；d） 混凝土抹面時造成的表面滲水，過度鏝抹或過早鏝抹均會使水灰比增加，造成脆弱面層，使表面易于龜裂和起塵；e） 為使過濕表面干燥而加灑水泥灰也會產(chǎn)生龜裂；f） 在抹面時為了光整，對干撒表面另外加水，這也是產(chǎn)生龜裂的另一重要原因。為了防止龜裂，必須做到；a) 嚴格按照基礎處理工藝施工b) 在表面尚未受損時，盡快按養(yǎng)護程序進行養(yǎng)護。采用全面、適當?shù)酿B(yǎng)護工藝

4、；c) 采用中等的坍落度；d) 不在表面噴灑水泥灰或水；e) 摸去多余的滲出水，不要迫使它返回混凝土內(nèi)；f) 當滲出水還留在表面時，不要做且面磨光；2塑性收縮開裂這類裂縫出現(xiàn)在對新澆筑的混凝土表面作抹面處理時，或抹面處理后不久。這種裂縫的間距一般大至1m，平行排列（或呈雞爪狀），深12mm，很少擴展至周邊。與龜裂類似，塑性收縮裂紋很少會影響混凝土的強度，但影響美觀。多數(shù)情況下，這種形式的開裂是由于表面水分的蒸發(fā)超過了表面水分的析出，當表面收縮時，內(nèi)部的混凝土體積仍保持不變。影響的因素有：a） 相對溫度下降；b） 風速增加；c） 環(huán)境溫度增加，或相對濕度大幅下降；d） 混凝土溫度大大超過空氣溫度

5、；為盡可能減少塑性開裂，應：a） 對基礎和模殼進行濕潤以便降低它們的吸水，或者使用防潮層；b） 不在太陽下施工。在棚頂下工作，或給混凝土遮陽；c） 搭立臨時墻以減弱吹過混凝土的風速；d） 安排清晨或黃昏施工；e） 適當使用人力和設備對混凝土做快速抹面，磨光；f） 當施工延長時，用聚乙烯、濕麻袋或養(yǎng)護紙覆蓋混凝土；g） 在表面噴灑緩蒸發(fā)劑（MASTER KURE 111CF） 。形成單分子保護膜，以平衡混凝土的干化特性；h） 抹面結(jié)束立刻開始養(yǎng)護程序。3堿骨料反應水泥中的堿和一些含硅骨料之間的化學反應，有時會導致非正常膨脹，產(chǎn)生大量網(wǎng)狀裂紋。當使用活性骨料時，通過使用低堿水泥。就可以避免這種膨脹

6、和開裂。4鋼筋生銹鐵的氧化會產(chǎn)生高膨脹量，導致生銹的鋼筋上產(chǎn)生裂縫。這種狀況可通過優(yōu)質(zhì)、低水灰比的混凝土，鋼筋表面足夠的混凝土覆蓋，及使用BARRACRYL防碳化涂層將同樣有所幫助。5結(jié)構(gòu)沉降裂紋大多是由于樁柱不夠或粘土層上的基礅膨脹，或者是混凝土上的負載過大所致。結(jié)構(gòu)沉降裂縫可通過適當?shù)牡鼗幚矸椒ㄒ约巴晟频脑O計來避免。劉海豐 (省建設技術(shù)發(fā)展中心)摘要：混凝土在現(xiàn)代建設中廣泛應，除其有較好的優(yōu)點外，也存在著一些對工程不利的弊端?；炷亮芽p就是其中較普遍的不利因素，幾乎無所不在，下面就混凝土結(jié)構(gòu)裂紋產(chǎn)生的原因進行簡要剖析。關鍵詞：混凝土 裂紋成因 1 由荷載引起的裂縫 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)靜

7、、動荷載及次應力作用下產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫，歸納起來主要有直接應力裂縫及次應力作用下產(chǎn)生的裂縫。由其自重或在外力作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入，從而在某些部位引起較大的次應力導致結(jié)構(gòu)開裂。 2 砼收縮引起的裂縫 混凝土在終凝前是由氣相、固相、液相三相組成的假固體，其中尚有未水化的水泥顆粒，還需吸收周圍水分，液、固相間的膠凝體，因水分散失，體積會縮水，引起收縮裂縫。混凝土收縮主要有塑性收縮、縮水收縮兩種。塑性收縮發(fā)生在施工過程中，混凝土澆筑后約4-5h，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)沁水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，而此時砼尚未硬化，稱為塑性

8、收縮。而其中水量的多少與混凝土流態(tài)有很大關系，且僅發(fā)生在混凝土澆筑初期。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便會形成沿鋼筋方向的裂縫?？s水收縮（也稱干縮）混凝土硬結(jié)后，隨著表面層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮。因混凝土表面水分損失快，內(nèi)部水分損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大，內(nèi)部收縮小，表面收縮變形受到內(nèi)部砼的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面拉應力超過其抗拉極限強度時，便產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是縮水收縮。如配有鋼筋，鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋。 3 溫度變化引起的裂縫 混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時

9、，混凝土將發(fā)生變形，若變形遇到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時，即產(chǎn)生溫度裂縫，引起溫度裂縫的主要因素有：水化熱?；炷翝仓笥捎谒嗨艧峒?，致使內(nèi)部溫度很高，而由于體積大散熱緩慢，施工中采取的其它散熱技術(shù)措施又不得當，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。蒸氣養(yǎng)護或冬季施工時措施不得當。采用蒸氣養(yǎng)護或在冬季施工時所采取的技術(shù)措施不得當，升溫降溫速度過快，使混凝土驟冷驟熱，結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不均，而出現(xiàn)裂縫。施工時環(huán)境溫度過高。高溫下的混凝土強度隨溫度的升高而明顯降低，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力也隨之下降，由于受熱，混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮而產(chǎn)生裂縫。新舊混凝土接縫

10、。新舊混凝土接縫處，沿接縫面中部易形成垂直方向開裂。新混凝土由于硬化時的水化熱與已經(jīng)硬化并冷卻的舊混凝土之間有溫差，另外由于舊混凝土齡期較長，收縮大部分已經(jīng)完成，而新澆筑混凝土的收縮又受到舊混凝土的約束而產(chǎn)生裂縫，在澆筑混凝土時，其厚度較小面積較大部位尤為明顯。 4 基礎不均勻沉降引起的裂縫 由于基礎堅向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)物中產(chǎn)生附加應力，超過結(jié)構(gòu)物的抵抗能力，導致整個結(jié)構(gòu)開裂。地基不均勻沉降。地基地質(zhì)差別較大，由上部荷載對地基土產(chǎn)生較大壓力時，地基土由于壓縮性能不同引起沉降不均。結(jié)構(gòu)荷載差異太大。在地質(zhì)情況較均勻的情況下，各部分基礎荷載差異太大時，也可能引起不均勻沉降。新舊建筑

11、之間引起的不均勻沉降。在原有建筑與新建建建筑連接時，或在舊有建筑加固或改造工程中，新建筑形成較大沉降。地基凍脹，基礎在凍層以上時，在低于零度的條件下，含水率較高的地基土因冰凍膨脹，一旦氣溫回升，凍土融化，地基出現(xiàn)下沉。 5 砼中鋼筋銹蝕引起的裂縫 由于砼的碳化作用，使鋼筋發(fā)生銹蝕，或由于氯化物浸入，引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋發(fā)生銹蝕，其銹蝕物體積比原來體積增長約幾倍，從而對周圍砼產(chǎn)生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝落，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。另外由于銹蝕，使鋼筋有效斷面積減小，結(jié)構(gòu)承載力下降，將會誘發(fā)其它形式的裂縫。 6 寒冷地區(qū)由凍脹引起的裂縫 大氣溫度低于零度時，吸

12、水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水變成冰，體積膨脹，因面混凝土產(chǎn)生膨脹應力，同時混凝土膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土強度降低，并導致裂縫出現(xiàn)，溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。當混凝土中骨料空隙多，吸水性強，骨料中含泥土等雜質(zhì)過多，水灰比偏大，振搗不密實，養(yǎng)護不良，使混凝土早期受凍等，均可導致混凝土產(chǎn)生澆灌脹裂縫。 7 砼原材料質(zhì)量引起的裂縫 混凝土原材料質(zhì)量不合格，可能導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。使用不合格水泥出現(xiàn)早期不規(guī)則的裂縫；砂石含泥量過大，使砼干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫；在潮濕的地方，骨料中含有酸性硅化物質(zhì)與水泥中的堿性物質(zhì)發(fā)生水硅反應生成膨脹的膠

13、質(zhì)，吸水后造成局部膨脹和拉應力，構(gòu)件就會產(chǎn)生爆裂狀裂縫；拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時引起鋼筋銹蝕，從而產(chǎn)生裂縫。 8 施工工藝引起的裂縫 在結(jié)構(gòu)施工過程中，由于施工工藝不合理，可能產(chǎn)生各種形式的裂縫。施工中，鋼筋位置發(fā)生變化，導致構(gòu)件的受壓區(qū)有效高度減小，降低結(jié)構(gòu)護彎承載能力，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫；混凝土振搗不密實，出現(xiàn)蜂窩，麻面或空洞，導致鋼筋銹蝕或形成其它荷載裂縫的起源點；混凝土攪拌，運輸時間過長，水分蒸發(fā)過多，引起混凝土塌落度過低，使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫；混凝土初期養(yǎng)護不好，致使其表面急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸而出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫；增加水和水泥用量，

14、或水灰比較大，導致砼凝結(jié)硬化時收縮量增加，砼表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫；混凝土分層或分段澆筑時，接頭位置處理不好，在新舊混凝土的施工縫之間出現(xiàn)裂縫；混凝土早期受凍，使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋，或局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象；基礎發(fā)生沉降，或支架剛度不夠，或未按要求進行荷載預壓或預壓荷載不足，澆筑混凝土后，支架發(fā)生不均勻下沉，導致砼出現(xiàn)裂縫。使用外加劑過度提高混凝土早期強度，致使水泥水化熱集中在早期的很短時間內(nèi)，產(chǎn)生溫度裂縫；預應力砼施工過程中，以提高混凝土強度等級來彌補設計要求的張拉或放張控制強度，使得砼在齡期很短的情況下承受較大的荷載；11由于混凝土坍落度過大，表面出現(xiàn)水泥浮漿而產(chǎn)生龜裂。 通過以上對混凝

15、土制品裂縫成因的分析，使我們在混凝土施工中有針對性地制定防止出現(xiàn)裂縫的具體措施，保證工程質(zhì)量。某高速公路為雙向8車道貨運專用公路,路面寬41m。因橋面鋪裝較寬,開始時不注意橋面鋪裝的施工工藝，造成一些小橋和通道混凝土鋪裝層出現(xiàn)較嚴重的裂縫。后來，經(jīng)過對各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，橋面混凝土鋪裝的裂紋明顯減少。 一、裂紋產(chǎn)生的原因 1、沉降塑性裂紋：此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時受到鋼筋阻礙而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時至2小時之間，混凝土表面消失水光后立即產(chǎn)生，沿著面層鋼筋的走向出現(xiàn)。另外商品混凝土為滿足運輸、泵送要求，其水泥用量較現(xiàn)場攪拌的混凝土大；同時，混凝土砂

16、率增大及外加劑的摻入，使預拌混凝土收縮值大大增加?；炷脸两底冃蔚拇笮∨c混凝土流態(tài)有關混凝土流動性越大，相對沉縮變形越大。 2、干縮裂紋：此類裂紋產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時表面水分蒸發(fā)過快造成的。這類裂紋多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過50mm。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后表面沒有及時被覆蓋，特別是在炎熱或大風天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是基面吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，此時混凝土強度幾乎為零，不能抵抗這種變形應力而導致開裂?；炷林姓舭l(fā)和吸收水分的速度越快，干縮裂紋越容易產(chǎn)生，而商品混凝土由于為了滿足流動

17、性、和易性，出機時混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強度低所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂紋。 3、溫度裂紋：此類裂紋產(chǎn)生的主要原因是由于聚集在混凝土內(nèi)部的水化熱短時間不易散發(fā)，造成內(nèi)部溫度升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土表面產(chǎn)生拉應力。此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應力超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂紋。這種裂縫一般產(chǎn)生很早，多呈不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質(zhì)。表面裂紋易產(chǎn)生應力集中，能促使裂紋進一步開展。 4、原材料及配合比對裂紋的影響： 、砂：砂的含泥量及粒徑對混凝土干縮有較大影響。采用細砂時，每立

18、方混凝土用水量比中、粗砂增加用水量20-25kg。由于用水量增大導致混凝土干縮的增大。砂含泥量對混凝土收縮影響較大，隨著含泥量增大混凝土收縮增大，抗拉強度降低。 、石子：石子粒徑加大，混凝土配合比不變的情況下。其用水量或水泥用量相應減少，混凝土收縮隨之減少。同樣石子含泥對其收縮極為不利。 、水泥用量：混凝土中水泥用量增加，其收縮隨之加大。 、砂率：混凝土中粗骨料是抵抗收縮得主要材料，在配合比完全相同的情況下，混凝土干縮隨砂率增大而增大。砂率降低，即增加粗骨料用量，對控制混凝土裂紋有顯著效果。 、水灰比：水是影響混凝土收縮最主要因素?；炷林杏盟吭酱筇涠仍酱螅瑒t干縮越大。因此嚴格控制水灰比是

19、十分重要的。 二、常見的裂紋防治措施 1、沉降塑性裂紋的防治措施 、在滿足施工的的條件下，盡最大可能減小混凝土的塌落度，通過采用高效減水劑，減少用水量，以減小塑性變形。 、控制好振搗時間，不可漏振亦不可過振，過振會使粗骨料下沉，增大表面的收縮。 、掌握好收面時間，應在表面水基本收干前后，適時用木抹子磨平搓毛兩遍，拍打，愈合裂紋。 、施工現(xiàn)場絕對不可以隨意向混凝土中加水。 2、干縮裂紋的防治措施 、混凝土澆注前，基底要充分濕潤，混凝土澆注完畢后及時覆蓋，避免混凝土失水過快，造成裂紋。 、混凝土施工最好避開大風天氣，必須在大風天氣施工時要有防風措施或者隨澆注隨覆蓋，以避免混凝土表面失水造成裂紋。 、商品混凝土在滿足施工的前提下盡量減小出機塌落度、降低砂率、嚴格控制骨料的含泥量。 3、溫度裂紋的防治措施 、選用低水化熱、凝結(jié)時間長的水泥。摻加緩凝劑或高效減水劑，在保證水灰比不變的條件下減少用水量及水泥用量，延長混凝土達到最高溫度時間，減少干縮；選用粒徑較大且級配良好的粗骨料，避免砂量過多以減少水泥用量及用水量；在滿足施工的前提下