混凝土材料裂缝的成因和控制_混凝土裂缝成因与控制

混凝土材料裂缝的成因和控制由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“混凝土裂缝成因与控制”。

论文摘要

现在工程中砼裂缝问题是个普遍存在、但是又不够被重视的问题，本论文从设计、材料、施工现场养护及其他方面对混砼常见的一些裂缝的成因进行了分析。从控制的角度来避免混凝土裂缝的产生，如还是产生裂缝则需采用适当方式来修补开裂的混凝土，以下论文为参考相关文献和本人从事工程经验提出相应的裂缝产生的原因、控制及处理方法。

关键词：混凝土，裂缝，成因，控制，处理方法。

宜顺论文网www.daodoc.com

混凝土材料裂缝的成因和控制

一、概述

（一）混凝土裂缝定义

混凝土结构工程的裂缝，是一个技术难点，他的定义就是由于混凝土的收缩或温度变形等原因引起裂缝的或是由荷载引起的受力裂缝。对于裂缝应需从设计、材料、配合比、施工、环境、养护等方面采取措施加以控制。

二、混凝土裂缝的成因

（一）设计原因

1、设计中构造钢筋配置过少或过大、过多等引起构件裂缝。

2、设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。

（二）材料原因

1、混凝土是一种脆性材料,抗拉强度比抗压强度小的多,由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低、易于出现裂缝的薄弱部位。

2、水泥品种对混凝土的收缩影响较大，对纯熟料水泥，水泥净浆收缩主要取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细度等，C3A 含量大，细度较细的水泥收缩较大；石膏的含水量不足的水泥，具有较大的收缩；水泥中SO3 的含量对混凝土收缩也具有显着的影响。

在工程中，要根据混凝土工程特点或所处环境条件，应优先选用哪种水泥，从而尽可能避免裂缝的产生。

3、骨料也是影响混凝土干缩的主要因素之一。粗骨料体积含量越大，混凝土收缩越小，就商品混凝土而言，在保证混凝土性能的情况下，增加粗骨料的含量，选用连续级配好，针片状颗粒含量不宜大于10％，含泥量少的骨料，可以减小混凝土收缩，预防混凝土裂缝的产生。

细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好，并采取脱水、排水、遮盖和加强管理等综合措施，保证含水率稳定，人工砂饱和面干的含水率不已超过6 ％。

（三）配合比原因

在商品混凝土原材料一定的情况下，配合比对混凝土收缩裂缝产生有重要影响，主要是单位水泥用量，水灰比，砂率等。以我们现在使用的最常见商品混凝土为例，水灰比宜为0.4~0.6，砂率宜为3 8 ％~ 4 5 ％，最小水泥用量宜为300kg/m3。因此，不良原配合比会产生混凝土收缩加大，引起开裂。

（四）施工及现场养护原因

宜顺论文网www.daodoc.com

合理地分缝、分块;避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

（三）拆模时机适当,注意防护

在混凝土的施工中,为了增加模板的周转率减少模板使用周期,往往要求尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力叠加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险。

（四）适当加筋

1、加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低,只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200 kg/cm2。因此,在混凝土中要想利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小,而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但其对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

（五）使用外加剂

1、为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。

2、主要作用: ①混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径,可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在20世纪60年代就已被国际上所确认。

②水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水

宜顺论文网www.daodoc.com

格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系，应当尽可能在较低的温度环境中开始浇灌混凝土，中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响。注意暴雨中不能浇灌混凝土。

四、混凝土裂缝的处理

前面已列举了裂缝的成因、控制，但如果还是出现裂缝，那么必须采取事后的修补处理，常见的有以下几种：

（一）表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

（二）灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。

常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

（三）结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

（四）混凝土置换法

混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换新的混凝土或其他材料。

常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

五、案例分析

（一）、案例概况

宜顺论文网www.daodoc.com

金茂阳关花园项目部接到工程质量监督意见通知书后，立即组织监理、设计、施工相关技术人员进行了现场相关技术勘察，做出处理方案如下：

基础混凝土垫层存在部分严重收缩缝，经勘察为表面收缩裂缝。对于基础混凝土垫层存在部分收缩裂缝问题，采用人工沿裂缝每边各50mm凿除，用水冲洗干净后，用C20细石混凝土重新浇筑，待终凝后浇水养护。完毕后使聚合砂浆保持一定时间的湿润状态，初凝后养护7天以上。

实践结果证明，对于混凝土垫层，该加固处理方法能取得良好的效果。

（五）、以后施工过程中裂缝的防治措施 为防止混凝土施工过程裂缝的产生，采取以下防治措施；

1、混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和用水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关，应严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率。

2、为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，可掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性。

3、在炎热环境中降低混凝土表面温度，如用冷水拌合、覆盖模板及底板、避开一日中最热时间施工等。

4、合理的安排施工工序。混凝土浇筑后要及时覆盖，终凝后尽早进行养护，应遮挡太阳直射或洒湿周围场地等。如遇风季，需设置挡风设施，适当延长养护时间。

5、在浇筑混凝土时，如确实需要，必须经务实处理后再作预制场地，还要保证模板有足够的强度和刚度，支撑牢固，并使地基受力均匀，防止混凝土浇筑过程中模板和地基被水浸泡。

六、结论

（一）混凝土裂缝产生的主要原因：

设计方面存在断面突变、施加预应力不当、钢筋配置过少或过粗、未充分考虑混凝土构件的收缩变形、混凝土等级过高、菏载收缩的原因。

材料选择方面存在粗细集料含泥量过大、骨料粒径太细、混凝土外加剂和掺和料选择不当、水泥品种原因、水泥等级及混凝土强度等级的原因。混凝土配合比设计方面存在水泥等级或品种选用不当、水灰比过大、水泥用量越大和用水量越高、砂率和水灰比选择不当、混凝土膨胀剂掺量选择不当。

（二）混凝土裂缝的主要控制措施：

1、设计方面从设计中的抗与放相结合，避免结构断面突变带来应力集中、宜顺论文网www.daodoc.com

宜顺论文网www.daodoc.com