现浇钢筋混凝土结构裂缝的原因形成 (论文)_混凝土开裂原因论文

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现浇钢筋混凝土结构裂缝的原因形成随着我国社会经济的迅速发展，建设规模日趋宏大，钢筋混凝土结构应用更为广泛，结构形式更加复杂多样，混凝土所用材料及施工工艺也发生了巨大变化；而人们对工程质量的要求日益提高，混凝土裂缝问题备受社会各界人士的关注，也是建设工程技术人员极为关注和研究的课题。

裂缝是混凝土结构在施工和使用阶段最常见的一种缺陷。裂缝能用肉眼看见的称为宏观裂缝；另一种是微观裂缝，其宽度应在 0.05mm 以上。多数轻微细小的宏观裂缝对工程结构的承载能力、使用功能和耐久性不会有较大影响，只是有损结构外观。混凝土结构产生宏观裂缝是由于混凝土原材料质量低劣、配合比选用不当；或是由于施工过程的施工方法有误工艺欠佳；或是设计有误；另外，就是对温度变化和混凝土收缩产生的拉应力估计不足；所以必须采取各种措施预防或减少产生宏观裂缝。

混凝土裂缝的几种类型：

1.塑性明落度裂缝：在初凝前发生，骨料本身的自重下沉，水向上浮出现泌水；

2.塑性收缩裂缝：由于天气炎热，蒸发量大，水化热高，产生裂缝； 3.干缩裂缝：混凝土因失水干燥，引起体积收缩变形，混凝土受到约束时，产生裂缝；

4.温度裂缝：在混凝土构件产生应力，又受到约束，产生裂缝； 5.水化热裂缝：在大体积混凝土与高强混凝土中，水化热过高，使混凝土内部温度与外界温度偏差过大，产生温差裂缝：

6.收缩、温度裂缝：混凝土在硬化后，内部的游离水会由表面及里面逐渐蒸发失水导致混凝土产生干燥收缩；

7.沉降裂缝：当下沉的固体颗粒遇到水平钢筋或受到侧面模板的摩擦阻力时，就会与周围的混凝土形成沉降差，在混凝土顶部表面形成塑性沉降裂缝；

8.温差膨胀裂缝：混凝土浇筑后，水泥的水化热是混凝土内部温度升高，混凝土表面温度与环境温度之差，出现肉眼可见的温差收缩裂缝(大体积混凝土表面需要及时覆盖保湿、保温养护的主要原因)；

9.振捣工艺不当发生的裂缝：振捣不足部位混凝土构造比较疏松，拆模后易出现蜂窝、麻面，过振部位则粗骨料下沉，表面泌水、泌浆易由表及里发生塑性裂缝和干缩裂缝；

10.养护不足引起的裂缝：混凝土浇筑后不及时养护，易产生塑性收缩裂缝和早期干缩裂缝；

11.钢筋锈蚀膨胀导致裂缝：混凝土结构在大气条件下，由表及里逐渐碳化，待碳化透过保护层，钢筋失去了混凝土碱性介质的保护作用，造成了引起锈蚀条件；

12.浇筑工艺不当产生的裂缝：墙体等垂直结构浇筑时，如浇筑速度太快，下层混凝土在硬化初期可能发生沉降，产生横向裂缝。对裂缝产生的原因有很多，目前为止，这么多关于裂缝的问题，应当怎样去控制，前面我们也说了一些，但是具体的操作起来，对于我们来讲也是有限的…… 通常我们把裂缝就其开裂的深度可分为表面的、贯穿的；在结构表面形状可分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、谢裂缝等；裂缝按其发展情况可分为稳定的和不稳定的、能愈合的和不能愈合的；裂缝按其产生的时间可分为混凝土硬化前的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝；裂缝产生的原因可分为荷载裂缝和变形裂缝。

目前在现浇混凝土结构中，在施工阶段出现裂缝很常见，尤其在楼板和墙板中更为突出，己成为常见的质量通病，在施工阶段混凝土结构出现裂缝少量是由于支撑不足或施工荷载过大引起的荷载裂缝，荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝；绝大部分是变形裂缝，变性裂缝是指因不均匀沉降、温度变化、温度变异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝。

现在大力推广 C40 以上的中高强混凝土，各种掺合料的加入，不同程度的改善了混凝土的各项性能，现在的茶细材料能够提高混凝土的早期强度，但是对于混凝土形成早期开裂的影响也很大，掺量的多与少，替代水泥的用量，以及养护能否达到要求 ? 这些都是我们所关注的问题，其目的是为了控制混凝土的裂缝，我们知道混凝土是一种脆性材料，随着混凝土抗压强度的提高，其抗拉强度

并不是同比例提高，在 C30 以下它的拉压比约为十分之一，而 C60 的混凝土其 拉压比则为二十分之一。因此从混凝土抗裂角度上讲，仅提高混凝土的抗压强度作用不大，我们希望的是高强度、高韧性、低弹模的混凝土，这就要改善高强混凝土的性能(比如纤维混凝土)，最近几年国内的各种高强塑料纤维发展很快，利用它和混凝土组成一种新的复合材料，可成倍提高抗拉强度和韧性。从技术角度上讲对减少混凝土结构的裂缝极为有利，但从经济角度上讲，价格偏高，还不太适用。

混凝土的组分产生裂缝的主要因素表现在，水胶比增大，水泥用量增加，水化热总量增大，增加了升温，使温度应力加大，收缩变大，变形加大；其二，用水量的增加，水泥水化需要的水灰比约为 0.26，现在为了流动度的需要，混凝土的水灰比远远超过此值，在同样水灰比的情况下，增加用水量(水灰比不变)也就是说在同体积塑性混凝土中水所占的绝对体积就增加了，这就大大提高混凝土的干缩；(混凝土的水灰比宜控制在 0.42 的范围内，减少水泥用量，减少用水量，用水量控制在 180kg/m³)在有，石子用量减少，粒径变小，砂率增加，这也是保证塑性混凝土而不得己采取的措施，这样做的后果是加大了混凝土的收缩；影响干缩和开列的因素很多，水泥、骨料、化学外加剂、矿物掺合料以及纤维等组成材料的种类和掺量变化、配合比、周围介质条件、结构特征因素等都有影响。化学外加剂在混凝土中的应用己经非常广泛，由于化学外加剂品质、使用方法和测量方法的差异，化学外加剂对混凝土干缩影响也是非常混乱的和相互矛盾的。外加剂的普遍应用，由于外加剂的种类很多，对混凝土性能的影响不一，从减少裂缝上讲，宜采用微膨性的外加剂；粉煤灰等掺合料的应用，在混凝土中掺入适量的粉煤灰可以改善混凝土的和易性，降低水泥水化升温，减少收缩，这对抗裂是有利的，但是掺入粉煤灰使早期混凝土强度降低，对混凝土的早期抗裂又不利。应当加强早期养护，粉煤灰掺量到底多少合适根据工程特点，通过计算和实验来决定，而不能单从经济角度考虑，否则可能会适得其反。

由于矿物掺合料的粒径分布于水泥不同，矿物掺合料的加入导致整个胶结料的粒径分布发生变化，进而改变硬化水泥石和过渡区的孔结构；如果矿物掺合料的粒径远远小于水泥，则产生充填作用，使孔细化。矿物掺合料有潜在活性或火山灰性，当掺加矿物掺合料后，胶结材的总体水化速度将改变，从而使硬化水泥

石和过渡区的孔结构发生变化。

施工单位根据工程实际情况对不同部位和工序采用适当的技术措施，是保证工程质量的重要前提之一，因此编制切合实际的施工方案(不仅限于满足规范要求)，并坚决贯策执行是减少或解决裂缝最简便和最有效的措施。

但是也有的人认为，多掺矿物掺合料能降低混凝土的水化热 , 防止产生裂缝；也有的人认为，少掺矿物掺合料，混凝土开裂的可能性会小……众说纷纭，总之，在结构设计、施工工艺与配合比设计方面多考虑全面一些，对混凝土保证质量的前提下，尽可能的考虑混凝土存在、可能发生的裂缝问题，尽量避免。

根据季节选择好浇注混凝土的时间，合理安排各结构部位的浇筑顺序(柱、梁、板在混凝土浇筑后，其沉重量是不一样的，在这些交接部位很容易出现裂缝。)温度的差异，浇筑后的养护具体按排问题。采用合适的工艺手段保证混凝土的密实性，并有良好的施工方案。

此环节施工单位往往不够重视，前己述及由于混凝土组份发生了很大的变化，其温度和收缩变形较自拌混凝土大了许多，加强养护至关重要，尤其是早期湿养护，水泥的水化在饱和状态下方能正常运行，当相对湿度小于 80% 水泥的水化几乎完全停止。随着建筑物高度的增加，越高供水越难，施工单位常常不采取可行性方法来保证湿养护。如能保证湿养护 7 天，则裂缝会大大减少。另外，温度急剧的变化对混凝土的裂缝也具有一定的影响力，当外界的温度与混凝土内部温度有明显变化时，使混凝土凝结时间加快，造成内外温度影响混凝土产生早期收缩而应起的裂缝，我们都知道，混凝土外表面可以早期养护，但是，模板内部混凝土实体无法进行人工养护，那么就产生了，温度差异，使混凝土产生早期收缩裂缝，对于所使用的所有原材料、混凝土及施工工艺都有相应联系，不单单是混凝土设计及质量本身的问题……

防止新浇筑混凝土初期前的塑性收缩裂缝，关键在于控制混凝土的表面蒸发速度。因此，在高温低湿的环境施工时，应在浇筑振捣后立即覆盖薄膜保湿养护。施工中混凝土早期裂缝，很多是温度应力引起的，干燥收缩则加剧温度裂缝的发展。因此，对早期混凝土的温度养护具有与湿度养护同等的重要性。

在混凝土结构中产生裂缝的原因是很多方面的，有时要分出主次因素很难，但是只要我们从配比、原材料、矿物掺合料、化学掺合料等各方面精心的设计，采用

合理的构造施工单位编制合理的施工方案，并切实落实，细心施工，确保混凝土的密实性和浇筑后混凝土的湿养护，则混凝土结构中的许多裂缝是可以避免的。既要经济性又要保证混凝土质量的各项性能指标，从而达到最好的效果。为了建设工程的事业更好地得到发展与进步，我们应不断进取、思索、研究……