混凝土裂缝产生原因及其预防

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  0引言
  混凝土裂缝在建筑施工中是一种常见的质量通病。混凝土结构或构件出现裂缝,有的破坏结构的整体性,降低构件刚度,影响结构的承载能力;有的虽对承载力无多大影响,但会引起钢筋锈蚀,降低耐久性,或发生渗漏,影响建筑物正常使用。因此,这一质量通病应引起我们的重视,并加以解决。
  1干缩裂缝
  1.1现象
  裂缝在结构表面出现,形状很不规则且长短不一,互不连贯,其走向纵横交错,大多在混凝土浇筑初期出现。
  1.2原因分析
  混凝土收缩分湿度收缩(即干缩)和自收缩,湿度收缩是混凝土中多余的水分蒸发,随湿度降低体积减小而产生的收缩,其收缩量占整个收缩量的大部分。自收缩为水泥水化作用引起的体积收缩,收缩量只有前者1/10。
  1)混凝土成形后,养护不当,收到风吹日晒,表面的水分失散过快,体积收缩大,而内部的湿度变化很小。因此表面的收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂。
  2)混凝土构件长期露天堆积,表面湿度经常由于天气变化而引起剧烈变化。
  3)采用含泥量大的或粉砂过多的骨料配制的混凝土。
  4)混凝土振捣过度,表面形成水泥量过多的砂浆层。
  5)使用收缩量较大的水泥,或水泥用量过多。
  6)水灰比过大,模板过于干燥。
  1.3预防措施
  1)混凝土水泥用量,水灰比和砂率不能过大,严格控制砂石的含泥量,避免使用过量的粉砂,混凝土应振捣密实,并注意对表面进行抹压,以提高抗力强度,减小收缩量。
  2)加强混凝土早期养护,并适当延长养护时间。长期露天堆放的预制构件,可覆盖草帘、草袋,避免暴晒,并定期适当洒水,保持湿润。
  3)薄壁构件则应在阴凉地方堆放,并覆盖,避免发生过大湿度变化。
  2温度裂缝
  2.1现象
  裂缝宽度大小不一,一般在0.5毫米以下,裂缝沿全长分段出现,中间较密,一般为进深和贯穿的温度裂缝,而多发生在施工期间,缝宽受温度变化影响较明显,冬季较宽,夏季较细。沿断面高度,裂缝大多呈上宽下窄状,但个别也有下宽上窄情况,遇上下边边缘区配筋较多的结构,有时也出现中间宽两端窄的裂缝。
  2.2原因分析
  1)表面温度裂缝,多由于温度的变化较大引起的。特别是大体积混凝土基础浇注后,在硬化期间水泥放大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面和内部温度差很大,当温度产生非均匀的降温差时,将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温时表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,因而出现裂缝,由于这时温差仅在表面处较大,所以裂缝只在接近表面较浅的范围内出现,表面层以下结构仍保持完整。
  2)深进的和贯穿的温度裂缝多由于结构下降温差较大,受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础、墙体浇筑在坚硬地基或厚大的老混凝土垫层上时,没有采取隔离层等放松约束的措施,如果浇筑时温度高,加上水泥水化热的升温很大(当混凝土中水泥用量过大或用高标号水泥拌制时),使混凝土的温度很高,当冷却收缩,全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其它外部力量的约束,将会在混凝土中产生很大拉应力,产生降温收缩裂缝。
  2.3预防措施
  1)预防温度裂缝,可能控制温度、改进设计和施工操作工艺、改善混凝土性能入手,尽量选用低热或中热水泥(矿渣水泥,粉煤灰水泥)配制混凝土,尽量降低水泥用量,减小水化热。
  2)选用良好级配骨料,并严格控制砂石含泥量,降低水灰比(0.6以下)加强振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度。
  3)掺入缓凝剂,减缓浇注速度,以利于散热,避开炎热天气浇注大体积混凝土,必须在热天施工时,可采用冰水、凉水拌制,或设置简易遮阳装置,对骨料喷水预冷却,以降低混凝土温度。
  4)分层浇注,每层厚度30cm以内,利于散热,浇注后应及时用草帘覆盖,并洒水降温。
  3不均匀沉陷裂缝
  3.1现象
  多属贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,有的在上部,有的在下部,一般与地面呈30-40°角。
  3.2原因分析
  1)结构、构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理,混凝土浇注后,地基因浸水引起不均匀沉降。
  2)平卧生产的预制构件,如当梁、柱等,由于侧向刚度较差,构件侧面常出现裂缝。
  3)模板刚度不足,模板支撑间距过大,或底部松动及拆模过早。
  3.3预防措施
  1)对松软土、填土地基应进行夯实和加固。
  2)避免在松软土上制作预制构件,或在压实的场地作预制件。
  3)模板支撑牢固,并有足够刚度和强度。
  4)构件现场做好排水措施,并注意防止水管漏水或其他原因水泡地基。
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