混凝土施工裂缝成因与防治措施

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　　【摘要】随着我国国民经济的快速发展，带动了建筑业快速、持续的发展．混凝土因其取材广泛，价格低，抗压强度高，可浇注成各种形状，并且耐火性好，不易风化，养护费用低，在建筑结构中应用越来越广泛。但是在使用过程中也容易出现各种各样的裂缝，混凝土施工裂缝是目前工程中较难克服的质量通病之一。本文对混凝土裂缝进行分类基础上，分析了不同裂缝的成因，并提出了相应防治措施。
　　【关键词】混凝土；施工裂缝；原因；防治措施
　　引言
　　混凝土因多种优势而广泛应用于各种工程建设中。然而作为一种脆性材料，混凝土结构的一个重要缺憾是容易产生各种裂缝。混凝土结构裂缝的成因比较复杂且多种因素相互影响，每一道裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。如果采取合理的设计和施工方案，很多裂缝是可以避免与得到有效控制的。本文对混凝土施工裂缝的种类和产生的原因作了较全面的分析.加强工程技术人员对混凝土施工裂缝的认识，以便对应找出控制裂缝的可行办法.达到防范于未然的目的。
　　1.混凝土裂缝的种类
　　1.1按裂缝产生原因分为：因外荷载(静、动荷载)直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝；因温度湿度变化、收缩、不均匀沉陷、膨胀等原因引起的变形裂缝。其特征是结构要求变形，当受到约束和限制时产生内应力，应力超过一定数值后产生裂缝，裂缝出现后变形得到满足，内应力松驰。
　　1.2按裂缝所处状态可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态。对于处于运动和不稳定扩展状态的裂缝，应考虑加固和补救措施。而对于稳定、闭合、愈合的裂缝则可持久的应用。
　　1.3按裂缝形状可分为表面的、深入的、贯穿的、纵向的、横向的、斜向的、对角线的、上宽下窄、上窄下宽、外宽内窄的等等。
　　2.裂缝产生的原因、特征及对策
　　2.1温度变化引起的裂缝
　　2.1.1原因分析和特征混凝土结构表面温度裂缝大多数是由于温差大而引起的。内外温差、内部温差、温度陡降都可能导致混凝土裂缝。在混凝土结构施工过程中，如果以水泥用量350～550kg／m3来计算，每立方米混凝土将会放出17500～27500KJ的热量，致使内部温度很高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右，内外温差太大。温度应力和温差成正比，温度越大，温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力(包括混凝土抗拉强度)时，就会产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3-5天，初期出现的裂缝很细，随着时间的发展而继续扩大，甚至达到贯穿的情况。
　　2.1.2防治控制措施混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚，水泥用量越大，水化热越高的水泥，其内部温度越高.形成温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。施工中应根据实际情况.尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入摸温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。
　　2.1.3混凝土原材料和配合比的选用
　　2.1.3.1水泥品种选择和水泥容量控制混凝土施工过程中，水泥水化热的大量积聚，使混凝土出现早期升温和后期降温，产生内部和表面的温差。减少温差的措施是尽量选用中热或低热水泥(如粉煤灰水泥)配置混凝土，或在混凝土中掺加适量粉煤灰，降低水泥用量。再有，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。根据大量试验研究和工程实践表明，每立方米混凝土的水泥用量增减1Okg，其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低1℃。因此，为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力，可以根据工程结构实际承受荷载的情况，对工程结构的强度和刚度进行复核与验算，并取得设计单位的同意后，可用56天或9O天抗压强度代替28天抗压强度作为设计强度。为减少水泥水化热和降低内外温差的办法是减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg／m3以下。
　　2.1.3.2掺加外加剂掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的外加剂，可以改善混凝土拌合物的流动性、粘鄹性和保水性。由于其减水作用和分散作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟放热峰出现的时间，因而减少温度裂缝。因此，不但减少了温度应力，而且使初凝和终凝时问延缓3—8h，降低了大体积混凝土施工中出现冷缝的可能性。
　　2.1.3.3合理选配粗细集料砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果严重。可适当增加骨料的粒径，并严格控制砂石的含泥量，加强振捣，提高混凝土的密实性和抗拉强度。
　　2.2收缩裂缝
　　2.2.1原因分析和特征在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因，塑性裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大，而且水分蒸发过快、过多造成的。混凝土收缩裂缝的特征是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。
　　2.2.2预防控制措施
　　2.2.2.1水泥品种一般来说，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收缩越大，不同水泥的混凝土的干燥越大，不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为：矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。所以，从减少收缩的角度出发，宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。
　　2.2.2.2用水量与水灰比要严格控制混凝土单位用水量在170kg／m3以下，水灰比在0.6以下，在满足浇筑要求时，宜尽可能减少坍落度。
　　2.2.2.3骨料品种骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量收缩越大。
　　2.2.2.4外掺剂外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。掺加适量、质量良好的外掺剂和掺合料，可改善工作性能和减少沉陷。
　　2.2.2.5搅拌时间搅拌时间要适当.时间过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。
　　2.2.2.6砼浇筑混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分。