混凝土裂缝的原因?裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。1.1温度应力引起裂缝(温度裂缝)目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。1.2收缩引起裂缝收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。1.2.1燥收缩混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。1.2.2塑性收缩在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。2、防止裂缝的措施由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。2.1优选原材料2.1.1水泥由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:c3s、c2s、c3a和c4af,试验表明:水泥中铝酸三钙(c3a)和硅酸三钙(c3s)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中c3a和c3s的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100c㎡/g,1d的水化热增加17j/g~21j/g,7d和20d均增加4j/g~12j/g.2.1.2骨料①粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。②细骨料,宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。2.1.3加入外加剂加入外加剂后能减小混凝土收缩为精心选择原材料,并在施工中采用合理的方法,能有效的防止裂缝的发生。
(1)砼的收缩。收缩是砼的一个主要特性,对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展则有可能引起机构物的开裂、变形甚至破坏。
(2)温度应力。砼内的水泥在水化反应中发散出大量热量,使砼升温,并与外部气温形成一定温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到砼的开裂及裂缝宽度。
(3)配筋不足。配筋间距大、配筋率小的砼结构开裂多,无筋砼比有筋砼开裂多。钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致砼开裂。
(4)砼材料及配合比。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类不佳、选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。
(5)养护条件。养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。现场砼养护越接近标准条件,砼开裂可能性就越小。
(6)施工质量。砼浇筑施工中,振捣不均匀,或是漏振、过振等情况,会造成砼离析、密实度差,降低结构的整体强度。砼内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡则会降低砼与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,也将大大降低粘结力。
扩展资料:
混凝土有多种分类方法,最常见的有以下几种:
一、按胶凝材料
1.无机胶凝材料混凝土,无机胶凝材料混凝土包括石灰硅质胶凝材料混凝土(如硅酸盐混凝土)、硅酸盐水泥系混凝土(如硅酸盐水泥、普通水泥,矿渣水泥,粉煤灰水泥、火山灰质水泥、早强水泥混凝土等)。
钙铝水泥系混凝土(如高铝水泥、纯铝酸盐水泥、喷射水泥,超速硬水泥混凝土等)、石膏混凝土、镁质水泥混凝土、硫磺混凝土、水玻璃氟硅酸钠混凝土、金属混凝土(用金属代替水泥作胶结材料)等。
2.有机胶凝材料混凝土。有机胶凝材料混凝土主要有沥青混凝土和聚合物水泥混凝土、树脂混凝土、聚合物浸渍混凝土等。 此外,无机与有机复合的胶体材料混凝土,还可以分聚合物水泥混凝土和聚合物辑靛混凝土。
二、按表观密度
混凝土按照表观密度的大小可分为:重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同。
重混凝土是表观密度大于2500公斤/立方米,用特别密实和特别重的集料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等,它们具有不透x射线和γ射线的性能;常由重晶石和铁矿石配制而成。
普通混凝土即是我们在建筑中常用的混凝土,表观密度为1950~2500Kg/立方米,主要以砂、石子为主要集料配制而成,是土木工程中最常用的混凝土品种。
轻质混凝土是表观密度小于1950公斤/立方米的混凝土。它又可以分为三类:
1.轻集料混凝土,其表观密度在800~1950公斤/立方米,轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等。
2.多空混凝土(泡沫混凝土、加气混凝土),其表观密度是300~1000公斤/立方米。泡沫混凝土是由水泥浆或水泥砂浆与稳定的泡沫制成的。加气混凝土是由水泥、水与发气剂制成的。
3.大孔混凝土(普通大孔混凝土、轻骨料大孔混凝土),其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表观密度范围为1500~1900公斤/立方米,是用碎石、软石、重矿渣作集料配制的。轻骨料大孔混凝土的表观密度为500~1500公斤/立方米,是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的。
三、按定额
1. 普通混凝土。普通混凝土分为:普通半干硬性混凝土,普通泵送混凝土和水下灌注混凝土,他们每个又分为:碎石混凝土和卵石混凝土;
2. 抗冻混凝土。抗冻混凝土分为:抗冻半干硬性混凝土,抗冻泵送混凝土,他们每个又分为:碎石混凝土和卵石混凝土。
四、按使用功能
结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。
五、按施工工艺
离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。
六、按配筋方式
素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。
七、按拌合物
干硬性混凝土、 半干硬性混凝土、 塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。
八、按掺和料
粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、矿渣混凝土、纤维混凝土等。
另外,混凝土还可按抗压强度分为:低强混凝土(抗压强度小于30MPa)、中强度混凝土(抗压强度30-60Mpa)和高强度混凝土(抗压强度大于等于60MPa);按每立方米水泥用量又可分为:贫混凝土(水泥用量不超过170kg)和富混凝土(水泥用量不小于230kg)等。
混凝土养护期间,应重点加强混凝土的湿度和温度控制,尽量减少表面混凝土的暴露时间,及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用蓬布、塑料布等进行覆盖),防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前,应卷起覆盖物,用抹子搓压表面至少二遍,使之平整后再次覆盖,此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面,直至混凝土终凝为止。
混凝土的蒸汽养护可分静停、升温、恒温、降温四个阶段,混凝土的蒸汽养护应分别符合下列规定:
(1)静停期间应保持环境温度不低于5℃,灌筑结束4~6h且混凝土终凝后方可升温。
(2)升温速度不宜大于10℃/h。
(3)恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃,最大不得超过65℃,恒温养护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定。
(4)降温速度不宜大于10℃/h。
参考资料:百度百科-混凝土
砼开裂的十大原因,总有一条能帮到砼友们,接下来与郑州混凝土厂家恒基建安砼站一起学习一下:1、砼施工过程中擅自改变水灰比砼泵送施工时,为方便施工,个别施工单位擅自加水提高混凝土的流动性,或因其它原因加大水灰比,导致商品混凝土硬化时收缩量增加,结构出现网状或长短不一的不规则裂缝。2、砼搅拌运输时间过长砼搅拌运输时间过长,导致混凝土水分蒸发过多,最终导致商品混凝土塌落度过低,出现不规则的收缩裂缝。3、砼模板作业不规范(1)砼模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得商品混凝土模板变形,砼结构产生与模板变形一致的裂缝。施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得商品混凝土构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。(2)砼模板支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致商品混凝土出现裂缝。(3)砼模板在浇筑前淋水不足,过分干燥,浇筑后因模板吸水量大,导致混凝土收缩,商品混凝土产生塑性收缩裂缝。4、砼施工工艺不合理管理混乱砼施工过程中不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改混凝土结构施工顺序,改变结构受力模式;这些行为都会导致商品混凝土产生裂缝。5、砼施工速度过快砼浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因商品混凝土沉降不足,硬化后沉降过大,容易在浇筑数小时后在钢筋上面、在墙与板、梁与柱交接处部分出现裂缝,即沉降收缩裂缝。6、砼没有正确振捣砼振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,是导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。混凝土振捣时间太短、不密实,容易导致商品混凝土强度不足或不均匀;时间太长,造成分层,粗骨料沉入底层,细骨料留在上层,强度不均匀,比下层混凝土有较大的干缩性,待水分蒸发后,容易形成塑性收缩裂缝。7、砼分段浇筑结合部没有处理好砼分层或分段浇筑时,结合部处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如商品混凝土分层浇筑时,后浇砼因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起商品混凝土层面之间的水平裂缝。采用分段现浇砼时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧商品混凝土之间粘结力小,或后浇砼养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。8、砼过分抹平压光砼过分抹平压光,会使较多的细骨料浮到混凝土表面,形成含水量很大的水泥浆层。空气中的二氧化碳与水泥浆中的氢氧化钙发生反应生成碳酸钙,导致硬化后期商品混凝土明显收缩,即碳化收缩,出现开裂。9、砼养护方法不正确强制性规范要求砼养护要覆盖并浇水,现在大多数不覆盖,浇水也不能保证经常性湿润,使混凝土初期表面失水过快,水泥由于缺乏必要的水化水,从而产生急剧的体积收缩,此时的商品混凝土早期强度低,未能抵抗该种收缩应力而产生开裂。如果环境湿度小、空气干燥、温度高、风速大,则砼水分蒸发速度很快,混凝土很容易出现收缩开裂。在夏、冬两季,因昼夜温差较大,砼养护不当也容易产生温差裂缝。10、砼早期受冻冬季砼施工不采取必要的保温措施,使混凝土早期受冻,会在商品混凝土表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。
混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水配制的胶结材浆体将分散的砂、石子搅拌粘结在一起的工程常用材料,是一种多元、多相、分均匀的水泥基复合材料,弹性模量较高而抗拉强度较低,在受约束条件下只要发生少许收缩,产生的拉应力往往会大于该龄期混凝土的抗拉强度,导致混凝土开裂。现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝是十分普遍的现象,是工程常见的质量通病,也是长期困扰建筑施工的一个难题。其特点是:第一、具有广泛的普遍性。无论是砖混结构、框架结构还是剪力墙结构,由于近年来住宅结构施工周期缩短,劳务作业人员的技术素质下降,楼板结构裂缝成为多发性的质量问题。第二、危害性较大。楼板裂缝不仅对结构安全构成威胁,还会降低建筑物的整体性、耐久性和抗震性,也降低了建筑物的使用寿命。第三、处理难度大。一旦出现楼板裂缝,单纯从技术角度无法处理达到正常水平。因此分析其开裂的原因,既不能忽视隐患的存在,也不能对裂缝产生恐惧感,采取科学的态度进行认真的分析和处理,具有重大的经济效益和社会价值,对于完善混凝土结构设计、施工技术具有极强的现实意义。一、现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生原因分析1、混凝土的收缩变形使楼板产生裂缝1.1浇筑初期(终凝前)的凝缩变形凝缩变形产生的裂缝发生在混凝土结硬前最初几小时内,通常浇后24h即可观察到。这种裂缝有两类:一类是由于塑性混凝土下沉产生的裂缝,在梁、板、墙中都有可能产生;另一类是塑性收缩裂缝,常出现在板中,裂缝呈不规则的鸡爪状或地图状。凝缩变形产生的裂缝多与混凝土的泌水现象有关。新浇筑的混凝土经压实后,由于重力作用,重的固体颗粒向下沉,迫使轻的水向上移,即所谓“泌水”。当固体颗粒彼此支撑不再下沉,或水泥结硬阻碍了它的下沉,泌水即停止。如混凝土中固体颗粒能不受阻碍地自由下沉,则仅使结硬后混凝土的体积减少,并不会产生裂缝。塑性收缩裂缝并不受混凝土中钢筋的影响,影响塑性收缩裂缝的主要因素是混凝土表面的干燥速度,当水分蒸发速度超过了泌水速度时,就会产生这种裂缝。因此凡是能加速蒸发速度的因素(如气温高、相对湿度低、风速大以及混凝土中温度高于周围空气温度)都会促使塑性收缩裂缝的发生。塑性收缩裂缝的表面宽度有的可达1~2mm.这种裂缝在自由支承板的四角处则很少出现,因为角部的干缩不受约束;相反,如板的边缘受到约束(砖墙等),则将出现与板边呈45°的一系列平行裂缝。1.2硬化过程中的干缩和水化作用引起的自身收缩自身收缩与干缩一样,在浇筑后相当长的时间约1~3 周才会出现,它是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓自干燥作用,使混凝土体的相对湿度降低和体积减少;水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减少,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自身干燥作用和自身收缩与干缩相比可以忽略不计;但是当水灰比减少到0.35时,混凝土内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则相接近。在硬化混凝土收缩受约束的条件下,收缩应变将导致弹性拉应力,拉应力可被近似看作弹性模量与应变的乘积;当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,材料出现开裂。但是由于混凝土的粘弹性(徐变),部分应力释放,徐变产生的应力松驰后的残余应力才是决定混凝土是否开裂的关键。2、材料特性及材料质量问题产生的裂缝2.1混凝土收缩变形混凝土作为由砂石集料、水泥以及水拌和而成的脆性材料,在施工成型后随着水分的大量蒸发,混凝土体积势必随之收缩产生变形。但是由于现浇混凝土楼板受到梁、柱、墙等周边支座的约束力,并不能自由收缩变形。当约束应力超过混凝土的极限承受能力时,就会造成现浇混凝土楼板的开裂。这样的裂缝通常出现在板角等应力相对较为集中区域。2.2混凝土温度裂缝钢筋混凝土楼板浇筑初凝过程中,由于水化热的作用会导致钢筋混凝土内部温度较高,根据相关监测数据发现温度差最高可达50℃以上。在养护期14 天内,混凝土内外温差一般处于较大水平。混凝土楼板表面由于具有较好的热量散失条件温度基本相对较低,现浇钢筋混凝土楼板的内外温差导致温度应力的产生,当温度应力超过混凝土的极限抗拉强度时,便会导致裂缝的产生。2.3水泥质量和使用上的问题水泥品种混乱,大量打着普通硅酸盐水泥的水泥在混合材料的使用上存在诸多问题,掺杂使假、违规生产盛行;建设、设计、施工单位对于水泥产品不熟悉,致使水泥品种单一,促成水泥厂造假。中小型水泥厂管理跟不上,盲目提高混合材的掺量,出厂水泥质量难以保证。在任何工程、任何部位、任何施工气候条件千篇一律的使用普硅水泥,无论对于确保工程质量还是降低造价都没有好处。2.4商品砼自身特点目前已普遍采用泵送商品砼进行浇筑,但受剧烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的砼外掺剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,水、水泥、外掺混合材料等计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送砼坍落度大,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。3、施工技术和方法不当产生的裂缝3.1模板支撑体系施工措施不当在现浇钢筋混凝土楼板施工过程中,模板支架没有设计计算或设计达不到规范要求也是导致现浇混凝土楼板开裂的主要原因。近年来现浇钢筋混凝土楼板施工多采用大规格竹胶板(五合板)做模板,铺设后应用钉子与下面的木方支撑肋钉牢固,否则大规格模板与木方档之间会产生空隙,当受到上部压力时,模板会下陷变形(俗称“喘气”)。混凝土浇注过程中因荷载较小,有时模板不变形,当楼板再承受施工活荷载时,就会产生变形,从而导致楼板混凝土裂缝。另外支模过程中模板下方木档的间距过大,上下层之间的支撑不垂直,垂直支撑面与现浇楼板接触位置松动等等都会造成模板支撑体系变形,使混凝土楼板内产生过大的应力变形,造成裂缝的发生。此外由于拆模板过早,现浇钢筋混凝土尚未达到设计强度等级时,在荷载的作用下楼板结构受荷超过承载能力也会造成楼板的开裂。拆除墙角模板方法不当,当上层墙体拆除角部钢模板时,施工人员往往图方便,将拆下的角模板直接推倒砸在楼板上,巨大的冲击力经常导致楼板角部出现环状的密集微裂缝。3.2管线埋设处理不当现代建筑设计中多采用将各类强电、弱电管线在楼板内暗敷的方式,局部会出现楼板内电气埋管(PVC)集中的现象,集中的PVC埋管占据了较大的楼板截面,形成局部薄弱带,这在一定程度上导致了混凝土楼板内的有效截面减小,而且PVC埋管与混凝土两种材料的线性膨胀系数差别较大,粘结力不强,造成现浇钢筋混凝土的密实度不足,极易导致由于应力集中而造成楼板在PVC埋管弹性力作用下产生与管线走向一致的楼板裂缝。3.3混凝土泵送浇捣施工存在质量问题在房屋建筑工程施工过程中,现浇钢筋混凝土一般采取泵送的方式,这就要求混凝土的坍落度在120-220MM 之间,水泥用量以及水灰比均较大。同时为了缓解运输过程中出现初凝,部分混凝土中还掺加了缓凝剂,极易导致在泵送以及浇捣过程中出现浮浆,造成浇筑混凝土的均匀性较差,表面收缩量增加,因而出现裂缝,浇捣方法不当和浇捣速度过快也是砼产生裂缝的因素之一。3.4施工荷载过于集中在楼板混凝土刚刚失去塑性但强度还没有达到一定程度时,最容易受到损害,造成无法修复的缺陷,需要很好的保护。现代施工节奏较快,往往在混凝土刚刚终凝时即开始上层施工,大量的施工材料、机具、人员等施工荷载,特别是高层结构使用的钢制大模板,经常在楼板中间位置集中堆放,造成楼板中间部位出现大量不规则的微小裂缝。3.5上人操作时间过早有时为了抢工期,施工人员往往在楼板混凝土强度尚未达到规范要求的1.2MPa时,即开始在上面施工作业,这时楼板受到动荷载的作用,必然在混凝土内部产生微裂缝。3.6操作工艺及养护措施经过多年的实践,发现商品混凝土浇捣后二次抹压十分重要。初凝前进行二次振捣和抹压并及时覆盖薄膜对表面裂缝效果很好。规范合理的养护措施可以有效降低混凝土的收缩量,试验研究表明混凝土保湿养生两周相比于不足一周的养护时间,收缩量可以降低25%左右,这对于控制混凝土现浇楼板的裂缝具有重要的作用。但是部分施工单位对于混凝土浇筑结束后的保湿养生重视不足,难以按照相关规范要求进行养护,造成现浇钢筋混凝土裂缝的出现。3.7过早加载或施工超载在新浇的板面过早加载或施工超载,在使用塔吊向新浇筑的楼板上吊运钢筋、料箱(斗)等重量较大的物体时,经常由于指挥控制不当以及下部未垫方木等原因,物体下落速度较快,导致重物直接冲击楼板而产生楼板裂缝。4、结构设计方面产生的裂缝4.1建筑和构造平面布局不合理,结构构造措施不力,变形缝(后浇带)位置不合理,构造钢筋不足。设计无抗裂要求,抗扭、抗冲切和抗剪强度不足。地基变形或沉降过大等。4.2设计中对多跨连续板边跨的板边往往简化处理为简支,由此而产生的误差在构造上予以配置构造钢筋补强,但所配置的构造钢筋有往往存在直径过细,间距过大。4.3楼板配筋设计中,仅在楼板轴线承重梁处配置了负弯筋,这些钢筋在楼板挠度应变产生负弯矩时起抗力作用,刚性较大;而在楼板中间的配筋设计仅计算支撑平板的正压力负荷,数量较少所以就显得相对薄弱,容易出现裂缝。4.4对楼板来说,约束最大的位置在阳角和阴角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束也最大,同时沿外墙转角处因受外界气温影响,也是楼板收缩变形最大的部位;一般来说,板内配筋都按平行于板的两条相邻边设置,使得转角处夹角平分线方向的抗拉能力最薄弱,沿外墙转角处的楼板容易出现45°斜向放射状裂缝。综上所述,现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病,在设计和施工过程中要充分考虑到上述因素,有针对性的加以预防和解决,采用合理的技术措施,现浇钢筋混凝土楼板裂缝是可以得到有效控制和预防的。二、现浇钢筋混凝土楼板裂缝预防措施1、严格控制混凝土原材料质量由于钢筋混凝土现浇楼板大多使用商品混凝土,因此为避免由于混凝土材料原因出现裂缝,必须严格控制水泥、砂石等原材料的质量,严格按照设计以及规范要求进行配合比设计及计量。对于进场使用的混凝土,除进行坍落度等必要的试验验收外,仍需留置混凝土试块,以确保用于浇筑施工的混凝土质量。2、完善钢筋混凝土现浇过程施工工艺,规范混凝土养护作业对于模板支撑体系施工作业,首先应该根据工程不同情况及相关要求进行设计验算,综合考虑施工过程中吊装等各种荷载对模板稳定性的影响。对于钢筋的绑扎,应该确保保护层的厚度与设计要求一致,避免保护层过厚导致现浇板有效厚度降低而出现裂缝。电暖等管线的铺设应尽可能的与钢筋交叉布置或者与现浇板短跨方向平行铺设。避免多层管线相互叠放造成应力集中,如不得已需要在各种管线集中位置增加钢筋加强网或采取预埋线盒等保护措施。对于混凝土的浇筑捣实作业,应根据不同季节混凝土的初凝时间,确保初凝前完成捣实以及找平。在现浇混凝土终凝时间之前应完成板面的二次抹压工作,以便于及时进行混凝土保湿养生。规范合理的混凝土养护措施,是提高钢筋混凝土现浇板整体强度,预防裂缝发生的有效措施。养护作业的关键要点在于确保混凝土处于潮湿状态下,避免混凝土表面水分的蒸发。通常情况下二次抹平后及时对混凝土采用覆盖塑料薄膜或者使用薄膜养生液,保湿养生时间不得低于一周,有抗渗要求的不少于14天,对其它使用外掺剂的混凝土应适当延长养生时间。在混凝土强度没有达到7.2N/m㎡前,不得上去踩踏或进行施工作业。三、现浇钢筋混凝土楼板裂缝常用的处理方法现浇钢筋混凝土楼板裂缝常用的处理方法有表面修补法、局部修补法(部分凿除重浇)、水泥压力灌浆(≥0.5MM的稳定裂缝)、化学灌浆(≥0.5MM的裂缝)、减小结构内力及卸载或控制荷载、结构补强、改变结构方案及拆除重做等方法,具体应根据不同建筑类型和用途按照实际情况慎重选用,下面就一般常用做法作简单的介绍。1、表面封闭法对于混凝土裂缝小于 0.15mm 难以使用填充材料的微缝,可以通过表面封闭的方式进行处理,以提高钢筋混凝土现浇板的防水性,避免水分浸入对钢筋的锈蚀。表面封闭法的施工工艺为首先清洗处理干净现浇楼板表面(包括迎水面和背水面),待充分干燥后使用黏度相对较低的液态树脂或者是表面涂料胶均匀的填充涂刷裂缝表面,形成对裂缝的封闭处理。2、压力灌浆法压力灌浆主要包括水泥灌浆以及化学灌浆两种方式,一般情况下用于处理宽度介于0.15-0.5mm 之间的裂缝,其处理方式为通过一定的压力条件将水泥或者环氧、甲凝类材料灌入裂缝内部实现混凝土现浇楼板裂缝的修复。压力灌浆法施工步骤主要包括:清洁裂缝、确定灌浆口、裂缝封闭、安设底座及灌浆设备、压力灌浆及封口,最后作业结束后清理灌缝表面的封缝胶。3、开槽填补法对于宽度超过 0.5mm 而且较长的现浇混凝土楼板裂缝,一般采用开槽填补的方式处理。首先利用切割机沿裂缝发展方向将裂缝扩大,使其形成v 型槽的形式,之后将处理后的裂缝清洗干净,将槽底通过水泥浆处理后分层填充环氧砂浆、水泥砂浆或者其他密封材料,密封裂缝后将现浇楼板表面抹平压实。4、压力灌浆法施工工艺4.1材料选用①水溶性聚氨酯灌浆液与丙酮化学分析醇适用于地下室底板及地下室顶板裂缝长度大于2米或裂缝宽度大于0.2mm的裂缝。水溶性聚氨酯是由环氧乙烷或环氧丙烷开环共聚的聚醚与异氰酸合成制得的一种不溶于水的单组分灌浆材料,该材料适用范围广泛,无污染。②速凝微膨胀水泥适用于地下室顶板裂缝长度小于2米或裂缝宽度小于0.2mm的裂缝。③水泥基聚合物防水剂在地下室顶板裂缝修补后的迎水面进行防水处理,原卷材防水照常施工。4.2施工工艺流程将照明灯引入施工面寻打出裂缝部局并做好标记→在地下室架好通风设备→凿去缝表面的松动混凝土及杂物,并用水清洗干净缝口→用速凝微膨胀水泥补平→每一定距离用冲击电钻钻孔深100mmΦ12mm孔→用12mm灌浆咀埋入孔中(孔深及灌浆咀直径应根据板确定)→再用电动压力机将水溶性聚氨酯,从灌浆咀注入渗水裂缝内→注浆时缓慢进行→直至有浆料开始从裂缝渗出来为止→检查清理。4.3施工步骤①检查:仔细检查漏水部位,清理渗漏部位附近的污物,以备灌浆。②寻找裂缝是一项繁琐、细致的工作,如表面不易干燥,可以用喷灯烘干,用角磨机磨光周边,裂缝处因含有水份,立即可以发现,此办法即提高了工作效率,又可确保每一分区无遗漏。③布孔:在漏水部位打灌浆孔,对深层裂缝可钻斜孔穿过缝面,一般孔距为200MM—500MM。④埋嘴封缝:埋设注浆嘴,用快干水泥封闭。⑤裂缝修补:灌浆液应从每一枚针头开始(结构立面由下往上灌注),当浆液从微孔处冒出时,应立即停止,移入第二枚继续灌注,依次向前进行。在灌注过程中,如果浆液已灌满相邻的针头位置,可以跳开不注;如注浆后发现裂缝两端仍有继续延伸、或有裂缝与其相交叉,应在该位置补孔,重新注浆。这样,整条裂缝的第一次注浆才算结束。⑥灌浆:根据渗漏部位的具体情况确定灌浆压力、灌浆量。用堵漏注浆泵将水溶性聚氨酯灌入裂缝,当全邻孔出现纯浆液时,移至邻孔,在规定的压力下灌浆,直至压不进为止(注入率≤0.01L/min),随即关闭阀门。(一般灌浆压力0.3Mpa)。⑦72小时后检查渗漏部位有无渗水,无渗水将灌浆嘴折断,用快干水泥将基面封闭、抹平。⑧先做样板经监理甲方确认后再大面积施工。4.4注浆时应注意的问题①当一枚针头在灌注较长时间后(约5分钟后),浆仍未从裂缝内冒出,应停止灌注,间隔一段时间后再进行,如仍未灌满,应检查钻孔是否与埋管线交叉、板底是否有孔洞等情况,待查明原因后再进行灌浆。②灌注时应严密注视灌注机的工作压力表,如超过额定压力(350kg以上),应停机后再进行,如压力仍居高不下,应检查钻孔是否与裂缝完全交叉。③聚氨酯是遇水膨胀材料,工作时应穿戴好防护用具,如手套、护目镜等。表面清理及设备维护。④待浆液凝固后,表面应及时清理。⑤灌注机连续使用最多不超过10小时,如中途停止工作超过30分钟,应及时清理机械,清洗可用专用清洗剂或丙酮等。4.5资料整理①对于地下室渗漏的部位,必须在图纸中标注清楚,注明裂缝方向、部位、裂缝宽度等。②做好施工纪录,详细注明裂缝修复部位、长度、裂缝宽度及施工时间及其施工方法。③对原材料厂家证明、合格证及有关检验报告进行收集与整理。4.6施工中应注意的问题①在寻找裂缝前,首先应对裂缝进行分析,并按裂缝宽度、长度的不同分别取蕊,以确定裂缝深度发展规律。如非贯穿裂缝且深度较浅,可以作表面处理。②裂缝修补:灌浆液应从每一枚针头开始(结构立面由下往上灌注、平面一般由板底面向上灌注),当浆液从微孔处冒出时,应立即停止,移入第二枚继续灌注,依次向前进行。在灌注过程中,如果浆液已灌满相邻的针头位置,可以跳开不注;如注浆后发现裂缝两端仍有继续延伸、或有裂缝与其相交叉,应在该位置补孔,重新注浆。这样,整条裂缝的第一次注浆才算结束。③为使裂缝内注满浆液,应进行第二次注浆,第二次灌注应与第一次间隔一段时间(约30分钟),必须在浆液凝固前完成,如第二次灌注后,浆液仍不能愈合,应在该位置重新钻孔注浆。④裂缝内注满浆液后拨下高压注浆管,其止水针在没有压力的情况下能自动封闭。⑤注浆完后,剔除止水针头,用避水通防水砂浆抹平压光,恢复成板面平。四、结束语现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病,只有在设计过程中针对各种影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计规范,设计合理;同时对于混凝土楼板施工做好事前、事中和事后控制,施工前做好各种专项施工方案的编制、审核,确保方案可行,切合实际;施工中加强对钢筋质量的检查、验收和过程保护,加强混凝土施工工艺控制;施工完成后做好楼板混凝土的养护工作,总之只有在施工中加强管理、责任到人、措施到位,这样才能有效的预防和减少裂缝的产生,真正做到安全防患于未然。容易出现的一些非结构性裂缝现象,国内外专家虽有很多的预防措施和处理的方法,但混凝土结构带裂缝工作是绝对的,无裂缝工作是相对的,重要的是在施工过程中要避免可见的、能够预控的、特别是对结构安全有影响的裂缝产生。现阶段只能采取以“预防为主,修补为辅”的裂缝控制方案,要想在实际施工中彻底杜绝裂缝的产生,仍需要科技的不断创新、施工技术的不断提高。全面保证混凝土现浇构件的质量,关键在于混凝土形成过程中的一系列阶段的控制,从平面布置、设计构造、原材料、配合比、混凝土的开盘鉴定、混凝土的拌制和运输,入模振捣、施工缝及后浇带的处理、养护等各个环节都会影响混凝土的质量。因此,施工单位要提高认识,加强管理,控制好工序的质量,而监理工程师也要对混凝土施工实行旁站监理,加强对施工工艺及措施的监督,针对裂缝形成的不同原因,有目的性的采取预防处理办法,加强施工过程中的质量控制管理,完善施工监管及质量验收手段,可以有效的缓解现浇钢筋混凝土裂缝的发生。
混凝土裂缝产生的原因分析1 塑性收缩裂缝塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现,塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间,环境温度、风速、相对湿度等等。2 沉降收缩裂缝 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝.3 温度裂缝温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝士的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错。混凝土结构成型后,没有及时覆盖,表面水分散失快,体积收缩大,而混凝土内部湿度变化小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面的收缩裂缝。1 混凝土产生裂缝的原因和裂缝的分类1.1 混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水按一定比例配制而成的胶结浆体将分散的砂、石子经搅拌而粘结在一起的气硬性胶凝材料。它具有较高的抗压强度和良好的耐久性,但其最显著的特点就是抗拉强度低、抵抗变形的能力差并容易开裂产生裂缝,给人民的生产生活带来了不便。为什么混凝土容易产生裂缝呢?混凝土出现裂缝的原因很复杂,不能一概而论,要研究裂缝,我们首先要搞清楚什么是裂缝,有哪几种裂缝。裂缝是建筑施工中材料由于某种原因或几种原因共同引起的结构中产生不连续的现象。而混凝土裂缝是指混凝土在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。其分布是不规则、不连贯的,但是在荷载作用下或进一步产生温差、于缩的情况下,裂缝开始发展,并逐渐互相串通,从而出现较大的连贯的肉眼可以看见的裂缝,称为宏观裂缝。混凝土搅拌后是一种不定型的可塑性材料,其中水泥是混凝土增强的主要胶结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用量及施工工艺有关。一般来说,水泥的标号越高、细度愈大、用量愈多,混凝土的收缩率也就随之增加。混凝土在经过收缩阶段后,总的收缩率应控制在0.05%左右。混凝土收缩是其固有的物理特性,也是混凝土出现裂缝的根本原因。一般地在工程中出现裂缝的部位不同,产生裂缝的原因也不同。特别是泵送混凝土出现裂缝一般是难以避免的。关键在于正确认识、及时处理,将工程质量控制在允许的范围内。1.2 混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝又可以分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝;变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。(1)在荷载作用下,结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝。这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性模量低,在外部荷载的作用下导致结构变形,从而出现裂缝。(2)由于温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝称为变形裂缝。这类裂缝是混凝土开裂的主要原因,具体原因如下:①混凝土的收缩:收缩是混凝土的一个主要特征,对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。②温度应力:混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量,是混凝土升温,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力,其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。③配筋不足:配筋间距大,配筋率小的砼结构开裂多。无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。钢筋的位置也要正确,保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。④混凝土材料及配合比:配合比设计不当,直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素也是互相影响的。⑤养护条件:养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但是只适应与试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝土养护越接近标准条件,混凝土开裂的可能性就越小。⑥施工质量:混凝土浇筑施工中,振捣不均匀或是漏振等情况,会造成混凝土离析、密实度差,降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,也会大大降低粘结力。2 工程实例针对以上分析,变形裂缝是混凝土裂缝的主要原因,要预防混凝土出现裂缝就要从防止变形来人手。在实际工程中要区别对待各种裂缝,根据实际情况解决问题。现结合工程实例,讨论一下工程中遇到的裂缝形式、成因、处理方法及效果。2.1 工程概况A金融广场,位于温州市龙湾区行政中心区。建筑面积92711m2,其中地下室13684m2。地下室采用独立桩承台基础、基础梁和大面积筏板基础相结合。独立桩承台基础分为一桩、两桩和三桩分别编号为:CT1、CT2、CT3。本文对施工完毕的一桩承台CT1为例,介绍施工工程中的裂缝情况。A金融广场CT1 施工时间为2008年10月15日,CTl为一桩独立承台,尺寸为:2000mm(长)×2000mm(宽)×1800mm(厚),承台混凝土设计强度为C35,采用商品泵送混凝土,其配合比为:水泥(353)、砂子(768)、石子(1106)、水(153)、减水剂(1.756)施工结束后专人24小时养护,养护期限为14天,养护期间逐渐发现台面、台侧均出现不同程度的竖向裂缝,裂缝形状大部分是竖直方向,处于台身中下部,且基本是等台身分部,台前裂缝与台背裂缝位置大致相同,属于沿台身前后贯通情况,实测裂缝宽度大致在0.3~2.0mm,长度在1.0~1.5m左右。
1 塑性收缩裂缝
塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩。
而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间,环境温度、风速、相对湿度等等。
2 沉降收缩裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,裂缝呈梭形,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30~45度角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度0.3~0.4mm,受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
3 温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。
由于混凝士的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。
当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
扩展资料:
一、裂缝的防治措施
1 混凝土配合比设计时,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量。
2 增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。
3 避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4 在易裂的边缘部位设置暗粱,提高该部位的配筋率。提高混凝土的极限拉伸。
5 在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下.后浇缝间距20-30m。保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。
二、控制措施
1、优先选用低水化热的矿渣水泥拌制混凝土,并适当使用缓凝减水剂。
2、在保证混凝土设计强度等级的前提下,适当降低水灰比,减少水泥用量。
3、降低混凝土的入模温度,控制混凝土内外的温差(当无设计要求时,控制在25℃以内)。
4、及时对混凝土覆盖保温、保湿。
5、在拌合混凝土时可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。
参考资料来源:百度百科-混凝土裂缝
混凝土裂缝产生的原因分析:塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现,塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。
特点:混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等特点。
这些特点使其使用范围十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。
混凝土强度:
混凝土硬化后的最重要的力学性能,是指混凝土抵抗压、拉、弯、剪等应力的能力。水灰比、水泥品种和用量、集料的品种和用量以及搅拌、成型、养护,都直接影响混凝土的强度。
混凝土按标准抗压强度(以边长为150mm的立方体为标准试件,在标准养护条件下养护28天,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度)划分的强度等级,称为标号。
分为C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100共19个等级。混凝土的抗拉强度仅为其抗压强度的1/10~1/20。提高混凝土抗拉、抗压强度的比值是混凝土改性的重要方面。
以上内容参考:百度百科-混凝土
混凝土裂缝产生的原因分析1 塑性收缩裂缝塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现,塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间,环境温度、风速、相对湿度等等。2 沉降收缩裂缝 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝.3 温度裂缝温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝士的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错。混凝土结构成型后,没有及时覆盖,表面水分散失快,体积收缩大,而混凝土内部湿度变化小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面的收缩裂缝。1 混凝土产生裂缝的原因和裂缝的分类1.1 混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水按一定比例配制而成的胶结浆体将分散的砂、石子经搅拌而粘结在一起的气硬性胶凝材料。它具有较高的抗压强度和良好的耐久性,但其最显著的特点就是抗拉强度低、抵抗变形的能力差并容易开裂产生裂缝,给人民的生产生活带来了不便。为什么混凝土容易产生裂缝呢?混凝土出现裂缝的原因很复杂,不能一概而论,要研究裂缝,我们首先要搞清楚什么是裂缝,有哪几种裂缝。裂缝是建筑施工中材料由于某种原因或几种原因共同引起的结构中产生不连续的现象。而混凝土裂缝是指混凝土在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。其分布是不规则、不连贯的,但是在荷载作用下或进一步产生温差、于缩的情况下,裂缝开始发展,并逐渐互相串通,从而出现较大的连贯的肉眼可以看见的裂缝,称为宏观裂缝。混凝土搅拌后是一种不定型的可塑性材料,其中水泥是混凝土增强的主要胶结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用量及施工工艺有关。一般来说,水泥的标号越高、细度愈大、用量愈多,混凝土的收缩率也就随之增加。混凝土在经过收缩阶段后,总的收缩率应控制在0.05%左右。混凝土收缩是其固有的物理特性,也是混凝土出现裂缝的根本原因。一般地在工程中出现裂缝的部位不同,产生裂缝的原因也不同。特别是泵送混凝土出现裂缝一般是难以避免的。关键在于正确认识、及时处理,将工程质量控制在允许的范围内。1.2 混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝又可以分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝;变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。(1)在荷载作用下,结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝。这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性模量低,在外部荷载的作用下导致结构变形,从而出现裂缝。(2)由于温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝称为变形裂缝。这类裂缝是混凝土开裂的主要原因,具体原因如下:①混凝土的收缩:收缩是混凝土的一个主要特征,对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。②温度应力:混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量,是混凝土升温,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力,其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。③配筋不足:配筋间距大,配筋率小的砼结构开裂多。无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。钢筋的位置也要正确,保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。④混凝土材料及配合比:配合比设计不当,直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素也是互相影响的。⑤养护条件:养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但是只适应与试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝土养护越接近标准条件,混凝土开裂的可能性就越小。⑥施工质量:混凝土浇筑施工中,振捣不均匀或是漏振等情况,会造成混凝土离析、密实度差,降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,也会大大降低粘结力。2 工程实例针对以上分析,变形裂缝是混凝土裂缝的主要原因,要预防混凝土出现裂缝就要从防止变形来人手。在实际工程中要区别对待各种裂缝,根据实际情况解决问题。现结合工程实例,讨论一下工程中遇到的裂缝形式、成因、处理方法及效果。2.1 工程概况A金融广场,位于温州市龙湾区行政中心区。建筑面积92711m2,其中地下室13684m2。地下室采用独立桩承台基础、基础梁和大面积筏板基础相结合。独立桩承台基础分为一桩、两桩和三桩分别编号为:CT1、CT2、CT3。本文对施工完毕的一桩承台CT1为例,介绍施工工程中的裂缝情况。A金融广场CT1 施工时间为2008年10月15日,CTl为一桩独立承台,尺寸为:2000mm(长)×2000mm(宽)×1800mm(厚),承台混凝土设计强度为C35,采用商品泵送混凝土,其配合比为:水泥(353)、砂子(768)、石子(1106)、水(153)、减水剂(1.756)施工结束后专人24小时养护,养护期限为14天,养护期间逐渐发现台面、台侧均出现不同程度的竖向裂缝,裂缝形状大部分是竖直方向,处于台身中下部,且基本是等台身分部,台前裂缝与台背裂缝位置大致相同,属于沿台身前后贯通情况,实测裂缝宽度大致在0.3~2.0mm,长度在1.0~1.5m左右。2.2 裂缝原因分析该承台未承受施工荷载及使用荷载,可以排除外力产生裂缝,承台下接2200mm×2200mm×150mm C15混凝土垫层基础,经检验未发现有裂缝,认为基础绝对刚性,因此可以排除基础不均匀沉降导致的裂缝;从裂缝的规则性、均匀分布、走向一致,可以排除混凝土拌合不均匀造成的裂缝,考虑结构物的尺寸特征及裂缝形态,可以初步判断可能有以下几方面引起的:(1)采用输送泵浇筑,调整了水灰比及坍落度,水灰比增加,混凝土内部水化后残留多余水分,降低强度的同时增加了混凝土收缩量。(2)该承台采用一次浇注成型,相比多次浇筑成型,混凝土体积和表面积增大,相应增加了混凝土结构温度应变和收缩变形。(3)承台施工正值10月份,因环境温度而养护不到位,特别是在气温变化较大的昼夜交替时间里,由于外界气温骤降,增加了混凝土内外温度梯度,又无法得到很好的散热,由此产生的温度应力同样是造成开裂的不利因素。2.3 混凝土裂缝的处理方法混凝土结构裂缝出现后,应根据裂缝的部位和性质,分别采取措施及时处理,确保建筑物的质量和安全。2.3.1 经调查计算分析,确认裂缝不会降低承载能力的情况下,可采用一下措施:(1)表面覆盖修补法: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。该法适用于裂缝较窄,用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所用,常用的处理措施是在裂缝表面拌水泥浆、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而继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面贴玻璃纤维布等措施,以防止裂缝继续开裂。(2)低压化学灌浆、嵌缝封堵法:灌浆法主要适用与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水泥浆、环氧树脂、甲基苯烯酸酯、聚氨酯等胶凝材料压人混凝土的裂缝中,胶凝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。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝表面凿成v型或u型槽,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;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。2.3.2 当裂缝影响到整个混凝土结构的安全性能时,就要考虑采取结构加固法对混凝土结构进行处理。可采取以下方法进行加固,此方法属于结构加固,必须要经过专业人员的计算同意后方可进行加固。(1)围套加固法:在周围尺寸允许的情况下,在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套,以增加钢筋和截面,提高其承载力;对构件裂缝严重,尚未破碎裂透或一侧破碎的,将裂缝部位的钢筋保护层凿去,外包钢丝网一层;大型设备基础一般采取增设钢板箍带,增加环向抗拉强度的方法来处理。(2)钢箍加固法:在结构裂缝部位四周加u型螺栓或型钢套箍,以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载能力。(3)粘贴加固法:将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂粘贴到构件混凝土裂缝部位表面,使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。裂缝在混凝土结构中是一种普遍的现象,在一定程度上不能完全避免。但是裂缝的出现不仅会影响到建筑物的美观、结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀,加速混凝土的碳化,降低混凝土的使用耐久性和抗疲劳、抗渗能力,给人们的使用带了极大的不便。因此我们要通过上述方法尽量避免裂缝的出现,当混凝土裂缝出现时,一定要采取相应的处理措施将其控制在质量允许的范围内,消除安全隐患,给人们的生产生活带来方便。裂缝是建筑施工中材料由于某种原因或几种原因共同引起的结构中产生不连续的现象。而混凝土裂缝是指混凝土在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形。由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在骨料与水泥石黏结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。其分布是不规则、不连贯的,但是在荷载作用下或进一步产生温差的情况下,裂缝开始发展,并逐渐互相串通,从而出现较大的连贯的肉眼可以看见的裂缝,称为宏观裂缝。 混凝土搅拌后是一种不定型的可塑性材料,其中水泥是主要胶结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用量及施工工艺有关。一般来说,水泥的标号越高、细度愈大、用量愈多,混凝土的收缩率也就随之增加。混凝土在经过收缩阶段后,总的收缩率应控制在0.05%左右。混凝土收缩是其固有的物理特性,也是混凝土出现裂缝的根本原因。一般在工程中出现裂缝的部位不同,产生裂缝的原因也不同,特别是泵送混凝土出现裂缝一般是很难避免的。关键在于正确认识、及时处理,将工程质量控制在允许的范围内。 (二)混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝又可以分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝;变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。 (1)在荷载作用下,结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝。这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性模量低,在外部荷载的作用下导致结构变形,从而出现裂缝。 (2)由于温度变化、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝称为变形裂缝。这类裂缝是混凝土开裂的主要原因,具体原因如下: ①温度应力:混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量,使混凝土升温,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力,其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。 ②混凝土的收缩:收缩是混凝土的一个主要特征,对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。 ③混凝土材料及配合比:配合比设计不当,直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不当、骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素也是互相影响的。 ④养护条件:养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但是只适应于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝土养护越接近标准条件,混凝土开裂的可能性就越小。 ⑤配筋不足:配筋间距大、配筋率小的砼结构开裂多。无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。钢筋的位置也要正确,保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。 ⑥施工质量:混凝土浇注施工中,振捣不均匀或是漏振等情况,会造成混凝土离析、密实度差,降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的黏结力。钢筋若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,也会大大降低黏结力。