建筑工程师论文发表混凝土裂缝产生原因分析

　　摘要：混凝工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围内。

　　关键词：混凝土裂缝,预防,处理,建筑论文发表

　　混凝土结构工程裂缝问题是一个普遍存在的而又难于解决的一个实际性问题。结构物在初、中期都会或多或少的出现些裂缝。其裂缝的种类主要包括：“收缩裂缝、膨胀裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、不均匀沉陷裂缝、化学反应裂缝”等几种常见型裂缝。在本文中我将结合以前在工作中的一些经验及书上的知识对此类问题进行一些肤浅的分析和浅谈。

　　一、裂缝的类型及预防

　　1.干缩裂缝及预防

　　干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生收缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05-0.2 mm之间,混凝土的中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀、影响混凝土的耐久性等等。

　　主要预防措施：⑴、选用收缩量较小的水泥，降低水泥的用量。⑵、混凝土的干缩受水灰比的影响较大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。⑶、严格控制施工配合比，用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。⑷、加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。⑸、在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

　　2、塑性收缩裂缝及预防

　　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。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20-30cm，较长的裂缝可达2-3m，宽1～5mm。其产生的主要原因为：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。

　　主要预防措施：⑴、选用干缩值较小早期强度较高水泥。⑵、严格控制水灰比，加掺高效减水剂，减少水泥及水的用量。⑶、浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。⑷、及时覆盖潮湿的草垫或麻袋片等，以便保持混凝土终凝前的表面湿润。⑸、在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施。

　　3、温差型裂缝及预防

　　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。混凝士浇筑后在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，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，这样就形成内外的温差较大，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，至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土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。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;梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密，裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。这种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

　　主要预防措施：⑴、尽量选用低热或中热水泥。⑵、减少水泥用量。⑶、降低水灰比。⑷、改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量降低水化热。⑸、改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷，降低混凝土的浇筑温度。⑹、在混凝土中掺加合适的外加剂以改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。⑺、高温季节浇筑时，可以采用辅助措施控制混凝土的温升以便降低浇筑混凝土的温度。⑻、大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，因此要合理的安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。⑼、在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。⑽、加强混凝土温度的监控，以便及时采取冷却措施。⑾、预留温度收缩缝。⑿、混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻袋片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。⒀、混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

　　4、安定性型裂缝及预防

　　安定性裂缝表现为龟裂，主要是由于水泥安定性不合格而引起。

　　主要预防措施：使用安定性检测合格的水泥。

　　5、沉陷裂缝及预防

　　沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，回填土不实或浸水而造成的不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大、支撑底部松动等导致。此类裂缝多为贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30。-45。角方向发展，较大的沉陷裂缝有一定的错位，裂缝宽度与沉降量成正比关系。待地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

　　主要预防措施：⑴、地基基础在上部结构施工前应进行必要的夯实。⑵、保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固。⑶、防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。⑷、模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。

　　6、化学反应引起的裂缝及预防

　　碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周同环境中的水而体积增大，造成混凝士酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救。

　　主要的预防措施：⑴、选用碱活性小的砂石骨料。⑵、选用低碱水泥和外加剂。⑶、选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

　　二、裂缝处理

　　裂缝的出现不但会影响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、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。

　　混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表而修补法，灌浆法、嵌逢封堵法等。

　　l.表面修补法

　　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。

　　2.灌浆法、嵌逢封堵法

　　灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有抗渗要求的混凝上裂缝的修补，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、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。

　　三、裂缝的防治措施

　　1.设计措施

　　(1)精心设计配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能降低混凝土的单位用水量，采用“三低二掺一高”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。

　　(2)增配构造筋，提高抗裂性能。

　　(3)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梁，提高该部位的配筋率。

　　(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。

　　2，原材料控制措施

　　(1)尽量选用低热或中热水泥，减少水化热。在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期可产生一定的预压应力，在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。

　　(2)适当搀加粉煤灰。

　　(3)选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80-83%，因此在选择骨料时，应选择膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。

　　(4)适当选用高效减水剂和引气剂。

　　3.施工方法控制措施

　　大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道，在内部通循环冷水或冷气冷却。对大型基础可采用分块分层浇筑，以便利于水化热散发和减少约束作用。此外，还应加强混凝土的浇灌振捣，尽量采用两次振捣技术，以便提高混凝土的抗裂性和密实度。

　　4.温度控制措施

　　混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降至到混凝土开裂温度时，混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此，应通过降低混凝土内部水化热温度和混凝土初始温度来减少和避免裂缝的出现。另外在人工控制混凝土温度时还应注意到的问题是防止过速冷却，过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大，而且会影响到水泥胶体体系的水化程度和早期强度，更易产生早期热裂缝。所以混凝土浇筑时间应尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石料场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。

　　四、结论

　　裂缝是混凝土结构中普遍存在的，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此我们要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工过程中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，以保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

　　五、参考文献：

　　[1]《不同条什下的混凝土工程应用技术》

　　[2]《混凝土结构缺陷分项与工程改造加固实用册》

　　[3]《混凝土生产质量控制与配合比设计技术实用手册》

　　[4]《现代混凝土结构分项工程施工关键技术与质量事故防范实用手册》

　　[5]《2009混凝土裂缝检测预防、控制及故障鉴定修复技术与固定强制性标准实用手册》