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混凝土开裂原因分析报告及解决方法

混凝土开裂原因分析报告及解决方法
混凝土开裂原因分析报告及解决方法

混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。

混凝土最主要的缺点是抗拉能力差、脆性大、容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明,几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(<0.05mm),一般对结构的使用无大的危害,可允许其存在;我国现行建筑、铁路、公路、水利等部门设计规范均采用限制构件裂缝宽度的办法来保障混凝土结构的正常使用。

有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制。

混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员。其实,如果采取一定的设计和施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的。

实际上,混凝土裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。本报告对混凝土裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析并提出相应的防治措施,供同行、专家参考、探讨。

混凝土裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:

一、荷载引起的裂缝

混凝土构件在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

(一)直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:

1、设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足(宁波跨海大桥);钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。

2、施工阶段,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

3、使用阶段,超出设计载荷的作用于楼地面、墙面;工业厂房超负荷使用;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

(二)次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

裂缝产生的原因有:

1、在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。

例如:两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰,理论计算该处不会存在弯矩,但实际该铰

仍然能够抗弯,以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

2、工业建筑中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。

在长跨预应力连续梁中,经常在跨内根据截面内力需要截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

实际工程中,次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。

次应力裂缝也是由荷载引起,仅是按常规一般不计算,但随着现代计算手段的不断完善,次应力裂缝也是可以做到合理验算的。例如现在对预应力、徐变等产生的二次应力,不少平面杆系有限元程序均可正确计算,但在40年前却比较困难。

在设计上,应注意避免结构突变(或断面突变),当不能回避时,应做局部处理,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时加强构造配筋,转角处增配斜向钢筋,对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构

破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。

(三)根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:

1、中心受拉:裂缝贯穿构件横截面,间距大体相等,且垂直于受力方向。

采用螺纹钢筋时,裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。

2、中心受压:沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。

3、受弯:弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝,并逐渐向中和轴方向发展。采用螺纹钢筋时,裂缝间可见较短的次裂缝。当结构配筋较少时,裂缝少而宽,结构可能发生脆性破坏。

4、大偏心受压:大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件,类似于受弯构件。

5、小偏心受压:小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件,类似于中心受压构件。

6、受剪:当箍筋太密时发生斜压破坏,沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝;当箍筋适当时发生剪压破坏,沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。

7、受扭:构件一侧腹部先出现多条约45°方向斜裂缝,并向相邻面以螺旋方向展开。

8、受冲切:沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂,形成冲切面。

9、局部受压:在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。

二、温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有:

、水化热

出现在施工过程中,大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。

施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种(矿渣水泥),限制水泥单位用量(使用减水剂),减少骨料入模温度(冰水搅拌),降低内外温差(通过表面保温),并缓慢降温,必要时可采用循环冷却系统(预埋)进行内部散热,或采用薄层连续浇筑以加快散热。

2、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。

3、年温差

一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。

4、日照

屋面、墙面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度

呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。5、骤然降温

突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实际资料进行,混凝土弹性模量不考虑折减。

6、钢制预埋件与钢筋或其它钢制件联结时,若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至350℃,混凝土构件也容易开裂。

试验研究表明,由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低,钢筋与混凝土的粘结力随之下降,混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%,抗压强度下降60%,光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%;由于受热,混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。

三、收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和干缩是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和碳化收缩。

1、塑性收缩

发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失

水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。

塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T 梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。

为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。

2、干缩

混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为干缩(缩水收缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是干缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

3、自生收缩

自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如掺膨胀剂的膨胀水泥混凝土)。

4、碳化收缩

大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。碳化收缩只有在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加快。碳化收缩一般不做计算。

混凝土收缩裂缝的特点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。

但收缩值累积过大,也会造成混凝土的贯通裂缝(断板)。例如:大面积水泥混凝土楼地面,如果不及时切割伸缩缝,必然断板。

研究表明,影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:

①水泥品种、标号及用量

矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长。例如,为了提高混凝土的强度,施工时经常采用强行增加水泥用量的做法,结果收缩应力明显加大。

②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,含水量大收缩越大。

③水灰比用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大。

④外掺剂外掺剂保水性越好,则混凝土收缩越小。

⑤外掺料外掺料的细度越高,混凝土收缩越大。外掺料的

掺量越大,混凝土收缩越大。一般商品(泵送)混凝土都含有较大掺量(15%~30%)的粉煤灰,混凝土收缩较大,所以采用商品(泵送)混凝土的工程比较容易开裂。

⑥养护方法

良好的养护可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长,则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。

⑦外界环境

大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大,则混凝土水分蒸发快,混凝土收缩越快。

⑧振捣方式及时间

机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定,一般以5~15s/次为宜。时间太短,振捣不密实,形成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,上层易发生收缩裂缝。

对于温度和收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构(壁厚20~60cm)。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(φ8~φ14)、小间距布置(@10~@15cm),全截面构造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%~0.5%。

四、地基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降

的主要原因有:

1、地质勘察精度不够、试验资料不准

在没有充分掌握地质情况就设计、施工,这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如丘陵区或山岭区桥梁,勘察时钻孔间距太远,而地基岩面起伏又大,勘察报告不能充分反映实际地质情况。

2、地基地质差异太大

建造在山区沟谷的建筑物,河沟处的地质与山坡处变化较大,河沟中甚至存在软弱地基,地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。

3、结构荷载差异太大

在地质情况比较一致条件下,各部分基础荷载差异太大时,有可能引起不均匀沉降,例如高层建筑的主楼比周边裙房的荷载要大,中部的沉降就要比周边大。

4、结构基础类型差别大

同一建筑群中,混合使用不同基础如条形基础和桩基础,或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时,也可能引起地基不均匀沉降。

5、分期建造的基础

老建筑物的扩建,新扩建建筑物或基础处理时引起地基土重新固结,均可能对原有建筑物的基础造成较大沉降。

6、地基冻胀

在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀;一旦温度回升,冻土融化,地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。

五、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

密实混凝土表面的防腐涂料----也是一种有效手段!

六、冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。

冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

七、施工材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水、掺合撩及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

1、水泥

(1)、水泥安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢,在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝土抗拉强度下降。

(2)、水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,可能使混凝土强度不足,从而导致混凝土开裂。

(3)、当水泥含碱量较高(例如超过0.6%),同时又使用含有碱活性的骨料,可能导致碱骨料反应。

2、砂、石骨料

(1)、砂石的粒径、级配、杂质含量

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,后果更严重。

砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。

砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度。

砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应,体积膨胀2.5倍。

(2)、碱骨料反应

碱骨料反应有三种类型:

①、碱硅酸反应

参与这种反应的骨料有流纹岩、安山岩、凝灰岩、蛋白石、黑硅石、燧石、鳞石英、玻璃质火山岩、玉髓及微晶或变质石英等。反应发生于碱与微晶氧化硅之间,其生成物硅胶体遇水膨胀,在混凝土中产生很大的内应力,可导致混凝土突然爆裂。这类反应是碱骨料反应的主要形式。

②、碱硅酸盐反应

参与这种反应的骨料有粘土质岩石、千枚岩、硬砂岩、粉砂岩等。此类反应的特点是膨胀速度非常缓慢,混凝土从膨胀到开裂,能渗出的凝胶很少。

③、碱碳酸岩反应

多数碳酸岩石没有碱活性,有特定结构的泥质细粒白云质灰岩

和泥质细粒灰质白云岩才具有与碱反应的碱活性,且还须高碱度、一定湿度环境下才能反应膨胀。

碱骨料反应裂缝的形状及分布与钢筋限制有关,当限制力小时,常出现地图状裂缝,并在缝中有白色或透明的浸出物;当限制力强时则出现顺筋裂缝。在工程实践中必须对骨料进行碱活性检验,采用对工程无害的材料,同时使用含碱量低的水泥品种。

3、掺合料

外掺料的细度越高,混凝土收缩越大。外掺料的掺量越大,混凝土收缩越大。一般商品(泵送)混凝土都含有较大掺量(15%~30%)的粉煤灰,混凝土收缩较大,所以采用商品(泵送)混凝土的工程比较容易开裂

4、拌和水及外加剂

拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。

八、施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:

1、混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

2、混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

3、混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。

4、混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。

5、混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。

6、用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,使得混凝土体积上出现不规则裂缝。

7、混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。

8、混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。

9、施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。

10、施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

11、施工前对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,导致混凝土出现裂缝。

12、装配式结构,在构件运输、堆放时,支承垫木不在一条垂直线上,或悬臂过长,或运输过程中剧烈颠撞;吊装时吊点位置不当,T梁等侧向刚度较小的构件,侧向无可靠的加固措施等,均可能产生裂缝。

13、安装顺序不正确,对产生的后果认识不足,导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时,钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑,拆架后墙式护栏往往产生裂缝;拆架后再浇筑护栏,则裂缝不易出现。

14、施工质量控制差。任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实

度)下降,导致结构开裂

混凝土地面产生裂缝的原因分析及处理措施

混凝土地面产生裂缝的原因分析及处理措施 钢筋混凝土结构破坏倒塌的工程质量事故,绝大多数是从裂缝的扩展开始的;其实,只要 仔细观察不难发现,普通的钢筋混凝土结构一般都是带裂缝受力工作的,假如借助仪器, 甚至还可以发现裂缝是时刻发生变化的,随着裂缝的发展变化,结构构件的耐久性和适用 性会不同程度的降低,严重的甚至会导致结构构件的破坏;所以研究裂缝的形态、分析裂 缝产生的原因和裂缝对结构功能的影响并加以控制是十分重要的。 一、混凝土裂缝种类: 外荷载引起的裂缝:外荷载作用下产生的结构裂缝一般具有很强的规律性,通过计算分 析就可以得出正确的结论。如:矩形楼板板面裂缝成环状,沿框架梁分布,板底裂缝成十 字或米字集中于跨中;转角阳台或挑檐板裂缝位于板面起始于墙板交界以角点为中心成米 字形向外延伸。受力裂缝,其裂缝与荷载有关,预示结构承载力可能不足或存在严重问题。 温度收缩裂缝:温度收缩裂缝是一种建筑最常见的裂缝,主要是由于结构的温度变形及材 料的收缩变形受阻及应力超标所致。现浇板收缩裂缝主要集中在房屋的中部和房屋四周阳 角处,裂缝成枣核状止于梁边。房屋四周阳角处的房间在离开阳角1米左右,即在楼板的 分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝。其 原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等 多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方 向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收 缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处)首先 开裂,产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在 有水的情况下会发生渗漏,影响正常使用。 地基不均匀沉降产生的裂缝:由于地基沉降不均匀使上部结构产生附加应力,导致楼板裂缝。不均匀沉降产生的裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉降情况有关。 使用商品混凝土引起的收缩裂缝:商品混凝土由于采用泵送,混凝土的流动性要好,因此 一般商品混凝土的坍落度都较大,水灰比较大,如保证水灰比则要增加水泥用量,这样就 使混凝土在硬化阶段出现收缩裂缝。裂缝的产生大多在砼浇筑初期,即浇捣后4~6小时 左右,裂缝形状不规则且长短不一,互不连贯,产生裂缝部分大多为水泥浮浆层和砂浆层。有于砼坍落度偏大,表面经过振捣形成一层水泥含量较多,收缩性较大的水泥浮浆层及砂 浆层一方面由于砼初凝时表面游离水分蒸发过快产生急剧的体积收缩,而此时砼早期强度 较低(面层为砂浆层强度更低),不能抵抗这种变形应力而导致砼表面开裂,另一方面由于 面层浮浆或砂浆的收缩值比基层砼大许多,而造成变形值不同导致面层开裂。 预埋管线引起的楼板裂缝:预埋线管处沿管线方向出现表面裂缝;局部出现呈发散状或龟 裂状的不规则裂缝。预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引

混凝土裂缝产生原因

大体积混凝土的裂缝产生的可能原因与预防措施 1.1大体积混凝土裂缝的可能原因 1.1.1裂缝的类型和形成原因 大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下: 1.1.1.1收缩裂缝: 混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。 选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。 混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。 人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。 自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。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,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。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小,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。 自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。 在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响”,因而也需要像大坝一样,需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。 还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。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规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。 1.1.1.2温差裂缝 混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。 大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。 大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此

混凝土老是开裂,原来是这个原因

混凝土老是开裂,原来是这个原因 普通混凝土裂缝产生的原因 01 荷载引起的裂缝 混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝,次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。 02 温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。 03 收缩引起的裂缝 在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。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,另外还有自生收缩和炭化收缩。

塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。 在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。 缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。 自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。 炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。

砼表面裂缝原因分析

砼表面裂缝原因分析 The manuscript was revised on the evening of 2021

砼表面裂缝原因分析 一、混凝土裂缝类型及成因 实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因,其中最常见的是混凝土早期裂缝,混凝土早期裂缝有以下几种:1、塑性沉降裂缝此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍(如钢筋、模板)而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。 1、塑性收缩裂缝 此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm.多在表面出现,产生的原因主要是混凝土浇注后3—4小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。 2、温度的变化与湿度的变化 裂缝:混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。 3、原材料质量引起的裂缝

混凝土裂缝的成因与控制

混凝土裂缝的成因与控制 混凝土的裂缝是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。我在工作中对混凝土工程中常见的一些裂缝成因进行了分析探讨,提出了控制裂缝发展的措施,总结了混凝土裂缝的处理方法。 1 裂缝的成因 裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程各种因素组合产生的,正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的有效途径,裂缝原因是设计、施工、材料、环境等相互影响的综合性问题,解决裂缝控制问题应当采取综合方法。 1.1 设计原因 1)设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件开裂。 2)设计中构造钢筋配置过少或过粗引起构件裂缝,如墙板、楼板等 3)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。 4)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。 5)荷载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保

护层厚度不足,抗温度收缩配筋不足。 1.2 材料原因 1)粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。 2)果料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。 3)混凝土外加剂、掺合料选择不当或掺量不当,严重增加混凝土收缩。 4)水泥品种的原因,粉煤灰及矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。 5)水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高,细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。 1.3 混凝土配合比设计原因 1)配合比中水灰比过大。 2)单方水泥用量越大,用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。 3)配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加收缩值。 4)配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

混凝土路面开裂的原因总结(最全版)

混凝土路面开裂的原因总结 1.路面厚度设计问题 路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。笔者认为,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载,车辆的实际轴载远大于设计轴载。由此得知,设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期开裂破坏情况较多的症结之一是公路在短期内(如1~2年)已达到设计年限内的累计当量轴次。 2.基层的影响 基层的强度及稳定关系面层的强度和稳定性。基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又小,因而极易松散,进而引起路面破坏。地基强度不均匀,路基填料混杂或压实不好,产生不均匀沉降,基层平整度差,导致混凝土面层厚度不匀,离散性大,在行车荷载及温度翘曲应力作用下,使路面应力集中。当应力超过极限强度时,就会在厚度薄弱处产生裂缝。 3.路面窨井yìnjǐng及管线的影响 (1)路面窨井四周的塘渣(风化石和土的混合物;宕渣是爆破后的碎石,粒径较大,是土石混合物。)填筑是实际施工中的薄弱环节。施工单位在推土机推塘渣时,往往将大块塘渣推至窨井边,同时此处压路机很少压到,造成应力薄弱区。实际施工中,路面裂缝很大部分发生在窨井处。 (2)路面下雨污管线渗漏会冲刷路基部分,特别是对流沙土的冲刷更为厉害。 4.混凝土质量的影响 (1)不同标号及品种的水泥混杂使用,硬化时间及收缩量不一样,同样会形成裂缝。 (2)集料质量的影响。

(3)搅拌质量的影响。搅拌时间过短,则拌合不均匀,造成面层强度相差过大,硬化时间及收缩量不同,从而导致裂缝产生;搅拌时间过长,则容易导致骨料破碎、离析,影响混凝土的强度。 (4)振捣质量的影响。振捣不足,易使混凝土中出现气孔、蜂窝,在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝;振捣过量,则粗骨料下沉,混凝土离析,影响其强度。 (5)养护的影响。混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要。因此,一定要加强混凝土的早期养护,在表面手浆后尽快予以覆盖和洒水养护。同时必须保证养护的时间,实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定,一般宜为14~21天。 5.横向缩缝质量的影响 设置横向缩缝是为了减小收缩应力和翘曲应力。切缝施工是混凝土施工中的一个重要环节,如不加强控制,极易引发裂缝。 (1)切割时间。当混凝土达到设计强度的25%~30%时,应采用切缝机进行切割。切缝太早,粗骨料会从砂浆中跳脱;切缝太晚,如果产生的拉应力大于混凝土容许值,混凝土板就会开裂。气温高,混凝土强度增长快,切割时间要提早。温差大,切割时间也要提早。切缝时间一般遵循的原则是“能切就切,宁早勿晚”。切缝机,宜采用机型小、转速快、振动小的,在混凝土浇筑几小时内即可切割。 (2)切割深度。切缝深度应控制为板厚的1/4~1/5.切得太深,板间的传荷能力难以得到保证。切得太浅,混凝土截面的强度削弱得不够,面层上会产生不规则裂缝 (3)接缝料。接缝料是保证混凝土板正常使用的主要组成部分,如处理不好,则极易出现问题。6.拉杆和传力杆的影响 胀缝传力杆的质量控制主要有两点:一是传力杆的一端应涂沥青,且加管套,以保证其伸缩距离;二是传力杆必须与路面平行,以保证其伸缩方向。前

混凝土结构裂缝产生原因分析,继续教育

第1题 造成结构不均匀沉降的原因主要有()个方面? A.3 B.4 C.5 D.6 E.7 答案:C 您的答案:C 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第2题 有()个因素能引起结构温差裂缝? A.1 B.2 C.3 D.4 E.5 答案:C 您的答案:C 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第3题 防止碱-集料反应而引起结构裂缝,有()项措施? A.3 B.4 C.5 D.6 E.7 答案:A 您的答案:A 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第4题 塑性收缩裂缝,一般出现在()天气中?

A.湿热 B.干热 C.大风 D.暴风雨 E.干燥 答案:B,C 您的答案:B,C 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第5题 ()构件保护层越厚,其在荷载作用下的横向裂缝就越容易出现? A.受拉构件 B.受弯构件 C.受压构件 D.偏心受压构件 E.偏心受拉构件 答案:A,B,D 您的答案:A,B,D 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第6题 骨料级配不好,易造成结构()。 A.空洞 B.麻面 C.漏筋 D.涨模 E.凝结时间延长 答案:A,B,C 您的答案: 题目分数:12 此题得分:0.0 批注: 第7题 断面配筋率满足设计要求,钢筋规格粗细对结构裂缝影响不大。答案:错误 您的答案:错误

题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第8题 水泥越细,水化热越慢。 答案:错误 您的答案:错误 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第9题 防止结构养护裂缝,养护水跟水温也有关系。答案:正确 您的答案:正确 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 试卷总得分:88.0 试卷总批注:

混凝土裂缝的成因与控制

混凝土裂缝的成因与控制 摘要 针对混凝土工程中普遍存在的裂缝问题,对混凝土裂缝形成的原因、危害、防治措施进行了分析和探讨。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、灌浆法、填充法、混凝土置换法、结构补强法、电化学防护法等。 关键词:混凝土;裂缝;成因;控制;防治措施

Causes and Control of Concrete Cracks Abstract In view of the common crack problems in concrete engine ering, the causes, hazards and prevention measures of co ncrete cracks are analyzed and discussed. In this paper, the causes of some common cracks in concrete engi neering are analyzed and discussed from the aspects of design, ma terial, mix proportion, construction site maintenance and so on. I n view of the causes of concrete cracks, measures to control the development of cracks are put forward in the aspects of concret e structure design, selection o f concrete materials, optimization o f mix proportion, and maintenance of construction site. According to the related literature, and summarized the treatment methods of concrete cracks : surface treatment method, grouting me thod, filling method, concrete replacement method, structure reinfor cement method, electrochemical protection method and so on. Key words:concrete; crack; genesis; control; prevention and contro l measures

混凝土裂缝原因分析及预控、处理措施

浅析混凝土楼板裂缝的原因及预防措施 随着城镇化的快速发展,从上世纪90年代开始,城市住宅建设步伐越来越快,为适应这种不断成倍增长的建设量,同时还要保证质量的前提下,混凝土的商品化应运而生。混凝土的商品化即保证了工程实体质量,又保证了观感及施工速度,更节约了资源,大大提高了建设水平。然而在商品混凝土的使用过程中也出现了各种质量问题,如现浇楼板浇捣过程中普遍存在裂缝的情况,已经是目前比较严重的施工质量通病之一,特别是高层、超高层使用大流动性泵送商品混凝土楼板,然而混凝土裂缝的诱因和种类较为复杂繁多,所以显得防治尤为重要,必须引起我们的重视。因此针对该缺点根据有关资料并结合以往施工经验和一些实际情况,对现浇混凝土楼板裂缝的产生原因和防治措施谈谈自己的认识。望各项目部结合本部工程的结构设计特点、施工部署、进度要求等具体实际情况进行严格控制,做好施工过程中的预控措施工作。 一、裂缝种类及不同阶段产生的原因: (一)、混凝土现浇楼板常见裂缝种类: 1、45°斜裂缝:此类裂缝大部分为板角斜裂缝,实际工程中这类裂缝非常常见。板角45°斜裂缝一般在板角位置大约0.5m~ 1.5m范围内出现,裂缝位于和超出板角放射筋长度范围的情况同时存在。通常楼板一个房间有1~ 2条斜裂缝,有时可能在4条以上的裂缝,一个板角通常有1条裂缝,有时有2条,甚至3条,对应于这种情况,一般楼板底面也会有l条斜裂缝存在,这条裂缝的位置或者与一条裂缝位置吻合,或者位于两条裂缝之间。板角45°斜裂缝的分布情况还与楼板的走向有一定关系,从数据反映的情况来看,楼板西端的板角裂缝多于东端。而在楼板凹凸部位,突出开间的阳角部位开裂情况与板角非常类似,也是存在斜裂缝的主要部位。 2、横向、纵向裂缝:楼板跨中裂缝的分布和数量则呈现一定的随机性,但以横向、纵向最多,大跨度开间中部出现裂缝的几率相对较大,裂缝多为横向,少数为纵向。横向裂缝是指平行于楼板的短边,垂直于楼板长边的裂缝,纵向裂缝是平行于长边,垂直于短边的裂缝。纵向裂缝多发生在具有连续长横墙附近,有时板面会出现无规则的龟裂。裂缝通常位于楼板中部板跨度范围内,有时1条横向裂缝在中间,也有2条裂缝在1/3跨两端的情况。混合结构中楼板大多为双向板,裂缝在接近方形板的双向板中出现概率极高。由于调查的存在裂缝的房屋中无

混凝土裂缝成因及分类概述

1引言 混凝土是目前用量最大的一种建筑材料,广泛应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程。然而,许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。这不仅影响建筑物的外观,更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。因此,裂缝问题倍受人们关注。近年来,随着预拌混凝土的大力推广应用以及结构形式日趋大型化、复杂化,使得这一问题变得更为突出。然而,混凝土结构的裂缝是一个相当普遍的现象,大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的,它是材料的一种特性。因此,科学地对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上,采取有效的措施,将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。本文将就混凝土结构中常见裂缝的成因、控制措施以及修补方法作一些浅要分析。 2混凝土裂缝的分类 2·1按裂缝的成因划分 根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。 (1)结构性裂缝由各种外荷载引起的裂缝,也称荷载裂缝。它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。 (2)非结构性裂缝由各种变形变化引起的裂缝。它包括温差,干缩湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝。这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝在工程中占了绝大多数,约为80%,其中以收缩裂缝为主导[1~5]。 2·2按裂缝产生的时间划分 (1)施工期间出现的裂缝[2,4]包括塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝、自身收缩裂缝、温度裂缝、施工操作不当出现的裂缝、早期冻胀作用引起的裂缝以及一些不规则裂缝。 (2)使用期间出现的裂缝[4]包括钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝、盐碱类介质及酸性侵蚀气液引起的裂缝、冻融循环造成的裂缝、碱骨料反应引起的裂缝以及循环动荷载作用下损伤累积引起的裂缝等。 2·3按裂缝的形状划分 裂缝按形状可分为[4]:①纵向裂缝,平行于构件底面,顺筋分布,主要由钢筋锈蚀作用引起:②横向裂缝,垂直于构件底面,主要由荷载作用、温差作用引起;③剪切裂缝,由于竖向荷载或震动位移引起;④斜向裂缝、八字形或倒八字形裂缝,常见于墙体混凝土梁,主要因地基的不均匀沉降以及温差作用引起;⑤X形裂缝,常见于框架梁、柱的端头以及墙面上,由于瞬间的撞击作用或者地震荷载作用引起;⑥各种不规则裂缝,如反复冻融或火灾等引起的裂缝。此外,还有因混凝土拌和或运输时间过长引起的网状裂缝,现浇楼板四角出现的放射状裂缝或板面出现的十字形裂缝等等。 2·4按裂缝的发展状态划分 根据裂缝所处的运动状态及其发展趋势,可分为以下两类: (1)稳定裂缝这种裂缝不影响持久应用,包括两类。一类是在运动过程中可以自愈合的裂缝,常见于一些新建的防水工程中,这是由于裂缝处水泥颗粒在渗漏过程中与水进一步化合,析出Ca(OH)2晶体且部分Ca(OH)2又与溶解在水中的CO2发生碳化反应形成CaCO3结晶,两者形成的凝胶物质将胶合裂缝封闭,从而渗漏停止,裂缝达到自愈。另一类是处于稳定运动中的裂缝,如在周期性荷载作用下产生的周期性扩展和闭合的裂缝。

建筑工程中混凝土裂缝的成因与防治

建筑工程中混凝土裂缝的成因与防治 发表时间:2017-09-11T16:30:03.197Z 来源:《基层建设》2017年第13期作者:王建锋李卫东[导读] 摘要:在建筑工程中,混凝土往往在施工中会出现各种混凝土裂缝,对建筑物的使用安全构成威胁。本文主要对混凝土裂缝的成因与防治要点进行了简单的探讨。 浙江恒誉建设有限公司摘要:在建筑工程中,混凝土往往在施工中会出现各种混凝土裂缝,对建筑物的使用安全构成威胁。本文主要对混凝土裂缝的成因与防治要点进行了简单的探讨。 关键字:混凝土裂缝;裂缝成因;裂缝防治混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。混凝土在硬化成型的过程中存在许多的微孔隙、气穴和微裂缝,这些微裂缝在混凝土受到荷载、温差等作用之后会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的裂缝。当混凝土裂缝的宽度超过规定的限值时,会影响建筑物和构件的适用性和耐久性,减小建筑结构抵抗荷载的能力,降低建筑结构的整体性和刚度。 一、混凝土裂缝成因 1)材料质量引起的裂缝配置混凝土所采用的水泥、砂、骨料等材料质量不合格,导致结构出现裂缝,例如:水泥中游离的氧化钙含量超标、水泥含碱量较高同时又使用含有碱活性的骨料、砂石粒径太小、级配不良、空隙率大等。 2)荷载引起的裂缝结构受荷后产生裂缝的因素很多,例如:吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等,而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件,在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。 3)温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。 4)湿度变形引起的裂缝砼在空气中结硬会导致体积减小,砼的收缩值一般为0.2~0.4‰,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为 0.2~0.4‰,其发展规律是早期快、后期缓慢。 5)基础变形引起的裂缝由于地基地质差异太大、结构基础类型差别大、基础分期建造、地基冻胀、基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质段、原有地基条件变化等原因,使基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。 6)收缩裂缝收缩是砼的一个主要特性,对砼的性能有很大影响。产生收缩裂缝的原因,一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状,很少交叉。常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中,梁、板、柱等小块体构件,砼收缩裂缝危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物,影响更大。 二、混凝土裂缝的预防措施与处理 1)混凝土裂缝的预防措施 1.材料选用上应选用符合规范要求的合格材料 水泥应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性、强度不合格的水泥。粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不超过规定的石料。细骨料宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。 2.对于温度变化和湿度变化引起的裂缝主要预防措施 一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是控制水泥的用量。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热。 3.对于基础变形引起的裂缝主要预防措施 一是加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知监理到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探。二是开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。三是控制建筑物有长高比,调整不均匀沉降的能力。四是合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。 4.对于施工工艺产生的裂缝可采取以下措施预防 一是配合比设计采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。二是钢筋的配置应严格按施工图施工,尤应重视钢筋品种、规格、数量的改变,此外,钢筋的位置要正确。三是模板构造要合理,模板和支架要有足够的刚度,合理选择拆模时机。四是合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。 2)混凝土裂缝的处理技术裂缝不但会影响结构的整体性和刚度,还会降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力,因此在实际工程中,应根据裂缝的性质和实际情况区别对待,及时处理,以保证建筑物的安全。混凝土结构裂缝的修补措施主要有以下几种方法:表面封闭法,灌浆、嵌缝封堵法,结构加固法,混凝土置换法等等。 1. 表面封闭法 表面封闭法是一种简单、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身进裂缝的处理。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,以防止裂缝开裂。

混凝土裂缝成因分析毕业报告

山西水利职业技术学院 实习报告 题目浅析混凝土裂缝的成因与控制 姓名:樊晋 学号:20131531424 专业:工程造价 报告提交日期:2016年6月12日

摘要 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。 关键词:混凝土,裂缝,成因,控制 1

山西水利职业技术学院(太原校区)毕业实习报告 目录 摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1 课题的提出: (4) 1.2 本论文的研究内容: (4) 第2章裂缝的成因 (5) 2.1 设计原因 (5) 2.2 材料原因 (6) 2.3 混凝土配合比设计原因 (6) 2.4 施工及现场养护原因 (6) 2.5使用原因(外界因素) (7) 第3章裂缝的控制措施 (8) 3.1材料选择 (8) 3.2 混凝土配合比设计 (8) 3.3 施工方面 (9) 3.3.1 模板的安装及拆除 (9) 3.3.2 混凝土的制备 (10) 3.4.3 混凝土的运输 (10) 3.4.4 混凝土的浇筑 (10) 3.4.5 混凝土的养护 (12) 3.4 管理方面 (13) 3.6 环境方面 (13) 第4章混凝土裂缝的处理方法 (14) 4.1 混凝土裂缝的处理方法 (14) 4.1.1.表面处理法 (14) 4.1.2填充法 (14) 4.1.3灌浆法 (14) 4.1.4.结构补强法 (14) 4.1.5混凝土置换法 (14) 2

普通混凝土裂缝产生原因分析及处理措施

普通混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施 第一部分裂缝产生原因分析 一、荷载引起的裂缝 混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝,次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。 二、温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。 三、收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。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,另外还有自生收缩和炭化收缩。 塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。 缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。 自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。

混凝土裂缝的成因与控制论文

. Word文档资料 建筑工程技术毕业论文混凝土裂缝的成因与控制 学生姓名: 学号: 指导教师: 专业: 年级: 学校:建设职业技术学院

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. Word文档资料摘要 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。 关键词:混凝土;裂缝;成因;控制;

. Word文档资料目录 摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1 课题的提出 (4) 1.2 本论文的研究容 (4) 1.3本论文的研究方法 (5) 第2章裂缝的成因 (6) 2.1 设计原因 (6) 2.2 材料原因 (7) 2.3 混凝土配合比设计原因 (7) 2.4 施工及现场养护原因 (7) 2.5使用原因(外界因素) (8) 第3章裂缝的控制措施 (9) 3.1 设计方面 (9) 3.1.1 设计中的‘抗’与‘放’ (9) 3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中 (9) 3.1.3采用补偿收缩混凝土技术 (9) 3.1.4 设计上要注意容易开裂部位 (9) 3.1.5 重视构造钢筋 (10) 3.2 材料选择 (10) 3.3 混凝土配合比设计 (11) 3.4 施工方面 (11) 3.4.1 模板的安装及拆除 (11) 3.4.2 混凝土的制备 (12) 3.4.3 混凝土的运输 (12)

混凝土初凝时发生大面积裂缝的原因及分析

混凝土初凝时发生大面积裂缝的原因及分析 一、混凝土裂缝类型及成因 实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因,其中最常见的是混凝土早期裂缝,混凝土早期裂缝有以下几种:1、塑性沉降裂缝此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍(如钢筋、模板)而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、 模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。 2、塑性收缩裂缝 此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm.多在表面出现,产生的原因主要是混凝土浇注后3—4小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不 能抵抗这种变形应力而导致开裂。 3、温度的变化与湿度的变化 裂缝:混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表

面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内 部混凝土的约束,也往往导致裂缝。 4、原材料质量引起的裂缝 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构 出现裂缝。 ①砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产 生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。 ②拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或 含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。 二、混凝土裂缝常见预防措施 1、塑型沉降裂缝预防措施此类裂缝预防的措施如下: ①在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度; ②保证混凝土均质性,搅拌运输卸料前先高速运转20—30秒,然后反转卸料;

混凝土地面产生裂缝的原因分析及处理措施

钢筋混凝土结构破坏倒塌的工程质量事故,绝大多数是从裂缝的扩展开始的;其实,只要仔细观察不难发现,普通的钢筋混凝土结构又一般都是带裂缝受力工作的,假如借助仪器,甚至还可以发现裂缝是时刻发生变化的,随着裂缝的发展变化,结构构件的耐久性和适用性会不同程度的降低,严重的甚至会导致结构构件的破坏;所以研究裂缝的形态、分析裂缝产生的原因和裂缝对结构功能的影响并加以控制是一个十分重要的。 一、混凝土裂缝种类:

外荷载引起的裂缝:外荷载作用下产生的结构裂缝一般具有很强的规律性,通过计算分析就可以读出正确的结论。如:矩形楼板板面裂缝成环状,沿框架梁分布,板底裂缝成十字或米字集中于跨中;转角阳台或挑檐板裂缝位于板面起始于墙板交界以角点为中心成米字形向外延伸。受力裂缝,其裂缝与荷载有关,预示结构承载力可能不足或存在严重问题。 温度收缩裂缝:温度收缩裂缝是一种建筑最常见的裂缝,主要是由于结构的温度变形及材料的收缩变形受阻及应力超标所致。现浇板收缩裂缝主要集中在房屋的中部和房屋四周阳角处,裂缝成枣核状止于梁边。房屋四周阳角处的房间在离开阳角1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝。其原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处)首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水的情况下会发生渗漏,影响正常使用。

混凝土开裂原因及处理方法

混凝土开裂原因及处理方法 导读 1、普通混凝土裂缝产生的原因 2、普通混凝土裂缝的处理方法 3、大体积混凝土裂缝产生的原因 4、大体积混凝土有害、无害裂缝判别标准 5、无害裂缝处理方法 6、有害裂缝处理方法 一、普通混凝土裂缝产生的原因 01

混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝, 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。 02 温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。 03

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。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,另外还有自生收缩和炭化收缩。 塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。 缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

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