混凝土裂缝的成因与防治.docVIP

浅析混凝土裂缝的成因及其防治 在工程建设中，我们常常会发现钢筋混凝土的裂缝问题，而在实际施工中必须对其进行有效控制，重要的是避免有害裂缝的产生。如今，钢筋混凝土结构构件的裂缝，已经成为了最常见的通病。本文从实际出发着重分析了其产生的根本原因，在分析其原因的同时，针对性地提出了相应的防治对策。 一、裂缝产生原因分析 　　混凝土建筑和构件往往是带裂缝工作的，而裂缝的存在和发展通常会使其里面的钢筋以及材料产生腐蚀。不能否认的是，如何降低钢筋混凝土以及材料的承载能力、耐久性和抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命是至关重要的，因为严重问题随时会威胁到人们的生命和财产安全。如今从多方面统计数据来看，很多工程的质量事故都是由于裂缝的不稳定发展所致。实践证明，现有条件下，在混疑土工程中出现裂缝问题是不可避免的，因此，裂缝问题在一定的范围内也是可以接受的，但是我们必须要采取有效的措施，将其危害程度控制在一定的范围之内。 　　混凝土裂缝产生的原因是多样的，总体来说，主要是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、以及结构不合理、原材料不合格（如碱骨料反应）、模板变形、基础不均匀沉降等。概括起来，一种是非荷载作用变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷、化学作用等原因引起的裂缝；另一种是荷载作用引起的裂缝；再者是施工不当引起的裂缝，如配合比控制不严密及养护不当引起的裂缝等等。 （一）非荷载作用引起的裂缝　　1、混凝土的收缩。由于混疑土特性，混凝土在硬化过程中，经过了水分蒸发、体积逐渐缩小，近而产生收缩，根据力学分析，结构构件由于受到支座的约束，不能自由伸展。当混凝土收缩所引起结构构件的约束应力超过一定程度时，必然引起结构构件的开裂。由此可见，应压力相对集中的地方通常是开裂的部位。 　　2、力学形变裂缝。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。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，此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。 　　3、　温度应力导致裂缝。 混凝土在浇筑、凝固、硬化过程中，由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热，造成混凝土构件内外部温差较大，膨胀不一致，混凝土表面产生拉应力，内部产生压应力，当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。 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，由于受到各种各样的约束，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。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低、易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到使用时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。水泥的特点是快硬、高强、水化热大，再加上多数工程的主体施工发生在夏季，混凝土浇捣后又未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，而又未及时得到水分的补充，因而出现裂缝。 混凝土自身具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1×10-5/℃。当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时，也会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积混凝土的裂缝等。 (二)、荷载作用引起的裂缝 一般钢筋混凝土结构，在使用荷载的作用下，截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的，因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。这种情况下