砼裂缝原因分析和其控制措施.ppt

砼裂缝原因分析及其控制措施 裂缝是砼工程中最常见的一种缺陷。这里所说的裂缝是指肉眼可见的宏观裂缝，而不是微观裂缝，其宽度应在0.05㎜以上。由于砼是由水泥、掺合料、外加剂与水配制的胶结材料将分散的砂石经搅拌粘结在一起的工程材料，硬结的砼含固相、液相、气相，是一种多元、多相、非均质水泥基复合材料，同时砼又是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料，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砼的抗拉强度，导致砼发生裂缝。工程实际调查表明，80%以上的砼裂缝属于非荷载裂缝。伴随着商品砼及泵送砼的推广应用，建筑工程中非荷载裂缝的出现呈上升趋势，已受到整个社会的广泛关注。 砼产生裂缝的原因多种多样，通常是砼体积变化时受到约束，或者由于荷载作用时砼内产生的拉应力过大而引起的。下面针对砼产生裂缝的类型、产生的原因加以分析和总结，并提出相应的裂缝控制措施供施工过程中予以参考。 1、裂缝的类型及原因分析 1.1塑性沉降裂缝 在新拌砼中，由于普通砼的浆体密度低于骨料，因而骨料在浆体中有下沉趋势，而浆体中水泥颗粒密度又大于粉煤灰并且远大于水，从而使浆体中的粉煤灰和水向上漂移而产生沉降与离析、泌水现象。骨料下沉和水分上升会在水平钢筋底部和粒骨料底部积聚水分，干后形成空隙，还会是砼接近表面的部分由于粉煤灰组分多而降低强度。当下沉的固定颗粒遇到水平钢筋或受到侧面模板的磨擦阻力时，就会与周围的砼形成沉降差，在砼顶部表面形成塑性沉降裂缝。砼的坍落度越大，越容易发生塑性沉降裂缝。 1.2.塑性收缩裂缝 砼在初凝前由于水分蒸发，砼内部水分不断向表面迁移，形成砼在塑性阶段体积收缩。一般砼的塑性收缩约为1%，坍落度大的砼（大流动性砼）的塑性收缩量可达2%。当施工时温度高，相对湿度低时，砼内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下，砼表面失水干缩受下面砼的约束，表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。此种塑性收缩裂缝在砼初凝前及时拌压或二次振捣可愈合，如不及时处理并蓄水养护，就可能发展为贯通性有害裂缝。近年来大多采用泵送砼施工，为便于泵送与浇筑，在施工现场任意加水现象时有发生。随意加水不仅使砼水灰比变大，降低砼强度，且极易产生塑性收缩裂缝，因此在施工时应严加控制。 1.3.水化收缩及自生干缩裂缝 水泥在水化反应过程中，水化产物的绝对体积同水化前的水泥与水的体积之和相比有所减少的现象称水化收缩。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的水泥收缩量约为1%～2%。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩，初凝后则已形成的水泥石骨架内生成孔隙。在水泥继续水化过程中不断消耗水分导致毛细孔中水分自由减少，湿度降低，在外部养护水分供应不充分的情况下，砼内部产生自干燥现象。自干燥作用导致毛细孔内产生负压，引起砼内部自干燥收缩。由于常态砼中的水胶比较高，砼内部有较为充裕的水分，在养护较好的情况下毛细管中很少出现缺少水分干燥现象，因而很少发生自生干燥收缩。对于水胶比小于0.35的砼，初凝后水化收缩与自生干缩率可达0.01%～0.03%，因此，对于水胶比低的砼，应在初凝是时水泥石结构未达到很密实的情况下及时饱水养护，否则极易产生砼自内而外的自生干缩裂缝。 1.4.温度胀缩裂缝 砼浇筑后，水泥在水化过程中产生的水化热使砼内部温度升高。根据试验和施工经验可知，一般为100kg水泥可使砼内部温度升高10左右，加上砼的入模温度，在2～3d内,砼内部的最高温度,在2～3d内,砼内部的最高温度可达50～80℃.而砼的线性膨胀系数约为10×10-6℃,既温度每升高或降低10℃,砼会产生0.01%的线性膨胀或收缩。经验表明,砼内部温度与砼表面温度之差大于25℃,或砼表面温度与环境气温之差大于25℃时,即会出现肉眼可见的温差收缩裂缝,这种情况在大体积砼施工时最容易出现,这也就是大体积砼表面需要及时覆盖保温保湿材料养护的原因。 1.5.干燥收缩裂缝 砼在硬化后,内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水,导致砼由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形量导致的收缩应力大于砼的抗拉强度时，砼就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。砼的干燥收缩是从施工阶段撤除养护开始的，早期的干燥收缩比较细微，往往不为人们所注意。随着时间的推移，砼中水分的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也逐渐明显起来。一般砼90d干燥率为0.04%～0.06%，而流动性砼为0.06%～0.08%，这是砼结构较普遍地发生裂缝的主要原因。干燥收缩裂缝在潮湿条件下可以逐渐缩减愈合，因此，如果裂缝宽度不大于规定指标，对结构不致构成危害。 1.6.原材料选用不当产生的裂缝 配制砼的原材料选用不当也可能导致砼产生裂缝。如水泥的C3A含量高，含碱量高或水泥细度过大都会使拌合物需水量增大，早期水化加快，使得早期水化热