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1、混凝土裂縫原因研究和預(yù)防措施探析 【摘要】本文結(jié)合湖南地區(qū)工程實際中對混凝土開裂的調(diào)查分析，總結(jié)出混凝土開裂原因有原材料本身原因，超載作用，干縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力使體積變化，施工問題，環(huán)境因素影響及地基不均沉降等幾大因素引起，并根據(jù)實際工作經(jīng)驗提出一些相應(yīng)預(yù)防措施?！娟P(guān)鍵詞】混凝土裂縫原因；分析預(yù)防措施0.引言7鋼筋混凝土是一種砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料，在其微觀相組成之問主要結(jié)合力是范德華力。因此其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度。當(dāng)混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時，就產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土裂
2、縫寬度超過規(guī)定的限值后，外部各種有害物質(zhì)、氣體開始向內(nèi)部滲透、侵蝕、碳化作用也將跟隨裂縫很快的滲入到混凝土內(nèi)部。鋼筋在氧氣和水分作用下開始發(fā)生銹蝕。鋼筋被銹蝕后所產(chǎn)生的鐵銹體積比原體積要增加許多，其外側(cè)混凝土受到鋼筋膨脹的擠壓作用后，其產(chǎn)生垂直于徑向脹壓力，當(dāng)超過混凝土的拉應(yīng)力后，就會在混凝土的保護(hù)層上引發(fā)沿鋼筋的縱向裂縫。混凝土的裂縫的擴(kuò)展或有新裂縫的出現(xiàn)，將會加速混凝土的碳化合侵蝕物質(zhì)的介入。鋼筋腐蝕程度加劇，這又將進(jìn)一步混凝土的開裂，使混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力下降，耐久性降低。1.混凝土裂縫產(chǎn)生的原因1.1材料質(zhì)
3、量原因混凝土主要由水泥、砂、料、拌和水及外加劑組成。配置混凝士所采用材料質(zhì)量不合格，可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。比如：水泥安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)；水泥強(qiáng)度不足，水泥受潮或過期；水泥含堿量較高同時又使用含有堿活性的骨料；砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大；砂石中云母、泥沙、有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)的含量較高；拌和水或外加劑氯化物等雜質(zhì)含量較高。1.2施工技術(shù)原因（1）施工與管理經(jīng)驗落后：施工工人對混凝土特性不了解，在澆搗時擅自加水來增加坍落度，使混凝土配合比發(fā)生變化，造成結(jié)構(gòu)開裂；（2）混凝土澆筑后，振搗不足，造成粗細(xì)
4、骨料分離，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分布不均；（3）質(zhì)量保障體系不健全：混凝土養(yǎng)護(hù)不到位、模板剛度不足、拆模過早，雨天澆筑等，都會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。1.3地基變形原因7由十地質(zhì)勘察精度不夠，試驗資料不準(zhǔn)、地基地質(zhì)差異太大、結(jié)構(gòu)荷載差異太大、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大、基礎(chǔ)分期建造、地基凍脹、基礎(chǔ)置于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)段、原有地基條件變化等原因，使基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。1.4荷載作用原因混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要
5、有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：設(shè)計計算階段、施工階段、使用階段。次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。④荷載裂縫分類及其特征。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動嚴(yán)重部位。1.5溫度濕度原因混凝土具熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫。譬如，橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它
6、部位，溫度梯度呈非線形分布，由于受到自身約束作用，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫；大體積混凝上（厚度超過2.0米）澆筑之后由于水泥水化放熱，導(dǎo)致內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。還有就是砼在空氣中結(jié)硬時，體積會逐漸減小，一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍，常見于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等，通常是由于養(yǎng)護(hù)不良造成。71.6凍脹因素大氣氣溫低于零度時，混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%-50%。冬季施工時對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫
7、措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。2.混凝土裂縫預(yù)防措施2.1嚴(yán)把混凝土的原材料質(zhì)量材料選用上應(yīng)選用符合規(guī)范要求的合格材料。水泥應(yīng)選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安定性、強(qiáng)度不合格的水泥。粗骨料宜用表面粗糙、質(zhì)地堅硬、級配良好、空隙率小、無堿性反應(yīng)、有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定的石料。細(xì)骨料宜用顆粒較細(xì)、空隙較小、含泥量較低的中砂。外滲料宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。2.2預(yù)防溫度濕度變化弓I起裂縫7盡量選用低熱或中熱水泥，如
8、礦渣水泥、粉煤灰水泥等；減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下；降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下；改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱；加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻、保護(hù)措施；加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長養(yǎng)
