混凝土裂缝的产生及防治.pdf

2 山西冶金 S HANMEr AI 工IU RGY T o t a l 1 2 6 No 4，2 01 0 文章编号： 1 6 7 2 1 1 5 2 ( 2 0 1 0 ) 0 4 - 0 0 7 5 - 0 2 混凝土裂缝的产生及防治 吴 杰 ( 中色第十二冶金建设公司， 山西河津0 4 3 3 0 0 ) 摘要： 通过具体分析混凝土裂缝产生的原因， 提出了在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施。 关键词 ： 混凝土裂缝控制防治 中图分类号 ： T u r 7 5 5 6 文献标识码： A 收稿 日期： 2 0 1 0 0 6 2 1 1 混凝土裂缝类型及成因 钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂，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。 ( 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。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后 0 5 3 h 之间， 混凝土尚处在塑性状态 ， 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。这类裂缝多在表面出现 ， 形状不规则、 长短 宽窄不一、 呈龟裂状， 深度一般不超过 5 0 m i ll 。产生 的原因主要是混凝土浇注后 34 h 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 。混凝土中蒸发和吸收水分 的速度 越快， 塑性收缩裂缝越容易产生， 而商品混凝土由于 为了满足可泵性、 流动性、 出机时混凝土的塌落度和 砂率比普通混凝土大很多，早期强度低所以其水分 特别容易散失， 表面容易形成裂缝。 ( 3) 温度应力裂缝。此类裂缝产生的主要原 因 是由于混凝土浇筑后，聚积在内部的水泥水化热不 易散发， 造成混凝土的内部温度升高， 而混凝土表面 作者简介： 吴杰 (1 9 6 5 一) ， 男 ， 现工作于中色第 十二冶 金 建 设 公 司 ， 工 程 师 。 T e l ： 1 5 0 2 1 6 8 2 2 9 8 ， E m a i l ： muq i a n x u1 63 c o rn 散热较快 ， 这样形成较大的内外温差 ， 使混凝土内部 产生压应力 ， 表面产生拉应力。 如果在混凝土表面附 近存在较大的温度梯度，就会引起较大的表面拉应 力 ， 此时混凝土的龄期很短， 抗拉强度很低， 如果温差 产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强 度， 就会在混凝土表面产生表面裂缝。这种裂缝一般 产生很早， 多呈不规则状态， 深度较浅， 属表面性质。 表面裂缝易产生应力集中， 能促使裂缝进一步开展。 ( 4) 施工工艺质量引起 的裂缝 。在钢筋混凝土 结构浇注、 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， 可能产 生各种形式的裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出 现裂缝。 裂缝出现的部位和走向、 裂缝宽度 因产生原 因而异 ，比较典型且常见的有钢筋混凝土保护层过 厚， 或乱踩绑扎的上层钢筋， 使承受负弯矩的钢筋保 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； 混凝土震捣不密实、 不均匀， 出 现蜂窝、 麻面、 空洞 ， 导致钢筋锈蚀或形成其它荷载 裂缝的起源点 ； 混凝土浇注过快， 混凝土流动性较低 在硬化前 因混凝土振捣不足 ， 硬化后沉实过大 ， 容易 在浇注数小时后发生裂缝 ， 即塑性收缩裂缝； 混凝土 搅拌、 运输时间过长 ， 水分蒸发过多， 引起混凝土塌 落度过低，使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂 缝 ； 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 因其他原因加大 了水灰 比， 导 致混凝土凝结硬化时收缩量增加 ，混凝土表面出现 不规则裂缝； 混凝土分层或分段浇注时， 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 ； 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 ； 施工时模板刚度不足， 在浇注混凝土时， 因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 ； 施工时拆模过早 ， 混凝 山西冶金 E - ma il ：y e j i n s x 1 2 6 c o rn 第 3 3 卷 土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产 生裂缝。 ( 5 ) 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。第一， 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。第二， 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。 2 混凝土裂缝常见预防措施 ( 1 ) 塑型沉降裂缝预防措施。此类裂缝预防措 施 ：在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土 塌落度 ； 保证混凝土均质性 ， 搅拌运输 卸料前先高速 运转 2 0 3 0 S ， 然后反转卸料 ； 施工过程 中应经常观 察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况 ， 不能漏振 、 过振使混凝土离析分层 ； 施工过程 中严禁随意加水。 ( 2) 塑性收缩裂缝预防措施。施工单位在浇注 混凝土后要及时覆盖养护， 增加环境湿度； 商品混凝 土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出 机塌落度、 降低砂率、 严格控制骨料的含泥量。 ( 3 ) 温度应力裂缝预防措施。降低混凝土发热 量 ； 降低混凝土浇筑温度； 分层分块浇筑； 表面保温 与保湿。 ( 4 ) 施工方面原 因造成 的裂缝预防措施。加强 模板施工的过程管理； 混凝土的成品保护 ； 振捣方式 方法必须正确。 3 混凝土裂缝常见补救措施 ( 1 ) 表面处理法包括表面涂抹和表面补贴法。 表面涂抹适用范围是浆材难以灌人的细而浅的裂 缝， 深度未达到钢筋表面的发丝裂缝， 不漏水的缝 ， 不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝； 表面贴补( 土工 膜或其他防水片 ) 法适用于大面积漏水 ( 蜂窝麻面 等或不易确定具体漏水位置、 变形缝 ) 的防渗堵漏。 ( 2) 灌浆法。 此法应用范围广 ， 从细微裂缝到大 裂缝均可适用 ， 处理效果好。 ( 3 ) 填充法。 用修补材料直接填充裂缝， 一般用 来修补较宽的裂缝 ， 作业简单，费用低。宽度小于 0 3 ln lT l ， 深度较浅的裂缝 、 或是裂缝 中有充填物 ， 用 灌浆法很难达到效果的裂缝 、以及小规模裂缝的简 易处理可采取开 V型槽， 然后作填充处理。 ( 4) 结构补强法。 因超荷载产生 的裂缝 、 裂缝长 时间不处理导致的混凝土耐久性降低 、火灾造成的 裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面 补强法 、 锚固补强法 、 预应力法等混凝土裂缝处理效 果的检查包括修补材料试验； 钻心取样试验； 压水试 验 ； 压气试验等 。 4 结语 混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工 质量，在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采 取预防措施， 尽可能采取有效的技术措施控制裂缝， 使结构尽量不出现裂缝，或尽量减少裂缝的数量和 宽度 ，特别是避免有害裂缝的出现 ，以确保工程质 量， 使建筑物具备 良好的耐久性和结构稳定性 。 参考文献 1 建筑施工手册 编写组 建筑施工手册 M 第 4版 北京 ： 中国建筑工业出版社， 2 0 0 7 ( 编辑 ： 苗运平 ) ( 上接第7 4 页)实现逐孔起爆， 预裂孔采用导爆索 网络起爆 。 3 结语 实践证明大孔径预裂爆破是可行的，也是完全 成功的，关键在于结合现场实际来选择比较合理的 爆破参数。 由于影响预裂爆破 的因素很复杂 ， 单纯通 过计算很难合理订出各项最优的爆破参数，特别对 大孔径的炮孔来说， 只有通过一些现场试验， 总结各 次预裂爆破的经验与不足， 逐步优化， 才能掌握适合 黑沟矿的大孔径预裂爆破参数，取得良好的爆破效 果。 参考文献 1 陶颂霖凿岩爆破 M 北京： 冶金工业出版， 1 9 9 2 2 李宝祥 金属矿床露天开采 M 北京： 冶金工业出版， 1 9 9 2 ( 编辑 ： 苗运平 )