混凝土结构裂缝成因分析与对策.pdf

混凝土结构裂缝成因分析与对策在结构混凝土施工过程中，混凝土表面常会出现各种病害，其中混凝土裂缝是很普遍的结构性病害之一。它不仅影响结构的美观，也会降低结构混凝土的强度，影响结构的使用性能和使用寿命，给人们的生活、生产带来不便。因此，本文结合实际对混凝土裂缝的成因进行分析归纳并提出有针对性的防护措施。一、裂缝的成因混凝土作为一种复合型的建筑材料，本身就具有不连续性，导致混凝土裂缝是其与生俱来的本性。在施工和使用过程中，引起建筑混凝土结构开裂的原因很多，主要表现在设计不妥、混凝土材料缺陷、温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降、施工方式不当、使用维护不当等都非常容易产生裂缝，具体原因有以下几方面：1、设计缺陷原因①混凝土结构体型怪异、复杂，抗力和刚度分布不均（如不规则的结构布臵），往往会在薄弱处引起局部裂缝②混凝土结构设缝不当，体量、尺度过大，约束应变积累过多而无法释放，会在相对薄弱处引起裂缝③局部区域配筋不足，无法承担由于承载受力或各种间接作用引起的拉应力而开裂④设计考虑不周，遭受非设计工况而引起意外内力或应力状态，而导致开裂⑤配筋方式不当，细而密的钢筋可较好的控制裂缝，而少而粗的配筋方式往往无法控制开裂⑥混凝土保护层厚度处理不当，引起钢筋锈蚀以及相应的锈胀裂缝⑦设计时环境条件选择不当，不满足耐久性要求，长久使用以后发生耐久性裂缝⑧构造在设计时考虑不周，结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中2、原材料及配合比缺陷①水泥用量越多，水泥浆的量相对越大，收缩量也较大容易开裂②水泥强度等级越高水泥细度越小，比表面积越大，则水化热越多，收缩大，容易开裂③水泥活性越强，其水化热越大，冷凝过程中收缩加大，容易开裂④混凝土强度等级高，则收缩较大，弹性模量增大，而抗拉强度却提高不多，因此收缩更容易引起开裂⑤粗骨料粒径越小，缺少骨架的体积稳定性越差，混凝土收缩大，容易开裂⑥细骨料含量越高，体积稳定性越差，收缩较大，容易开裂⑦粗、细骨料中含泥量越大，收缩加大且抗拉强度降低，容易开裂⑧混凝土的保水性差，容易引起离析、泌水，收缩加大，更容易开裂。3、施工方面施工工艺缺陷①混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度是否完好。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使裂缝产生的直接或间接原因②水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。早期表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。③模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。④施工过程中，钢筋表面污染混凝土保护层太大或太小，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝⑤施工接茬处理不当，形成夹渣或接茬处的连接薄弱，引起裂缝⑥浇筑、振捣混凝土后表面未及时进行二次振捣或抹压，未能消除混凝土表面的早期收缩而导致表层裂缝⑦大体积混凝土未控制拌合物入模温度并采取降温措施，水化热积累造成内外温差，胀缩不均而形成温度裂缝⑧混凝土振捣不良,漏振、欠振造成薄弱层，过振引起漏浆缺陷⑨管线、埋件布臵在混凝土保护层中，实际保护层过薄而引发顺着管线的开裂⑩后浇带处模板支撑刚度不足，改变受力状态而引起裂缝；⑾钢筋移位，截面有效高度减小而引起的抗力降低，截面开裂。4、地基变形建筑工程基础不均匀沉降缺陷①房屋建于土质差别较大或软弱土质上。②建筑物基础深浅不一。③房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大。④建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向与地基变形的情况有关，由于地基变形的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的，危害较大。5、结构受荷在施工中和使用中由于结构受荷都可能出现裂缝早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位臵不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30-40%的设计荷载，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的（这类裂缝也称为无害裂缝）。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2-0.3mm，对那些宽度超过规范规定的裂缝以及不允许开裂的构件上出现裂缝则是有害的，需加以认真分析，慎重处理。6、温差造成的温度裂缝温湿度变化当温度变化时，由于材料热胀冷缩，房屋各部分构件将产生各自不同的变形，引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致，屋面变形较大，当屋盖和墙体之间构造处理不当，会使墙体受拉，当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时，产生温差裂缝。普通混凝土在空气中硬结，湿度发生变化时，体积会有所收缩，由此