钢筋混凝土裂缝的控制措施.docx

钢筋混凝土裂缝的控制
混凝土是由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非匀质脆性材料。混凝土在硬化时水泥的水化热会形成结构的温度变化而热胀冷缩，水泥水化会产生自收缩，在环境条件作用下，混凝土会因湿度变化而产生体积变化。由于混凝土是出于约束（自约束和环境约束）条件下，这些变形不能自由发生而产生约束应力，当约束应力大于当时龄期混凝土的抗拉强度时就会出现裂缝一一因变形引起的非荷载裂缝。
混凝土内存在着微小的不连通的裂缝，混凝土是一种带裂缝工作的材料，只在荷载和环境作用到一定程度，这些裂缝会发展和连通成为肉眼可见的裂缝。当裂缝较小在一定限值以内，不影响结构的安全。但裂缝存在对结构耐久性必然会造成影响，需要进行防范和控制。
3.1混凝土裂缝的种类及形成原因分析
3.1.1建筑结构设计的原因
建筑设计不合理会导致混凝土结构中出现裂缝，主要表现在：结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝；对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝；构造钢筋配置过少或构造不合理引起构件裂缝；未充分考虑混凝土构件的收缩变形；采用的混凝土等级过高，水泥用量过大，对收缩不利。混凝土在硬化过程中，由于水分蒸发、体积逐渐缩小，产生收缩，混凝土结构受到周边的约束过大，使得混凝土结构的约束应力超过一定程度时，必然引起的开裂。
3.1.2混凝土材料的因素
1）不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆、混凝土干缩性变化很大。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大，而粉煤灰水泥收缩值较小，快硬性水泥收缩大。一般来说，水泥用量大，单方混凝土用水量大，混凝土的收缩率越大，因为混凝土的干缩主要产生于水泥浆的干缩，混凝土中良好的骨料、小的浆骨比对干缩的制约作用越显著。
2）混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩，水灰比越大水泥浆越稀，收缩率越大开裂的可能性也越大。掺用高效减水剂减少用水量和大掺量使用矿物掺合料减少水泥用量对于改善干缩、提高混凝土的抗裂更为有效。
3）粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大，从而诱导裂缝的发生，骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。外加剂和掺合料会影响混凝土的硬化速度、混凝土的用水量、混凝土的收缩和徐变，从而会对混凝土的开裂产生影响，掺有外加剂的混凝土干缩值较大，特别是初期干缩值较大。防止裂缝的有效方法是在适当的条件下合理使用微膨胀剂，混凝土初期膨胀，后期干缩值小，能有效控制裂缝的发生。
4）混凝土中使用的钢筋越多，产生的握裹力越强，从而约束了混凝土的变形，减少了收缩量，也防止了裂缝的产生。使用焊接钢筋网，纵筋、箍筋布置合理，布置细而密的钢筋能有效地防止裂缝。
3.1.3混凝土材料和配合比的原因
本工程所用的混凝土全部是高性能普通混凝土和高强高性能混凝土，需要优选水泥、减水剂、掺合料和砂石材料。砂石应无碱骨料活性或低碱骨料活性、粒形规整针片颗粒少、级配良好、含泥量低的材料。配合比设计通过试验试配优选，要注意合理降低水泥用量控制水胶比和砂率，使选用的配合比满足强度和耐久性要求和良好的施工性能。
混凝土砂石含泥量大或级配不良空隙过大、减水剂选择不当、水胶比过大、用水偏多都会使混凝土收缩加大出现裂缝。水泥及掺合料选择不合理、水泥偏多、粉料偏多都会使浆量偏大或水化热过高出现裂缝。
3.1.4施工工艺及养护的原因
1）混凝土拌和不匀，运输时间过长、泵送时加水改变了配合比，浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量，降低混凝土的性能，引起浇筑后混凝土结构的裂缝。现场振捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣抽撤过快，会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的发生。
2）混凝土的养护是使新浇混凝土在湿润和温度适宜条件下硬化。混凝土在湿润的条件下水化得以正常进行，保湿养护不足会使强度增长缓慢，加大混凝土收缩而出现裂缝。养护还需要注意蓄热，使混凝土的最高温升、内外温差、降温速度都在控制范围内。因此保湿蓄热养护和必要的养护时
间是混凝土强度和耐久性的保证。
3）施工中，振捣棒直接振动钢筋，使得钢筋被扰动，影响了钢筋与混凝土的握裹作用和混凝土的均匀性与密实性。钢筋保护层厚度不足，造成钢筋与混凝土的握裹作用减小，对混凝土变形开裂的约束作用减弱。在风速过大或烈日曝晒的情况下施工，混凝土的收缩值大。大体积混凝土构件浇筑后，抹面的次数不足和保温工作不到位，易产生表面收缩裂缝。
3.2本工程裂缝控制要点及原因分析
序
号裂缝
种类形成原因出现
部位1混凝土自身特点形成裂缝混凝土是粗集料、细集料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆聚结构，在凝结硬化时，会产生体积变形，即为混凝土自身收缩；当温度、湿度变化时混凝土中水泥石的干燥和冷却收缩大，而集料的干燥和冷却收缩小，同时水泥石和集料之间相互粘结而约束，会产生内部应力导致变形和裂缝。这些即