混凝土裂缝控制分析论文范文

混凝土裂缝控制分析论文范文第1篇

在大体积混凝土中, 温度控制十分重要。重要是温度变化和温差会引起裂缝, 从而影响结构的耐久性, 本文即对混凝土温度裂缝的成因和防治措施进行分析探讨。

1 裂缝产生的原因

混凝土中产生裂缝的原因很多, 主要是温度和湿度的变化、原材料不合格、结构不均匀沉降等原因。

混凝土硬化期间水泥产生大量水化热, 内部温度不断上升, 内部温度大于表面温度, 在表面产生拉应力。后期在降温过程中, 由于受到外部约束, 混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的抗裂能力时即会产生裂缝。混凝土内部湿度变化较小或较慢, 但表面湿度可能变化较大, 如果养护不到位, 表面干缩变形受到内部混凝土的约束, 往往会导致裂缝。混凝土是脆性材料, 抗拉强度是抗压强度的1/10左右, 短期加载时极限拉伸变形为 (0.5~1.0) 104, 长期加载时极限拉伸变形为 (1.1~2.0) 104, 均较小。由于原材料不均匀、水灰比变化大、运输和浇注混凝土过程中产生离析等原因, 混凝土中各部分抗拉强度也是不均匀的, 存在易于出现裂缝的薄弱部位。

素混凝土或配筋混凝土的边缘部位如产生拉应力, 则由混凝土自身来承担, 一般要求不出现拉应力或出现小于混凝土抗拉强度的拉应力。施工过程中, 混凝土降温过程中, 往往会在混凝土内部引起较大的拉应力。因此, 掌握温度应力的变化规律对于控制裂缝的产生时十分重要的。

2 温度应力分析

温度应力的形成可主要分为三个阶段。

2.1 早期

混凝土开始浇筑到水泥散热基本结束, 一般30天左右。此阶段有两个主要特征一是水泥水化放出大量的水化热;二是混凝土的弹性模量急剧变化。由于弹性模量的变化, 此阶段混凝土内部产生残余应力。

2.2 中期

水泥放热作用基本结束到混凝土冷却至稳定温度, 此阶段温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起, 这些应力与早期的残余应力相叠加。此阶段混凝土的弹性模量变化不大。

2.3 后期

混凝土完全冷却以后的阶段。温度应力主要是外界温度变化所引起, 所产生应力与前两种残余应力相叠加。

根据温度应力引起的原因其可分为两种。

(1) 自生应力:边界上没有任何约束或静止的结构, 如果内部温度是非线性分布的, 由于结构本身互相约束而出现的温度应力。

(2) 约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束, 不能自由变形而引起的应力。

此两种温度应力往往和混凝土干缩所引起的应力共同作用。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛, 计算温度应力时必须考虑徐变的影响。

3 控制温度裂缝的措施

为防止裂缝, 减小温度应力可从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施有如下。

(1) 改善骨料级配, 用干硬性混凝土、掺混和料, 加引气剂或塑化剂等, 以减少混凝土中的水泥用量; (2) 拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度; (3) 减小混凝土的浇筑厚度, 利用浇筑层面散热; (4) 在混凝土中埋设循环水管, 通入循环冷水降低混凝土的内部温度; (5) 气温骤降时混凝土进行表面保温, 以免混凝土表面产生过大的温度梯度; (6) 冬季施工时, 长期暴露的混凝土表面或薄壁结构, 应采取保温措施。

改善约束条件的措施有:避免基础起伏过大;合理地分缝分块;合理的安排施工工序, 避免过大的高差和侧面长期暴露。此外, 应特别注意避免产生贯穿裂缝, 出现后要恢复其结构的整体性是很困难的, 所以施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土的施工中, 为了提高模板的周转率, 往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 以免混凝土表面产生早期裂缝。在混凝土浇筑初期, 由于水化热的散发, 表面引起相当大的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 如拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力, 与水化热应力叠加, 再加上混凝土干缩, 表面拉应力达到很大数值时, 就有导致裂缝的危险, 但如果在拆除模板后及时在表面覆盖保温材料, 对于防止混凝土表面产生过大的拉应力, 具有显著的效果。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小, 因为大体积混凝土的含筋率极低。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下, 钢的各项性能是稳定的, 而与应力状态、时间及温度无关。钢的线膨胀系数与混凝土的线膨胀系数相差很小, 在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的5~8, 当混凝土应力达到抗拉强度而开裂时, 钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2。因此, 在混凝土中要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度和深度减小。如果钢筋的直径细而间距密时, 对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝, 其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅, 但其对结构的强度和耐久性仍有一定影响。

为确保混凝土工程质量, 防止开裂, 提高混凝土的耐久性, 合理使用外加剂也是减少裂缝的有效措施之一。

4 混凝土的早期养护

工程实践表明, 常见的混凝土裂缝, 大多是不同深度的表面裂缝, 主要是温度梯度造成的。所以, 混凝土的保温对防止混凝土表面早期裂缝十分重要。从温度应力方面来看, 保温应达到下列要求。

(1) 防止混凝土内外温差和混凝土表面温度梯度, 防止表面裂缝。

(2) 防止混凝土超冷, 应尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。

(3) 防止旧混凝土过冷, 以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护, 主要目的在于保持适宜的温湿条件, 以达到一方面使混凝土免受不利的温度、湿度变形的侵袭, 防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行, 以使混凝土达到设计的强度和耐久性。适宜的温湿度条件使相互关联的, 混凝土的保温措施往往也有保湿的作用。

理论分析可知, 新浇筑的混凝土中所含水分完全可满足水泥水化的需要, 但由于蒸发等原因常引起水分损失, 不利于水泥水化的进行。所以混凝土浇筑后的初始阶段是养护的关键, 在施工中应切实重视。

5 结语

本文对混凝土的施工温度和裂缝之间的关系进行了初步的理论和实践上分析, 具体施工中还要多观察、比较, 出现问题后多分析总结, 综合应用多种预防、处理措施, 使混凝土的温度裂缝得到有效控制。

摘要：根据工程实践和有关混凝土内部应力方面的文献, 阐述了混凝土温度裂缝产生的原因、控制和预防温度裂缝的措施等。

关键词：混凝土,温度应力,裂缝,措施

参考文献

混凝土裂缝控制分析论文范文第2篇

[摘 要] 本文分析了裂缝形成的原因，从选材、设计、施工等方面提出了相应的控制措施，以防裂缝的产生，保证建筑结构性能。

[关键词] 混凝土 大体积 温度裂缝 控制

大体积混凝土裂缝一直是困扰着工程界的难题，因为大体积一旦产生裂缝将直接影响到混凝土结构物的强度、抗渗性以及整体稳定性，轻微的也会影响混凝土结构物的耐久性和美观，因此在工程施工中，如何有效的控制混凝土的裂缝是工程技术人员必须面对的问题，本文就从裂缝产生的原因出发，提出大体积混凝土温度裂缝的控制措施。

一、温度裂缝的形成原因分析

1、大体积混凝土温度裂缝的形成机理

为了搞清楚大体积混凝土为什么产生裂缝，首先要了解温度裂缝形成的机理。大体积混凝土温度裂缝的形成，主要是因为水泥水化产生大量水化热，积聚在混凝土的内部，受外部气温的影响，混凝土中形成了较大的温差，温差使混凝土产生变形，受内部约束及外部约束的影响，混凝土中产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度后就会形成裂缝。

2、大体积混凝土温度裂缝产生的原因

实践表明，影响混凝土温度裂缝的主要因素有三个：

（1）水泥的水化热。水泥在水化反应过程中产生大量的热量，是大体积混凝土内部温度升高的主要热量来源。大体积混凝土内部水化放热会引起混凝土内部急剧升温，造成较大的内外温差，从而产生温度裂缝。

（2）内外约束条件。当大体积混凝土的内外温度差达到一定的程度时，结构就会受到地基的限制，从而产生内外约束，此时混凝土的弹性模量很小，但徐变和应力松弛却很大，当温度下降时，混凝土表面温度产生的拉应力超过混凝土的抗拉应力时，就会产生裂缝。因此, 降低大体积混凝土的内外温差和改善约束条件, 是防止大体积混凝土产生裂缝的重要措施.

（3）外界气温的变化。混凝土浇筑温度与外界气温有着直接关系，如果外界气温下降，特别是气温骤降，会加大混凝土的温度梯度，致使温度应力增大。此时，混凝土内部产生压应力、表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，大体积混凝土的表面就会出现裂缝。

二、大体积混凝土温度裂缝的形式

1、干缩温度裂缝

干缩温度裂缝是大体积混凝土浇筑中最容易出现的，这主要和用水量、环境条件等因素有关，裂缝形式是表面存在细小的、多短方向分布的，裂缝宽度一般只有30mm左右。这种裂缝产生的原因主要是混凝土表面温度、湿度变化快，而内部湿度变化小，在表面产生较大的拉应力引起的。

2、塑性温度裂缝

塑性温度裂缝一般呈中间宽、两端细且长短不一，互不贯通的形式，一般在干热天气和刮大风的条件下出现，因为在日光直射或刮大风时，会带走混凝土中的水分，导致混凝土表面急剧收缩，而此时的混凝土强度有限，最终导致收缩应力大于混凝土的抗拉强度，产生塑性温度裂缝。

3、温度应力裂缝

温度应力裂缝是混凝土外部约束引起的，主要是由于内部温度升高产生了温度拉应力。温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

（1）早期。自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30 d。这个阶段的特征是：水泥放出大量水化热，混凝土弹性模量急剧变化。

（2）中期。自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这期间温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，并与早期形成的残余应力相叠加。

（3）晚期。温度应力主要是外界气温变化所引起，并与前2 种残余应力相叠加。

三、温度裂缝的控制措施

1、配合比设计

未来保证混凝土具有良好的工作性能，可以尽可能的降低混凝土的单位用水量，并采用低砂率、低坍落度、低水胶比、掺高效减水剂和高性能引气剂，以增加混凝土的抗裂性能。配合比设计过程中，水灰比应≤0.6，砂率控制在0.33-0.37。

2、原材料的选用

（1）选择低热或中热水泥，由于矿物成分及掺合料含量的不同，水泥的水化热差异较大。为了降低水泥的水化热、减小混凝土的体积变形，大体积混凝土一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。目前大体积混凝土中采用较多的是矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥水化热小，相当于普通水泥的60%，抗侵蚀能力优于普通水泥，但早期强度低；普通硅酸盐水泥水化热较大，但收缩变形小、早期弹性模量高。

（2）选择热学性能较好，含泥量较少的骨料，在大体积混凝土中，能选用石灰岩作为粗骨料热学性能最好。要严格控制骨料级配和含泥量，粗骨料一般选用10～40mm连续级配碎石，含泥量不超过1%；细骨料一般选用细度模数2.8～3.11的中砂，中砂含泥量不超过3%。

（3）掺加拌合料和外加剂，减少水泥用量，在大体积混凝土中掺入一定数量的外加剂和拌合料，能够减少混凝土的用水量和有效地降低混凝土的水化热。粉煤灰具有一定的火山灰活性效应可以使混凝土的强度、密度增加，收缩变形减小，同时混凝土的和易性增强，离析和泌水性变小。

3、大体积混凝土的浇筑与振捣

大体积混凝土不同于普通混凝土浇筑，在施工前必须做好浇筑方案设计，保证每一处混凝土在初凝前都能被上层新混凝土覆盖并振捣密实。大体积混凝土浇筑的方法主要有：

(1) 全面分层：这种方法主要是当第一层浇筑完毕后，在开始第二层混凝土浇筑，这种方案主要适用于浇筑面积不大的地方，因为如果浇筑面积过大，开始第二层浇筑时，第一层可能初凝都完成了。

(2) 分段分层：在混凝土浇筑时，当第一层浇筑到一定距离后，就开始第二层的浇筑，如此向前浇筑其他各层，这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构厚度大的工程。

(3) 斜面分层：这种施工方法适用于结构长度远远超过厚度的3倍的情况，混凝土浇筑从浇筑层的下端开始，逐渐上移，在混凝土振捣过程中，保证混凝土振捣密实。

4、混凝土的养护

混凝土养护是大体积混凝土施工中一项重要的工序，养护时需要适当的温度和湿度，以便控制混凝土内外的温差，促进混凝土强度的正常发展以及防止温度裂缝的产生和发展。混凝土浇筑完毕12h内，在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，一层草包可以起到保湿保温的作用，在养护中要注意薄膜的搭接厚度不得小于150mm，草包的搭接长度不得的小于100mm。当养护时间达到设计要求后，就可拆模，拆模后要做好保护工作，防止温度骤降导致表面出现裂缝。

大体积混凝土养护阶段防止温度裂缝的措施主要有:

（1）浇筑后2 h 采用塑料膜对表面覆盖，可有效增加混凝土的表面温度，减小总温差。若在冬季施工需在塑料膜上面加上草垫保温等.

（2）混凝土浇筑后，应在终凝后两小时开始带水养护，养护期14d以上。夏季浇筑大体积混凝土时，可采用积水养护的方法。在混凝土表面上用砖砌成浅水池，然后放入300 mm 深的水，起保护和养护双重作用。

（3）冬季施工时，在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等)。在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于25℃。

四、结语

大体积混凝土由于其特殊的结构特点而较容易产生温度裂缝，而裂缝的形成与选材、施工及养护的质量密不可分。要充分了解裂缝产生的机理，并在合理设计的前提下，做好材料的选择，严格控制施工中浇筑振捣等工序质量，及时采取适合大体积混凝土特点的保湿保温养护工作，温度裂缝是完全可以控制的。

参考文献

【1】邓磊 大体积混凝土裂缝控制技术的探讨 建筑施工 2009

【2】李萍 大体积混凝土的施工降温技术措施 浙江建筑 2009

【3】权国喜 大体积混凝土施工技术浅议 山西建筑 2008 ■

混凝土裂缝控制分析论文范文第3篇

1.1、提高了构件的抗裂能力

预应力混凝土构件在承受荷载之前就会有预应力存在, 因此在受到荷载的影响, 会使得混凝土的应力被全部抵消, 从而使应力超过混凝土极限的时候, 就使得构件发生了裂缝。普通钢筋混凝土结构是没有预应力存在的, 因此开裂荷载导致的裂缝主要是受到混泥土极限抗拉强度的影响, 目前抗裂能力比较低。

1.2、增大了构件的刚度。

在正常使用预应力混凝土构件的时候, 因为受到荷载的影响, 会发生一定的裂缝或者是开裂, 如果裂缝不大的时候, 混凝土就会出一个弹性的状态, 因此构件的刚度会不断的增加。

1.3、充分利用了高强度材料

正如前文所说, 普通的钢筋混凝土构件不能够有效地发挥高强度材料的作用, 而对于混凝土构件其因为预应力筋首先被预拉, 从而在后面的荷载作用下会进一步增加钢筋拉应力, 确保其一直处于一个高拉应力的状态, 从而能够充分的发挥钢绞线的强度作用。钢绞线的强度越高其能够进一步降低截面的面积。不仅如此, 还需要在应用中使用高强度等级的混凝土, 从而使其能够有效地配合这个过程工作, 获得更大的截面尺寸。

2、预应力损失及裂缝产生的原因

2.1、摩擦造成的预应力损失

进行钢绞线张拉的时候主要是使用后张法, 钢绞线会和接触面发生一定的摩擦力, 从而使得运力损失, 对这种现象被称为摩擦损失。摩擦损失会带来很大的影响, 其会使的构件出现不适当的反拱或者预应力不足的情况, 同时还有可能会使的预应力增加, 预应力的构件过度的反拱甚至出现破坏的情况。从我国的相关规范中可以知道主要是使用摩擦系数来对其中产生的损失来进行表达, 如果测定的摩擦系数比设计中假定的摩擦系数要小, 就需要进行钢绞线线张拉条件的优化, 确保其能够符合相关要求。

2.2、温差造成的预应力损失

为了进一步控制先张法构件的生产周期, 在进行混凝土浇灌以后需要使用蒸汽养护的方法进行混凝土硬结的加速。在使用这种方法进行养护的过程中需要注意的是蒸汽的热量会直接的传递到钢绞线和台座上, 但是因为钢绞线的导热性非常好, 同时其实一直固定在大体上, 不会出现位移的情况, 因此在进行加热养护的时候会增加钢筋受热, 但是由于台座没有发生改变, 从而会进一步降低内部的张拉应力。

2.3、造成预应力损失的其他原因

预应力造成损失是多方面的, 还包括锚具变形和预应力筋内缩以及钢绞线应力松弛等方面, 其都会在很大程度上引发预应力损失, 因此需要一我们高度重视, 进一步加强对讲究。

3、控制措施

3.1、钢绞线与孔道壁之间摩擦造成的预应力损失改进

为了进一步减少摩擦所带来的预应力损失, 需要采取有效的措施进行优化, 包括:一最好是使用直线布置的方式, 一般情况下不使用曲线形式进行布置。二横向尺寸较长的梁, 会使用两端同时张拉的方法, 从而会进一步缩短张拉时的长度。但是需要注意的使用这种方法也存在不足, 因为两端张拉能够进一步降低摩擦损失, 但是同时也会使得锚具和钢筋变形预应力产生很大的损失, 因此在使用该方法的要尤其引起重视。

3.2、加热养护时预应力筋与张拉设备的温差预应力损失改进

减少因为加热养护过程钢绞线和张拉设备温差预应力所带来的损失是非常关键的, 主要可以从以下方面进行:一温度的控制, 需要每隔10分钟进行一次测试, 从而能够有效地控制量体的温度和外面的温度差在10℃之内。二降温后, 需要每隔20分钟进行一次温度测量, 确保其能够比实际的温度低5℃, 从而能够更好地确保运力混凝土梁慢慢地进行降温。三运力混凝土表面的温度如果太高, 需要适当的对其进行降温, 目前主要是喷洒冷水达到其目的。

3.3、选择合理的裂缝修补方法

3.3.1、粘贴钢板

粘贴钢板能够有效地控制预应力混凝土桥梁的结构裂缝, 因此需要严格按照要求进行:一采用环氧材料对0.15毫米以下的地方进行封闭, 或者是使用一些工具进行裂缝控制, 或者是采用一些压浆或者其他粘结材料进行填充封闭。如果裂缝达到了0.15毫米上就需要进行压浆处理。二需要进行混凝土表面打磨, 对于表面存在凹凸不平的情况需要进行清除, 确保整个表面的干净平整。三使用环氧胶泥粘贴钢板, 在混凝土表面需要加入相关的钢板进行施压, 确保钢板和胶体具有很好的粘性。

3.3.2、结构补强法

在整个过程中由于设计、施工等方面所造成的不可抗力的裂缝, 如果裂缝时间太长没有进行处理很容易降低预应力混凝土桥梁的耐久性。对此我们需要采取有效的方法进行优化, 目前是采用断面补强法、锚固补强法、预应力法等方法进行控制, 使其达到裂缝控制的目的。

3.3.3、表面处置法

表面处置法主要是针对表面没有贯通的裂缝, 也就是在不影响结构受力或者是耐久性的表面所产生的微小裂缝。目前表面处理方法有表面贴补和表面涂抹等。对于表面贴补主要是适用于大面积漏水的控制方面。而对于表面修补主要是的使用铁刷子将混凝土表面进行打毛然后将裂缝填平, 或者是使用沥青进行密缝填充, 目前将其主要是应用于表面有裂缝但是内部没有裂缝的情况, 或者是用于降低钢筋侵蚀, 使其达到控制裂缝的目的。

总之, 目前预应力混凝土施工中是一种采用较多的施工技术, 其具有很多优点, 主要是整体性和稳定性方面, 因此进一步加强对其的研究非常有必要。本文分析了预应力混凝土梁预应力损失及裂缝控制, 以期提供一些借鉴。

摘要：随着社会的不断发展, 公路行业建设越来越受到重视。在公路建设发展中预应力混凝土技术是非常重要的部分, 其直接影响着工程的质量, 因此也是越来越受到重视。就目前的情况来看, 预应力混凝土梁预应力很容易受到外界因素的影响, 从而会产生很大的裂缝, 因此在应用过程中需要采取有效的措施进行优化, 从而才能更好的保障整体的工作质量。

关键词：预应力混凝土,损失,裂缝

参考文献

[1] 秦晓川.混凝土及预应力混凝土冻融机理及耐久性评估研究[D].东南大学, 2017.

[2] 尤方宸.预应力混凝土梁受剪性能研究[D].东南大学, 2015.

混凝土裂缝控制分析论文范文第4篇

1 混凝土裂缝产生机理

混凝土作为一种复合建筑材料, 由于其组成材料的多样化以及各组成材料间物理化学作用的多变化, 致使混凝土的物理力学性能与很多因素有关, 混凝土抗压性能良好而抗拉性能很差, 抗拉强度只有抗压强度的1/8-1/20, 并且不与抗压强度成比例地增加, 其极限拉伸变形很小, 因而极易产生裂缝。通过近代仪器已经发现混凝土在受荷载以前, 在硬化后的混凝土内部, 尤其是在胶结料与骨料的界面上总是存在着大量的微观裂缝, 其分布有随机性, 而这些裂缝在外界荷载作用下或环境变化时会发展而形成可见宏观裂缝, 目前规范或规程按计算控制的主要是宏观裂缝。

2 混凝土裂缝原因分析

2.1 混凝土本身的影响

主要是水泥水化热过高, 混凝土在浇筑振捣以后, 水泥水化过程中产生一定的热量, 水化热聚在结构内部不易散失, 引起急剧升温, 在建筑工程中一般为2030℃甚至更高。由于结构物在一个自然散热条件中, 实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3d5d。随着混凝土龄期的增长, 弹性模量的增高, 对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大, 以致产生很大的拉应力, 当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时, 开始出现温度裂缝。

2.2 混凝土的收缩变形

混凝土的收缩, 也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必须的, 其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后, 引起混凝土收缩, 当收缩受到约束时, 则产生收缩应力, 当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时, 则裂缝随之产生。

2.3 施工方面的因素

违章施工、不当施工造成混凝土裂缝, 夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间, 在泵车出料时混凝上的经时坍损较大, 混凝土的和易性和流动性较差, 现场工人人为加水, 造成混凝土强度的降低, 加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。另外, 振捣方式不当引起裂缝不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂, 或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。另外, 现场养护不当也是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。

3 混凝土裂缝产生的危害

混凝土的微细裂缝的分布是不规则的, 互不连贯, 但在荷载作用下或进一步产生温度变化, 养护不到位失水干缩的情况下, 裂缝开始扩展, 并逐渐互相连通, 从而出现较大的宏观裂缝, 严重的形成楼板上下贯通缝, 这就成为有害裂缝。这样的裂缝将对结构的承载力, 防火性、抗渗性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性能产生危害。

4 混凝土温度裂缝防止措施

4.1 重视材料的选用

使用低热水泥如矿渣水泥和大坝水泥等, 能明显降低混凝土的绝热温升, 降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差, 起到减小温度应力的作用。从而减少产生裂缝的充分条件。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法 (直接法) 》测定, 要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25KJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形, 混凝土一般不宜使用水化热高水泥, 应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥:更不宜使用早强型水泥。因此, 在满足混凝土设计要求的前提下, 尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比, 以便在保证混凝土强度及流动度条件下, 尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化。最后, 掺用混合材料以减少用水量、节约水泥, 降低混凝土的绝热温升, 提高混凝土的抗裂能力。

4.2 施工阶段的裂缝控制措施

4.2.1 控制浇灌温度。

要降低混凝土的最高温度和温差, 比较直接的措施是降低浇筑温度, 但其实施必须拥有一定的条件才能实现, 在特大型工程中可能才用得到。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料, 泵送和浇灌振捣后的温度, 减少结构的内外温差, 一般按季节采取措施, 如夏季施工时, 则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水、在浇灌混凝土时, 采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度, 缩短浇灌时间。在冬季施工时, 对结构厚度在1.0m以上的混凝土可继续施工, 但应保证保温浇灌、保温养护, 一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己, 并要求在混凝土未达到允许临界强度前防止冻害。

4.2.2 合理安排施工进度。

对混凝土浇筑, 应遵循“同时浇捣, 分层堆累, 一次到顶, 循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中, 又分几层, 其层间的间隔时间应尽量缩短, 必须在上层混凝土初凝之前, 开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间。层面应按施工缝处理: (1) 消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子, 并均匀露出粗骨料; (2) 在上层混凝土浇筑前, 应用压力水冲洗混凝土表面的污物, 充分湿润, 但不得有水; (3) 对非泵送及低流动度混凝土, 在浇筑上层混凝土时, 应采取接浆措施。

4.3 混凝土的养护

混凝土裂缝控制分析论文范文第5篇

某工程六层混合结构，面积8920平方米，2007年5月开工，当年竣工，并投入使用，投入使用后发现局部楼板和填充墙出现裂缝，用户反映比较大，经鉴定为温度缝，不影响使用，并向用户解释了情况。目前住宅工程混凝土楼板和填充墙出现裂缝的现象比较常见，现根据有关资料并结合观察实际的情况，对现浇混凝土楼板和砌块填充墙裂缝的原因和对策浅析如下:

1.住宅现浇混凝土楼板裂缝的类型

1.1纵向裂缝

即沿建筑物纵向方向的裂缝，出现在板下皮居多，个别上下贯通。

1.2横向裂缝

即在跨中1/3范围内，沿建筑物横向方向的裂缝，出现在板下皮居多，个别上下贯通。

1.3角部裂缝

在房间的四角出现的斜裂缝，板上皮居多。

1.4不规则裂缝

分布及走向均无规则的裂缝。

1.5楼板根部的横向裂缝

距支座在30cm内产生的裂缝，位于板上皮。

1.6顺着预埋电线管方向产生的裂缝

2.楼板产生裂缝的原因

2.1设计方面

2.1.1 设计结构时安全储备偏小，配筋不足或截面较小，使梁板成型后刚度差，整体挠度偏大，引起板四角裂缝。

2.1.2 设计板厚不够，又不做挠度验算，整体挠度偏大，引起板四角裂缝。

2.1.3 房屋较长时未设置伸缩缝，在薄弱环节产生收缩裂缝。

2.1.4基础设计处理不当，引起不均匀沉降，使上部结构产生附加应力，导致楼板裂缝。

2.1.5 楼板双向受力，按单向板配筋，引起裂缝。

2.2商品混凝土原因

2.2.1 水灰比大，水泥用量大。

2.2.2 高效缓凝剂用量过大，在未凝固前石子下沉，产生沉缩裂缝，常发生在梁板交接处。

2.2.3 砂石质量不好，级配不好，含泥量大，含粉量大。

2.3施工原因

2.3.1 养护不到位，强制性规范要求混凝土养护要苫盖并浇水，现在大多数不苫盖，浇水也不能保证经常性湿润。

2.3.2 施工速度过快，上荷早，特别是砖混住宅楼板，前一天浇筑完楼板，第二天即上砖、走车，造成早期混凝土受损。

2.3.3冬时期间受冻。

2.3.4 拆模过早或模板支撑系统刚度不够。

2.3.5 混凝土表面浮浆过厚，表面强度不够。

2.3.6 施工时楼板混凝土盖筋被踩弯、踩倒，保护层过厚，承载力下降。

3.防止楼板混凝土裂缝的措施

3.1设计方面

3.1.1 在使用小直径钢筋的情况下，适当提高配筋率，可提高混凝土的极限拉伸应变。

3.1.2角部负筋双向配置，单向板也四面均配置负筋。

3.1.3 在相同配筋率的情况下，采用直径较小的钢筋，缩小钢筋间距，可提高现浇板的抗裂能力。

3.2施工方面

3.2.1现浇楼板尝试设置伸缩缝，伸缩缝的间距可取14m 左右或住宅楼一个单元的纵向长度，设在楼板支座处，缝宽10mm，中间加软体材料，混凝土断而筋不断。

3.2.2钢筋绑扎时保证间距均匀，保证负筋位置不变，浇筑混凝土时设置马道，不踩负筋。

3.2.3 采用平板振捣器，两次抹压交活，第二次抹压在终凝前进行。

3.2.4 在预埋电线管下加钢丝网，预埋管尽量顺着受力钢筋的方向布置。

3.2.5 采用覆盖加浇水的方法养护，覆盖并浇水是强制性规范的要求，目前我们大多只浇水，不覆盖，浇的水干后不能保证及时补充，养护期内不能保证混凝土处于连续湿润状态，达不到应有的养护效果。

3.2.6 混凝土达不到1.2MPa 不得上人，不过早拆模，或采用早拆体系，拆模后保持竖向支撑。

3.3搅拌站方面

3.3.1 保证按设计的坍落度生产，到现场发现离析现象要进行二次搅拌。

3.3.2 保证水泥、砂石质量，保证配合比科学合理。

4.楼板混凝土裂缝处理

4.1裂缝宽度小于0.3mm的可采用6202胶泥等封闭。

4.2裂缝宽度大于0.3mm 进行化学灌浆处理，做法如下：

（1）凿缝：沿裂缝进行剔凿，根据开裂情况凿出宽、深各15～20mm的V型槽。

（2）埋设灌浆管：沿裂缝方向每隔50cm钻孔一处，埋设灌浆嘴，用胶固定住。

（3）封闭裂缝：用结构胶骑缝反复刮实，同时封闭周围裂缝及分支裂缝。

（4）吹气试压：补封漏气部位。

（5）灌浆：配制灌浆液注入灌浆器，由空压机加压0.2MPa ，从一端灌浆嘴起进行灌浆，一般从邻近灌浆嘴溢出灌浆液后停止灌浆，并封闭灌浆嘴，依次进行下次灌浆。

（6） 拆嘴，封闭灌浆嘴。

5.块填充墙的裂缝分析

5.1裂缝类型

5.1.1 砌体与柱、梁交接处的裂缝，水平缝或垂直缝。

5.1.2砌体本身发生的裂缝，竖直缝或沿灰缝出现的裂缝。

5.2裂缝产生的原因

5.2.1 砌块干缩的影响：砌块干缩值一般小于0.4mm/ m，如在施工时速度过快，使用停滞期不足28天的砌块，就会产生砌块墙的收缩裂缝。

5.2.2 砌筑砂浆不饱满：砌块壁肋较窄，如不精心施工难以保证砂浆饱满和均匀，墙体一旦受到应力的作用就会在砂浆欠饱满处产生沿灰缝的裂缝。

5.2.3 温度裂缝：外墙内外温差造成变形不一致而产生裂缝，如梁下水平缝和窗台下暖气窑处裂缝。

5.2.4 结构沉降造成的裂缝：结构整体刚度差，砌块墙与框架柱梁只能靠柱上的拉筋连接，即使在抹灰时加了钢丝网，也难以抵抗由沉降造成的应力变形。

5.2.5 抹灰砂浆的影响：抹灰常用的水泥砂浆或水泥白灰混合砂浆，其收缩值一般为0.6～0.8mm/m，且保水和易性差，时常在抹灰时界面处产生泌水，下滑而导致空鼓开裂。

5.2.6 砌块的收缩变形是机砖的2～3倍左右，砌块与机砖，砌块与梁柱混用时易裂缝。

5.3防治措施

5.3.1在设计上要能保证结构框架的整体刚度，对体形复杂的建筑物合理设置变形缝，防止不均匀沉降。

5.3.2从设计着手在易裂的部位采取加强措施，如在门窗洞口两侧增加芯柱，在窗台下墙灰缝中设置水平拉筋，在墙面抹灰中加钢丝网等，以增加抗裂能力。

5.3.3砌块在砌筑前要进行干燥，以减少内在收缩，砌块的含水量最好等于或低于现场外界空气平均年相对湿度，刚砌完时含水率不应大于35%～40%.选择砌块的线形干缩率低于0.03～0.065%。

5.3.4严禁使用龄期不足28天的砌块，有条件的可养护2个月后再使用，现场存放时底部要垫起，注意防潮，雨天要苫盖。

5.3.5在墙体顶部除用斜砌机砖顶紧外，还应加钢丝网片，柱墙接缝处除有拉筋也要加钢丝网片，网片要用用射钉与柱墙连接牢固，网片要夹在底子灰中间为宜。

5.3.6大面积的填充墙可设控制缝，在墙内做连续的竖向减弱的断面。可作成企口缝或预制嵌缝条等，使裂缝出现在控制缝处，不引人注意。

5.3.7砌筑砂浆要有良好的保水性，能限制砌块从砂浆中吸水，一般在砂浆中掺熟石灰膏或通过试验确定掺合适的外加剂。

5.3.8采用反砌的方法，砌块的底面朝上，可使砌块与砂浆接触更大。

从以上分析可以看出，混凝土楼板和砌块填充墙的裂缝是多种因素造成的。我们必须从图纸会审开始，制定综合的治理方案，主动与业主、设计结合，加强对分包方、分供方的控制及施工过程中的严格把关，才能最大限度的减少裂缝的产生，使住宅工程质量达到用户满意的程度。■

混凝土裂缝控制分析论文范文第6篇

摘 要:从混凝土常见裂缝特性、成因着手,论述了各种裂缝的防治措施,并提出简单的裂缝修补方法。以便工程技术人员采用有效措施,避免工程中出现危害较大的裂缝。

关键词:混凝土裂缝 特性及原因 防治措施

桥梁施工、使用过程中,大小程度不一的混凝土裂缝经常出现。其形成多是由混凝土内部应力和外部荷载相互作用引起,以及内外部环境温度的变化引发。正常环境气温条件,的宽度小于0.2mm混凝土裂缝基本都是由荷载组合I作用引起,而宽度小于0.25mm的混凝土裂缝则是由荷载组合Ⅱ、Ⅲ作用引起,另外由于严重暴露产生的宽度小于0.1mm的混凝土裂缝,都被界内认为是正常裂缝。对于超出以上原因、范围的引起的混凝土裂缝,都被认为是非正常裂缝,长期存在会严重影响桥梁结构物的耐久使用性。并且有些裂缝会在荷载及外界因素作用下,发生进一步扩展,一方面影响混凝土外观美观、减少钢筋混凝土的外保护层厚度;另一面则会加速混凝土脱落,引发与加速混凝土内部钢筋锈蚀,严重者可导致桥梁垮塌事故,因此需要加以严格控制及进行必要的修复。

1 混凝土裂缝特性及产生的原因

1.1 荷载引起裂缝

引起荷载裂缝的结构原因有多个方面,一是桥梁结构计算过程中计算模型选择的不合理,少算或者漏算荷载,导致桥梁实际受力小于桥梁结构设计受力;二是桥梁结构内力、钢筋数量计算错误等导致桥梁结构的安全系数不足;三是桥梁结构设计中缺乏对施工可行性的充分考虑,导致桥梁结构存在刚度缺陷。除结构原因外,还存在外部原因引起,一是未正式交付使用前的施工中随意的堆放机械、工具、建筑材料;在没有充分了解桥梁结构受力特点情况下,随意的起吊、安装、运输机械,大幅度的改度桥梁外部受力引发裂缝;二是桥梁施工中随意更改程序、结构受力模式,不按施工图纸施工,导致桥梁存在受力缺陷;三是使用过程中不注意对桥梁进行保护,超载重型车辆过桥、或者遭受车辆撞击,以及地震环境自然灾害影响,使混凝土产生裂缝。

1.2 温度变化引起裂缝

温度变化引起的混凝土裂缝,可以分为表面裂缝和深层、贯穿性裂缝。表面裂缝走向一没有规律性;深层、贯穿裂缝走向有一定的规律性,基本是平行或者接近平行于主筋方向。温度裂缝产生原因主要有两个方面,一是由于大的的温差变化引起。如由水泥水化作用放热引起的混凝土部温度急剧升高,内外温差加大,产生裂缝,这些裂缝多为表面裂缝,特别是冬季环境下较容易出现;二是同样由于温差值过大,但外界给予了过多约束,引起混凝土的深度开裂形成深层、贯穿裂缝。

1.3 地基变形引起裂缝

地基变形裂缝多出现在混凝土浇筑10min～3h内,位置在钢筋上方。地基变形多是指地基不均匀沉降。原因主要有以几个方面,一是混凝土塑性状态下其基础、支架等发生不均匀沉降,导致局部混凝土受约束变形而产生裂缝;二是混凝土重力作用导致混凝土中较重成分颗粒快速下沉、泥浆上浮,导致钢筋急剧受力或者急剧挤压模板,导致钢筋、模板变形,引发混凝土裂缝。

1.4 钢筋锈蚀引起裂缝

钢筋锈蚀多是由于其表面碳化引起,而钢筋表面碳化则是因为混凝土碱度改变,原因可能是氯化物渗入、钢筋周围氯离子浓度升高,破坏钢筋外表氧化膜,铁离子与空气中的氧气、水分反应,发生锈蚀。发生锈蚀的钢筋会增大凝土外表面的张力,使混凝土保护层开裂,产生纵向贯穿裂缝。

1.5 冻胀引起裂缝

冻胀裂缝多发冬季,当环境温度下降至零度以下时,混凝土中的水由于冰冻发生游离变成冰,一般情况下水变成冰体积约增大9%,增大混凝土内部张力。

混凝土凝胶孔中存在的过冰水也会在微观结构上发生变化,产生迁移或者重分布,增大混凝土膨胀力,降低混凝土强度,导致裂缝出现。

2 混凝土主要裂缝防护处理措施

2.1 荷载裂缝的防护处理

使用合理的计算模型计算桥梁结构;施工场地禁止堆放大型施工器具,限制超载车辆过桥,特别是新浇筑混凝土桥梁工程。

2.2 温度裂缝的防护处理

合理安排混凝土浇注整度、顺序,避免浇注内外部环境出现大幅温差,特别冬季施工,有对其采取覆盖等保温措施,而夏季施工则需要对骨料洒水及时降温。

2.3 基础变形裂缝的防护处理

对由于基础变形引起的混凝土裂缝的防护、处理,可以改进设计支架结构、科学的搭设支架,妥善处理支架预压、非弹性变形问题;防止混凝土裂缝发生。同时,可以通过适当减少掺水量,防止混凝土发生泌水。在保证混凝土保护层厚度的基础上,要进行必要的二次抹面等。

2.4 钢筋锈蚀裂缝的防护处理

首先,科学控制混凝土的水灰比,浇筑过程中加大振捣力度,保证混凝土浇筑密实、完好;其次,防止高碱度、有害元素离子入侵至混凝土内部,特别是对氯盐及其它外加剂的预房;第三,在混凝土用水上要注意水质腐蚀性,腐蚀性过强的水会加速钢筋氧化锈蚀。

2.5 冻胀裂缝的防护处理

冻胀裂缝的预防,主要是保证施工过程中混凝土的温度,使其能良硬化。具体方法,如:暖棚法、电气加热法、蒸汽加热法、地下蓄热法等;也可以将适量的防冻剂放入混凝土中,提高防冻能力,在冬季施工条件下,要特别加强保温防护措施力度。

3 结语

混凝土裂缝已经桥梁施工、使用过程中最常见现象之一,其也一直困扰着相关桥梁工程设计、施工人员。针对此问题,对其产生原因及有效防护处理进行分析研究,旨在促使相关人员更加科学正确地认识、分析桥梁工程混凝土裂缝成因,采取必要的防治措施,避免裂缝产生,具有重要意义。

参考文献

[1] 钟诚.桥梁施工裂缝的成因及解决对策[J].民营科技,2012(3).

[2] 陈龙.混凝土路面裂缝产生的原因及修补措施[J].科技创新与应用,2012(6).

[3] 邢煜波.浅谈混凝土桥梁裂缝的成因与控制措施[J].黑龙江科技信息,2012(6).