工业与民用建筑混凝土结构裂缝形成及预防措施.doc

工业与民用建筑混凝土结构的裂缝形成及预防措施摘要:混凝土结构被广泛应用于建筑工程中，裂缝问题是迫切需要解决的技术问题。本文分析了混凝土结构的裂缝形成原因，提出了与方法裂缝产生的措施。关键字:工业与民用建；混凝土结构；裂缝；形成原因；预防措施abstract : concrete structure has been widely used in construction engineering, the crack problem is urgent needs to solve technical problems. this paper analyzes the concrete structure crack formation reasons and puts forward the measures and methods of cracks.key words : industrial and civil building; concrete structure; crack; formation reasons; prevention measures混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水以及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。已经被广泛应用到工业与民用建筑中。然而，许多混凝土结构会出现不同程度的裂缝，甚至影响到工程质量和建筑安全。造成混凝土裂缝原因温度变化混凝土在凝结硬化的过程中，尤其是筑后的7天内，水泥的水化反应会释放大量热量，而混凝土导热系数比较低，内部释放的热量不易散发而导致温度较高，与外部温度相差较大，会使混凝土的体积会发生变化，其内部也会随之发生变形，由于混凝土中各种材料的性能不同，加上水泥石和集料的热胀系数不同，导致变形不均匀，结构内产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时会使混凝土表面产生裂问。裂纹在初期比较细微，如果不加以控制，随着时间的发展可能会继续扩大，形成裂缝。另外，外环境温度越低，混凝土内外温度差越大，发生温度开裂的危险性越大。1.2 原材料质量水泥水泥放置过程中受潮或者过保质期，其强度和安全性就会发生变化。若水泥的游离氧化钙超标，在水化的过程中，可能会对已硬化的水泥石造成破坏，使混凝土的拉伸强度下降，导致混凝土开裂1。砂石、集料1.砂石的粒径、级配、杂质含量砂石粒径的大小和级配会影响到水泥和拌合水的用量，水泥和拌合水的用量加大会导致混凝土的收缩加大，影响混凝土的强度和耐久性。若特细砂超出规定的使用量时，后果将更加严重2。2.碱骨料反应混凝土中的碱和集料发生反应的生成物，容易吸水膨胀，从而导致混凝土开裂。碱集料反应的裂缝受钢筋限制的影响。钢筋限制力强时，会出现顺筋刚筋；限制力弱时，在裂缝中出现白色或透明的浸出物，出现地图状裂缝。1.3 钢筋锈蚀如果混凝土的质量较差或保护层厚度较薄，会导致混凝土的的保护层受二氧化铁侵蚀并碳化至钢筋表面，钢筋中铁离子和混凝土中的水份和氧气发生锈蚀反应，修饰物体积扩大，对混凝土产生膨胀应力，导致混凝土保护层开裂，沿钢筋纵向产生裂缝。同时，钢筋的有效面积减小会导致混凝土结构承载力下降，诱发裂缝，加剧钢筋锈蚀，破坏结构。混凝土收缩混凝土的收缩包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩，其中塑性收缩和缩水收缩是导致混凝土产生裂缝的主要原因。塑性收缩主要是因为在施工过程中，混凝土浇筑后，水化反应剧烈，出此现泌水和水分急剧蒸发现象，导致混凝土失水收缩和骨料下沉。塑性收缩产生的量级很大, 可达1 左右。缩水收缩主要是混凝土中水泥石的收缩系数较大，导致表面水分缺失，内部损失慢，导致表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，使表面混凝土承受拉应力，当拉应力较大时，容易产生裂缝。1.5 施工质量在混凝土结构浇筑过程中，如果施工质量差，比如材料的配合比陶冶不正确或材料计量不准，以及混凝土搅拌时间长，施工工艺不合理等，也会导致混凝土结构出现裂缝，影响建筑质量。2.混凝土裂缝的预防措施2.1温度裂缝控制在混凝土硬化的过程中，由于内外温差大会造成裂缝，需要在混凝土硬化阶段做好温度控制，采取内部降温法或投毛石的方法来降低混凝土内外温差，让混凝土的中心温度与表面温度、表面温度与外部温度温差应小于20；当混凝土有足够的抗裂能力时，温度差不大于2528。另外在混凝土表面设抗裂钢筋网片等措施来避免引起裂纹。2.1 原材料控制在混凝土浇筑前，采用水化热比较低的普通硅酸盐水泥，不仅可以避免因水化热过高引起混凝土内外温差大而引起裂缝，还可以预防塑性裂缝。还要仔细检验水泥的出厂日期和保质期以及存放环境等；选用粒径较大、级配良好的石子配制混凝土，其和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而减小水泥水化热，降低混凝土温差。碎石粒径应为531.5mm，石子含泥量要控制在1%以内，针片石含量控制在15%以内。选用细骨料和中砂拌制的混凝土，也可以减少用水量及水泥用量。细料模数应在2.62.8，平均粒径大于0.5mm，含泥量控制在2%之内。在混凝土搅拌时，参入25%以内的煤灰粉来代替部分水泥，不仅可以较小水化热，而且可以改善混凝土的和易性。在混凝土搅拌时，加入外加剂，具有缓凝、提高塌落度和可泵性的作用，减小水化热。外加剂为高效减水剂，参入量如凝胶材料的1%。在混凝土搅拌时，如果外部环境温度较低，要加入粗凝剂，来加速混凝土的凝结和强度。2.2 施工质量控制混凝土的抗裂能力的评价标准很高，主要指标有极限拉伸率、施工强度保证率和施工均匀性。在施工过程中，要严格按照相关规范和技术指标进行，同时加强现场管理和监控，以确保混凝土结构符合设计要求的抗裂能力。在混凝土施工浇捣前，必须将基层和模版浇水湿透，以避免混凝土失水；振捣时，不仅要控制好振捣棒的走向，保证混凝土振捣密实，还要避免过度振捣。在浇筑完成后可以给予第二次抹压，必要时采用用吸水泵排出表面泌水，但要控制在最小程度。浇筑过程中，要严格按照程序操作，严禁过早施加荷载和过早拆模；同时要确保合理的搅拌和运输时间，避免时间过长而使水分蒸发。混凝土浇筑完成后，要做好养护工作，浇水养护不得少于14昼夜，同时做好混凝土表面保温养护。2.3 改进设计和施工技术改进设计和施工技术，可以在技术层面上控制混凝土的裂缝问题。2.3.1 设计技术根据“细而密”的原则，优化钢筋配置，减小水平布筋间距，分散混凝土中可能出现的应力；采取有效的措施，分散由于挖孔、转角和形状突变等部分的应力。比如，可以在孔边加强构造筋，转角处增配网片或斜向钢筋等措施。2.3.2 施工技术控制混凝土的用水量在170kg/m控制凝胶材料总量在410 kg/m控制煤灰粉的掺量在混凝土的25%以内；控制混凝土中凝胶骨比在1.3以下；可以适当降低砂率，丹药确保混凝土的易和性和泵送；可以在混凝土中掺入适量的符合纤维，从而提高机体的抗裂变能力；当外部环境温度较高时，要对原材料和粗骨灰进行覆盖遮阳以及降温处理。总结现实生活中，往往由于施工人员认识不够或管理不到位等原因，对混凝土的预防裂缝措施不够。混凝土结构的用途范围还在继续扩大，因此控制和预防裂缝问题依然是建筑工作者的重点，同时还要加强施工人员对混凝土裂缝问题的正确认识和相关预防措施的了解，做好施工现场管理和监督工作。对已经