商品混凝土裂缝的原因与防治的课件

1、商品混凝土裂缝的原因与防治基本概念1、严格地讲，无裂缝的结构几乎没有，关键是如何控制有害裂缝的出现，正确区分裂缝有害、无害。2、一般而言，室外受雨水作用及曝晒，担心内部钢筋受到腐蚀的某种情况下，这时的有害裂缝宽度为0.3mm 以上。室内的有害裂缝宽度为0.6mm 以上。混凝土的收缩及其影响因素1、混凝土的收缩主要有塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩。1.1、塑性收缩是新拌混凝土失水引起的收缩,是由表 面脱水而引起。1.1.1、新拌混凝土颗粒之间的空间完全充满水，当高风 速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度等因 素作用时，水从浆体向表面移动，从表面脱水， 这时，产生毛细管负压力，随着失水增加

2、，毛细 管负压逐渐增大，产生收缩力，使浆体产生收缩, 当收缩力大于基体的抗拉强度时，就会使表面产 生开裂。混凝土的收缩及其影响因素1.1.2、混凝土早期塑性收缩最大速率发生在浇筑后1 4 小时，此后收缩平缓，因此在收缩速度较大的时期特别要采取应对措施 以避免混凝土开裂。1.2、化学减缩1.2.1、化学减缩主要是水泥与水起化学反应，总体积逐 渐减少的缘故，硅酸盐水泥的化学减缩量约为化学结合水的 25 %。可以认为，化学结合水量大的水 泥，其最终化学减缩量也大。混凝土的收缩及其影响因素1.2.2、硅酸盐水泥的各个组成矿物有不同的化学减缩 量，C3A(铝酸三钙） 的化学减缩量最大。C3A 的收缩率是

3、 C2S（硅酸二钙） 的3 倍，几乎是C4AF（铁铝酸四钙） 的5 倍。因此C3A 含 量高的水泥易因早期的温度收缩、自收缩和干燥 收缩而开裂，为了防止混凝土开裂，应尽量使用C3A 含量低的 水泥。1.3、干燥收缩1.3.1、干燥收缩的主要原因是水分在混凝土硬化后较长时 间产生的水分蒸发引起的，由于集料的干燥收缩很小，因此混凝土的干燥收缩 主要是水泥石干燥收缩造成的。混凝土的收缩及其影响因素1.3.2、混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及 里，逐渐发展的，由于混凝土蒸发、干燥非常缓 慢，产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上，有时甚 至一年半载，而且裂缝产生在表层很浅的位置，裂 缝细微，有时

4、呈平行线状或网状，常常不被人们重 视。1.3.3、应当特别注意，由于碳化和钢筋锈蚀的作用， 干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久 性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严 重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。混凝土的收缩及其影响因素1.3.4、影响干燥收缩的因素：主要有水泥品种、水泥 用量、用水量、骨料品种、砂率、外加剂、掺合料、 混凝土的养护等。1.3.4.1、水泥的干缩率为：矿渣硅酸盐水泥 普通硅酸盐水 泥 中低热水泥 粉煤灰水泥； 水泥用量、用水量大，干缩也大，砂率也有这种倾 向。1.3.4.2、不同品种粗骨料对收缩的抵抗性为：石灰岩 安山 岩 砂岩。使用石灰岩为粗骨料的混凝

5、土比使用砂 岩的混凝土，收缩可以降低20 %30 %，因为石 灰岩在干湿条件下基本上不产生伸缩变形，而砂岩 则不同。混凝土的收缩及其影响因素1.3.4.3、质量良好、含有大量球形颗粒的一级粉煤灰由于其 比表面积小、需水量少，能降低混凝土干燥收缩值。1.3.4.4、某些减水剂有增大混凝土干燥收缩的趋势，使用时 要注意，混凝土养护不好，干缩增大。1.4、碳化收缩1.4.1、碳化收缩是大气中的CO2 在存在水的条件下与水泥水化产物作用生成CaCO3 、硅胶、铝胶和游离水而引起的收缩。产生收缩的原因在于这些游离水的蒸发；碳化作用必定产生游离水，这些游离水蒸发时产生毛细管张力，从而引起收缩。混凝土的收缩

6、及其影响因素1.4.2、 碳化作用和碳化收缩均发生在混凝土表面。对碳化收缩影响最大的是相对湿度。相对湿度在50-70%时碳化作用最显著。混凝土裂缝产生的原因及其防治方法1、收缩是混凝土的固有特性，而混凝土结构的开裂除由于地基不均匀沉降、过早拆模或超负荷使用等因素外，一般都是由于混凝土收缩引起的。2、随着商品混凝土的普遍使用，混凝土的坍落度普遍比现场搅拌的大，特别是泵送混凝土的大量采用，更加剧了混凝土的收缩，裂缝出现的可能性更大，然而也仅仅是可能性而已，绝非必然。3、裂缝根源不外乎材料、施工、设计等方面的因素。混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.1、混凝土材料方面3.1.1、混凝土是一种收缩性材

7、料，虽然其收缩的绝对值 不大，但由于其较高的弹性模量和很低的抗拉强 度，即使很小一点的收缩变形也会产生很大的拉 应力；当拉应力超过其抗拉强度时，混凝土即出 现开裂，我们应该做的事情就是设法尽最大可能降低混 凝土的收缩值和最大程度地提高混凝土的抗拉强 度。3.1.2、对于商品混凝土搅拌站来说，一是要尽量少用收 缩量大的水泥，如矿渣水泥。矿渣硅酸盐水泥的 收缩比普通硅酸盐水泥大25 %左右。二是在满 足施工和易性的条件下，应尽量减小混凝土的水 灰比，尽量减小单位体积水泥浆量和砂浆量。混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.1.3、混凝土水灰比大，收缩将显著增加，同时抗拉强度 降低；如水灰比为06 的混

8、凝土收缩比水灰比为 04 的增加约40 %；而与混凝土相比，砂浆和水 泥浆的收缩大约增加25 倍。3.1.4、需要特别关注的是水泥的细度问题和石子的含泥量 问题。水泥的细度越细，混凝土越容易开裂。这是 由于： 细度大的水泥水化快，产生较大的水的 消耗，易引起混凝土的自干燥收缩。 水泥细度细，则使毛细管细化，较细的毛细管失水时将产生 较大的张力。 细颗粒容易水化充分，产生更多的易于干燥收缩的凝胶和其他水化物。粗颗粒的减 少，减少了稳定体积的未水化颗料，因而影响到混 凝土的长期性能， 水泥强度等级越高，一般情况下细度越细。混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.1.5、石子含泥量越高，混凝土也越容易开

9、裂。这是由于石子表面所带的泥份妨碍了石子与砂浆之间的咬合粘结，弱化了石子的界面结构，降低了界面强度，也就降低了混凝土的强度，特别是降低了抗拉强度。因而在相同收缩应变的情况下，石子含泥量高的混凝土更容易开裂。3.2、施工方面3.2.1、振捣方式：不正确的振捣方式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，在结构厚薄交界处出现裂缝。混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.2.2、商品混凝土由于采用搅拌车运送、泵送浇捣，混凝土坍落度比较大，凝结时间比较长；在炎热的夏天，混凝土掺了高效缓凝减水剂后，表面被太阳曝晒，水分蒸发很快，表面形成一层几

10、毫米厚假凝层，看上去混凝土好像已凝结，实际上内部还远未达到初凝，这样的混凝土若不进行二次振捣和多次抹面，混凝土表面不可避免会出现裂缝。开始裂缝是浅表的、窄细的，若不及时处理，裂缝就会扩展，由于应力集中，最终的裂缝很可能是贯穿性的混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.2.3、采用二次振捣可以消除因塑性沉降而引起的内分层，阻断因泌水而留下的连贯通道，改善骨料界面结构，提高混凝土强度和抗渗透能力。3.2.4、现场养护：现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原 因，混凝土浇筑后，若表面不及时覆盖、浇水养护， 表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝。特别 是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下，干 缩更容

11、易发生，有资料表明，当风速为16m/ s时，混凝土中的 水分蒸发速度为无风时的四倍；一些高层建筑的 楼面为什么更容易产生裂缝，就是因为高空中的 风速比地面大。混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.2.4、正确的做法是在第一次抹平后，立即用塑料薄膜 覆盖，不让水分跑掉，依靠混凝土自身的水分进 行保湿养护。需进行第二次抹光时，揭开薄膜， 抹完了仍要盖好。3.2.5、 对于保湿养护的时间，肯定是时间越长越好，养 护14 天的收缩比只养护3 天的收缩降低约20 % 。3.3、膨胀剂的使用 3.3.1、对膨胀混凝土的错误认识：有许多施工人员以为混凝土掺加了膨胀剂就万事大吉了，其实不然，膨胀剂并非万能之物。

12、混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.3.2、掺加膨胀剂的混凝土对养护的要求更高，膨胀混凝土在早期养护不好时的裂缝更易发生（因为膨胀剂要吸水） ，在W/ C 过低（小于04）时尤为严重。3.3.3、膨胀剂不能防止表层混凝土的塑性微裂缝的发生，在一些使用膨胀混凝土的工程上，楼面或屋面仍然出现裂缝，其根源就在于没能进行良好的保湿养护。3.4、控制内外温差和环境温差混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.4.1、对于温差收缩裂缝，施工单位往往只注重名义上 的大体积混凝土，而忽视其他结构；只重视混凝 土内外的温差，忽视环境温差。3.4.2、对于大体积混凝土，美国混凝土协会给出了这样 的定义：任意体量的混凝土

13、，其尺寸大到足以必 须采取措施减小由于体积变形引起的裂缝，统称 为大体积混凝土。3.4.3、在实际工程中，真正的大体积混凝土，如厚大的 地下室底板，由于其厚度大，抗拉力大，即使内 部温度很高，也很少出现裂缝，而对于象地下室 墙板这样的虽非大体积却存在环境温湿度差的混 凝土结构，更要注意防止温差裂缝的发生。混凝土裂缝产生的原因及其防治方法3.5、设计方面3.5.1、混凝土结构的设计型式、配筋方式均会影响混凝土的抗裂能力。3.5.2、混凝土结构的开口部位和突出部位容易开裂，应增强构造钢筋，也可在混凝土中掺入钢纤维等抗裂纤维。我们该怎么做为了防止混凝土结构出现开裂，应该从混凝土的 生产制造、施工及结构设计等方面采取防治措施。1、混凝土生产制造方面，应采用小的W/ C 和小 的水泥用量，尽量减少混凝土中砂浆的比例。对于水 泥品种，不宜采用细度很细的水泥，骨料要选用含泥 量低、强度高、变形小的石子，如石灰岩，尽量不用 砂岩。2、 施工方面，正确的振捣和养护方式以及二次振 捣和多