混凝土裂缝成因控制

Word版本，下载可自由编辑混凝土裂缝成因控制浅述混凝土裂缝成因与控制

混凝土的裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题。下面就混凝土裂缝的成因与控制谈谈我们的看法。

一、裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

(一)设计原因

1．设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

2．设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

3．设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

4．设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

5．设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。

(二)材料原因

1．粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。

2．骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

3．混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

4．水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

5．水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

(三)混凝土配合比设计原因

1．设计中水泥等级或品种选用不当。

2．配合比中水灰比(水胶比)过大。

3．单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。

4．配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。

5．配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

(四)施工及现场养护原因

1．现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

2．高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

3．对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

4．大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

5．现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

6．现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

7．现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

(五)使用原因(外界因素)

1．构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。

2．使用荷载超负。

3．野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

4．周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。

.-物业经理人

5．意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

二、裂缝的控制措施

(一)设计方面

1．设计中的‘抗’与‘放’。

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

2．设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

3．积极采用补偿收缩混凝土技术：

在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。

4．重视对构造钢筋的认识：

在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

5．对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

(二)材料选择和混凝土配合比设计方面

1．根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

2．选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

3．积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

4．正确掌握好?昆凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

5．配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

(三)现场3~-T-操作方面

1．浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

2．混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14—28天。

3．混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

4．避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

5．对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

6．夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。

随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。

篇2：高层混凝土结构中主要受力部位裂缝分析控制

高层混凝土结构中主要受力部位的裂缝分析及控制

本文就高层建筑结构的几个主要受力部位在混凝土施工中容易产生裂缝的原因进行分析，并从设计与施工两方面提出裂缝的控制措施。

混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

一、高层建筑施工中几个特殊部位的裂缝分析

1、大体积基础混凝土板

高层建筑中随着高度的不断增加，地下室愈做愈深，底板也愈来愈厚，厚度在3m以上的底板已屡见不鲜。高层建筑中基础底板为主要的受力结构，整体要求高，一般一次性整体浇筑。国内外大量实践证明，各种大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于体积大，集聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显着升高，这样在混凝土内部产生压应力，在外表面产生拉应力，由于此时混凝土的强度低，有可能产生表面裂缝。在降温阶段新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快，混凝土弹性模量低，徐变的影响大，所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时，将在混凝土内部产生裂缝，最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二类裂缝问题，必须进行合理的温度控制。

混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值，并有一定的安全系数。为计算温差，就要事先计算混凝土内部的最高温度，它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和。混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3～7天。混凝土内部的最高温度Tma*可按下式计算：

Tma*＝To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)(1)

式中：T0——混凝土的浇筑温度(℃)

W——每m3混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的用量(kg/m3)

F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)

Q——每kg水泥水化热(J/kg)

C——混凝土的比热

r——混凝土的密度

ξ——不同厚度的浇筑块散热系数(见表1)

不同厚度的浇筑块散热系数

表1

厚度(m)1.01.52.02.53.03.54.0＞4.0

ξ0.230.350.480.610.730.830.951.0

实测资料显示，当基础板厚大于2米时，上述公式的相对误差在0.1%～1.3%之间，在计算温差后，即可计算出降温阶段混凝土内部的温度应力σ(2)*ma*

σ*ma*＝Eα△T(1-(1)/(coshβL/2))H(t，τ)………(2)

式中：E——混凝土的弹性模量(N/mm2)

α——混凝土的线膨胀系数(10-5/℃)

△T——温差(℃)

L——板长(mm)

β＝C*／HE

H——板厚(mm)H＞0.2L时，取H＝0.2L

C*——地基水平阻力系数(N/mm3)

H(t，τ)…考虑徐变后的混凝土松驰系数，

其中，t——产生约束应力时的龄期，τ——约束应力延续时间。

注意同期内由于混凝土收缩引起的应力应转化为当量温差，计入△T一并计算σ*ma*。

由(1)、(2)分析可知：为避免裂缝出现，主要是减少△T。可采用合理选用材料，降低水泥水化热，优化混凝土集料的配合比，控制水灰比，减少混凝土的干缩，具体控制措施见后。如有可能，减少浇筑长度L，增加养护时间减少降温速率以相应减少松驰系数对控制贯穿裂缝也有一定的意义。

2、地下室混凝土墙板及楼板的裂缝分析

地下室墙板的裂缝产生与基础大体积混凝土裂缝产生的原因有相同之处，即混凝土在硬化过程中由于失水会产生收缩应变，在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过程会产生温度应变。但又有其特点：一是墙板受到基础、外围楼板受到地下室外墙的极大约束，这种约束远大于桩基对基础的约束，产生贯穿裂缝的机率大。二是内墙板及楼板受环境温度影响较大。三是内外温差小，产生表面裂缝的机率小。四是养护困难，散热快、降温速率大，混凝土的松驰徐变优势难以利用，在气温骤变季节尤应注意。

在计算板内最大拉应力时仍可利用公式(2)，但有以下几点应注意：

1)H取0.2L，L为整浇长度；

2)C*取值应大于1.5N/mm3因为连接部位有较强钢筋约束；

3)计算温差△T时，要考虑底板及外墙(兼作围护情况下)紧靠土体，受环境温差小，而被它们约束的墙板及周边楼板在施工过程中基本同外界温度同步变化。

4)若底板墙板施工间隔过长、外墙兼作围护时，则在计算混凝土收缩时应注意约束体与被约束体的收缩期不同，收缩量也不相同。

3、高强混凝土裂缝分析

目前高层建筑中已广泛使用C40～C60中高强混凝土，随着材料科学的迅速发展，C80～C120的高强混凝土在具体工程中已有应用。由于高强混凝土采用的配合比设计多为低水灰比、高标号水泥、高水泥用量、使用高效减小剂及掺加超细矿粉。这样其收缩机制与普通混凝土就有所不同。

高强混凝土由于其水泥用量大多在450～600kg/m3)，是普通混凝土的1.5～2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。

高强混凝土因采用高标号水泥且用量大，这样在混凝土硬化过程中，

水化放热量大，将加大混凝土的最高温升，从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下，很有可能导致温度收缩裂缝。由于高强混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

二、裂缝的控制措施

1、设计措施

1)增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3～0.5%之间。

2)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

3)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20～30m，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。

2、施工措施

1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1～1.5%以下)。

2)细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。

3)浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。

4)根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。

5)加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。

6)混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。

7)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。

8)根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。

9)对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%～50%。

篇3：地下室混凝土底板施工裂缝控制分析

地下室混凝土底板施工裂缝的控制分析

概述

随着我国城市化进程的加快，建设规模越来越大，在地下室施工过程中，一个相当普遍的问题就是结构产生裂缝，影响了建筑物的使用功能和寿命。我们应采取有效的措施减少裂缝的发生,将有害裂缝控制在允许范围内。

施工阶段混凝土裂缝产生的原因

裂缝的出现极大部分是由于温度、收缩和地基不均匀沉降产生的变形引起的。在地下室施工时，因为上部荷载不大，地基下沉的可能性较小，主要还是由于温差和收缩变形引起的。其出现的直接原因有：

1）泵送商品混凝土的广泛应用，导致混凝土的收缩及水化热增加。

2）混凝土的等级日趋提高，水泥的用量相应增加。

3）由于地下室底板较厚及大量采用超静定结构，使结构的约束应力不断增大。

4）施工方法不当。

控制裂缝的措施

1）合理布置钢筋

钢筋的弹性模量比混凝土的弹性模量大7～15倍，合理的钢筋配置可以起到减轻混凝土收缩的程度，在相同的配筋率下，应选择细筋密布的办法。

2）合理留设伸缩缝

伸缩缝是为了防止结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的《钢筋混凝土结构设计规范》规定：现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m,合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是非常有效的。

3）后浇带

它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝，是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。要求在浇捣后浇带之前，结构混凝土至少30％的收缩已完成。

4）选用相应的水泥

混凝土内部实际最高温升,主要处决于水泥用量及水泥的品种。应优先选用水化热较低的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥。在符合设计的情况下，充分利用混凝土的后期强度，减少水泥的用量。地下室外墙施工时，考虑到矿渣水泥比普通硅酸盐水泥收缩量大25％，因此墙板采用普通硅酸盐水泥为好。

5）骨料

目前泵送混凝土的碎石规格一般为5～25mm。根据试验，采用5～40mm石子比采用5～25mm石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比情况下，水泥用量减少20kg左右，因此尽量选择大粒径粗骨料。

6）砂

采用中、粗砂，细度模数必须控制在2.3以上，含泥量控制在2％以下。因为采用细度模数为2.8比2.3的中砂每立方砼可减少水泥用量约30kg，减少水用量20～25kg，从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送砼时，砂率应控制在38％～45％。

7）使用粉煤灰等矿物质外掺料

由于粉煤灰颗粒呈球状，为中空结构，主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO，因此在混凝土中掺入粉煤灰对改善混凝土的和易性，替代水泥用量降低水化热，减少收缩，提高抗裂性有着良好的效果。但应注意掺入粉煤灰后混凝土的早期强度较低，掺量应根据水泥的品种、不同的工程对象、施工工艺，通过试验确定。

8）外加剂

为达到抗裂、防水的目的，在配制砼时，一般需要掺入减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大，有些微膨胀剂与其他外加剂一起使用可能产生副作用，因此在使用前应经试验确定。目前工程中应用的微膨剂品种较多，质量参差不齐，我们通过试验、比较，常用的微膨胀剂中UEA－H效果较好，水中养护14d、空气中养护28d的限制膨胀率分别为0.045％和0.011％，符合建材行业标准(JC478－92)水中14d0.04％和空气中28d－0.02％要求,转入空气中的回落差，60dUEA－H为0.018％。

9）控制混凝土浇筑温度

根据规范规定，对大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行，使混凝土温度均匀上升，浇前应在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28℃。夏季施工时，如果混凝土的入模温度过高，可用冷水作为搅拌用水，也可将粗骨料遮盖，防止日晒以降低温度。

混凝土浇筑以后，混凝土因水泥水