混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土結(jié)構(gòu)由于內(nèi)外因素的作用不可避免地存在裂縫，而裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。今天學(xué)習(xí)啦小編整理了導(dǎo)致混凝土裂縫的原因以及解決方法，希望對大家有所幫助。
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1、設(shè)計方面的原因
1)設(shè)計結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。
2)設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫(偏心、應(yīng)力過大等)。
3)設(shè)計中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)。
4)設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。
5)設(shè)計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。
2、混凝土材料及配合比原因
(1)混凝土的收縮
混凝土的一個主要特性就是收縮，它在很大程度上影響混凝土的性能。收縮裂縫常出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變截面處，一般為規(guī)則的條狀，往往平行于受力鋼筋，很少交叉。收縮裂縫主要是在施工過程中由于水泥的自身水化熱及在外界氣溫的作用下而產(chǎn)生的，常發(fā)生在梁、板、柱等構(gòu)件及大體積混凝土中，而收縮裂縫極少會發(fā)生在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中。由收縮引起的微觀裂縫一旦產(chǎn)生并發(fā)展，將會引發(fā)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形、開裂等現(xiàn)象，甚至是破壞的嚴(yán)重后果?；炷潦湛s裂縫的危害較大，而暴露在大氣中的構(gòu)筑物尤是如此，影響更大。若不加以預(yù)防避免，可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。
(2)混凝土材料及配合比
混凝土配合比若設(shè)計不當(dāng)，將對混凝土的抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生直接影響，它是造成混凝土開裂的重要原因之一。配合比不當(dāng)包括水泥用量過大，含砂率不適當(dāng)，水灰比過大，外加劑選用不當(dāng)，骨料種類不佳等，這些因素相互間是密切關(guān)聯(lián)的。根據(jù)相關(guān)試驗數(shù)據(jù)：當(dāng)用水量保持不變時，每增加10%的水泥用量，混凝土收縮率將會增加5%;而水泥用量保持不變時，每增加10%的用水量，混凝土強(qiáng)度將會下降20%，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力也會下降10%。而根據(jù)近年來發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)澆混凝土出現(xiàn)裂縫的情況，總結(jié)起來有以下幾個方面的原因[2]：
1)粗細(xì)骨料中的含泥量過多容易造成混凝土收縮率的增大。
2)所采用的集料顆粒級配不良或使用不合適的間斷級配，將會引起混凝土收縮率的增大，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
3)所采用的骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，單方混凝土的用水量、用灰量也越大，從而導(dǎo)致收縮率的增大。
4)如果混凝土的摻和料、外加劑不合適的、或者摻量不當(dāng)，也會大大增加混凝土的收縮率。
5)水泥品種也是導(dǎo)致混凝土裂縫的原因之一，例如礦渣硅酸鹽水泥收縮性比普通硅酸鹽水泥大。
6)混凝土強(qiáng)度和水泥等級也對混凝土裂縫產(chǎn)生一定的影響，一般說來，混凝土設(shè)計強(qiáng)度越高，構(gòu)件脆性越大，越容易引起開裂。而水泥強(qiáng)度越高、越細(xì)、早強(qiáng)越高，對混凝土開裂的影響程度也越大。
3、施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因
1)現(xiàn)澆混凝土，如果其振搗方式或插入不當(dāng)，如過振、漏振或過快抽撤振搗棒，都將會對混凝土的密實性和均勻性產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
2)在高空澆注混凝土?xí)r，如果風(fēng)速過大或由于烈日暴曬，都會增大混凝土的收縮值。
3)對大體積混凝土工程來說，如果缺少二次抹面，將容易導(dǎo)致混凝土表面收縮裂縫的產(chǎn)生。
4)當(dāng)進(jìn)行大體積混凝土澆注過程中，如果現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位和水化熱計算不準(zhǔn)確，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，致使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
5)如果現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)不到位，將會引發(fā)混凝土早期脫水，從而引起收縮裂縫。
6)現(xiàn)場模板拆除過早或拆除方法不當(dāng)，會引起拆模裂縫。
7)如果現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)，例如超張、偏心等，都會引起混凝土張拉裂縫的產(chǎn)生。
8)為了盲目搶工期，施工過程中在混凝土沒達(dá)到強(qiáng)度要求就過早上荷載，進(jìn)行吊裝材料、砌磚等作業(yè)，導(dǎo)致混凝土破壞產(chǎn)生裂縫。在施工中，應(yīng)該嚴(yán)格按照操作程序施工，杜絕過早上荷載和拆模板。
以上這些因素都可能會引發(fā)混凝土較大的收縮，產(chǎn)生疏松裂縫或龜裂裂縫，導(dǎo)致混凝土微觀裂縫迅速發(fā)展成為宏觀裂縫。
4、成品使用過程的原因
(4)外界因素——使用過程中的各種原因
1)構(gòu)筑物或建筑物基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，也會發(fā)生沉降裂縫。
2)野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。
3)使用荷載超過正常使用荷載。
4)周圍環(huán)境的影響，如酸、堿、鹽等對建筑物或構(gòu)筑物的侵蝕，而產(chǎn)生裂縫。
5)意外事件，例如火災(zāi)、輕度地震等也會引起建筑物或構(gòu)筑物的裂縫。
裂縫的產(chǎn)生及出現(xiàn)不僅會對結(jié)構(gòu)的整體性和剛度產(chǎn)生影響，還會導(dǎo)致鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。而不同的混凝土裂縫需要根據(jù)裂縫本身的性質(zhì)及其具體情況加以區(qū)別對待、及時處理，從而保證建筑物在使用過程中的安全性。
混凝土裂縫處理方案
1、表面修補(bǔ)法
簡單和常見的修補(bǔ)方法應(yīng)該是表面修補(bǔ)法，對結(jié)構(gòu)承載力不產(chǎn)生影響的表面裂縫和深進(jìn)裂縫的處理可以采用表面修補(bǔ)法。對表面裂縫和深進(jìn)裂縫的處理通常可以采用在裂縫表面涂抹環(huán)氧膠泥、水泥漿或在混凝土表面涂刷防腐材料，如油漆、瀝青等。為了避免混凝土由于各種作用的影響而持續(xù)開裂，在防護(hù)的同時，通常還可以采取在混凝土裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等方法。
2、灌漿、嵌逢封堵法
當(dāng)混凝土裂縫影響了結(jié)構(gòu)整體性或其對防滲有一定的要求可以采用灌漿法予以修補(bǔ)。灌漿法是利用壓力設(shè)備將某種膠結(jié)材料，如環(huán)氧樹脂、聚氨酯、水泥漿或甲基丙烯酸酯等化學(xué)材料壓入混凝土裂縫中，在其膠結(jié)硬化后與混凝土形成一個整體，因此可以達(dá)到封堵加固的效果。
而裂縫封堵中最為常用的一種措施是嵌縫法。通常，嵌縫法是沿著裂縫鑿槽，然后在槽中填充剛性或塑性止水材料，從而達(dá)到封閉裂縫的效果。其中丁基橡膠、塑料油膏、聚氯乙烯膠泥等等都是非常常用的塑性止水材料;而聚合物水泥砂漿是比較常用的剛性止水材料。
3、結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：①加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼;②采用預(yù)應(yīng)力法加固;③粘貼鋼板加固，增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。④粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。
4、混凝土置換法
在處理嚴(yán)重?fù)p壞的混凝土?xí)r可以采用混凝土置換法，它是一種行之有效的方法?；炷林脫Q法是先剔除損壞的混凝土，再置換入新的混凝土或其他材料。比較常用的置換材料包括改性聚合物混凝土或砂漿或普通混凝土或水泥砂漿聚合物。
5、電化學(xué)防護(hù)法
電化學(xué)防腐是一種對介質(zhì)施加電場，利用其產(chǎn)生的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，達(dá)到鈍化鋼筋防止生銹的目的。而堿性復(fù)原法、氯鹽提取法、陰極防護(hù)法是化學(xué)防護(hù)法中三種最為常用且有效的方法。它具有受環(huán)境因素影響小，適用于鋼筋、混凝土的長期防腐等優(yōu)點，既可以運用于已經(jīng)開裂的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中也可以運用于新建結(jié)構(gòu)中。
混凝土裂縫的防治措施
1 混凝土配合比設(shè)計時，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量。
2 增配構(gòu)造筋提高抗裂性能，配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3～0.5%之間。
3 避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。
4 在易裂的邊緣部位設(shè)置暗粱，提高該部位的配筋率。提高混凝土的極限拉伸。
5 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，在正常施工條件下.后澆縫間距20-30m。保留時間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時的具體條件，也可臨時根據(jù)具體情況作設(shè)計變更。
6 嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1～1.5%以下)。
7 控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減水劑。
8 采用綜合措施，控制混凝土初始溫度、混凝土溫度和溫度變化。引起溫差裂縫澆筑時間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在沙、石堆場搭設(shè)簡易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時向骨料噴冷水?；炷帘盟蜁r，在水平及垂直泵管上加蓋草袋，并噴冷水。
9 根據(jù)工程特點，可以利用混凝土后期強(qiáng)度，這樣可以減少用水量，減少水化熱和收縮。補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。高強(qiáng)混凝土.應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。通過試驗滲入粉煤灰，滲涼15%-50%。
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