混凝土结构裂缝成因-判定浅议

混凝土结构裂缝成因判定浅议 【摘要】本文分析建筑工程中混凝土结构裂缝的成因， 如何判定以及如何控制裂缝的措施。 【关键词】混凝土结构；成因；判定；裂缝控制 【 abstract 】 this paper analyzes building engineering the cause of cracking of concrete structure, how to determine and how to control the crack measures. 【keywords 】 concrete structure； Cause； Judge； Crack control 中图分类号TV331文献标识码A文章编号 混凝土因其取材广泛，价格低廉，抗压强度高，可浇注 成各种形状，并且耐火性好，不易风化，养护费用低，成为 当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一。 一、混凝土结构裂缝的成因与判定 1、混凝土结构裂缝的成因 概括而言，裂缝包括塑性沉降裂缝（由于混凝土骨料沉 降时受到钢筋、模板等阻碍而产生的）、塑性收缩裂缝（混 凝土浇筑后，在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的）、温 度应力裂缝（由 于混凝土浇筑后，聚积在内部的水泥水化热不易散发， 造成混凝土的内部温度升高，而混凝土表面散热较快，这样 形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生 拉应力）、施工工艺质量引起的裂缝和原材料质量引起的裂 缝。 2、裂缝状态的判定 混凝土构件出现裂缝后，首先须要判定裂缝是否稳定， 裂缝是否有害；根据裂缝的成因和特性定性的判定结构受力 的状态，评定结构的安全度、刚度以及抗裂度等性能，进而 进行相应的防治修补措施。 裂缝是否稳定可以根据观测和计算的方法判定。观测即 定期对裂缝宽度、长度进行观测、记录。观测的方法可在裂 缝的个别区段及裂缝顶端涂上石膏，用读数放大镜读出裂缝 的宽度。如果在相当长的时间内石膏没有开裂，则说明裂缝 已经停止扩展，趋于稳定状态。但要注意有些裂缝是随时间 和环境变化而变化的。又如收缩裂缝初期的发展速度迅速， 在1〜2年内方可趋于稳定状态，这是正常现象。只要裂 缝发展是稳定的，宽度在规范允许的范围内都是正常的。计 算对于适筋梁，钢筋的应力os是影响裂缝宽度的主要因 素，因此可以通过对混凝土梁在按荷载短期效应组合下裂缝 截面处纵向钢筋应力的计算来判定裂缝是否稳定，计算公式 如下 。ssMS/AS ti hO 式中A s一受拉钢筋的总面积； ri 一裂缝截面处内力臂长度系 数，通常取n0.87； h0一截面有效高度； 如果计算钢筋的应力oss小于0. 8fy （fy为钢筋强度 设计值），则可认为裂缝的是处于稳定状态，否则，裂缝是 不稳定的。 二、建筑工程中混凝土结构裂缝控制 1、预防和控制收缩裂缝 防止塑性收缩裂缝的有效方法是在满足泵送和施工的 前提下尽可能减小混凝土塌落度；保证混凝土均质性；施工 过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不 能漏振、过振使混凝土离析分层；施工过程中严禁随意加水。 混凝土浇筑后振捣要密实；对裸露表面应及时覆盖，加强养 护；对高温、大风天气施工的混凝土应及时抹压。控制和减 少干缩裂缝的有效方法是，加强早期混凝土的养护工作，增 加环境湿度，特别要加强初凝和终凝前后的养护。商品混凝 土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出机塌落 度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量，级配要合理，对于 长期堆放露天的构件应覆盖草袋或草帘，避免暴晒。 2、预防和控制温度裂缝 主要是降低混凝土的内外温差，即施工中尽量选用水化 热较低的水泥；混凝土表面采取保温养护措施；炎热天气浇 筑大体积混凝土时，宜采用冷水搅拌混凝土。另外，蒸汽养 护混凝土构件时，升温和降温速度都不能过快。改进结构设 计，对受高温或冷冻影响的结构做好 保温散热处理，防止内外温差变化过大造成的裂缝。分 层分块浇筑。在施焊时可采取分层施焊等措施，并对预埋件 周围的混凝土做好隔热处理，防止局部混凝土因温度过高而 产生裂缝。要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润，让 其表面慢慢冷却、干燥，使混凝土能够增长强度以抵抗开裂 拉应力。 3、预防和控制施工方面因素产生的裂缝 主要是加强模板施工的过程管理，模板及其支架必须有 足够的承载能力、刚度和稳定性，在振捣过程中派专人进行 看模，防止松扣下沉现象发生；试块强度达到设计允许值时 方能拆模；加强混凝土的成品保护，对浇筑好的板面，必须 在混凝土强度达到1.2N/rtf后方可上人；钢筋绑扎施工加 强对负弯矩筋的管理，加密支撑马凳的间距、确保板面负弯 矩筋的保护层厚度；振捣方式方法必须正确，振捣易快插、 慢拔。振捣时间过短，混凝土不均匀；时间过长，易导致严 重浮浆。 4、预防和控制钢筋锈蚀与水泥安定性不良产生的裂缝 主要是保证有足够的混凝土保护层厚度，混凝土浇筑要 密实，及时维修损坏的和有裂缝的混凝土。在生产工艺方面, 要减少蒸汽、有害气体在结构四周的溢散，对有侵蚀性气体、 粉尘作用的厂房，应加强自然通风和强制通风。混凝土在施 工前应认真检查水泥安定性，当确认安定性稳定后，还要进 行性能检验，合格后才能用于施工。 5、预防和控制受力与地基不均匀沉降产生的裂缝 主要是在外加荷载增大的情况下，对原结构进行验算并 采取措施，使其满足设计要求后方能使用。预防和控制地基 不均匀沉降产生的裂缝主要是认真进行地质勘查，充分掌握 地基下的土质特征，如果遇到软弱土层，应对地基进行处理, 保证地基满足设计强度要求，同时还应注意基础周围的排水 情况，防止地面水浸泡基础下的土层。另外施工过程中也应 加强相关施工措施，已防止由于施工因素造成的上部结构不 均匀沉降而产生裂缝等变形。 三、结语 总之，为了尽可能防止混凝土结构裂缝产生，需要不断 提高设计、施工质量，把好原材料质量关，采取有效措施， 提高混凝土结构的耐久性，加强对建筑物的使用管理，避免 随意增大荷载，注意经常性的维护和维修工作，以延长建筑 物的使用寿命。 注文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。