【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量的熱量，成為“水熱化”，導(dǎo)致混凝土塊體溫度升高，當(dāng)混凝土塊體內(nèi)部的溫度與外部的溫度相差很大，以致所形成的溫度應(yīng)力或溫度變形超過混凝土當(dāng)時(shí)的抗拉強(qiáng)度或極限拉伸應(yīng)變，就會(huì)形成裂縫。溫度裂縫常出現(xiàn)在我國北方地區(qū)的建筑物中。沉降裂縫地基基礎(chǔ)承載上部結(jié)構(gòu)的荷載作用，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)承載力不均勻或地基承載力均勻但建筑物建成后各不同部位荷載差異較大，導(dǎo)致地基產(chǎn)生不均勻沉降，這種不均勻沉降在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力及剪應(yīng)力，當(dāng)這種拉應(yīng)力及剪應(yīng)力超過結(jié)構(gòu)自身的抗拉及抗剪強(qiáng)度時(shí)，結(jié)構(gòu)就會(huì)在最薄弱的部位產(chǎn)生裂縫，稱為沉降裂縫。這種裂縫多為貫穿的，其位置與沉降方向一致。這類裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變形的情況。由于地基變形造成的應(yīng)力一般較大，因此裂縫寬度較大、多呈45176。，并且通常是貫穿性的。荷載作用引起的裂縫淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施構(gòu)件承受的不同性質(zhì)的荷載作用，其裂縫形狀也不同，通常裂縫方向大致是與主拉應(yīng)力的方向正交。結(jié)構(gòu)受載后產(chǎn)生裂縫的因素很多，在施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受地震，脫模過早或方法不當(dāng)，構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)，施工超載，張拉預(yù)應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。此外，因設(shè)計(jì)、材料、施工及使用等原因引起的裂縫，由于涉及的面很廣，內(nèi)容多，限于篇幅本文不作闡述。 按裂縫產(chǎn)生的時(shí)間分類根據(jù)混凝土裂縫產(chǎn)生的時(shí)間劃分，可將裂縫分為施工期間出現(xiàn)的裂縫和試用期間出現(xiàn)的裂縫。一、施工期間出現(xiàn)的裂縫塑性收縮裂縫大多發(fā)生在混凝土初凝后、終凝前。此裂縫多產(chǎn)生于新澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)表面，形狀規(guī)則且長(zhǎng)短不一，互不連貫，裂縫較淺。在環(huán)境氣溫高、風(fēng)速大，氣候干燥的情況下易于出現(xiàn)。沉降收縮裂縫沉降收縮裂縫多在混凝土澆筑后產(chǎn)生，硬化后停止。多沿結(jié)構(gòu)上表面鋼筋通長(zhǎng)方向或箍筋上出現(xiàn)，或在預(yù)埋件的附近周圍出現(xiàn)。裂縫呈菱形，寬度1～4mm，深度不大，一般驗(yàn)身至鋼筋上表面為止。干燥收縮裂縫這類裂縫一般在混凝土澆注后一段時(shí)間出現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)該裂縫會(huì)由表及里，由小到大逐步向結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)展，形成貫穿裂縫，一般在薄壁混凝土結(jié)構(gòu)中常出現(xiàn)。溫度裂縫多發(fā)生在混凝土澆注后的硬化過程中，裂縫寬度受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較細(xì)。其他一些施工原因產(chǎn)生的裂縫，如混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆注、振搗等工序的疏漏缺陷導(dǎo)致的裂縫，以及模板構(gòu)造不當(dāng)、拆模時(shí)間過早或方法不當(dāng)，現(xiàn)場(chǎng)建材的堆放和鋼筋綁扎不當(dāng)，水電預(yù)埋管細(xì)部處理不當(dāng)?shù)榷伎赡墚a(chǎn)生混凝土裂縫。二、使用期間出現(xiàn)的裂縫鋼筋銹蝕膨脹產(chǎn)生的裂縫淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施鋼筋表面出現(xiàn)銹斑、銹片后進(jìn)一步發(fā)展成整個(gè)鋼筋表面銹蝕，并產(chǎn)生膨脹，與保護(hù)層脫離，發(fā)生層裂，最后表現(xiàn)為鋼筋鐵銹進(jìn)一步膨脹，混凝土本身發(fā)生破壞，出現(xiàn)順筋裂縫，混凝土脫離。鹽堿類介質(zhì)及酸性侵蝕氣、液體等引起的裂縫鹽堿類介質(zhì)及酸性侵蝕氣、液體等引起了混凝土的PH值發(fā)生變化，導(dǎo)致了鋼筋銹蝕，最終導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。凍融循環(huán)造成的裂縫受凍混凝土內(nèi)部水分結(jié)成冰，產(chǎn)生膨脹，膨脹應(yīng)力較大時(shí)，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫?；炷帘砻婧蛢?nèi)部所含水分的凍結(jié)和融化的交替出現(xiàn)，形成了凍融循環(huán)。凍融的反復(fù)作用，使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，造成建筑構(gòu)造的嚴(yán)重破壞。堿骨料反應(yīng)引起的裂縫混凝土骨料石子中的活性二氧化硅（SiO2），如白云質(zhì)石灰?guī)r石子等，與水泥中過量的堿發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，稱為堿骨料反應(yīng)。這種反應(yīng)一般在水泥混凝土硬化后進(jìn)行，反應(yīng)生成膨脹性的堿性硅酸鹽或碳酸鹽，導(dǎo)致混凝土體積膨脹，使混凝土產(chǎn)生裂紋并破壞。 按裂縫的形狀分類混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫按形狀可分為：（1）縱向裂縫，多數(shù)平行于混凝土構(gòu)件底面，順筋分布，主要是由鋼筋銹蝕作用引的。（2）橫向裂縫，垂直于構(gòu)件底面，主要是由荷載作用、溫差作用引起的。（3）剪切裂縫，主要是由于豎向荷載或震動(dòng)位移引起的。（4）斜向裂縫、八字形或倒八字形裂縫，常見于混凝土墻體和混凝土梁，主要因地基的不均勻沉降以及溫差作用引起。（5）X形裂縫，常見于框架梁、柱的端頭以及墻面上，由于瞬間的機(jī)械撞擊作用或者震動(dòng)荷載作用引起。（6）各種不規(guī)則裂縫，如反復(fù)凍融或火災(zāi)等引起的裂縫。有直縫及不規(guī)則形狀裂縫，此種裂縫中間寬并且貫通，兩頭深度較淺，多發(fā)生于混凝土樓板。此外，還有因混凝土攪拌或運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)引起的網(wǎng)狀裂縫，現(xiàn)澆樓板四角出現(xiàn)的放射狀裂縫或板面出現(xiàn)的十字形裂縫等等。淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施 按裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)分類根據(jù)裂縫所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其發(fā)展趨勢(shì)，可分為：穩(wěn)定裂縫。包括兩類：一類是在運(yùn)動(dòng)過程中可以自愈合的裂縫，常見于一些新建的防水工程中，這是由于裂縫處水泥顆粒在滲漏過程中與水進(jìn)一步化合，析出Ca（OH）（OH）2晶體且部分Ca2又與溶解在水中的CO2發(fā)生碳化反應(yīng)形成CaCO3結(jié)晶，兩者形成的凝膠物質(zhì)將膠合使裂縫封閉，從而滲漏停止，裂縫達(dá)到自愈。另一類是處于穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)中的裂縫，如在周期性荷載作用下產(chǎn)生的周期性擴(kuò)展和閉合的裂縫。不穩(wěn)定裂縫。這種裂縫將產(chǎn)生不穩(wěn)定性的擴(kuò)展，影響結(jié)構(gòu)物的持久使用，應(yīng)視其擴(kuò)展部位，采取相應(yīng)的措施。就這兩種裂縫而言，不穩(wěn)定裂縫對(duì)工程結(jié)構(gòu)安全的危害更大。 混凝土裂縫的產(chǎn)生原因如前所述，混凝土裂縫的形式是多種多樣的，產(chǎn)生的原因也非常復(fù)雜，而非結(jié)構(gòu)性裂縫約占混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的80％左右，是混凝土結(jié)構(gòu)中的主要裂縫和常見裂縫，下面將對(duì)幾種主要的非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行淺要分析。 收縮裂縫的產(chǎn)生原因分析收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫中的主要部分?；炷潦且运酁橹饕z結(jié)材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經(jīng)過澆筑成型、凝結(jié)硬化形成的人工石材。在施工中，為保證其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5倍的水。多出的這些水分以游離態(tài)形式存在，并在硬化過程中逐步蒸發(fā)，從而在混凝土內(nèi)部形成大量毛細(xì)孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土體積收縮。此外，混凝土硬化過程中水化作用和碳化作用也會(huì)引起混凝土體積收縮。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)測(cè)定，％～％?？梢?，收縮是混凝土固有的物理特性，一般來說，水灰比越大、水泥強(qiáng)度越高、骨料越少、環(huán)境溫度越高、表面失水越大，則其收縮值越大，也越易產(chǎn)生收縮裂縫。根據(jù)收縮裂縫的形成機(jī)理與形成時(shí)間的不同，工程中常見的收縮裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫和干燥收縮裂縫三類，此外，還有自身收縮（化學(xué)減縮）裂縫和碳化收縮裂縫。（1）塑性收縮裂縫淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施塑性收縮裂縫多產(chǎn)生于新澆混凝土表面，大多產(chǎn)生于混凝土初凝后、終凝前?；炷帘砻嫠终舭l(fā)速度超過其內(nèi)部初、終凝硬化的速度，會(huì)致使混凝土表面收縮，這種收縮受到結(jié)構(gòu)構(gòu)件和下層配筋約束會(huì)使混凝土產(chǎn)生淺層開裂，有時(shí)還有收縮與壓縮的疊加。裂縫多呈外寬內(nèi)窄，常見為不規(guī)則的多邊形或與鋼筋方向相互平行，一般自表面開始，有些也可發(fā)展成貫穿裂縫。在環(huán)境氣溫高、風(fēng)速大，氣候干燥的情況下易于出現(xiàn)。高性能混凝土特別容易產(chǎn)生這種裂縫。主要成因分析：①混凝土澆注后未及時(shí)覆蓋，表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時(shí)混凝土強(qiáng)度極低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂；②水泥用量過多，或使用過量粉砂，或混凝土水灰比過大；③使用有滲透性的柔性模板，模板、墊層過于干燥，吸水大；④振搗不足。（2）干燥收縮裂縫這類裂縫一般在混凝土澆注一段時(shí)間后出現(xiàn)，裂縫多為表面性的，寬度較細(xì)，～。走向縱橫交錯(cuò)，沒有規(guī)律性。但薄壁混凝土結(jié)構(gòu)中，多沿結(jié)構(gòu)的短方向分布；此外在結(jié)構(gòu)變截面處以及大體積混凝土的平面部位較多見。嚴(yán)重時(shí)裂縫會(huì)由表及里，由小到大逐步向深部發(fā)展，形成貫穿裂縫。主要成因分析：①混凝土澆注后養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，表面水分散失快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受內(nèi)部混凝土約束出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面開裂；②混凝土連續(xù)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，整體收縮大；③混凝土級(jí)配中砂石含泥量大，收縮大，抗拉強(qiáng)度低；④混凝土過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層，收縮增大。（3）自身收縮裂縫在常溫下混凝土構(gòu)件與環(huán)境不發(fā)生任何水分交換時(shí)所產(chǎn)生的收縮裂縫，自收縮裂縫在高水灰比（W/C）的混凝土中較少，其收縮量甚至達(dá)到總收縮量的50％。主要成因分析：這與高粘結(jié)材料在水泥灰漿基體中產(chǎn)生較多細(xì)小的收縮孔有關(guān)，是由于持續(xù)的水化消耗了毛細(xì)孔的水造成自身收縮坍塌所致。（4）碳化收縮裂縫這類裂縫在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)，呈花紋狀，無規(guī)律性，裂縫一般較淺，深度為1～6mm，～，多發(fā)生在混凝土澆注完成后數(shù)月或更長(zhǎng)時(shí)間。主要成因分析：混凝土中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積收縮，受到結(jié)構(gòu)內(nèi)部未碳化混凝土的約束而導(dǎo)致表面發(fā)生龜裂。淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施 溫度裂縫的產(chǎn)生原因分析溫度裂縫是由于混凝土內(nèi)外溫差或季節(jié)氣溫變化過大而形成的。表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性，大面積結(jié)構(gòu)溫度裂縫?？v橫交錯(cuò)。表面溫度裂縫常發(fā)生在施工期間，寬度受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細(xì)。主要成因分析：表面溫度裂縫多由溫差較大引起。特別是大體積混凝土基礎(chǔ)澆注后，在硬化期間，水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大，當(dāng)溫度產(chǎn)生非均勻的降溫差時(shí)，將導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，此時(shí)表面受到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，而混凝土早期抗拉強(qiáng)度很低，因而出現(xiàn)裂縫。 沉陷裂縫的產(chǎn)生原因分析沉陷裂縫多屬進(jìn)深或貫穿性裂縫，走向與基礎(chǔ)沉陷情況有關(guān)，可能出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的上部或下部，一般與地面垂直。較大的貫穿性沉陷裂縫往往上下或左右有一定的差距，裂縫寬度受溫度變化影響小，因荷載大小而異，且與不均勻沉降值成比例。主要成因分析：①結(jié)構(gòu)、構(gòu)件下面的地基軟硬不均，或者存在松軟土，未經(jīng)夯實(shí)和必要的加固處理，混凝土澆注后，地基局部產(chǎn)生不均勻沉降而引起裂縫；②結(jié)構(gòu)各部荷載懸殊，未作必要的加強(qiáng)處理，混凝土澆注后因地基受力不均，產(chǎn)生不均勻下沉，造成結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫；③模板剛度不足，模板支撐不牢，支撐間距過大或支撐在松軟土上，以及過早拆模，也常導(dǎo)致不均勻沉陷裂縫出現(xiàn)；④冬季施工時(shí)模板支架支承在凍土層上，若上部結(jié)構(gòu)未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，地層化凍下沉，使結(jié)構(gòu)下垂或產(chǎn)生裂縫。 荷載作用裂縫的產(chǎn)生原因分析結(jié)構(gòu)受載后產(chǎn)生裂縫的因素很多，在施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。主要成因分析：①早期受地震，脫模過早或方法不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫：②構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫；③施工超載，張拉預(yù)應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施 混凝土裂縫的預(yù)防措施及處理技術(shù)由于裂縫產(chǎn)生的原因是很多，在混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在且危害較大。因此，要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，并在施工中采取各種有效的措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。下面首先闡述混凝土結(jié)構(gòu)中幾種常見裂縫的預(yù)防措施。 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施 干縮及塑性收縮裂縫的預(yù)防措施塑性收縮裂縫的預(yù)防措施：1）、配制混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇級(jí)配良好的石子，減小空隙率和砂率；同時(shí)，要振搗密實(shí)，以減少收縮量，提高混凝土抗裂度。2）、澆筑混凝土前，將基層和模板澆水濕潤(rùn)。3）、混凝土澆筑后，對(duì)裸露表面應(yīng)及時(shí)用潮濕材料覆蓋，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。4）、在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的天氣施工，混凝土澆筑后，應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤(rùn)；大面積混凝土宜澆完一段，養(yǎng)護(hù)一段。此外，要加強(qiáng)表面的抹壓和養(yǎng)護(hù)工作。5）、混凝土養(yǎng)護(hù)可采用表面噴氯偏乳液養(yǎng)護(hù)劑，或覆蓋濕草袋、塑料布等方法；當(dāng)表面發(fā)現(xiàn)微細(xì)裂縫時(shí)，應(yīng)及時(shí)抹壓，再覆蓋養(yǎng)護(hù)。6）、設(shè)擋風(fēng)設(shè)施。干縮收縮裂縫的預(yù)防措施：1）、盡量選用低熱或中熱水泥（如礦渣水泥、粉煤灰水泥）配制混凝土；或混凝土中摻適量粉煤灰；或利用混凝土的后期強(qiáng)度，降低水泥用量，以減少水化熱量。2）、選用良好級(jí)配的骨料，并嚴(yán)格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加強(qiáng)振搗，以提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。3）、在混凝土中摻加緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱，或摻木鈣、減水劑，以改善和易性，減少水泥用量。4）、避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土；必須在熱天澆筑時(shí)，可采用冰水或深井涼水拌制混凝土，或設(shè)置簡(jiǎn)易遮陽裝置，并對(duì)骨料進(jìn)行噴水預(yù)冷卻，以降低混凝土攪拌和澆筑的溫度。5）、分層澆筑混凝土，每層厚度不大于30厘米，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布均勻，同時(shí)也便于振搗密實(shí)。6）、大體積混凝土適當(dāng)預(yù)留一些孔道，采取通冷水或冷氣降溫。7）、大型設(shè)備基礎(chǔ)采取分塊分層間隔澆筑（間隔時(shí)間5~7天）分塊厚度1~，以利水化熱散發(fā)和減少約束作用；或每隔20~~，40天后再用干硬性細(xì)石混凝土澆筑，以減少溫度收縮應(yīng)力。8）、澆筑混凝土后，表面應(yīng)及時(shí)用草袋、鋸末、砂等覆蓋，并灑水養(yǎng)生。淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施深搞基礎(chǔ)可采取灌水養(yǎng)護(hù)（或在混凝土表面四周砌一皮磚進(jìn)行灌水養(yǎng)護(hù)）。夏季應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，使之緩慢降溫。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)采取保溫措施，以防寒潮襲擊。拆模時(shí)，塊體中部和表面溫差不宜大于20℃，以防止急劇冷卻造成表面裂縫?；A(chǔ)混凝土拆模后要及時(shí)回填。9）、在巖石地基或較厚大的混凝土墊層上澆筑大體積混凝土?xí)r，可在巖石地基或混凝土墊層上澆瀝青膠并撒鋪5mm厚或鋪二層瀝青油氈紙，以消除或減少約束作用。10）、蒸汽養(yǎng)護(hù)構(gòu)件時(shí)，控制升溫速度不大于25℃/小時(shí)，降溫速度不大于20℃/小時(shí)，并緩慢揭蓋，及時(shí)脫模，避免引起過大的溫度應(yīng)力。 溫度裂縫的預(yù)防措施溫度裂縫預(yù)防措施 ①盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。②減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg／m3以下。③降低水灰比。④改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量降低水化熱。⑤改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎(chǔ)上采用“二次風(fēng)冷”新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。⑥在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。⑦加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取冷卻、保護(hù)措施。⑧加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。⑨熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。⑩規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝士表面發(fā)生急劇的溫度梯