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1、1混凝土建筑裂缝预防与控制混凝土建筑裂缝预防与控制一、前言一、前言 混凝土建筑在现代工程建设中占有重要地位。但是，由于目前所凸现少有的经济高位运行和粗放型管理方式，使得混凝土建筑问题较多，其中混凝土的裂缝尤为突出。这些问题如不得到及时的预防和控制，很有可能将导致结构性的破坏。通过多年的施工观察和查阅有关资料，在分析裂缝产生的原因和了解其形成机理的基础上，提出了预防和控制混凝土裂缝的综合措施，并应用于现场施工。实践表明这些措施对混凝土建筑裂缝能得到有效的预防和控制。 二、裂二、裂缝缝的成因分析的成因分析 混凝土建筑产生裂缝的原因很多，除本身地基沉降产生的原因外，主要是温度变化、干燥收缩变化及设计
2、构造不合理和施工质量通病等方面的原因。 1. 材料质量原因 由于水泥工业的发展，为提高水泥强度，厂家往往通过磨细水泥熟料的方法，从而导致水泥比表面积大大增大，体积稳定性越来越差。随着商品混凝土的广泛使用，厂家骨料质量明显下降，特别是采用泵送剂后，容易导致混凝土早期塑性收缩裂缝和后期收缩裂缝。 根据有关研究资料揭示，掺合料对混凝体积变形性能影响有差异，S95 矿渣粉的影响明显大于粉煤灰。 2 材料配比原因 2在现场施工中，人们往往为了施工方便，对控制用水量和配合比方面均有较大的随机性，其施工用水量常常大于(甚至远大于)试验室提供的配合比用水量，表现为混凝土坍落度大，泌水现象明显。泌水大的混凝土往
3、往伴随着较大的逆性收缩，从而出现塑性收缩裂缝。 在混凝原材料中水泥的品种、用量影响混凝土收缩的重要原因。施工中如果水泥选择不当，水泥细颗粒偏多，会使水泥对外加剂适应不良，对防止混凝土的裂缝收缩极为不利。 温度应力原因 由于季节温差，昼夜温差、室内外温差所产生的温度变化，引起材料的热胀冷缩。当约束条件水、温度变形引起的温度应力足够大时，就会产生温度裂缝。 在相同的温度条件下，钢筋混凝土的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的 2 倍，这就使屋盖变形要求墙体变形几率大得多。屋盖在变形过程中，对墙体顶端产生了很大的水平荷载，使墙体与屋盖的接触面受剪，当主拉应力大于墙体的抗拉强度时，墙体就会出现裂缝。在沿墙体
4、长度方向分布的剪应力大致为两端最大、中间为零时，由于端部的正压力较小，其主拉应力接近于剪应力，则可能引起斜裂缝；在门窗洞口处，由于应力集中，同样容易产生裂缝。其次，由于屋盖对圈梁的推挤作用，圈梁下的砖砌体易于出现水平裂缝。 地基沉降变形原因 地基不均匀沉降也是引起高层建筑裂缝的重要原因之一。由于沉降裂缝是地基、基础上部结构共同作用条件下产生的，它与土的物理力学3性质，基础以及上部结构的形式等因素有关。一般在建筑物下部，由下往上发展，呈“八”字，倒“八”字、水平及竖缝等特征。著长条形的建筑中部沉降过大，则在房屋两端由下向上形正“八”字缝，反之，若两端沉降过大时，则形成两端由下往上的倒“八”字缝。
5、并首先在窗对角突破，还可在底层中部窗台处形成由上往下竖缝。当某一端下沉过大时，则在某端形成沉降端高的斜裂缝，当纵缝交点处沉降过大，则在窗台下角形成上宽下窄的竖缝，有时还有沿窗台下角的水平缝。当纵横凹凸设计时，由于一侧的均匀沉降，还可导致在此处产生水平能力而组成力偶，从而导致此交接的竖缝。 施工质量的原因 砌块龄期不足，即直接用于墙体。 砌块含水量过大或被雨水淋湿，墙体会因干缩引起开裂。 砌块组砌混乱，排列不合理，未按规定按搓砌筑或通缝。 水平、垂直灰缝厚薄不匀不饱满，砂浆和易性差，日砌筑高度过大等引起墙体开裂。 砌体强度偏低，不同等级材料混砌，导致墙体容易开裂。 墙体开裂、孔洞预留、穿墙等部位
6、填补处理不当，引起局部开裂。三、裂三、裂缝缝的防治措施的防治措施 控制材料的配比量 由实验室提供的设计配合比是一种固定条件下的静态配合比，而施工则可能随时受到各种条件变化的影响，因此，在实际确定施工配合比4时，应根据当时的具体情况作适当调整。首先，应根据水泥的水化热、泌水性、收缩率、比表面积等性能合理选用水泥及用量；其次，严格控制混凝土用水量，并设法控制混凝土的泥水，提高水泥砂浆的粘度、减少集料的沉降，充分发挥砂、石的骨架作用，减少多余的拌合用水量；再次是严格控制混凝土骨料的含砂量，优化骨料配级：最后是在高温季节施工时，严格控制各种原材料温度，特别是水泥的温度，对防止混凝土的裂缝产生也很重要。
7、 另外，微膨胀剂和矿物掺和料的应用，也是防止混凝土裂缝的一个很好的措施。微膨胀剂的应用，在我国已有二十多年的历史，它具有极高的抗渗性，能较好地补偿收缩式膨胀能力，对大面积混凝土板的防裂均有很好的帮助。 再者，在混凝土中使用大掺量矿物掺和料，应该成为一种首选的“抗裂”措施。大掺量粉煤灰混凝土的抗裂性能优异无可比拟。除了粉煤灰以外，常用的矿物掺和料还有细磨矿碴，以及两者的复合体。这些掺和料具有延迟和降低混凝土水化降温作用，改善混凝土泌水性能以及自收缩作用。 控制好温度应力分布 温度应力分布的形成过程可分为 3 个阶段： 早期分布：自浇筑混凝土开始到水泥放热基本结束，一般约30d。这个阶段有两个特征
8、：一是水泥放出大量的水化热：二是混凝土上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。 5中期应力：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到温度稳定时止。这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力迭加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。 晚期应力：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种残余应力迭加。 根据上述三种应力特征，为了预防温度裂缝，减轻温度应力，可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。 控制温度的措施：改善骨料级配，用干硬性混凝土、掺混合料加引气剂等，以减少混凝土中的
9、水泥用量；根据温度实效，拌合混凝土时采用加水或用水将碎石冷却，以降低混凝土的浇筑温度，热天浇筑混凝土时应减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间、气温骤降进行表面保温，以避免混凝土表面发生急剧的温度梯度；对施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。 改善约束条件的措施：合理地分缝分块：避免基础砼体积过大；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。 此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量，对防止裂缝是十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝，一旦出现后要恢复其结构的整体性是十分
10、困难的，因此，施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。 防止地基沉降变形 6加大建筑物的整体刚度，如砖混结构房屋中增设圈梁，选用刚度较大的基础形式如箱形基础等。 合理的设置沉降缝。设置沉降不但能大大地提高建筑的竖向刚度，起到“抗”的作用，同时，它还使一部分变成了刚体位移，从而起到了“放”的作用，故合理设置沉降对控制沉降裂缝至关重要。 进行地基处理，对地基进行处理是防止出现沉降裂缝而大量采用的方法，地基处理的方式很多，一般要根据工程的具体情况来进行选择，在此不多述。 从设计入手，对基础产生的不均匀沉降可能引起墙体裂缝的薄弱部位，加强构造措施，防止开裂。对建筑细部构件的防水构造措施详细完善，使施工有详
11、图可依，保证细部构件位置的外墙面不出现渗漏。对填充结构的墙连续较长或较高，采取有效措施，防止开裂。 控制施工质量 在混凝土浇筑前，与商品混凝土公司进行现场试配，严格控制好水泥用量及砂、砾石粒径与含混量(现浇板应选用中粗砂，粒径在0.250.5mm 之间的石子。砂石合泥量均不得超过 1，如果砂、砾石含泥量过大，应进行冲洗)。选定较适合的施工配合比；混凝土浇捣过程中派专人在搅拌现场值班，严格按选定好的施工配合比搅拌。 混凝土搅拌车出站前，每部车都必须经质量检查员认真核对料单检查和易性合格才能签证放行。坍落度抽检每车一次。混凝土采用混凝土搅拌运输车运到施工现场。运到现场的砼要察看起运时间，要求运输时
12、间不宜超过 45min 否则影响泵送性能或强度；同时要检查7混凝土坍落度，坍落度损失过大时要求商品混凝土公司退回此车混凝土熟料，坍落度损失较小的可现场以往实验经验再掺泵送剂而不能让施工班组人员私自掺水。 认真做好混凝土浇筑养护工作，保证混凝土强度、防治裂缝产生。规范规定，常温下混凝土浇筑后，12h 内，必须覆盖保温养护，普通水泥不少于 7d，而在夏季应根据当天气温和混凝土的浇水养护，一方面会降低混凝土强度，另一方面会使混凝土在硬化过程中来不及补充水分，因大量缺水而产生裂缝。所以做好对混凝土的浇水养护，可减少温度产生的裂缝，也可降低混凝土收缩而产生的裂缝。 混凝土浇筑在无施工管理人员同意时，严禁
13、过早上人、堆料、施荷加载，因混凝土浇筑后要有一个硬化过程，才会有强度；在这个过程中，对混凝土加以保养，不能对混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下，在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑，这样带给现浇板的不是强度，而是更多的裂缝。因此，必须做到在混凝土强度达到 1.1Nmm2以后，才允许在其上踩踏或安装模板及支架。 严格控制板面负筋保护层厚度。混凝土现浇板负筋按设计要求都放在板上面，有梁通过或隔断时一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度，本项目采用 1014的钢筋马凳，纵横间距 800mm 左右来固定负筋的位置，并用电焊把马凳与负筋焊牢，使马凳在混凝土浇
14、筑过程中不移位，保证负筋不下沉，从而有效控制负筋保护层的厚度，不使板负筋保护层过厚而产生8裂缝。 认真验算支模体系的强度，严格检查支模体系是否按方案搭设。严格按规范留设拆模试板，现浇板的拆模要经拆模试块检验合格后方可进行。通过控制防治了沉降裂缝的产生。 如在混凝土初疑前以发现较细小的裂缝，可用农用喷雾器喷水湿润后用木抹子全面进行一次抹压，弥合以产生的裂缝，不使其产生应力集中导致贯穿性裂缝。 经与建设方、设计方研究讨论在现浇板四角配置一定数量的角筋，印辐射筋。针对现浇板裂缝多发生在板角这一现象，在板角四周增设 8200mm，长度为 1800mm 左右的辐射筋，以此来满足板角应力的需要，使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致，从而有效地控制裂缝的产生。 四、四、结结束束语语 在实际工程中采用以上综合措施，有效地减少了混凝土建筑裂缝的产生和发展，取得了较明显的效果。但混凝土建筑裂缝的预防与控制是一项系统工程，需要从设计、施工、材料、检测等各个方面进行控制，并且要在提高控制技术和技术管理水平这个根本问题上系统地、综合地运用各种预防措施，以确保建筑工程质量的提高。
