混凝土裂缝的鉴别混凝土裂缝主要有温度裂缝、干缩裂缝、应力裂缝、施工裂缝、沉降裂缝、 构造不合理造成的裂缝等,根据对混凝土裂缝的分析,可对大部分裂缝做出正确 的鉴别,下面主要阐述应力、温度、干缩和沉陷四类裂缝的鉴别1) 应力裂缝受弯构件常见的有垂直裂缝和斜裂缝两类垂直裂缝多出现在梁、板构件弯 矩最大的截面上或断面突然削弱处(如主筋切断处附近);斜裂缝一般发生在剪力 最大的部位,例如梁支座附近,多数是剪力与弯矩共同作用而造成裂缝由下部 开始,一般沿 45‘方向向跨中上方伸展,随着荷载增加,裂缝不断扩展,且裂 缝数量增加轴心受压构件一般不出现裂缝,一旦发现受压区混凝土压裂,可能预示结构 开始破坏,应引起足够重视小偏心受压构件和受拉区配筋较多的大偏心受压构 件的裂缝与破坏情况,基本上与轴心受压构件相似大偏心受压且受拉区配筋不 多的构件,基本上类似受弯构件轴心受拉构件在荷载不大时,混凝土就产生裂缝,其特征是沿正截面开始, 和钢筋拉力作用线相垂直,各缝间距近似相等冲切构件裂缝,例如柱下基础底板,从柱的周边开始沿 45'斜面拉裂,形 成冲切面扭弯构件裂缝,钢筋混凝土构件受扭弯时,构件内产生近于裂缝方向常与较 短边平行;当板有横肋时,裂缝多与横肋相垂直,常见的裂缝宽度是0.15—0. 5mm。
2) 大体积混凝土中,水泥水化热大量积聚,散发很慢,由此而形成的各种温 度差是产生裂缝的主要原因其中内外温差与温度陡降只引起表面或浅层的裂 缝;混凝土内部温差可造成贯穿裂缝有时几种不同温差作用的叠加,可能造成 结构截面全部断裂3) 在使用中,结构受高温热源的影响而产生裂缝例如某厂鼓风炉车间,在 鼓风炉周围和冷凝器下的钢筋混凝土梁,表面温度达80〜97°C,梁上出现了不 少横向裂缝,其宽度为0. 1〜0. 8mm再如钢筋混凝土烟囱受热后较普遍产生 裂缝,常见的有竖向裂缝与水平裂缝裂缝形成的时间,又可分为投产使用前和 投产使用后两类前者裂缝较浅,一般裂至内、外表面下2〜3cm到10余厘米, 宽度大多在0. 2—2mm左右在长期高温下,钢筋混凝土烟囱的裂缝,有时竖缝 可达数十米长,水平裂缝一般为1/5〜1/2周长,有时贯通全圆周3) 干缩裂缝 干缩裂缝形状常见的有两种:一种是表面的不规则发丝裂缝,这种裂缝发生在混凝土终凝前,如发现较早,及时抹实养护,可以消失;另一种是中间宽,两 端细,有时出现在两根钢筋之间,并与钢筋平行如仅由干缩造成的裂缝,其长 度与宽度均较小当干缩与温差等原因叠加而形成裂缝时,其长度与宽度有时较 大,在板类结构中可形成贯穿性裂缝。
4) 沉陷裂缝 一般在建筑物下部出现较多,裂缝位置都在沉降曲线曲率较大处单层厂房因地面荷载过大,地基发生不均匀沉降,可导致缝的形状一般都是一端宽,另一 端细裂缝尺寸大小变化较多,在地基接近剪切破坏或出现较大沉降差时,裂缝尺 寸可能较大大多数出现在房屋建成后不久,也有少数工程在施工中明显开裂, 严重的甚至无法继续施工随着时间及地基变形的发展,裂缝也会发生变化,如 裂缝尺寸加大,数量增多当地基稳定后,裂缝不再扩展裂缝的控制措施3.1 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1. 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2. 积极采用补偿收缩混凝土技术: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。
3. 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4. 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3.2 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. 正确掌握好混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3.3 现场操作方面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混凝土的裂缝处理建筑物从建成到使用,牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面由 上述可知,设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能使混凝土结构出现裂缝因 此,严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证结构安全 耐用的前提和基础在运营管理过程中,进一步加强巡查和管理,及时发现和处 理问题,也是相当重要的一个环节。
混凝土裂缝的处理主要有以下方法:1.表面处理法:包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的 发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝表面贴补(土工膜 或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变 形缝)的防渗堵漏2. 填充法用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(0.3mm),作业简单, 费用低宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很 难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处 理3. 灌浆法 此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好4. 结构补强法因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造 成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法包括断面补强法、锚固补强法、预 应力法等5 结语综上所述,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商品混凝土开裂1、商品混凝土以其进度快、质量好、劳力省、消耗低、技术先进、现场文明等 诸多优点,已成为城市建筑业不可缺少的重要组成部分,越来越受到人们的欢迎, 是国家建设部重点推广项目,已列入建设部“十五”发展规划和到 2010 年十年 发展规划。
目前我国许多城市都已制定了限制现场搅拌,推广使用商品混凝土的 强制性措施,有的城市甚至已经取消了预制楼板,这给商品混凝土的发展带来了 大好的机遇然而,商品混凝土裂缝的频频出现,也让人非常头疼找出原因, 拿出对策,落实措施,消灭裂缝是我们每一位混凝土工作者的责任严格地讲,无裂缝的结构几乎没有,关键是如何控制有害裂缝的出现区分 裂缝有害、无害,日本学者对有害裂缝给出的这样的定义:前提条件:贯通性的收缩开裂为对象室外受雨水作用及曝晒,担心内部钢 筋受到腐蚀的某种情况下,这时的有害裂缝宽度为 0.3mm 以上室内的有害裂 缝宽度为 0.6mm 以上2 、混凝土的收缩及其影响因素 混凝土的收缩主要有塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩2.1 塑性收缩 塑性收缩是新拌混凝土失水引起的收缩它的失水是由表面脱水而引起新 拌混凝土颗粒之间的空间完全充满水,当高风速、低相对湿度、高气温和高的混 凝土温度等因素作用时,水从浆体向表面移动,从表面脱水,这时,产生毛细管 负压力,随着失水增加,毛细管负压逐渐增大,产生收缩力,使浆体产生收缩 当收缩力大于基体的抗拉强度时,就会使表面产生开裂据试验,混凝土早期塑 性收缩最大速率发生在浇筑后1〜4小时,此后收缩平缓。
因此在收缩速度较大 的时期特别要采取保护措施以避免混凝土开裂影响混凝土塑性收缩的主要因素是风速、相对湿度、气温和混凝土本身的温 度高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度将使混凝土的失水加剧,从 而增加塑性收缩混凝土的收缩在夏季最为严重据认为,若混凝土表面脱水速 率超过0. 5kg/ (m2・h),则失水速率将大于渗出水到达混凝土表面的速率, 并造成毛细管负压,引起塑性收缩,如蒸发速率超过1. 0kg/ (m2・h),需采 取预防开裂的措施2.2 化学减缩化学减缩主要是无水熟料与水起化学反应,使固相体积逐渐增加而水泥—水 体系的总体积逐渐减少的缘故具体地说是由水化前后反应物和生成物的平均密 度不同所引起如果进一步分析,则可以认为是水泥与水起化学反应过程中,原 来的自由水成为水化产物的一部分,使它的比容由原来的 1cm3/g 变成约 0.75cm3/ g 的缘故也就是说,硅酸盐水泥的化学减缩量约为化学结合水的 25 %因此可以认为,化学结合水量大的水泥,其最终化学减缩量也大硅酸盐 水泥的各个组成矿物有不同的化学减缩量,C3A的化学减缩量最大C3A的收缩 率是C2S的3倍,几乎是C4AF的5倍。
因此C3A含量高的水泥易因早期的温 度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂为了防止混凝土开裂,应尽量使用 C3A 含 量低的水泥2.3 干燥收缩干燥收缩的主要原因是水分在混凝土硬化后较长时间产生的水分蒸发引起 的由于集料的干燥收缩很小,因此混凝土的干燥收缩主要是水泥石干燥收缩造 成的水泥石干燥收缩理论有:毛细管张力学说、表面吸附学说和夹层水学说等, 不论哪种学说,都是水分蒸发引起的混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、 又表及里,逐渐发展的由于混凝土蒸发、干燥非常缓慢,产生干燥收缩裂缝多 数在一个月以上,有时甚至一年半载,而且裂缝产生在表层很浅的位置,裂缝细 微,有时呈平行线状或网状,常常不被人们注视但是应当特别注意,由于碳化 和钢筋锈蚀的作用,干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性,也会使 大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载能 力影响混凝土干燥收缩的因素主要有水泥品种、水泥用量、用水量、骨料品种、 砂率。