混凝土裂缝原因和防治

混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水配制的胶结材浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料。混凝土裂缝问题是颇受关注的质量通病,分析混凝土裂缝的种类和原因,研究混凝土裂缝的控制措施对于提高工程质量、减少工程事故具有重要意义。

一、裂缝的种类

1.按产生的原因分类

混凝土裂缝按产生的原因可分为两种类型:(1)由荷载产生的应力引起的裂缝;(2)由变形变化引起的裂缝。

荷载变化引起的裂缝,包括施工和使用阶段的动载和静载所引起的,处于运动和不稳定扩展状态,应考虑加固和补救等措施。变形变化引起的裂缝包括温度、温度变化、不均匀下沉、受冻、钢材锈蚀、化学反应膨胀等引起的,当裂缝出现后内应力得到释放,这种裂缝对结构承受荷载的影响较小,但对耐久性损害大。

2.按产生的机理分类

混凝土裂缝按产生的机理分基本类型有:塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、温度变化引起的裂缝、干燥收缩裂缝、碳化收缩裂缝、化学反应裂缝、沉降裂缝、受冻裂缝、徐变裂缝、凝缩裂缝、人为裂缝等等。

二、裂缝产生的原因

混凝土是粗骨料、细骨料、水泥、水和气体组成的非均质性堆聚材料。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量水化热,由于混凝土的体积较大,大量水化热聚集在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,形成温度梯度,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温度达到25℃-26℃时混凝土内便会产生大致在10Mpa左右的拉应力),混凝土是一种脆性材料抗拉强度是抗压强度的1/10左右,当表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束将产生很大的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。

三、混凝土裂缝的控制措施

影响混凝土裂缝的因素往往不是单一因素造成的,裂缝的控制也往往是涉及到设计阶段、施工阶段、养护阶段等方面的措施。

1.设计方面的控制措施

(1)设计时选择合适的混凝土强度等级及水泥品种,尽量首先考虑矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥,使用中热水泥或低热水泥。

(2)设计时要重点考虑建筑中易产生裂缝的部位,尽量避免结构形状突变防止产生应力集中,在结构转角和洞口处增设构造钢筋。

(3)设计时合理控制构件的尺寸。墙板和楼板厚度的增加,外墙延长米的增长,混凝土浇筑面积的增大都将增大裂缝出现的可能性。因此,在满足设计要求的前提下减小构件尺寸。