砼温度裂缝论文十篇

砼温度裂缝论文 篇1

一、大体积砼结构特点

大体积砼结构体积较大, 其内部水泥水化热散发比较困难, 在外部环境影响以及砼结构内部影响下, 很容易产生温度裂缝。大体积砼结构的特点如下:①脆性较强:砼结构所使用的混凝土材料是脆性材料, 其有着较大的抗压强度, 但抗拉强度较弱, 能够拉伸产生的变形很小, 因此一旦受到内部应力产生拉伸时, 其很难通过拉伸来缓解应力, 从而产生裂缝;②产生的应力较大:大体积砼结构断面的尺寸一般较大, 在砼结构浇筑后, 其内部会产生大量的水化热, 致使内部温度上升, 产生的拉应力较大;③受环境影响较大:大体积砼结构长期暴露在外部环境中, 环境温度的变化也会导致砼结构内部产生拉应力;④许多大体积砼结构内部都不配置钢筋或者配置很少的钢筋, 这就使得砼结构内部的拉应力只能靠其自身承受, 而大体积砼结构承受拉应力产生变形很小, 这就加剧了裂缝的产生。

二、建筑大体积砼结构温度裂缝的成因

1.温度及温度效应

砼结构在实际的工程使用过程中会承受荷载, 一旦砼结构的抗拉强度难以承受荷载作用, 就会出现裂缝。温度裂缝是大体积砼结构常见的裂缝, 其主要是由于水化热产生的温度变化引起的。砼结构浇筑后, 其内部温度会因为太阳辐射、内部水化热等因素形成不同的温度状态, 且砼结构表面和内部各点的温度在不断变化, 砼结构由于使用要求等使其产生不同的尺寸和形状, 因此砼结构的热交换过程十分复杂, 温度分布不均匀会产生温度效应, 当砼结构温度变化时, 如果砼结构满足不了因温度变化引起的变形, 就会产生应力, 应力过大就会产生裂缝。

2.大体积砼结构的约束

约束指的是结构内部各质点之间在结构变形时产生的约束力, 有内约束和外约束之分。砼结构的外约束主要来自于地基, 地基对砼结构变形会产生阻碍作用, 这就是砼结构外约束;砼结构内部受构造原因、环境温度原因的影响, 其内部温度变化并不同步, 砼结构内外部会存在相互约束作用。温度升高时, 外部砼结构会阻碍内部砼结构变化, 温度降低时内部混凝土会限制外部混凝土变化, 这种变化会使砼结构内产生拉应力, 从而导致砼结构裂缝的产生。

大体积砼结构温度受到外部环境温度以及内部水化热的影响较大, 但受限于砼结构的导热性不足, 砼结构内部温度会呈现梯度变化, 在这种变化温度下会产生砼结构的变形, 而内部约束和外部约束会阻碍这种变形, 当约束力超过砼结构强度极限时, 就会产生裂缝。

三、建筑大体积砼结构温度裂缝控制技术

在大体积砼结构施工过程中, 水泥水化热会引起砼结构内部温度应力发生剧烈变化, 从而使砼结构出现裂缝。由此可见, 控制砼结构浇筑块体因水化热引起的温度升高、内外温差以及降温速度是控制其裂缝产生的关键。建筑大体积砼结构温度裂缝控制技术主要分为设计控制技术、施工控制技术和监测控制技术三个方面。

1.设计控制技术

(1) 混凝土的选择和后期强度的利用

砼结构逐渐被应用到高层和超高层建筑中, 大体积砼结构的强度要求被不断提升, 当前已经出现强度为C40~C50的高强度混凝土, 这就导致砼结构中的水泥用量较大, 水化热量提高, 从而增加了砼结构温度裂缝的产生概率, 因此应当尽量选择强度等级较低的混凝土。在一些高层和超高层建筑中, 其施工周期较长, 一些早龄的砼结构荷载并没有达到相关设计要求, 很可能产生砼结构温度裂缝, 而砼结构在60天或90天的强度较强, 利用强度较强的混凝土能够减少水泥用量, 从而降低砼结构块体的温度, 有效的控制了砼结构温度裂缝。

(2) 合理的设计砼结构温度应力

砼结构会受到温度应力和荷载的共同作用, 因此在设计砼结构的时候应对砼结构的温度场进行分析, 确定砼结构所处最高温度及最大温差位置, 这样在施工的时候就能够准确的确定砼结构目的地, 从而控制了砼结构的温度和温差, 达到减少温度裂缝的目的。

(3) 砼结构形式及分缝分块的选择

砼结构形式能够影响砼结构块体的温度应力, 从而影响其裂缝的产生, 砼结构浇筑块体的尺寸也会对其温度应力产生影响, 因此应当对砼结构形式和分缝分块进行合理选择。一般来说, 砼结构浇筑块体积越大, 其产生的温度应力越大, 出现裂缝的概率也就越大, 因此应当尽可能小的控制砼结构浇筑块尺寸。

(4) 增配钢筋

大体积砼结构要满足基本的承载力和相关构造要求, 而其因水化热产生的温度应力会使砼结构产生裂缝, 这时应当增配钢筋, 来增加砼结构承受温度应力的能力, 以此来控制温度裂缝, 配置的钢筋直径越小、钢筋之间距离越小则砼结构能够承受温度应力的能力越大。

(5) 滑动层的设置

当砼结构基础在岩石地基上时, 可以通过设置滑动层的方式来减小地基的水平阻力系数, 这样砼结构的温度应力就能够得到一定缓冲, 从而控制了温度裂缝的产生。具体操作可以在混凝土垫层上设置一毡二油或两道海藻酸钠隔离剂作为滑动层。

2.施工控制技术

(1) 合理选择施工材料

不同建筑对砼结构的强度要求有所不同, 因此在选择砼结构材料的过程中应当根据砼结构强度要求尽量选择绝热温升小、抗拉性强的原材料, 同时要优化砼结构配比, 尽量降低其水化热, 控制裂缝产生。

(2) 砼结构浇筑技术

分块浇筑中的砼结构分层浇筑技术能够有效降低砼结构块体的内外温差, 因此大体积砼结构应当采用分层浇筑技术进行浇筑, 需要注意的是, 在浇筑的过程中要严格控制浇筑的间歇时间。

(3) 控制浇注温度

混凝土搅拌、砼结构运输等都要满足连续浇筑施工的要求, 同时, 在砼结构浇筑的过程中应当采取措施降低砼结构出罐温度, 以此来控制温度裂缝的产生。

(4) 砼结构的养护

砼结构的保温养护是保证砼结构质量的关键环节, 通过保温养护能够降低砼结构内外温差, 从而降低砼结构块体内的温度应力, 达到控制裂缝的目的;此外, 砼结构的保温和养护能够降低大体积砼结构浇筑块的降温速度, 通过砼结构本身的抗拉强度能够提高砼结构块体的抗裂能力。

(5) 二次振捣技术

二次振捣技术指的是在砼结构块体浇筑即将凝固的时候进行二次振捣, 这样能够增加砼结构块体的凝实程度, 从而减少了其内部裂缝。在二次振捣技术应用过程中, 应当控制好振捣的间隔时间, 一般以2小时为宜, 如果时间控制不好, 很可能会破坏砼结构块体内部结构, 加剧了内部细小裂缝的产生。

3.监测控制技术

(1) 砼结构绝热温升的监测

砼结构绝热温升的监测有两种方法:①间接监测法:间接监测法主要是利用水泥用量、砼结构比热、砼结构密度、砼结构中水泥水化热等参数来计算砼结构的绝热温升;②直接监测法:直接监测法指的是利用砼结构绝热温升监测仪来直接测定其绝热温升。相较于间接监测法而言, 直接监测法得出的砼结构绝热温升值比较准确, 但实验过程以及所用到的实验设备相对复杂, 一般来说, 在大型工程中用到直接监测法较多, 而一些中小工程一方面满足不了复杂的直接监测条件, 一方面只需要间接监测法即可满足测量要求。

(2) 砼结构浇筑温度的监测

在浇筑砼结构块体时, 一旦浇注温度超过控制标准, 则可能使砼结构产生温度裂缝, 因此在浇筑的过程中要对温度进行控制, 同时对混凝土搅拌、运输等过程的温度也要进行监测, 对砼结构本身的原材料温度也要进行监测。

(3) 砼结构养护过程中温度的监测

养护过程是保证砼结构质量的关键环节, 在浇筑完成后, 砼结构内部的温度和环境的温度是不断变化的, 会形成砼结构内外温差, 如果不对砼结构降温速度和内外温差进行控制则很可能出现温度裂缝, 因此应当对大体积砼结构的内部温度变化和外部环境温度变化进行监测, 通过监测的温度值来计算砼结构内部拉应力, 以此来实现对温度裂缝的控制。

四、结语

砼温度裂缝论文 篇2

1 温度控制的主要任务

相关研究表明,混凝土的温度变化速率会对裂缝产生造成一定的影响,如果在施工中总降温差相对较大,但是养护及时且有效,可以降低混凝土的降温速率;而如果养护不足导致混凝土降温速率过快,即使总降温差不大,也容易产生裂缝。因此,在混凝土工程施工中,需要对其温度进行有效控制,首先,通过合理的措施,对混凝土进行降温处理,减小总降温差;其次,要通过草席包裹等方式,对混凝土表面进行保温处理,降低混凝土的内外温差,减小温度梯度;然后,要充分发挥混凝土的徐变特性,延缓其降温速率。

2 控制温度的具体措施

(1)在水泥用量相同的条件下,尽可能选用中低水化热水泥。

(2)尽量减少单位体积的水泥用量。适当的减少单位体积砼的水泥用量,能够有效的控制温度,因此,在对混凝土的配合比进行设计时,需要充分考虑以下问题:

(1)利用砼的后期强度。一般来说,砼的设计强度为28天龄期强度f28,但是相关试验表明,在28天后,砼的强度仍会有所增加。从大体积砼结构的特性和荷载方面考虑,一般需要经过较长一段时间后,其设计强度才能充分体现,因此,结合实践经验,在对砼的设计强度进行确定时,可以利用砼的后期强度f45、f60、f90,同时适当减少单位体积砼的水泥用量。

(2)掺加粉煤灰。作为一种活性材料,粉煤灰可以在一定程度上替代砼中的水泥,从而降低水泥用量,降低砼的水化热,同时还可以充当润滑剂,改善砼的可泵性。

(3)掺加减水剂。在砼中掺加一定的减水剂,可以有效对水泥颗粒进行分散,降低水的表面张力,减少5~15%拌和水量,减少5~15%的水泥用量。

(3)掺加适量缓凝剂,延缓水泥的水化作用,减缓水化热的释放速率。

(4)降低砼的浇筑温度。根据具体的施工经验,泉州地区一般在夏季进行施工时,砼浇筑温度一般能够达到33~38℃,过高的砼浇筑温度会影响工程质量,一般最高浇筑温度应该控制在30℃度以下,这样才能有效的避免因温度较高产生裂缝。

(5)砼内部埋冷却水管。在施工过程中,如果遇到混凝土厚度较大,又或者结构相对特殊的情况,采用一般的降温措施无法对砼的温升进行控制,这时,就需要采取水管冷却方案。

(6)砼表面蓄热保温。一般情况下,砼内部温度是高于表面温度的,导致内表温差过大的情况出现,为了控制好这个温差,就需要对砼表面进行蓄热保温处理。特别是在夏季的施工中,做好砼表面的保温工作至关重要。

根据热交换原理,砼表表面覆盖保温材料的厚度可以通过下列公式进行计算:

公式中:δ,代表保温材料厚度,单位为m,h代表结构厚度,单位为m;λ代表保温材料的导系数,单位为W/m·℃;λc代表砼的导热系数,单位为W/m·℃;Ts代表砼表面的温度,单位为℃;Tmax代表砼中心最高温度,单位为℃;Ta代表外界环境温度,单位为℃;K代表放热系数值修正值,根据刮风的大小、保温层材料透风性大小等具体情况,由大到小取3.0~1.3。

在电算分析中,一般都是根据δ(保温材料厚度)得到空气的总放热系数,再对保温效果进行验算。反之,根据所需要的保温效果,就可以通过调整保温材料的厚度与保温层铺设种类等方式实现。假设保温层由多种材料分层构成,则砼的总放热系数为:

公式中:βs代表砼的总放热系数;hi代表每层保温材料的厚度;λ代表每层保温材料的导热系数;β代表最外层材料的放热系数;

从经济和施工方便等方面考虑保温材料,目前使用较多的材料有草袋、砂子和水,以下对这些材料进行详细的分析:

(1)草袋保温。草袋保温技术是较为常用的技术,因为草袋材料丰富而且分布广泛,成本低廉且容易取得,而且,根据相关试验对比,在混凝土养护中使用草袋进行保温,其保温效果相比于麻袋、油布、帆布等更好,更容易对温度变化进行控制。

从目前来看,在我国大体砼工程的施工中,大部分工程都采用了草袋保温的方式,同时,草袋自身良好的透气性,也可以与塑料薄膜结合使用,具有更好的保温效果。在实际操作中,一般是先在砼的表面,铺设一层塑料薄膜,之后在塑料薄膜上,根据实际情况,铺设一层或者两层厚度在1cm左右的草袋,最后在草袋上面,再铺一层塑料薄膜,其保温效果如下表所示。

(2)砂层保温。砼表面保温也可以通过覆盖砂层来进行,采用大量的温砂,并将砂层的厚度设置在20~30cm左右,让砂石起到良好的养护作用。

(3)蓄水保温。这种方式是在砼的表面,积蓄一定深度的水,利用水本身的热阻,对砼进行保温,同时也可以起到良好的保湿效果。

3 改善约束条件的措施

(1)设置后浇带:对于大体积砼而言,如果其平面尺寸较大,为了有效缩小约束范围,可以通过设置后浇带的方式,对其进行分块,等到各块的温度趋于稳定后,通过相应的施工技术,将其连成整体。

(2)设置滑动层:一般情况下,大体积砼多浇筑在垫层混凝土上,受垫层的约束,约束力越强,则越容易产生裂缝问题。因此,在大体积砼浇筑前,应该先在垫层混凝土上,铺设一层强度较低的水泥砂浆,然后铺设一层或两层油毡,形成一个滑动层,减缓基底的约束力。

(3)基础大体积砼四周如果有围护桩,对结构也会产生一定的约束力。可以在大体积砼四周与围护桩之间砌筑一道隔离墙,既充当了模板,也减小了四周的约束力。

参考文献

[1]崔金龙.浅论大体积砼结构温度裂缝控制技术[J].《华章》,2012,(01).

大体积砼温度裂缝控制初探 篇3

大体积砼;温度裂缝;原因;控制措施

大体积砼具有结构厚、体积大、钢筋密、砼数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求以外,还存在如何防止有害裂缝产生的问题。大体积砼硬化期间,由于水泥水化过程释放的水化热,所产生的温度变化和砼的收缩共同作用,由此而产生的温度应力和收缩应力,往往导致砼结构出现裂缝。这些裂缝会给工程带来不同程度的危害。因此如何采取有效措施,防止温度应力造成砼出现有害裂缝,一直是大体积砼结构施工中的一个重大问题。

1 砼温度裂缝产生的原因

引起砼产生裂缝的原因很多,但在大体积砼中,温度应力是引起裂缝产生的最常见原因之一。砼在凝结硬化过程中,水泥水化反应产生的水化热会使砼温度升高。对于一般柱、梁、楼板等构件,由于其散热条件较好,所以水化热所造成砼温度升高不大,不致引起严重不良后果。但对于大体积砼,由于散热条件差,砼浇筑后初期,大量的水化热积聚在砼块体内部,从而会引起明显的温升。此时,虽因砼温度与周围介质存在着温度差,热量会逐渐向外界散发,使砼块体逐渐降温冷却,最后稳定,但此过程非常缓慢。所以,大体积砼的温度变化,通常要经历温升期、冷却期和稳定期3个时期。

砼温度的变化,必然会使砼产生温度变形。若此变形受到约束,必将产生温度应力。如果温度应力为拉应力,且超过砼的抗拉强度时,砼便要产生温度裂缝。

大体积砼产生温度变形时受到两方面的约束:

(1)基岩或已硬化的砼垫层的约束。这属于外约束。当砼块体浇筑后,温度将逐渐升高到最高值,随后便逐渐下降,块体本应随之收缩,但由于块体底部已与基岩或已硬化的砼垫层粘结在一起,块体的收缩受到基岩或砼垫层的约束,从而在块体内产生拉应力。若拉应力超过砼的抗拉强度,砼就会产生裂缝。由于最大的约束应力在约束边,离开约束边向上,应力将逐渐衰减。故裂缝首先是在块体底部产生。随着收缩的增加和温度应力的增大,裂缝将向上延伸,有时会贯穿整个砼截面,形成贯穿裂缝,破坏砼的整体性,这对砼的承载能力和安全工作是非常不利的。

(2)砼自身质点的约束。这属于内约束。大体积砼在温度变化过程中,砼块体内温度的分布是不均匀的,块体表层的热量散发快,因此表层温度接近于外界温度,而块体内部积聚的水化热不易散发,因而块体内部温度将显著高于块体表面温度.由于内外温度的不一致,使表层砼的收缩受到里层砼的约束而产生拉应力。若此拉应力超过了砼的抗拉强度,就会在块体表面产生表面裂缝。

故对大体积砼而言,外约束是使砼产生深层裂缝的原因,内约束则是使砼产生表面裂缝的原因。

2 控制产生温度裂缝的技术措施

2.1 减少边界约束作用的措施

(1) “放”的方法。减少约束体与被约束体之间的相互制约,以设置永久性伸缩缝的方法,将超长的现浇钢筋砼结构分成若干段,以期释放大部分变形,减少约束应力。我国《砼结构设计规范》规定:现浇剪力墙结构、现浇框架结构,处于室内或土中条件下的伸缩缝间距分别为45m和55m。目前大多数国家也广泛采用设置永久性伸缩缝作为控制裂缝开展的主要方法,其伸缩缝间距为20—30m,个别为10—20m。

(2) “抗”的方法。采取措施减小被约束体与约束体之间的相对温差,改善配筋,减少砼收缩,提高砼抗拉强度等。以抵抗温度收缩变形和约束应力。

(3) “放”、“抗” 结合的方法。在施工期间设置作为临时伸缩缝的 “后浇带”,将结构分成若干段,可有效削减温度收缩应力。在施工后期,将若干段浇筑成整体,以承受约束应力,正常施工条件下,后浇带间距一般为20—30m,带宽1.0m左右,砼浇筑30—40d后用砼封闭。

(4)除采用后浇带方法外,在某些工程中还采用 “跳仓打”的施工方法,即将整个结构按垂直施工缝分段,间隔一段,浇筑一段。经过不少于5d的间歇后再浇筑成整体 ,这样可削弱一部分施工初期的温差和收缩作用。.

(5)设置滑动层。对大体积砼在地基或垫层与基础的接触面上涂刷一道热沥青再加基础,铺一层油毡,或在地基或垫层上铺设50mm厚砂或石屑等形成滑动层,以减少地基或垫层对基础变形的约束程度。

在工程实践中,到底采用哪一种方法比较合适,必须通过综合分析其技术条件、使用要求和经济效果后,才可作出选择。

2.2 控制温度差的措施

温差是产生温度应力的根本原因。只要能控制温度差在25℃以内,就能防止温度裂缝的产生。对于配筋较密集的结构,考虑到钢筋对抗裂的作用,允许温差值可适当提高为30—401C,为降低温度差,可采取下列措施:

(1)尽量减少水化热。1)选用中热或低热的水泥品种,减少水化热,使砼减少升温。大体积砼施工常用325号、425号矿渣砼酸盐水泥。为减少水泥用量,降低水化热,利用砼的后期强度,并专门进行砼配合比设计,征得设计单位同意,砼可采用后期45d, 60d或90d强度替代28d设计强度,这样可使每立方米砼的水泥用量减少40—70kg/m2左右,砼的水化热温升相应减少4—7℃。2)外掺剂:在砼中可掺加复合型外加剂和粉煤灰,以减少绝对用水量和水泥用量,改善砼和易性与可泵性,延长缓凝时间。3)粗细骨料选择:采用以自然连续级配的粗骨料配制砼,因其具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。优先选用5—40mm石子,减少砼收缩。含泥量<1%,符合筛分曲线要求,骨料中针状颗粒含量<15% (重量比)。细骨粒的采用以中粗砂为宜,含泥量<2%,这样可减少用水量,水泥用量相应减少,这样就降低了砼的温升并减少了砼的收缩。

(2)控制砼的浇筑温度。砖的温度是由浇筑温度和水化热温升所组成.因此,为了降低砼的内外温差和避免砼表面水分蒸发过快,也为了避免砼凝结速度过快影响砼的浇筑工作,砼的浇筑温度应予以适当控制,一般不宜超过28℃,但对于大体积基础,由于砼的温度裂缝主要受早期温度应力的控制,砼浇筑温度对基础早期内外温差的影响不起主导作用。因此,对砼浇筑的温度的控制也不必过于严格要求,可参考其它一些国家 (如日本、美国等)的规定控制在30℃或32℃以下。为降低砼的浇筑温度,高温季节施工时,应对粗、细骨料加以覆盖,免受太阳(接85页)曝晒,必要时,可用地下水或掺水屑水拌制砼。

(3)加强砼的养护,并注意施工阶段的温度监测。为保证新浇筑的砼有适宜的硬化条件,防止在早期由于干缩而产生裂缝,在砼浇筑完毕终凝后即加以覆盖浇水养护。为了掌握砼在施工期间内部温度场的变化情况,必须做好砼温度的监测工作,在砼内不同部位设置温度观测点,对砼温度进行跟踪监测。当砼内部温度场的分布于理论设计计算值对照有异常情况时,应及时采取相应的技术措施,控制砼内外的温度差不超过规定值.控制砼温度差的措施一般是:一方面降低砼的内部温度,另一方面保持或提高砼的表面温度。

参考文献:

1、叶琳昌、沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑出版社,2006.

大体积砼温度裂缝控制措施及其 篇4

在工程施工中的运用

[摘 要]在实际工程施工中，根据现有的理论和实践经验总结出来的具体措施，可以控制和减少大体积砼温度裂缝的发生。由于各种客观条件的限制，采取哪些控制措施，要根据具体的实际情况决定取舍。[关键词] 大体积砼 裂缝 控制措施 运用

在现代工业与民用建筑中，超长、超厚的大体积砼基础已屡见不鲜，但其裂缝的产生时有发生。如何控制大体积砼裂缝的产生，是一项国际性的技术问题。根据现有的理论和实践经验，在实际工程中，也可以控制和减少大体积砼裂缝的发生。一 大体积砼结构温度、收缩裂缝产生的原因

大体积砼裂缝主要分为两大类：一类是荷载引起的裂缝（约占20％），一类是变形（温度、收缩、不均匀沉陷）引起的裂缝（约占80％）。由于荷载引起的裂缝通过常规的应力计算可以得到很好控制，这里着重探讨由于温度、收缩引起的变形裂缝。

在大体积砼浇筑后，由于其表面系数小，体积大，水泥的水化热量较高，水化热聚积在内部不易散发，砼内部温度将逐渐增高，而表面散热很快，形成较大的内外温差，内部产生压应力，外部产生拉应力。若在砼表面附近存在较大的温度梯度，就会引起较大的表面拉应力，由于此时的砼的龄期很短，抗拉强度很低，如果温差产生的拉应力超过此时砼的极限抗拉强度，就会在砼表面形成表面裂缝。这种裂缝一般多发生在砼浇灌后的升温阶段，如果此时砼的表面不能保持潮湿的养护条件，则砼表面由于水分蒸发较快而使初期的砼产生干缩，将加剧裂缝的产生。砼浇灌后，由于温升影响产生的表面裂缝也叫第一种裂缝。2 温升影响产生的第二种裂缝是收缩裂缝。它产生在砼的降温阶段，即当砼降温时，由于逐渐散热而产生收缩，再加上砼硬化过程中，由于砼内部拌合水的水化和蒸发，以及胶质体的胶凝等作用，促使砼硬化时收缩。这两种收缩，在收缩时受到基底或结构本身的约束，会产生很大的收缩应力（拉应力），如果产生的收缩应力超过当时的砼极限抗拉强度，就会在砼中产生收缩裂缝，这种裂缝有时会贯穿全断面而成为结构性裂缝。

大体积砼，升温阶段内外温差过大，会造成表面裂缝；降温速率过大，会造成贯穿性冷缩缝。表面裂缝虽不属于结构性裂缝，但在砼收缩时，由于表面裂缝处断面被削弱且存在应力集中，促使砼收缩裂缝的开展，所以大体积砼施工中既要防止表面裂缝的产生，又要防止收缩裂缝的出现。

因此，控制砼结构浇筑实体因水泥水化热引起的温升、砼浇筑块体里外温差及降温速度，防止砼实体出现有害的温度裂缝（包括砼收缩）是施工技术的关键问题。4 在长期的实践中，人们发现一些规律：

① 砼强度等级越高，越易出现裂缝。② 泵送砼比半干性砼易出现裂缝，因其用水量大，粗骨料粒径较小，水泥用量大。

③ 温差和收缩越大越容易开裂，裂缝越宽、越密； ④ 收缩和温度变化的速度越快，越容易开裂； ⑤ 基底对结构的约束作用越大，越容易开裂：

⑥ 温度梯度越大、承受均匀温差收缩的厚度越小，越容易开裂；

⑦ 在一般情况下，结构的几何尺寸越大，越容易开裂，但这也不是绝对的。二 在工程施工中控制温度、收缩裂缝的措施

实践证明，一方面，如果将砼内部与其表面的温差、温降速度控制在一定范围内，砼就不至于产生表面裂缝（我国规范确定的这个温差限值为25℃、温降速度为1.5℃/d）；另 一方面，减小每次施工面积（设置后浇带），减小基底对结构的约束作用（设置可滑移垫层），加大加密配筋，均可增强砼结构对砼收缩的抵抗作用。前一方面是施工技术人员应解决的问题，后一方面主要由设计师根据实际情况决定。在工程施工中，温度、收缩裂缝控制的主要任务

降低砼内部最高温升，减少总降温差；提高砼表面温度，降低砼内外温差，减小温度梯度；延缓砼的降温速率，充分发挥砼的徐变特性；减少用水量，控制原材料质量。具体措施

2.1 选用中低热的水泥品种，从根本上减小水化热。选择中低热品种水泥（普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥），优先选用矿渣硅酸盐水泥。水泥越细，标号越高，其活性与强度随之增高，带来的副作用是砼自身收缩越大。能用低标号的水泥，尽量不用高标号水泥。

2.2 减少单位体积砼的水泥用量，也是减小水化热和砼收缩的根本途径。一般地，水泥量每增加10kg，水化热将升高1℃。可以通过以下措施减小单方砼水泥用量：

① 可以不采用泵送砼时，尽量不采用泵送。

② 在工期许可的情况下，经设计人员同意，充分利用砼后期强度，用R60或R90代R28作为设计强度。

③ 掺入一定比例的掺合料。砼中掺入磨细粉煤灰、矿渣粉、沸石粉、硅粉等掺合料，可以改善砼的工作性，提高可泵性，降低水化热，增加密实度，提高砼强度和耐久性，减少砼收缩。

④ 掺入高效减水剂，减少用水量，从而减少单方砼水泥用量。砼掺入减水剂，可以减少用水量，在保证水灰比不变的情况下，可以减少水泥用量，降低砼收缩。同时可减少砼中的自由水蒸发引起的收缩。

⑤ 控制粗细骨料质量。粗骨料粒径增大，可以减少用水量和水泥用量，从而可以减少砼的自身收缩。粗骨料必须是连续级配，针片状含量不超标，不仅能提高砼的可泵性，还可以减少砂率及细粉料含量，达到减少砼自身收缩的目的。但粗骨料最大粒径应满足结构钢筋净间距和砼泵送管径要求。细骨料级配合理，采用中砂比用细砂可降低用水量，从而降低砼的收缩值。粗细骨料含泥量必须控制在标准以内，含泥量增大，不仅增加砼收缩，还会降低砼抗拉强度，对砼抗裂十分有害。

2.3 降低砼的浇筑温度，减少总降温差。

① 降低进入搅拌机的温度。夏季在水箱内加冰块降低水温；粗骨料遮阳防晒，并洒冷水降温；细骨料遮阳防晒；散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。

② 夏季，砼运输车加隔热套或对罐体喷淋冷水降温，砼泵送管道遮阳防晒。③ 砼浇灌作业面遮阳，减少砼冷量损失。

2.4 掺加缓凝剂，降低水化热峰值。掺加缓凝剂，能延缓水泥水化热的释放，延迟水化热的峰期，削减水化热的峰值。

2.5 掺UEA 膨胀剂。掺入UEA膨胀剂，在最初14d潮湿养护中，使砼体积微膨胀，补 偿砼早期失水收缩产生的收缩裂缝。

2.6 砼内部埋冷却水管进行强制降温。砼内部埋冷却水管进行强制降温，这也是有效的措施。一般地，这种方案较少采用，只有在砼厚度较大（≥2.5m），内部水化热温升偏高、内表温差和降温速率不易控制的情况下，才有必要采用。

2.7 采用二次振捣、二次抹压技术。砼入模振捣，在振捣时间界限以前，进行二次振 捣，以排除砼因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙，提高砼与钢筋的握裹力。表面刮平抹压1～2h后，即在砼初凝前在砼表面进行二次抹压，消除砼干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝，增加砼内部的密实度。但是，二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果；过晚抹压砼已进入初凝状态，失去塑性，消除不了砼表面已出现的裂缝。

2.8 加强养护。针对所施工的工程，按照施工季节、环境条件、施工方法，先进行热工计算。施工中及时掌握砼水化热升降规律，不同位置和深度的温度变化情况，随时调整养护措施。

①保湿养护：砼表面经过二次抹压后，立即覆盖塑料布，防止表面水分蒸发，保持砼处于潮湿状态下养护。特别是对于掺入UEA膨胀剂的砼，在最初14d内，必须潮湿养护，方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用。

②保温养护：砼表面蓄热保温，降低内外温差，减小温度梯度，延缓砼的降温速率。根据砼绝热温升计算，确定中心最高温度，按温控技术措施，确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。保温养护的目的：减少砼表面热扩散，减小内外温差；延缓散热时间，控制降温速率，有利于砼强度增长和应力松弛，避免产生贯穿裂缝。养护一般不少于15d。

③在常温季节，砼终凝后也可采用蓄水养护的办法，替代前两种保湿保温养护办法。根据砼内外温差数据，及时调整蓄水高度，也能收到预期效果。浇水的水温与砼表面温度之差不超过15℃。

三 控制措施在工程施工中的运用

在实际工程施工中，由于各种客观条件的限制，往往不能按上述的措施面面都能做到，也并不要求面面都做到。采取哪些措施，这要根据实际情况决定取舍。

3.1 工程实例一 3.1.1 工程概况

##热轧板带工程轧机设备基础，其先施工的中心区基础底板，长为28m，宽为1 7.5m，厚1.9m、2.2m，砼量1100m，为大体积砼。砼强度等级为C30（P8）。由于本工程工期短，为抢工期，砼采用泵送浇灌。该时段，平均气温为15℃。为降低砼水化热及其峰值，一方面采用32.5级矿渣硅酸盐水泥，降低水化热；另一方面掺II级粉煤灰，减少水泥用量；再一方面掺缓凝型减水剂，既可减少水泥用量又可降低水化热峰值。由于条件的限制，本地只有细山砂。为改善细骨料的级配，按1：0.82内掺石粉。砼配合比为——水泥：（山砂+石粉）：石子：粉煤灰（II级）：减水剂（缓凝型）：水=437：（356+292）：1094：46：1.09：190。

3.2 工程实例二 3.2.1 工程概况

**热轧板厂新增卷取机和钢卷运输链系统设备基础，也属大体积砼基础。为防止收缩限制产生拉裂纹，先按小于30m的间距划分了后浇带。其中最大的一块是卷取机基础（-8.5m～-10.15m）底板，其长为25.5m，宽为18.5m，砼量约为1400m，砼强度等级为C25（P6）。砼在8月份浇灌，本地8月气温在25~30℃（计算取27℃）。水泥为32.5级散装普通硅酸盐水泥，细骨料为中粗山砂，粗骨料为级配矿渣。经测定水泥（罐装）、砂（棚内堆放）、矿渣（棚内堆放）、水的温度分别为：34℃、25℃、24.5℃、23℃，砂、矿渣的含水率分别为：1.5％、1％（拌前湿水为4％），混凝土拌制好后采用砼运输罐车运至浇筑部位，从搅拌至浇灌成型约需一小时。如果采用泵送混凝土，其配合比为——水泥：砂：矿渣：II级粉煤灰：水：减水剂=400：687：1120：48：175：3.2。四 结束语

地下室砼裂缝分析 篇5

1 裂缝概况

通过对大量地下室工程的实地调查, 发现地下室的裂缝主要表现为墙板和顶板部位, 它们具有以下的一些特点:顶板裂缝大多数与跨度方向呈45度左右的斜角, 个别裂缝穿过两块以上的顶板, 如果地下室上部有塔楼, 则顶板的裂缝大多数集中于塔楼和地下室交界处的两侧;墙面裂缝多数垂直于地面且相互平行, 宽度自下而上逐渐变窄, 有的贯通墙壁全高, 墙面两端附近裂缝较少, 中间部位较多。裂缝一般在砼浇筑的60天之内出现, 随着时间的推移, 裂缝数量增多, 部分裂缝加宽, 在进入秋冬季节、气温骤变的时候表现尤为明显。

2 裂缝分类

混凝土的裂缝按产生的时间可分为硬化前裂缝、硬化中裂缝和硬化后裂缝。按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为两大类:

第一大类, 由第一类外荷载 (直接荷载) 引起的裂缝, 包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”, 以及由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”, 二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。

第二大类, 由第二类荷载 (间接荷载) 即变形变化引起的裂缝, 包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝, 也称非结构性裂缝。

上述两类裂缝的区别是:结构性裂缝从外荷载的作用、内力的产成, 直到裂缝的出现与扩展, 几乎是在同一时间发生并完成的, 是“短暂的一次连续”的过程。而变形裂缝, 从条件的变化、变形的产生, 到应力的产成, 直至裂缝的出现与扩展等, 都不是在同一时间一次完成的, 它有一个传递过程, 是一个多次产生和间断发展的过程。在工程实践中, 结构因温差、收缩徐变、不均匀沉降等因素引起第二类裂缝约占80~85%, 地下室砼裂缝大多数属于后者。

3 裂缝原因

通过多年的实践和总结, 把产生地下室裂缝的原因归纳为以下几类:

3.1混凝土硬化性能导致裂缝。一般情况下, 砼构件表面与构件截面中部温差超过25℃就引起砼内部裂缝, 构件表面温度和周围空气温差超过25℃, 就引起构件表面裂缝。砼在浇筑后, 由于水泥的水化作用, 释放大量的水化热, 浇筑后的砼温度提高, 砼初期体积有微膨胀作用, 以后温度下降, 体积急剧收缩。砼除了温度收缩外, 还有较大的化学收缩和干燥收缩, 砼早期 (10天-15天) 极限拉伸很低, 这易造成砼的早期裂缝。因砼的收缩, 较高的弹性模量和早期低徐变, 会使砼内部产生较大的拉应力, 超过砼的极限拉伸, 则是造成砼后期裂缝的主要原因。砼在浇筑一个月左右, 完成收缩40%, 60天内完成收缩65%, 20年后完砼收缩的98%, 砼的收缩变形是一个初期大, 以后逐渐减少的过程。可许多人习惯上认为混凝土强度等级越高安全系数越大, 但采用高强度混凝土就必然要采用高标号水泥, 并增加水泥用量, 导致水化热的提高, 增加了早期混凝土的热胀, 从而加大了混凝土温度降低以后的冷缩, 造成裂缝出现。3.2结构的约束作用导致裂缝。边界条件如地基和侧面土对砼构件的变形约束作用, 加上砼构件的刚度差异, 使砼变形不协调。侧壁砼浇捣时地板刚度大, 受到地板的刚度约束, 早期形成压应力, 后期砼温度下降, 产生拉应力, 当拉应力大于钢筋的抗拉强度时则出现裂缝。砼变形与限制膨胀条件有关。当气温上升时, 地板和底板砼因为温度升高而向外膨胀, 侧壁和地板相互约束, 在侧壁的外侧形成垂直裂缝, 当地板和顶板受冷收缩时, 侧壁内侧形成垂直裂缝。由于侧壁在边角部分受到的变形量比中部大, 同时纵横侧壁的相互约束, 因而侧壁两端附近裂缝小, 中部附近裂缝多。侧壁内有柱时, 由于截面突变, 刚度有差异, 侧壁的变形受到柱的约束, 往往产生应力集中, 在离柱子1~2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。现代结构规模日趋增大, 超长超厚及超静定结构成为普遍采用的结构形式。这种结构形式有显著的约束作用, 对于各种变形必然产生较大约束应力。特别是在上部建有塔楼的人防地下室中, 在塔楼与人防地下室交界处, 由于两侧所受荷载及两侧结构的刚度或柔性有显著差异, 使其变形差异增大。由于超静定结构的强约束作用, 在塔楼与人防地下室交界处的顶板极易产生裂缝, 并穿透两块以上的顶板。3.3基础沉降导致裂缝。在有主楼和裙房的建筑中, 地下室的上部荷载和结构刚度差异很大, 在不同的静荷载和施工荷载作用下, 其沉降位移将很难协调一致, 不均匀沉降导致主楼与地下室交界处大梁两侧的楼板在支座处产生负弯矩, 造成45度裂缝。在很多主楼与地下室交界处附近的墙体垂直裂缝和八字形裂缝同样也说明了这种由沉降差异而导致的裂缝。如果主楼与地下室的地质情况存在差异, 则不均匀沉降和裂缝则更为明显。3.4局部构造缺陷引起裂缝。外墙钢筋的配筋量往往由裂缝宽度控制 (外墙裂缝宽度控制在0.2mm之内) , 如果外墙设计时, 漏掉抗裂性验算, 配筋率不够, 易造成砼裂缝。钢筋的弹性模量比砼的弹性模量大7~15倍, 在相同的配筋率下, 粗钢筋较细筋更易产生宽度较大的裂缝;地下室砼侧壁与顶板相交处未设置暗梁或框架梁, 易使砼变形不协调而引起内角裂缝;地下室外墙受到侧面土、底板和顶板变形约束作用, 而外墙较底板和顶板刚度差异较大, 使砼产生变形, 如果外墙与顶板相交处未设置暗梁或框架梁, 该部位没有抗扭筋来抵抗和约束其变形, 则使得顶板厚度范围内, 内角砼产生较大的拉应力, 直至出现收缩裂缝。3.5施工过程及工艺方法不当造成裂缝。3.5.1选用材料不当。最常见的是选用泵送商品混凝土导致裂缝。泵送混凝土的特点是水泥用量增加, 水灰比加大, 砂率加大, 骨料粒径减小, 用水量增加, 这必然导致水化热增加和收缩量加大, 即便很薄的结构, 其收缩也很大。3.5.2施工过程控制不当。如混凝土的养护不好、拆模过早等。养护不好将直接影响混凝土的抗裂能力;在混凝土产生足够强度以前, 过早拆模以及在混凝土施工面上过早施加荷载或从事其它工序, 会破坏混凝土结构, 降低承载力, 导致产生裂缝。3.5.3侧壁钢筋保护层或钢筋间距偏大。施工时, 对钢筋保护层或钢筋间距控制不好, 亦易造成侧壁裂缝, 另外, 未考虑增加抗变形钢筋, 对于侧壁, 无双向温度筋。3.5.4顶板、侧壁开洞过大或私自预留安装洞而未采取加强措施, 造成应力集中裂缝。有些施工单位为了安装方便, 在顶板和侧壁上任意开洞, 且未采取任何加强措施, 使得该部位产生裂缝。对于开口洞应采取钢筋加强或增设暗梁等措施, 来抵抗该部位引起的集中应力。3.5.5地下室顶板施工荷载或堆载过大, 造成挠曲变形甚至裂缝。为了能够缩短工期, 一些施工企业在地下室顶板上过早或过多的堆放建筑材料, 甚至行使重型机械设备 (如砼搅拌车等) , 施工荷载远远大于顶板设计荷载, 造成顶板挠曲变形甚至裂缝。3.5.6砼施工的操作程序不当, 出现孔洞渗漏现象。在地下室砼浇筑时, 经常因操作程序不当, 比如施工缝处基层处理不好, 较高板墙砼浇筑振捣不充分不密实等, 而出现孔洞空隙渗漏水现象。3.5.7不注意砼温度的控制, 造成砼膨胀或干缩裂缝。对大体积砼切不可忽略温度的影响, 应合理分段分层进行浇筑, 使砼温度均匀上升, 浇前应在室外气温较低时进行, 砼浇筑温度不宜超过28℃。砼浇筑以后, 砼因水泥水化热升温而达到的最高温度主要是砼入模温度与水化热引起的, 温度升幅不宜超过25℃。浇筑后的养护是防止地下室砼产生裂缝的一重要环节, 目的是控制温差, 防止产生表面裂缝, 可充分发挥砼早期强度, 防止产生贯穿裂缝。潮湿的环境可防止砼表面因脱水而产生的干缩裂缝, 浇水养护不少于14d。

4 结论

以上对地下室混凝土的裂缝产生的机理、原因进行了理论和实践上的初步探讨, 针对具体施工中要靠我们多观察、多比较, 出现问题后多分析、多总结, 加强设计、施工及使用等方面的管理, 结合多种预防处理措施, 混凝土的裂缝是完全可以避免的。

参考文献

[1]混凝土裂缝抑制措施的研究进展, 2002, 5.[1]混凝土裂缝抑制措施的研究进展, 2002, 5.

[2]水工混凝土建筑物修补技术及应用, 1999, 3.[2]水工混凝土建筑物修补技术及应用, 1999, 3.

砼结构裂缝的成因与控制方法 篇6

一、钢筋砼裂缝的成因

(一) 材料方面

有些裂缝是由于材料本身原因而引发的, 水泥水化热过高, 安定性差, 砂石、骨料含有害杂质, 外加剂使用不当等都有可能导致裂缝产生。

(二) 地基方面

建筑物地基发生不均匀沉降时, 砼结构内部产生很大的应力, 当应力超过构件中的拉力时, 必然产生裂缝。

(三) 设计方面

有时局部构造处理不当, 结构设计考虑不周, 主次梁交合处未设加强箍筋或附加吊筋, 构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中, 很容易导致该部位构件裂缝的产生。

(四) 结构荷载方面

结构因承受荷载而产生裂缝的原因很多, 在施工中或使用中都有可能出现。承重模板过早拆除、施工荷载过大、构件集中堆放都有可能产生裂缝。一般早期微裂缝不易被发现, 规范规定有些构件是允许出现宽度不大于0.3mm的裂缝, 但对裂缝宽度超过规范规定的以及不允许出现的构件出现裂缝, 则属于有害裂缝, 必须认真分析, 规范处理。

(五) 温度应力方面

砼与其他一般物质一样, 具有热胀冷缩的物理性能, 当受外界环境温度变化时、构件受到约束不能自由变形时, 就会产生温度变形, 在构件中受到约束力不能自由变形时, 构件内部就会产生附加应力, 当温度应力超过砼的抗拉强度时, 就会产生裂缝, 常见的结构连接处、变截面处、大体积砼表面裂缝。

(六) 徐变变形方面

构件在内应力作用下, 除瞬间弹性变形外, 其变形值随着时间的延长而增加的现象称为徐变变形。由于构件在徐变变形作用下, 其长期变形值也会增加, 因变形量加大使受拉区砼产生拉动, 从而导致裂缝出现。

(七) 施工方面

由于施工原因造成裂缝出现原因很多。如养护不周、水灰比过大、外加剂掺和量过大、振捣不实、钢筋保护层过大或过小、随意设置施工缝且不按规范处理、冬季施工未采取有效措施等等。

(八) 化学反应方面

砼硬化后, 发生体积不均匀变化时, 由于其内部变形不协调, 导致砼产生拉动, 使砼开裂。影响因素有水泥安定性不良、碱骨料反应、硫酸盐侵蚀作用等。

二、砼结构裂缝的预防措施

(一) 材料方面

1、水泥:根据不同的工程条件, 尽可能选用水化热低、强度高的水泥, 杜绝使用安定性不合格的水泥。

2、骨料选用级配合理、无碱性反应, 含泥量和有害物质不超过规定范围。

3、控制好外掺料的剂量, 对超长建筑

也可加入微膨胀剂, 以改善砼的工作性能, 降低用水量, 减少水泥用量, 控制砂率, 减少收缩。

(二) 设计和构造方面

1、建筑平面造型在满足使用要求的

前提下尽量简单, 减少建筑的凸凹部位, 避免收缩应力集中, 同时要控制建筑的长高比, 增强其整体刚度和调整不均匀沉降的能力。

2、正确设置变形缝。变形缝设置要合

理, 位置和宽度要适当, 避免因收缩、沉降、温度引起应力的积累和集中。

3、砖混结构底层窗台应采用加筋砌

体, 对于洞口较宽的窗口, 最好在窗台下设置一道钢筋砼梁, 防止该窗台因地基下沉而产生竖向裂缝。

4、构件配筋要合理、间距适当。有些构

件中也可适当提高配筋率, 减小钢筋直筋的间距, 提高抗裂能力。如楼层现浇面板, 断面较大的梁应设置腰筋, 大跨度、较厚的现浇板, 上面中心部位宜设置构造筋, 也可设置两层抗裂钢筋以及合理设置负弯矩筋等, 主梁在应力集中处宜加设抗剪钢筋。

(三) 施工方面

1、加强地基的检查与验收, 异常地基处理应谨慎, 使其处理后的承载力与本工程正常的承载力相同或相近。

2、施工时对模板的周转时间、次数、套数加以控制。

3、合理设置后浇带, 对较长的墙、板、基础等结构和主楼与裙房之间高低层错落处, 均应设置后浇带。

4、加强对砼的早期养护, 以减少砼的收缩变形。

5、大体积砼施工应做好温度测控工作, 采取有效保温措施, 保证构件内外温差不超过规定数值。

6、钢筋绑扎位置要正确, 保护层厚度要

准确, 防止负筋、面层钢筋被踩踏, 钢筋需代换时必须考虑对构件抗裂性能的影响。

砼温度裂缝论文 篇7

1 砼收缩和开裂的原因剖析

在研讨补偿收缩砼之前, 有必要先了解一下砼的固有特性:收缩和开裂。众所周知, 自砼浇筑完毕起, 在其凝结硬化过程中, 由于受到物理、化学等多种作用, 都会使砼体积发生变化;当这些体积变形受到某种约束, 从而产生拉应力时, 此种拉应力极易超过其抗拉强度, 此时就会使砼开裂。具体来说, 是由下列三种收缩变形引发了砼开裂。

1.1 砼的收缩变形

砼凝固时发生的体积收缩主要是塑性收缩、干燥收缩和降温收缩。

1.1.1 塑性收缩

是指砼浇筑成型后, 水泥浆体尚未失去塑性的阶段, 由于水泥水化、固体颗粒沉淀, 尤其是多余水分被分泌、蒸发的缘故, 使砼体积缩减。塑性收缩极易导致表面出现细微裂纹, 尤其表表面积较大或体型较大的构件, 比如楼地面、厚大筏板基础等, 施工中应采取遮阳、挡风等防护措施;另一类原因则是使用了沉降量过大的砼、流动性大而保水性差的砼, 以及由于施工条件欠佳或浇筑工艺不妥之故, 这些需通过关注砼配合比与施工质量控制予以消除。

1.1.2 干燥收缩

是指砼进入硬化阶段, 尤其是停止保湿养护后, 由于内部水分的散失而产生的收缩。砼中有各种孔隙, 如气孔、毛细孔、胶孔等, 它们之中都多少含有水分;在硬化过程中, 除气孔中水的减少与收缩无关外, 毛细孔和胶孔中含有的水分先后散失, 致使凝胶体紧缩, 便是砼干燥收缩的主因。因此, 要减少干燥收缩, 加强保湿养护是关键。

1.1.3 降温收缩

是指由于砼中热量散失或温度下降引起的收缩, 又称冷缩。施工中必须重视砼这种冷缩变形带来的不利影响, 尤其是在大体积砼中, 由于散热降温而引起的冷缩开裂, 比干缩开裂更为普遍和严重;然而, 在全面分析砼的温差变形时, 除重视冷缩影响外, 还应关注热膨胀和冷热温差条件下对砼体积稳定性造成的不利后果, 这也正是大体积砼更要着重应对的技术难题。

1.2 砼收缩裂缝的原因剖析

砼收缩变形的发生, 当处于约束状态下, 所产生的拉应力一旦达到自身的极限抗拉强度时就会出现裂缝;裂缝的存在不仅有碍观瞻, 更会危及砼结构物的整体性、抗渗性和耐久性, 甚至降低结构的承载能力, 以致危及其安全性;再有, 如水或不良介质从裂缝中侵入, 可造成结构物渗漏、钢筋锈蚀和砼被腐蚀等, 进而缩减建筑物的使用寿命。试验和研究人员认为, 砼收缩裂缝的形成必须具备三个条件:一是发生收缩, 二是受到约束, 三是产生的收缩应力超过其抗拉强度。事实上, 硅酸盐系列水泥配制的砼总是会发生收缩变形的, 结构物中的砼又总是处于不同的约束状态, 而抗拉强度低和收缩率大又都是砼的突出弱点, 因此, 砼的收缩开裂既是必然的, 又是极易发生的, 可见只有分析裂缝的成因, 把握住裂缝的形成条件, 才能通过从材料、设计和施工等方面采取有针对性的防裂措施。

1.3 组成材料对砼收缩裂缝的影响及其应对措施

砼所用原材料的品种、粒型、用量和比例等, 都会影响砼干缩和开裂。由于这众多因素及其交互作用的影响十分复杂, 可以从水泥净浆和骨料两方面入手分析。

1.3.1 水泥净浆

在砼中, 水泥净浆的收缩量取决于下列因素。水泥的品种、成分和细度:需水量大的水泥, 铝酸三钙含量高或碱含量高的水泥, 颗粒越细的水泥, 会加大净浆的收缩量;水泥用量、用水量和水灰比:水泥用量越多、用水量和水灰比越大, 砼的干缩量也会越大;外加剂和掺合料的品种、用量:某些品种的外加剂或当超过最佳用量时, 会加大净浆收缩的倾向, 比表面积大、需水量大的掺合料也有这种加大收缩的倾向。

1.3.2 骨料

砼中的骨料, 兼有抵制收缩的作用, 但应由下列因素来决定。骨料的品种、性能及颗粒状况:骨料的弹性模量越高, 抵御收缩的能力越好, 其粒径大、级配好、粒型理想, 都能削减砼的收缩量, 而吸水率大的骨料会加大砼的收缩;骨料的绝对体积:当其他条件相近时, 骨料的绝对体积适当增大, 砼抵制收缩的作用越强;砂率:在骨料的绝对体积中, 细骨料的占有率是很重要的因素, 因为砂率加大会降低骨料的平均料径, 加大骨料的总表面积, 这必然导致将加大水泥浆的用量而减小骨料的绝对体积, 对减小砼收缩不利。

1.3.3 砼总体

砼是由各种组成材料复合而成的, 其总体的收缩性能是上述各因素的综合表现;除此之外, 还必须考虑下面几个问题。砼结构的形状和尺寸:由于砼干燥是从表面开始的, 单位体积的表面积越大, 其收缩就越大, 对给定形状的小试件, 测其初始收缩率较大, 但体积大的砼的最终收缩率, 与小试件的极限干缩并无差别;钢筋的用量与分布:钢筋砼结构由于受到钢筋的约束比素砼收缩要小, 但这种约束往往会使砼收缩应力超限而导致其开裂, 这与配筋率大小和分布有关;所处环境的湿度:延长早期保湿养护时间, 可降低早期砼收缩值, 但对极限收缩无太大影响。

2 补偿收缩砼定义及其补偿收缩机理

所谓补偿收缩砼, 就是:配制砼时改用膨胀水泥, 或仍用普通水泥、同时加入膨胀剂, 都能使砼在凝结硬化时产生膨胀, 利用并控制这种膨胀能量, 可产生抵消收缩应力的预压应力, 达到不裂或少裂的目的, 这种砼就叫补偿收缩砼, 现已广泛用于工程。

2.1 补偿收缩砼的补偿收缩机理

要使砼产生补偿收缩效能, 必须同时具备两个条件: (1) 砼发生适度体积膨胀; (2) 这种膨胀应受到恰当的约束。因为只有这样才能产生预压应力来抵御收缩开裂的形成。要使砼发生膨胀, 取决于所用膨胀水泥或膨胀剂中的某种组分生成膨胀性的水化产物。当前应用较多且性能稳定的是硫铝酸钙类膨胀水泥和膨胀剂, 它们均以水化时能生成的钙矾石作为膨胀源, 而钙矾石的生成时间、数量和结晶形状, 以及要与水泥石强度的增长相适应等, 都决定着砼的膨胀是否适度。因此在施工时要通过合理选择膨胀水泥或膨胀剂的品种、成分、膨胀能级, 并把握好它们的最佳用量和确保其保湿养护等有效措施, 才能使砼膨胀适度, 获得补偿收缩的预期效能。同时, 还必须强调对膨胀的约束, 因为不受约束的膨胀是不会产生预压应力的;约束膨胀的方法很多, 如利用结构中的配筋、邻近部位砼及基础对其的摩擦等。

2.2 补偿收缩砼的技术性能要求

关于砼裂缝的原因及防治方法 篇8

1.裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

2.温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

2.1早期

自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝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。

2.2中期

自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，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相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

2.3晚期

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，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

根据温度应力引起的原因可分为两类：

2.3.1自生应力

边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，筏型基础，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。

2.3.2约束应力

结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

3.温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝，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。

控制温度的措施如下：

3.1采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。

3.2拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。

3.3热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。

3.4在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。

3.5规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

3.6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是：

3.6.1合理地分缝分块。

3.6.2避免基础过大起伏。

3.6.3合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，我在实践中总结出其主要作用为：

（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。

（1）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量 减少25％。

（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。

（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。

（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。

（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。

（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

（9）摻外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩.许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。

4.混凝土的早期养护

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：

4.1防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。

4.2防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。

浅析砼裂缝产生的原因及防补 篇9

浅析砼裂缝产生的原因及防补

裂缝问题,是对结构产生诸多有害影响并带有一定普遍性的`问题,本文归纳了桥粱结构中各个构件裂缝产生的原因和防补措施,供有关人员参考,以期进一步提高工程质量.

作 者：张彬 张永强 作者单位：平顶山市交通局凯达工程监理处,河南,平顶山,467000刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(29)分类号：关键词：裂缝 产生原因 防止措施

现浇砼楼板裂缝施工原因及预防 篇10

关键词：裂缝,变形,原因,措施

1 概述

砼是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加剂材料混合而形成的非均质脆性材料, 砼最主要缺点是抗拉性能差, 容易开裂。砼裂缝的出现, 不仅会降低建筑物的抗渗能力, 影响建筑物的使用功能, 而且会引起钢筋锈蚀、砼的碳化、降低砼的耐久性, 严重的影响建筑物的承载力。尤其是住宅楼板发生裂缝后, 往往会引起投诉、纠纷以及索赔等问题。砼楼板裂缝原因的鉴定基本是砼收缩、温度变形裂缝, 其中以板角处裂缝或线管处开裂为多, 砼楼板裂缝基本是变形作用引起的裂缝。

2 原因分析

针对工程实际情况来看, 引起砼开裂的施工原因主要有如下情况:

2.1 材料因素

砼采用现场搅拌的砂石骨料质量不稳定, 河卵石掺杂有树枝、草根、塑料或砖瓦等杂质, 含泥量偏多;黄金宝小区对其使用的河沙派专人过筛, 发现泥块含量超标, 达到7%-8%左右。正是由于施工现场砂石本身坚硬程度、颗粒级配的变化、含泥量等有害物质超标, 造成砼收缩增大, 降低了砼的强度, 诱导裂缝的产生。

目前市区除周边开发区外基本采用预拌砼。商品砼的使用无疑是施工技术的一大进步, 而楼板裂缝的出现率却有所提高。究其原因, 主要是由于商品砼尤其是泵送砼, 水泥用量增加, 水灰比增加、砂率增大、骨料粒径减小、用水量增加导致砼的收缩及水化热增加。另外商品砼公司为了降低成本采用了大粉煤灰掺量以及各种价格较低性能较差的外加剂, 导致了砼性能下降。

2.2 钢筋工程

钢筋在楼面砼板中的抗拉受力起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差变形的双重作用, 而这是以钢筋的有效位置为前提的。在实际工作中板底筋保护层垫块厚薄不一, 市区有的工地采用钢筋小撑马来支撑板上层钢筋, 但经常出现小撑马间距过大;再加上工地管理不善, 各工种交叉作业, 板面人员众多, 行走踩踏, 上层钢筋往往倒伏或弯曲变形。由于钢筋位置不准确导致钢筋未能起到应有的抗裂作用。

2.3 模板工程

尽管施工单位在施工组织设计书中对模板的设计有表述, 但实际施工中模板分包的工人往往凭其经验在做, 存在模板的刚度和稳定性不足。再者, 施工单位柱模往往只准备一套, 为了赶工早上楼板砼浇捣完毕下午就派人拆除柱模, 由于在拆除柱模过程中对支撑体系的扰动, 模板产生瞬间相对位移, 新浇砼自身强度不足于支撑其自重时便易产生裂缝。

2.4 砼浇捣

在现场浇筑砼的工人绝大部分是农民工, 基本上未受过培训;施工单位对砂石含水率仅凭主观推定, 有的又擅自加大用水量和砂量;砼料现场搅拌时间不足;砼浇筑现场经常出现下列现象:车道架直接压在板面上、砼浇捣随意性大、施工缝位置留置不准确、施工缝处理不当。由此种种, 均是造成砼开裂的不利因素。

2.5 砼的养护

砼的养护对其强度增长和各类性能提高起着十分重要的作用, 特别是早期的妥善养护可以避免砼表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝的产生。然而我们经常发现新浇砼表面处于干燥状态, 少有工地对砼表面进行覆盖养护;有些工地为了赶工期新浇砼不足3-4小时就开始上人上料进行下道工序施工, 新浇砼由于自身强度不足遭受外力作用更易产生开裂。

2.6 预埋管

砼楼板水电等预埋管处由于砼截面受到削弱从而引起应力集中容易诱导裂缝发生的薄弱部位。市区多数工程对预埋管处未采取任何防裂措施, 施工单位为了图省事经常出现三根重叠现象, 其危害性不言而喻。

3 针对上述产生裂缝的施工原因, 应采取如下措施加以预防

3.1 提高施工操作人员素质, 加强对工人的

培训, 岗位工人持证上岗, 对模板制安、钢筋制安、砼的浇捣等主要工序要有熟练技术工人把关。强化各方责任主题的质量意识和责任感。

3.2 严格控制砂石骨料的质量。

工地使用的砂石骨料应委托有资质的检测单位定期随机抽检, 砂石含水率由检测单位测定。安排专人监控砼搅拌时间, 确保拌合物的质量。

3.3 加强对商品砼公司的管理。

提倡优质优价, 促进商品砼公司控制好原材料质量, 选用高效优质砼外加剂, 建立完善的控制体系。同时承包商在订购商品砼时, 应根据工程的不同部位和性质对砼品质提出明确要求, 不能片面追求砼强度和低价格而忽视砼性能。对运到施工现场的商品砼应严格检查, 确保砼熟料的半成品的质量。

3.4 为确保板上层钢筋位置准确应设置钢

筋小撑马, 其纵横间距应控制在700毫米 (即每平米不得少于2只) , 对φ8一类较小钢筋其间距应控制在600毫米左右 (即每平米不得少于3只) 才能取得较好的效果。目前市场上有塑料小撑马, 使用效果不错, 建议推广使用。在楼梯通道等频繁和必须通行处应架设临时通道, 供人员通行。浇筑砼时应安排足够数量的钢筋工进行护筋。

3.5 模板安装应按施工组织设计或专项施工方案执行;

对于周转多次表面已起皮的胶合板应坚决更换;底层基层回填土应分层夯实, 各立杆下面应铺设50厚垫板, 以使荷载均匀传递。拆模时间应按留置的同条件养护的试块强度来控制。柱模建议备2套, 柱模的拆除应待上层楼板砼浇筑完48小时方能进行。

3.6 对预埋管和多根线管集散处应在其上

增设φ6短钢筋网间距150mm两端锚固长度不小于300mm;在多跟线管集散处宜采用放射形分布, 避免紧密平行排列。黄金宝小区在线管上下铺设宽约30cm的钢丝网效果也不错, 至今未发现线管处砼开裂。

3.7 加强对砼浇捣现场的管理。

砼浇筑前应充分做好准备工作, 确保连续浇筑至设计或施工规范允许留置的施工缝处。砼振捣密实后即用刮尺将表面刮平, 提倡采用二次振捣、二次抹面技术, 以排除泌水、砼内部水分、气泡及表面的收缩裂缝。

3.8 现浇砼在终凝后应立即安排专人进行浇水养护;

对大体积砼应采取保温控温措施, 应在砼表面覆盖草帘或麻袋, 保持砼楼板表面湿润;监理人员应不定期检查砼养护情况并做书面记录;砼浇筑完毕24小时后方能上人上料进行下道工序施工, 对模板钢筋不能集中堆放, 应分散堆放, 避免对新浇砼面造成冲击震动。

4 结论

尽管砼裂缝的产生有其内在的特性, 但楼板的模板支撑变形或扰动、沉陷、钢筋的制安、砼的制作和振捣工艺等许多方面的施工质量问题以及缺乏养护都会增加产生裂缝或引至裂缝发生发展的可能性。砼裂缝的开展往往是多个原因造成的。但我们要未雨绸缪, 对砼裂缝加以重视, 确实加强施工工艺的管理, 严格按规范规程办事, 对砼裂缝多观察、多比较、多分析、多总结, 结合多种预防措施, 砼裂缝的有害程度是完全可以控制的。

参考文献

[1]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海:上海科技出版社, 1987, 10.[1]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海:上海科技出版社, 1987, 10.

[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建工出版社, 1997, 8.[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建工出版社, 1997, 8.

[3]GB50204-2002, 砼结构工程施工质量验收规范[S].[3]GB50204-2002, 砼结构工程施工质量验收规范[S].