混凝土裂缝成因及防治

混凝土裂缝成因及防治（精选十篇）

混凝土裂缝成因及防治 篇1

1 混凝土裂缝产生的原因分析和裂缝类型

混凝土裂缝产生原因是多方面的, 大量的混凝土工程实践也证明, 混凝土裂缝形成原因主要有三个方面:有温差、收缩、不均匀沉降等引起的裂缝;由荷载作用引起的变形造成的裂缝, 以及由组成混凝土的材料性质引起的变形造成的裂缝。根据以上这些因素, 混凝土裂缝可归纳为以下几大类。

1.1 收缩裂缝

干缩裂缝为表面性的, 宽度细小, 没有规律。一方面是由于混凝土内外水分蒸发程度不同, 表面水分散发过快造成混凝土内外的不均匀收缩, 引起的表面干裂;另一方面是混凝土体积收缩而受周围构件的约束出现干缩裂缝。塑性收缩裂缝原因是:混凝土施工中过分振捣, 粗骨料沉落挤出水分、空气, 表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落, 造成表面水泥含量多的砂浆层, 它有较大的干缩性能, 待水分蒸发后, 易形成塑性收缩裂缝。

1.2 温度裂缝

混凝土浇捣后过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层, 水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙, 引起表面体积碳水化收缩, 导致混凝土板表面龟裂。温度裂缝多发生在大体积混凝土结构施工中, 水泥在硬化过程中产生大量的水化热, 水化热不易散发, 这时养护不当, 这就形成较大的内外温差, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力;当表面拉应力超出混凝土极限抗拉强度时, 就会在混凝土表面产生裂缝。

1.3 沉降裂缝

施工中在混凝土未达到规定强度, 过早拆模, 或者上荷载等。这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形, 致使混凝土早期强度低或无强度时, 承受弯、压、拉应力, 导致楼板产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护, 把板面负筋踩弯等, 将会造成支座的负弯矩, 导致板面出现裂缝。此外, 大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。由于地基土质不均匀、不密实或浸水所致;或者因模板刚度不够, 支撑间距过大或支撑不稳导致沉降裂缝。

1.4 施工裂缝

由于施工产生的裂缝, 原因较多, 如配制混凝土所采用的材料质量不合格, 水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差, 将直接影响混凝土的强度, 而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大, 抗拉强度低, 容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送混凝土为了满足泵送条件:塌落度大, 流动性好, 易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象易产生裂缝;现场浇捣混凝土时, 振捣不当, 振捣时间过长或不足;特别是大体积混凝土浇注, 对水化热计算不准, 现场降温、保温、养护工作不到位;施工缝或后浇带留设位置不当, 没按规定处理;现场养护措施不到位, 养护时间不够等都会引起施工裂缝。另一方面混凝土浇筑过程中由于输送管道的堵塞, 尤其是拆下的输送管内的混凝土, 散落在未浇筑的部位, 不易清理或未予以清理, 所留下的混凝土因未进行振捣, 松散不密实, 初凝以后与新浇筑的混凝土不能紧密结合, 就会形成裂缝。

2 混凝土工程裂缝的预防措施

为了保证砼工程施工的质量, 改善混凝土性能, 提高其抗裂能力, 针对上述裂缝的原因分析, 提出以下防止措施。

2.1 材料方面

首先在施工中一般采用中热或低热水泥, 在不影响水泥活性的情况下, 要适当减小水泥的细度, 并降低混凝土中水泥用量, 以降低水化热的放热速度和放热量。不使用标号、稳定性和安定性不合格的水泥。其次在选择粗骨料时, 尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。这样既可以减少用水量, 又可以相应减少水泥用量, 还可以减少混凝土的收缩和泌水现象。在选择细骨料时, 采用平均粒径较大的中粗砂, 并要控制砂子的含泥量, 从而降低混凝土的干缩, 这对混凝土裂缝的控制有重要作用。最后是掺加适量粉煤灰, 可减少水泥用量, 从而达到降低水化热的目的;掺入适量的减水剂, 可有效地增加混凝土的流动性, 且能提高水泥水化率, 增加混凝土的强度, 同时可明显延缓水化热释放速度。

2.2 混凝土配合比、配料、搅拌及浇注方面

首先根据理论配合比依据水泥含量多少, 现场测定砂、石子的实际含水率, 调整好施工配合比。混凝土搅拌过程中, 要确保原材料计量准确, 搅拌时间应符合规范要求, 并严格控制混凝土塌落度, 尽量降低混凝土拌合物的出机温度。其次浇注分层应合理, 振捣应均匀、适度, 不得随意留置施工缝。在混凝土浇筑过程中:一是要控制浇注过程质量。振捣时间均匀一致, 以表面泛浆为宜, 插点要均匀, 分层浇注, 分层振捣, 表面要抹平压实;同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。二是要控制浇注时间, 尽量避开高温时段浇注。

2.3 设计方面

混凝土配合比设计时, 应尽可能的降低混凝土的单位用水量, 采用三低 (低砂率、低坍落度、低水灰比) 二掺 (掺高效减水剂和高性能引气剂) 一高 (高粉煤灰掺量) "的设计准则, 生产出"高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值"的抗裂混凝土。 (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已时, 应考虑采用加强措施。 (2) 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。 (3) 建筑平面造型在满足使用要求的前提下力求简单。 (4) 正确设置变形缝的位置, 缝的宽度选择要适当, 构造要合理。 (5) 构件配筋要合理, 位置要准确, 间距要适当, 全截面配筋率应在0.3-0.5%之间。

2.4 施工方面

(1) 混凝土振捣密实, 为确保混凝土密实, 宜实施二次振捣, 待混凝土终凝硬化前, 用木抹子连续搓平, 防止泌水收缩裂缝的产生。控制施工速度, 确保混凝土强度达到设计强度标准值的30%前不受振动, 拆下的模板及其它周转材料要及时转运, 只有混凝土强度达到设计强度后才能在上面堆放材料, 材料必须分散堆放并且必须轻放、慢放。 (2) 加强地基的检查和验收, 保证其承载力, 防止地基和梁板不均匀沉降。 (3) 加强混凝土的早期养护, 并适当延长养护时间。 (4) 大体积混凝土施工, 应做好温度测控工作, 采取有效的保温措施, 保证构件内外温差不超过25℃, 延缓凝结时间, 减少坍落度损失, 改善砼和易性和可泵性。 (4) 钢筋绑扎位置要正确, 保护层厚度准确, 钢筋表面应洁净, 施工中要支设牢固, 浇注时设置马道, 防止认为随意踩踏, 引起负筋变形。 (5) 为了防止预埋管线处出现裂缝, 应在管线集中处增设垂直于管线的钢筋网片; (6) 在施工后浇带的施工之前应按设计意图, 先制定施工方案, 按要求留缝;针对不同性能的混凝土其养护时间严格控制, 干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数;注重拆模的顺序, 拆除模板支撑应从跨中开始。

混凝土裂缝是工程常见的质量通病, 它涉及到设计、施工、原材料等多方面因素, 大量工程实践说明, 只要在设计和施工过程中针对各影响因素考虑全面、细致, 严格遵守设计和施工规范, 弄清裂缝出现的原因, 采取正确的处理, 就可以控制和预防裂缝, 确保工程安全使用。

摘要：混凝土在现代工程建设中占有重要的地位, 在混凝土工程施工中, 裂缝现象较为普遍, 混凝土裂缝问题已成为工程建筑质量的焦点。本文阐述由于材料、温度、施工等方面原因导致砼施工中产生裂缝, 对混凝土产生裂缝原因进行了分析, 并总结出一些防治措施, 确保使用的安全性。

关键词：混凝土,裂缝,防治措施

参考文献

[1]杨南方, 尹辉.建筑工程施工技术措施[M].北京:中国建筑工业出版社.

[2]徐帆.建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999.

沥青混凝土路面裂缝的成因及防治 篇2

沥青混凝土路面裂缝的成因及防治

重点对沥青混凝土路面的.横向裂缝和纵向裂缝形成原因进行了分析,从裂缝对道路的危害出发,提出了道路裂缝在设计、施工、养护方面的治理措施,从而减少或防治沥青混凝土路面裂缝的产生.

作 者：高欣华 作者单位：河北省武强县交通局公路管理站,河北,武强,053300刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：201036(19)分类号：U416.217关键词：沥青混凝土路面 裂缝 成因 治理措施

水泥混凝土路面裂缝的成因及防治 篇3

关键词：水泥混凝土路面；裂缝；原因；防治

中图分类号：G48文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2012.01.003

文章编：1672-0407(2012)01-009-02收稿日期：2011-08-1

混凝土路面主要存在的裂缝病害有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂，各种裂缝的病害产生原因和防治方法不尽相同，以下将就各种裂缝病害的产生原因和防治方法做详细的分析和整理。

一、原因分析

(一)横向裂缝

1.混凝土路面切缝不及时，由于温缩和干缩发生断裂。混凝土连续浇筑长度越长，浇筑时气温越高，基层表面越粗糙越易断裂。

2.混凝土路面基础发生不均匀深陷，导致板底脱空而断裂。

3.混凝土路面板厚与强度不足，在行车荷载和温度应用下产生强度裂缝。

4.水泥干缩性大；混凝土配合比不合理，水灰比大；材料计量不准确；养生不及时。

5.混凝土施工时，振捣不均匀。

(二)纵向裂缝

1.路基发生不均匀沉陷，如由于纵向沟槽下沉、路基拓宽部分沉陷、路堤一侧积水、排灌等导致路基基础下沉，板块脱空而产生裂缝。

2.由于基础不稳定，在行车荷载和水、温的作用下，产生塑性变形或者由于基层材料水稳性不良，产生湿软膨胀变形，导致各种形式的开裂，纵缝也是其中一种破坏形式。

3.混凝土板厚度与基础强度不足产生的荷载裂缝。

(三)龟裂

1.混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，在炎热或大风天气，表面游离水分蒸发过快，体积急剧收缩，导致开裂。

2.混凝土拌制时水灰比过大；模板与垫层过于干燥，吸水大。

3.混凝土配合比不合理，水泥用量和砂率过大。

4.混凝土表面过度振捣或抹平，使水泥和细骨料过多上浮至表面，导致缩裂。

二、预防措施

(一)横向裂缝

1.严格掌握混凝土路面的切缝时间。

2.当连续浇捣长度很长，切缝设备不足时，可在1/2长度处先锯，之后再分段锯；可间隔几十米设一条压缝，以减少收缩应力的积聚。

3-保证基础稳定、无深陷。在沟槽、河浜回填处必须按规范要求，做到密实、均匀。

4.混凝土路面的結构组合与厚度设计应满足交通需要，特别是重车、超重车行驶的路段。

5.先用干缩性较小的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。严格控制材料用量，保证计量准确，并及时养生。

6.混凝土施工时，振捣要均匀。

(二)纵向裂缝

1对于填方路基，应分层填筑、碾压，保证均匀、密实。

2.对新旧路基界面处的施工应设置台阶或格栅处理，保证路基衔接部位的严格压实，防止相对滑移。

3.河浜地段，淤泥必须彻底清除；沟槽地段，应采取措施保证回填材料有良好的水稳定性和压实度，以减少沉降。

4.在上述地段应采用半刚性基层，并适当增加基层厚度；在拓宽路段应加强土基，使其具有略高于旧路的强度，并尽可能保证有一定厚度的基层能全幅铺筑；在容易发生沉陷地段，混疑土路面板应铺设钢筋网或改用沥青路面。

(三)龟裂

1.混凝土路面浇筑后，及时用潮湿材料覆盖，认真浇水养护，防止强风和暴晒。在炎热季节，必要时应搭棚施工。

2.配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择合适的粗集料级配和砂率。

3.在浇筑混凝土路面时，将基层和模板浇水湿透，避免吸收混凝土中的水分。

4.干硬性混凝土采用平板振捣器时，应防止过度振捣而使砂浆积聚表面。砂浆层厚度应控制在2-5mm范围内。抹面时不必过度抹平。

三、治理措施

(一)横向裂缝

1.当板块裂缝较大，咬合能力严重削弱时，应局部翻挖修补，先沿裂缝两侧一定范围划出标线，最小宽度不宜小于1m，标线应与中线垂直，然后沿缝锯齐，凿去标线间的混凝土，浇筑新混凝土。

2.整块板更换。

3.用聚合物灌浆法封缝或沿裂缝开槽嵌入弹性或刚性粘合修补材料，起封缝防水作用。

(二)纵向裂缝

1.如属于土基沉陷等原因引起的，则宜先从稳定土基着手或者等待自然稳定后，再着手修复。在过渡期可采取一些临时措施，如封缝防水；严重影响交通的板块，挖除后可用沥青混合料修复。

2.裂缝的修复，如采用一般性的扩缝嵌填或浇筑专用修补剂有一定效果，但耐久性不易保证；采用扩缝加筋的办法进行修补具有较好的增强效果。

3.翻挖重铺是一个常用的有效措施，但基层必须稳定可靠，否则必须首先从加强、稳定基层方面入手。

(三)龟裂

1.如混凝土在初凝前出现龟裂，可采用镘刀反复压抹或重新振捣的方法来消除，再加强湿润覆盖养护。

2.一般对結构强度无甚影响，可不予处理。

3.必要时应用注浆进行表面涂层处理，封闭裂缝。

四、結语

道路裂缝病害的产生将严重影响道路的服务年限和行车安全，而且还增加了管养的难度，希望通过本文的分析能够使大家对混凝土道路裂缝的产生和防治有更加深刻的认识，更好地为道路建设服务。

沥青混凝土路面裂缝成因及防治 篇4

沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、施工周期短、养护维修方便等许多优点，广泛用于高等级公路与城市道路。但是，不论其是柔性基层还是半刚性基层的沥青混凝土路面，都会产生各种裂缝，裂缝是沥青混凝土路面的主要缺陷之一。沥青混凝土路面的裂缝具有普遍性[1,2]，并且可能逐年增加[1]。早期的裂缝对路面的使用性能无明显影响，但随着表面雨水或雪水的浸入，在车辆动荷载的反复作用下，会加快基层和面层的破坏，最终导致路面结构性破坏。

1 裂缝分类及形成机理

沥青路面裂缝从外观特征及破损几何形状上可分为网状龟裂、块裂、纵向裂缝、横向裂缝、反射裂缝、滑移裂缝。

(1)网状龟裂（Alligator Cracking)

此类裂缝形状呈一连串小多边形，一般其短边长度不大于40cm;如乌龟壳上的花纹，故俗称龟裂(如图一所示)[3]。龟裂可能是全面性的，也可能是局部性的，且大多数发生在行车道上。

随着公路交通量日益增长，汽车轴重不断增大，汽车对路面的破坏作用变得越来越明显。沥青路面使用期间经受车辆荷载的反复作用，长期处于应力应变交迭变化状态，致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复作用超过一定次数以后，在荷载作用下路面内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力，使路面出现裂纹，产生疲劳断裂破坏，即龟裂破损。

除车辆重复荷载作用产生龟裂这一最主要原因之外，还有一些原因也会促使沥青路面产生或过早产生龟裂破坏。如:沥青路面表面层空隙较大，地表水的渗入，造成路面结构强度降低;沥青路面材料中沥青用量偏少，或由于空气(氧)、阳光(紫外线)、温度等气候条件的影响使沥青中轻质油分不断挥发，致使沥青变硬变脆，粘结性下降，造成路面材料的容许拉应力σR减小，使沥青路面更易产生开裂破坏。

在龟裂的形成初期，由于裂缝轻微，对沥青路面的服务水平影响不大，但由于路面有龟裂而使得路表面的水渗入，造成底层面及路面基层强度的减弱，这样便会加速龟裂面积的扩大以及裂缝的发展，而致形成坑槽破损。

(2)块裂（Block cracking)

此类裂缝形状呈不规则的大块多边形(或呈大网格状)，其在形状上和尺寸上都有别于龟裂(如图二所示),通常其短边长度大于40cm，长边长度小于3m，且棱角较明显。这种裂缝常常会导致路表水渗入路基和路床，降低路面的结构强度而形成其他的破坏，比如龟裂、车辙等。

块状裂缝形成的原因有多个，而且较难以判定。常见的原因是由于沥青和沥青混合料硬化(包括沥青的针入度减小)和粘聚力下降，失去柔性而导致脆裂;或由于低温和温度循环作用下，造成沥青混合料产生缩裂。

在铺设沥青路面时，沥青混合料若采用了大量低针入度的沥青，会使沥青混合料较硬、较脆，弹性较差;若采用了大量的亲水性集料，沥青混合料遇水时，会造成沥青从集料表面剥落，使沥青混合料粘聚力下降。由于沥青路面铺设材料性能的不佳，在车辆荷载(特别是在重载和超载)的反复作用下，易使路面出现脆裂破坏。

除沥青混合料材料自身的性能不佳的原因外，沥青路面铺筑时受加热作用，建成后受自然因素和交通荷载的作用，沥青的技术性能发生不可逆的变化即沥青的老化，也会使路面沥青混合料硬化、变脆，失去弹性，并造成沥青路面材料抗拉强度σR的减小，韧性降低。

当然，由于局部路基路面压实不足、材料不均匀。沥青路面局部强度和承载能力较低，在重载或超载车辆作用下，亦可能产生块状裂缝。

(3)纵向裂缝（Longitudinal Cracking)

此类裂缝为沿路面行车方向分布的单根裂缝(如图三所示)。一般成熟的纵向裂缝都比较长，达到20～50m[4]。在路表水渗入路堤下地基范围较小的情况下，可能仅在中央分隔带两侧行车道上，甚至接近硬路肩的一侧产生一条纵向裂缝;在路表水渗入路堤下地基范围较大的情况下，可能在中央分隔带两侧行车道上和超车道上产生两条纵向裂缝。特别是当路基边部压实不足，路堤边部会产生沉降，导致在距路边30cm左右处产生纵向裂缝。

纵向裂缝是一种常见的裂缝破损形式，其产生的原因有多种可能性，除了车辆荷载作用过大、路面承载能力不足引起的纵向开裂外。更多的是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起，或者由于沥青面层分路幅摊铺时施工纵向接缝未处理好产生的裂缝。一般纵向裂缝都较长、较宽，对沥青路面的使用性能和使用寿命影响很大。

(4)横向裂缝(Transverse Cracking)

此类裂缝为与路面行车方向垂直分布的单根裂缝(如图四所示)。由于地基或填土路堤纵向不均匀沉降，或由于沥青混合料摊铺时横向接缝处理不当，会产生横向裂缝，并伴有错台现象出现。在温度变化大的地区，夏季完好的路面到了冬季会由于路面温度过低或温度变化过大，还会产生纵向近似等间距的横向裂缝，通常将这类横向裂缝亦称为温度裂缝(Thermal Cracking)。沥青路面出现的绝大部分横向裂缝是温度裂缝，该类裂缝一般从沥青面层表面开裂，逐渐向底面层和基层延伸、扩展，从而形成了上宽下窄的裂缝。有的横向温度裂缝会贯通路面的一部分，而大部分横向温度裂缝则是贯通整个路面宽度。一条沥青路面会有多根横向温度裂缝，其纵向间距约为5-l0m不等。

横向裂缝是沥青路面出现最多的一类裂缝形式。由于路基或填土的纵向不均匀沉陷，使沉陷处沥青路面受到的车辆荷载主要由面层承担，面层材料在车辆荷载作用下承受骤增的拉应力σm和骤增的剪应力τ的双重作用，使路面面层产生横向开裂。特别是在桥梁、涵洞或通道两头(即构造物接头处)更容易产生横向裂缝，严重时会伴有错台现象。在沥青混合料摊铺时，由于沥青面层分段摊铺时的横向施工接缝(即平接缝)未处理好，造成接缝处压实度不足、空隙率较大，形成一条横向的弱接缝，很容易产生开裂。

(5)反射裂缝(Reflective Cracking)

这类裂缝是由于下铺层的裂缝，向上传递而导致沥青面层产生与下铺层相似的裂缝(如图五所示)。

反射裂缝是一种较常见的沥青路面裂缝破损形式，一般多发生在加铺层上，特别是在半刚性基层沥青路面上出现更多些。由于旧有的水泥路面的接缝和裂缝，或旧有沥青路面的纵向裂缝、横向裂缝和块裂等，在加铺时，未加以适当的处理而导致加铺层产生与下铺层裂缝相似形状的反射裂缝。半刚性基层的裂缝通常由干缩或温缩产生。在半刚性基层铺筑后，未及时按规定进行养生，或未及时铺筑沥青面层，使基层长期暴露在大气中，水分被蒸发，引起基层材料收缩而导致基层开裂。在铺筑沥青面层后，路面在使用过程中，由于环境温度的骤降或反复升降使基层产生横向温度裂缝(一般发生在沥青面层相对较薄且日温差较大地区)。因基层的干缩裂缝和温缩裂缝大都是横向开裂，故由其引起的反射裂缝多为横向开裂。

(6)滑移裂缝(Slippage Cracking)

滑移裂缝不算是一种常见的裂缝形式，但却是一种较为严重的裂缝破损，对沥青路面的结构破坏较大，同时严重影响车辆行驶的舒适性。在沥青路面面层间或面层与基层间粘结不好的情况下，很容易产生这类典型的裂缝。

此类裂缝是在车辆刹车、转弯或加速时产生的突然增大的水平力作用下，在路表面上沿行车方向形成的一种新月形状的裂缝，或称为U形裂缝(如图六所示)[4],U形的顶端常指向作用力的方向。滑移裂缝最常发生在车辆刹车、转弯或加速的位置。当滑移裂缝由刹车引起时，滑移裂缝的末端(U的顶端)指向行车方向;如果滑移裂缝是由车辆加速引起，裂缝的末端(U的顶端)将指向车的后方。

滑移裂缝通常是由于沥青路面表面层与底面层或面层与基层的粘接性不好，同时面层又受到较大的水平外力时无法有效地传递给底层，而使表面层单独承受，造成路表面被撕裂破坏。由于沥青面层间无粘结层或粘结层使用的沥青不足或过多，会造成面层间材料粘结性较差;或由于沥青面层与基层间无透层或透层使用的沥青不足或过多，会造成面层材料与基层材料间的粘结性变差。沥青路面结构层间的粘结性与其间的沥青结合料用量(即沥青膜厚度)有关，沥青用量过多、过少都将影响结构层间的粘结性。沥青路面结构层间若夹杂有灰尘、油污、橡胶、脏物、水或其它非粘结性材料时，也会严重影响局部结构层间的粘结性。尤其是喷洒透层沥青前，基层顶面没有清扫和冲洗干净，在基层顶面有薄层砂土或二灰土，甚至局部有外来素土层。这些薄层砂土或二灰土将直接影响透层沥青透入基层，使面层与基层没有很好的粘结。因此，当沥青路面面层受到水平外力时无法将此外力传到基层，无法让整个路面结构来分担，而必须由表面层单独承受。当面层厚度及强度不足以承受时，则会产生张力破坏，使路表面被撕裂，严重时还会造成脱皮、卷皮等破坏现象，形成滑移裂缝。

2 防止沥青路面产生裂缝的措施

从对裂缝产生的原因分析过程中，我们可以总结出防止裂缝的一些措施:

(1)做好桥头回填。桥涵两侧必须按照规范要求,换填砂砾和分层夯实。砂砾必须选用合格的材料,分层压实厚度不得大于20cm。

(2)处理好路面软弱、翻浆现象。当发现路基出现软弹、翻浆现象后,应认真分析原因,采取措施,换填砂砾并压实。

(3)控制砂砾垫层的施工质量。必须选用含泥量合适的天然砂砾,其级配和含石量应满足规范和标准要求,不合格时,必须掺配破碎砾石或碎石。砂砾垫层施工应与下基层施工相协调,砂砾垫层的施工段落不得超过2km。施工时,根据天气情况,严格控制洒水量,并做到及时碾压。

(4)控制水稳基层的施工质量。现场摊铺时,必须做到及时碾压,发现有软弹、翻浆现象必须立即换填。加强基层的养生,必须使基层的表面一直保持湿润,养生时间不得少于7d。为了减少基层的收缩裂缝,可根据实际情况每隔5m左右用切割机切出一道横缝,横缝内清理干净后,用沥青灌缝。当基层表面由于收缩产生裂缝后,也必须用沥青进行灌缝处理。对分段施工的基层,在碾压时,应预留3m～5m混合料暂缓碾压,下段混合料摊铺后一起碾压,以利于衔接。对于分层碾压的基层,上下层的接头应错开3m～5m,以减少出现裂缝的机会。重视结构层的养护,及早铺筑上层或进行封层以利于减少干缩缝。

(5)用优质的沥青和沥青混合料。选用沥青材料时应根据当地气候特点和道路等级适用情况,特别是寒冷地区高交通量路段应优先选用稠度低(高标号)、针入度小、低温劲度较小的沥青。同时要求沥青混合料应具备一定的低温抗裂性能,要求沥青混合料具有较高的低温强度或较大的低温形变能力。

(6)控制沥青面层的施工质量。在摊铺前,检查封层质量,发现破损必须提前进行补撒。严格按照验证后的生产配合比进行沥青混合料的拌和,控制油石比、拌合温度、拌合时间,不合格的混合料必须废弃。在摊铺过程中,保持摊铺机连续均匀、不间断的进行摊铺。及时碾压,严格控制洒水量,防止沥青混合料降温过快。沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求,保证上下的良好连接,并从设计施工养护上采取措施有效排除雨后结构层内积水。采用全路幅一次摊铺时,上下层的施工纵缝应错开15cm上。前后幅相接处为冷接缝时,应先将已施工压实完的边缘塌斜处充分切除,切线需顺直,侧壁要垂直,清除碎料后,宜用热混合料粘贴接缝处,使其预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷0.3kg/m～0.6kg/m粘层沥青,再摊铺相邻路幅。

3 对现有裂缝的处理措施

(1)为防止雨水由裂缝渗透至路面结构,对于细裂缝(2mm～5mm)可用乳化沥青灌缝。

(2)对于大于5mm的粗裂缝,可采用以下方式:用改性沥青(如SBS改性沥青)或者密封胶灌缝。灌缝前,必须开凿,同时用吹风机清除缝内,缝边碎粒、垃圾,并使缝内干燥;采用粘贴带在高温下将其粘于缝隙上,并压实。在施工前要用吹风机清除缝内、缝边碎粒、垃圾,并使缝内干燥。此法一般适合在高温天气施工。

(3)由于路基不稳定,导致路面网裂时,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理,深度可根据具体情况确定,一般为20mm～40mm。消石灰用量5%～10%,或水泥用量4%～6%。待土路基处理稳定后,再重做基层、面层。

(4)由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时,可根据情况分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。水稳性好、收缩性小的半刚性材料是基层首选。基层加强后,再铺筑沥青面层。对较严重的龟裂,网状裂缝处一般采用挖补处理。对较轻裂缝先清扫干净其病害处,并将乳化沥青均匀地抹在病害处,待乳化后,均匀地铺上土工布,相接处要有15cm～20cm的重叠。然后在土工布上抹一层乳化沥青,视其沉陷情况将筛制的石屑或0cm～5cm碎石均匀地撒在其上,用1.5t～3t的压路机碾压2遍～3遍,待破乳后可开放交通。

4 结束语

在日常养护过程中,使用低温延展性好的沥青或采用橡胶改性剂改性沥青或掺加聚酯纤维,提高路面的整体强度,提高基层的抗裂性能,提高沥青混合料的密实度,采用适宜的应力消减层,及时封填裂缝等有效的措施来很好的处理好裂缝。在沥青混凝土施工中,只要采取积极有效的措施,杜绝以上各种不利因素发生,严格规范施工,才能彻底解决沥青混凝土路面的裂缝问题,提高沥青混凝土路面的工程质量。

摘要：本文系统地对沥青混凝土路面六种裂缝类型、特点及其产生原因进行了分析,并提出了防止沥青混凝土路面裂缝产生的措施,详细论述了现存裂缝的处理措施,以供参考借鉴。

关键词：沥青混凝土,裂缝,沥青面层,防护技巧

参考文献

[1]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1999.

[2]蒋承楷,王晓明,常家树.半刚性基础沥青路面温缩裂缝形成机理的探讨[J].东北公路,1998,(1):29-32.

[3]赖森荣,侯奔等.台湾区高速公路路面养护管理系统期终报告(第四册:路面损坏与整修方法)[J].陕西高等级公路,1995,(3).

[4]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001,5.

混凝土裂缝成因及防治 篇5

高速公路沥青混凝土路面裂缝成因及防治措施

本文分析了洛界高速公路洛阳段路面裂缝产生的`原因,阐明了沥青路面早期裂缝造成的后果,针对当前沥青路面普遍存在的病害问题,提出了简便有效防治措施,以提高沥青路面的使用寿命.

作 者：赵雅丽 张辉辉 作者单位：洛阳市公路规划勘察设计院,河南,洛阳,471000刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(29)分类号：关键词：裂缝 成因 防治措施

浅述混凝土桥梁裂缝的成因及防治 篇6

关键词: 混凝土 桥梁 裂缝

DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.09.031

近年来,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着桥梁工程技术人员。其实,如果混凝土桥梁施工过程中采取适当的措施,很多裂缝是可以克服和控制的。为了加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。

混凝土结构裂缝的成因复杂,有时多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。现就混凝土桥梁施工过程中以下几种裂缝简要探讨如下:

一、 收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。

塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4—5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。

缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,稱为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。对于收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构(壁厚20-60cm)。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(φ8-φ14)、小间距布置(@10-@15cm),全截面构造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%-0.5%。

二、施工材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

1、水泥

(1)、水泥安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢,在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝土抗拉强度下降。

(2)、水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,可能使混凝土强度不足,从而导致混凝土开裂。

(3)、当水泥含碱量较高(例如超过0.6%),同时又使用含有碱活性的骨料,可能导致碱骨料反应。

2、砂、石骨料

(1)、砂石的粒径、级配、杂质含量。

砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应,体积膨胀2.5倍。

(2)、碱骨料反应。

碱骨料反应有三种类型:碱硅酸反应、碱硅酸盐反应、碱碳酸岩反应。碱骨料反应裂缝的形状及分布与钢筋限制有关,当限制力小时,常出现地图状裂缝,并在缝中有白色或透明的浸出物;当限制力强时则出现顺筋裂缝。在工程实践中必须对骨料进行碱活性检验,采用对工程无害的材料,同时使用含碱量低的水泥品种。

3、拌和用水及外加剂

拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。

三、施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:

1、混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

2、混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

3、混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。

4、混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。

5、混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。

6、用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,使得混凝土体积上出现不规则裂缝。

7、混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。

8、混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。

9、施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。

10、施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

11、施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝。

12、装配式结构,在构件运输、堆放时,支承垫木不在一条垂直线上,或悬臂过长,或运输过程中剧烈颠撞;吊装时吊点位置不当,T梁等侧向刚度较小的构件,侧向无可靠的加固措施等,均可能产生裂缝。

13、安装顺序不正确,对产生的后果认识不足,导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时,钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑,拆架后墙式护栏往往产生裂缝;拆架后再浇筑护栏,则裂缝不易出现。

14、施工质量控制差。任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。

小议混凝土裂缝的成因及防治 篇7

混凝土是多孔胶凝人造石材的一种, 是由砂石骨料、水泥、水以及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。混凝土在建筑形态表现中呈现出了可塑性强, 对结构、空间和材料的忠实表现力的特征。目前的土木建筑工程, 以混凝土结构占主导地位。

2 混凝土裂缝的危害

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象, 混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝, 而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。它的出现会降低建筑物的抗渗能力, 影响建筑物的使用功能, 还会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低材料的耐久性, 影响建筑物的承受能力。

3 混凝土裂缝的成因分析

裂缝是建筑施工中材料由于某种原因或几种原因共同引起的结构中产生不连续的现象。而混凝土裂缝是指混凝土在温度和湿度变化的条件下, 硬化并产生体积变形, 从肉眼看不见的微观裂缝发展为较大的肉眼可以看见的宏观裂缝。

3.1 原材料质量引起的裂缝。

如果配制混凝土时所采用的原材料的质量不合格, 也可能导致混凝土出现裂缝。一是, 混凝土在拌制时达不到规定的和易性和坍落度, 在混凝土浇筑时, 易造成骨料分离, 水泥未全部溶解或对砂石的握裹率不足;二是, 原材料净度不足, 砂、石、水等杂质较多, 影响混凝土的和易性, 并且化解部分水泥, 影响了整体的混凝土质量。

(1) 水泥不合格。如果使用的水泥安定性不合格, 其中的游离氧化钙含量超标, 则由于氧化钙在凝结过程中水化很慢, 在混凝土凝结后仍然继续起水化作用, 可破坏已硬化的水泥石, 使混凝土抗拉强度下降。 (2) 砂、石集料不合格。砂石粒径太小、级配不良, 将导致水泥和拌和水用量加大, 使混凝土收缩加大, 影响混凝土的强度;使用超出规定的特细砂, 后果将更加严重。当砂石中含泥量高时, 将造成水泥和拌和水用量加大, 降低混凝土强度以及抗冻性和抗渗性。

3.2 混凝土的收缩。

混凝土的主要特征是收缩, 而收缩对混凝土的性能有很大影响。实际所需拌和水比水泥水化所需的水要多得多。拌和水中只有约20%的水是水泥水化所必须的, 其余的都要被蒸发掉。由于水泥用量过多, 或使用过量的粉砂, 或者混凝土水灰比过大, 模板垫层过于干燥, 吸收水分太大, 再或者拌和水中杂质如盐份, 腐蚀酸可加强早期开裂趋势。混凝土浇筑后, 受高温或较大风力的影响, 表面没有及时覆盖, 混凝土表面失水过快, 造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩, 而此时混凝土早期强度低, 不能抵抗这种变形应力而导致开裂。

3.3 施工方面的原因。

如果施工工艺不合理、施工质量低劣, 容易产生各种形式的裂缝。夏季施工时由于运输车交通不畅耽误时间, 在泵车出料时混凝土的经时坍损较大, 混凝土的和易性和流动性较差, 现场工人人为加水, 造成混凝土强度的降低, 加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝缩和干缩裂缝。再就是拆模过早, 混凝土强度不足, 构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。混凝土初期养护时急剧干燥, 使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。目前, 许多施工现场在浇筑混凝土时都不能做到及时覆盖保温养护, 大部分都是要等到最后一遍抹光结束后才覆盖, 甚至有的工地根本就不予覆盖, 使得混凝土表面产生裂缝。

3.4 气候与温度的原因。

施工中混凝土因温度的变化使混凝土出现裂缝, 影响到结构的整体性和耐久性。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。

4 混凝土裂缝的预防和整治措施

4.1 加强对混凝土原材料的监督。

对原材料的品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查。严禁使用安定性不合格、含氯化物的水泥、过期水泥和受潮水泥。现场搅拌的混凝土中, 不得掺入粉煤灰。细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸收率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂, 不宜使用山砂和海砂。

4.2 控制温度的措施。

混凝土由最高温度冷却到运转时期稳定温度, 往往在上时间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的应力。因此掌握温度应力的变化规律对于进行全面的结构设计和施工极为重要。首先要通过控制混凝土的拌和温度来降低混凝土的入仓温度;再通过一期冷却来降低混凝土内部的水化热温升, 从而降低混凝土内部的最高温升, 是温差降低到允许范围。还有就是通过第二期的冷却, 使坝体温度从最高温度降低到接近稳定温度, 以便在达到灌浆温度后及时进行纵缝灌浆。应采用自然散热冷却降温, 用低块薄层浇筑, 并适当延长散热时间, 即适当增长间歇时间。基础混凝土和老混凝土约束部位浇筑层厚1~2m为宜, 上下层浇筑间歇时间宜为5~10d。此外, 冬季施工时, 混凝土的入模浇筑温度不低于5℃。夏季施工时, 混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。而且拌和水最高温度不超过60℃, 骨料最高温度不超过40℃, 水泥不应与80℃以上的水直接接触。投料顺序为先骨料和已加热的水, 再投入水泥。出机温度不宜低于10度, 入模温度不宜低于5℃。

4.3 加强施工技术。

混凝土结构工程的质量, 从根本上决定、影响着整个建筑工程的质量。首先应设计好完善合理的施工计划, 制定各分部、分项工程中重点部分、特殊部分的质量保证措施, 制定易发生质量通病的施工部位、施工工序的质量预防措施。还应该提高施工质量, 杜绝不合格工程的出现。

4.4 重视后期的养护。

应重点加强混凝土的湿度和温度控制, 尽量减少表面混凝土的暴露时间, 及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖, 防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前, 应卷起覆盖物, 用抹子搓压表面至少二遍, 使之平整后再次覆盖, 此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面, 直至混凝土终凝为止。混凝土带模养护期间, 应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护, 保证模板接缝处不致失水干燥。为了保证顺利拆模, 可在混凝土浇筑24~48h后略微松开模板, 并继续浇水养护至拆模后再继续保湿至规定龄期。凝土去除表面覆盖物或拆模后, 应对混凝土采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护, 也可在混凝土表面处于潮湿状态时, 迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹, 再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆。包覆期间, 包覆物应完好无损, 彼此搭接完整, 内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝土的包覆保湿养护时间, 防止混凝土表面温度受环境因素影响而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20℃。

5 结论

以上言论只是个人的观点, 防治混凝土裂缝是一项艰巨复杂的工程。希望有机会能和大家一起探讨学习。

摘要：一直以来, 混凝土裂缝都是困扰建筑业的质量通病。此文阐述了混凝土在现代建筑中的重要地位, 以及混凝土裂缝对建筑的危害, 综合分析了混凝土裂缝的成因和温度对裂缝的影响, 并提出了很多对混凝土裂缝有预防和整治功能的措施。

关键词：裂缝成因,温度,预防,处理

参考文献

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

[2]李业兰.建筑材料[M].北京:中国建筑工业出版社.[2]李业兰.建筑材料[M].北京:中国建筑工业出版社.

试析混凝土裂缝的成因及防治 篇8

混凝土结构或构件往往是带裂缝工作的。裂缝发展会使结构或构件的承载能力、耐久性和抗渗能力降低, 同时会使建筑物的外观变差, 建筑物的使用寿命降低, 甚至严重时会威胁到人们生命和财产安全。从多方面统计数据来看, 很多工程混凝土的质量事故都是由于混凝土裂缝的发展所致。我们必须要采取有效控制的措施, 将其混凝土裂缝的发展造成危害程度严格控制在规范范围之内, 保证建筑物对人们生命和财产安全。

混凝土裂缝产生的原因是多样的, 主要是温度和湿度的变化、原材料不合格 (如碱骨料反应) 、模板及支承变形等。概括起来, 一种是非荷载作用变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷、化学作用等原因引起的裂缝;另一种是荷载作用引起的裂缝;再者是施工不当引起的裂缝, 如配合比控制及养护不当引起裂缝等等。

(1) 非荷载作用引起的裂缝

混凝土的收缩。混凝土在硬化过程中, 由于水分蒸发、体积逐渐缩小而产生收缩。根据力学分析, 由于结构构件受到支座的约束, 当其收缩所引起结构构件的约束应力超过一定程度时, 必然引起结构构件的开裂。

力学形变及温度应力裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面, 由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热, 造成混凝土构件内外部温差较大, 膨胀不一致, 混凝土表面产生拉应力, 内部产生压应力, 当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。温度变化较大的地区。温度裂缝通常无规律, 大面积构件裂缝常纵横交错, 受温度变化影响明显, 裂缝冬宽夏窄。

(2) 荷载作用引起的裂缝

钢筋混凝土的结构, 在使用荷载的作用下, 截面的混凝土拉应变是大于混凝土极限拉伸值, 作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力及扭矩等荷载效应会引起结构构件产生裂缝, 这种情况下结构是带裂缝工作, 是设计允许的;由于基础不均匀沉降, 使混凝土结构出现的裂缝, 也属于荷载作用引起的的裂缝, 这种裂缝大多是由于地勘不准确或施工控制不到位造成的, 是不允许发生;由于在施工中过早对结构构件承受荷载, 使结构构件达不到设计强度, 迫使混凝土产生裂缝, 这是可以避免的;混凝土结构构件在使用过程中, 超过设计的允许最大荷载, 导致混凝土裂缝。这种破坏性裂缝是不允许的。

(3) 施工操作不当引起的裂缝

混凝土过早拆模, 或者混凝土未达到终凝时间承受荷载等都可直接造成混凝土裂缝;在施工中板的上层钢筋一般较细, 在交叉作业中, 施工人员不采取措施对上层钢筋踩踏, 使钢筋弯曲变形、下沉, 保护层过大, 导致板面裂缝;在施工中混凝土水灰比过大, 多余的水形成水泡或蒸发后形成气孔, 减少混凝土实际有效断面, 在荷载作用下, 使空隙周围产生应力集中, 导致板面裂缝;混凝土砂石含泥量超标或级配差, 会使混凝土产生网状裂缝或侧面裂缝, 混凝土组成材料质量不合格, 导致结构裂缝。

2 裂缝的预防控制

(1) 从施工过程进行控制和预防

加强控制混凝土施工配合比, 严格控制水灰比和水泥用量, 严格选择砂石级配, 减少混凝土孔隙率及收缩量, 提高混凝土抗裂强度;加强混凝土浇捣和养护, 使混凝土在硬化过程中及时补偿有效控制裂缝。在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域采取措施, 避免上层钢筋踩踏变形, 导致板面裂缝;避免混凝土在零强度下冲击振动, 防止楼板裂缝。

混凝土裂缝的预防, 在模板工程中其构造要合理、模板及支架要有足够的刚度, 以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝;在混凝土浇筑时应防止离析现象, 振捣应均匀、适度;在混凝土的养护中适当延长养护时间。

(2) 从混凝土自身应力的角度对温度裂缝的进行控制和预防

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、水泥用量有关, 混凝土越厚, 水泥用量越大, 水化热越高的水泥, 其内部温度越大。防止大体积混凝土产生裂缝是控制混凝土内部和表面的温度差, 从而减小混凝土因水泥水化产生温度应力造成的混凝土裂缝。

(3) 对混凝土的干缩裂缝进行有效控制和预防

合理选择水泥品种。水泥水化热越大, 混凝土的干缩收缩越大, 从减少收缩的角度出发, 宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥;控制水泥用量, 混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大, 在满足强度等级的前提下降低水泥用量;控制用水量及水灰比的把握, 混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大, 水灰比越大, 干燥收缩越大, 严格控制用水量及降低水灰比, 从而减少干缩裂缝目的;控制最佳砂率, 混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大;控制混凝土外加剂使用, 在选用外加剂时选用干燥收缩小的外加剂;正确选择养护时间和方法, 保证混凝土因表面干燥过快, 产生较大的收缩, 导致产生拉应力而开裂。

3 对已经出现的混凝土裂缝进行修复

非强度原因而造成现浇混凝土裂缝处理措施有化学灌浆法, 其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充, 既提高了结构的整体性, 又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀;迭合层法, 对原有混凝土楼面凿毛清理, 铺设钢筋网, 重新浇筑一层细石混凝土整浇层, 从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能;整体处理法, 通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能, 针对已出现的裂缝, 视具体情况对其采取封堵或约束的方案。

4 结论

混凝土裂缝成因及防治措施 篇9

混凝土裂缝按产生的时间可分为硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。按产生裂缝的原因可以将混凝土裂缝分为由荷载引起的裂缝和由变形变化 (温度湿度、收缩、膨胀、不均匀沉降) 引起的裂缝两大类。据国内外调查资料表明, 工程结构产生属于荷载引起的裂缝约占20%, 属于变形变化引起的裂缝约占8 0%。

一、荷载引起的裂缝 (结构性裂缝)

荷载引起的裂缝包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载直接应力裂缝”, 以及由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”, 二者统称为结构性裂缝、受力裂缝。

1、直接应力裂缝产生的原因有:

(1) 设计计算阶段, 结构受力假设与实际受力不符;荷载漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够;结构设计时没考虑施工的可能性;结构构造处理不当等。

(2) 施工阶段, 不按设计图纸施工, 擅自改变结构受力模式;不按预制结构构件受力特点起吊、运输、堆放、安装;施工荷载超出设计使用荷载等。

(3) 使用阶段, 超出设计荷载;发生地震、爆炸等。

2、次应力裂缝产生的主要原因

在设计外荷载作用下, 由于结构的实际工作状态难以用准确的图式进行模拟计算同常规计算有出入或计算时没考虑, 从而在结构突变 (或结构构件断面突变) 部位引起次应力, 导致结构开裂。

根据结构不同受力方式, 产生的裂缝特征可归纳如下:

(1) 受拉。裂缝贯穿构件横截面, 间距大体相等, 且垂直于受力方向。若采用螺纹钢筋, 裂缝之间还会出现位于钢筋附近的次裂缝。

(2) 受弯。弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝, 并逐渐向中轴线方向发展。采用螺纹钢筋时, 裂缝间可见较短的次裂缝。当结构配筋较少时, 裂缝少而宽, 结构可能发生脆性破坏。

(3) 受压。 (1) 轴心受压:沿构件出现平行于受力方向短而密的平行裂缝。 (2) 偏心受压:大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件, 类似于受弯构件;小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件, 类似于轴心受压构件。 (3) 局部受压:在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。

(4) 受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏, 沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝;当箍筋适当时发生剪压破坏, 沿梁中下部出现45°方向相互平行的斜裂缝。

(5) 受扭。构件一侧腹部先出现多条45°方向斜裂缝, 并向相邻面以螺旋方向展开。

(6) 受冲切。沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂, 形成冲切面。

二、变形变化引起的裂缝 (非结构性裂缝)

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。其特征是结构要求变形, 当受到约束和限制时产生内应力, 应力超过一定数值后产生裂缝, 裂缝出现后变形得到满足, 内应力松弛。这种裂缝宽度大, 内应力小, 对荷载的影响小, 但会降低结构的耐久性。

1、温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质, 当外部环境或结构内部温度发生变化, 混凝土将发生变形, 若变形遭到约束, 则在结构内部产生应力, 当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。其裂缝将随温度变化而扩张或合拢。

引起温度变化的主要原因是水泥在水化过程中产生大量水化热 (每克水泥水化放出502J热量, 每立方米混凝土水泥用量按350kg~550kg计算, 每立方米混凝土产生17500~27500KJ的热量) , 从而使混凝土内部温度升高35℃左右。按我国施工验收规范规定混凝土浇筑温度为28℃, 则可使混凝土内部温度达到65℃左右。如果浇筑温度过高或混凝土内部散热条件不良, 其内部温度将高达80℃左右 (一般在混凝土浇筑72h后达到最高温度) 。由于混凝土内部散热慢而表面散热快, 形成温差, 这种温差在混凝土表面产生拉应力, 温差越大, 温度应力越大。当温度应力超过混凝土的抗拉强度时, 裂缝就产生了。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后3~5天, 初期裂缝很细, 随时间的发展继续扩大、加深, 甚至贯穿, 破坏结构的整体性。

防止温度裂缝的措施:应着重从控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩变形、提高混凝土极限抗拉应力值、改善混凝土约束条件、完善构造设计和加强施工中的温度监测等方面采取技术措施。以上各项技术措施并不是孤立的, 而是相互联系、相互制约的。因此, 设计和施工中必须结合实际、全面考虑、合理采用, 才能收到良好的效果。

2、收缩裂缝

施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性 (沉降) 收缩裂缝、干缩裂缝。

(1) 塑性 (沉降) 收缩裂缝。在干热或刮风天气混凝土浇筑1~3小时左右, 此时混凝土尚未硬化, 水泥水化反应激烈, 混凝土表面水分急剧蒸发, 混凝土失水收缩, 同时骨料因自重下沉, 而致使混凝土表面产生龟裂。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻拦, 便形成沿钢筋方向的裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝, 裂缝多呈梭状 (中间宽、两端窄) , 长短不一。裂缝经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板梁柱交接处、结构变截面处。

(2) 干缩裂缝。干燥收缩的主要原因是混凝土在硬化后较长时间产生水分蒸发, 表层水分损失快, 内部损失慢, 造成表面收缩大而内部收缩小的不均匀收缩, 表面干缩变形受到内部混凝土的约束, 致使表面混凝土产生拉应力, 当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时, 便产生干缩裂缝。干缩裂缝为浅表性裂缝, 且裂缝细微, 多沿短方向分布呈平行线状或网状。

收缩裂缝的防止措施: (1) 严格控制混凝土水灰比; (2) 掺加保水性好的外加剂, 减小混凝土收缩; (3) 严格控制搅拌时间; (4) 下料不宜太快; (5) 混凝土分层浇筑, 分层用机械振捣密实, 振捣时间5~15s为宜。 (6) 在炎热的夏季和大风天气, 为防止水分激烈蒸发, 形成内外硬化不均和异常收缩裂缝, 应采取措施缓凝和覆盖。

3、地基基础变形引起的裂缝

由于地基基础不均匀沉降而引起结构构件开裂。裂缝位置与地基基础沉降方向一致。属贯穿裂缝, 裂缝宽度与地基沉降量成正比。

总之, 混凝土裂缝无处不在, 裂缝的潜在危险大, 对此必须引起足够重视。

参考文献

[1]工程建设标准规范分类汇编.建筑工程施工及验收规范.混凝土结构规范[S].北京:中国建筑工业出版社

混凝土裂缝成因及防治措施 篇10

由于混凝土是由水、水泥、砂、石及外加剂等材料组成的一种混合体,是一种刚性材料,又是一种脆性材料,在外部环境作用下,都会出现裂缝,并且裂缝是不可避免的。有资料表明,浇筑几天后的混凝土样品中就存在微观裂缝;并且微观裂缝和宏观裂缝是同时存在的,微观裂缝存在于混凝土结构内部;但宏观裂缝可存在于混凝土结构内部和表面。

2混凝土裂缝的成因

裂缝产生的原因很多:施工过程中各种因素组合或是设计方面的原因等,都有可能使混凝土发生裂缝。我们要从产生裂缝的原因入手,经认真分析和正确判断后,采取措施有效控制裂缝产生和减少裂缝的出现。裂缝产生的两种形式:1)由温度变化、缩胀和不均匀沉降等变形引起的非结构性裂缝。例如由温度变化而形成的裂缝:混凝土在搅拌成型后,浇筑成混凝土结构的过程中,内部会产生大量的热,使混凝土的内部温度升高(甚至造成质量事故),并且在冷却的过程中会因为混凝土内部和外部的温差而形成裂缝。所以,为了避免裂缝的出现,人们在很早以前就发明了低热水泥。2)结构性裂缝。混凝土结构在浇筑或使用过程中会由受到各种荷载的作用,而产生荷载裂缝。荷载裂缝产生后,会逐步增大,并且可能出现影响结构安全的情况。所以在设计过程中要合理考虑结构的受力状况,并且使用部门要在设计范围内合理使用建筑物,不得随意拆改承重部分。

3混凝土施工过程中应注意的问题

1)混凝土的配合比设计应在兼顾经济性的同时满足强度和刚度要求,还要满足耐久性要求。当混凝土结构中的水泥用量不当、粗细骨料级配不好,早强剂、缓凝课剂等外加剂选用不当时,都会影响到混凝土的强度和耐久性。

2)施工过程中及施工后的养护。a.施工单位应依据设计配合比配制现场配合比。混凝土从材料进场、堆放及运输搅拌过程中都要严格按设计及规范施工。搅拌时应按照试拌时的配合比,配料计量偏差应符合规范规定。合理控制搅拌时间,搅拌过程中,还要对拌合物的水胶比、稳定性、坍落度及均匀性进行控制。在运输过程中要考虑混凝土拌合物从搅拌机口出料至浇筑完成这一段时间的最长值,混凝土拌合物出料到运输、浇筑结构允许最长时间应满足设计和规范规定。加强现场浇捣,振动棒振捣方式不对,插入方法不当,当漏振、过振或者振动棒抽撤速度过快时,都会直接影响到混凝土结构的密实性和均匀性,导致裂缝的产生。b.建筑结构中存在有大体积混凝土时,应针对大体积混凝土制定专项施工方案,并由施工单位的项目技术负责人审核及监理、甲方确定后方可实施。大体积混凝土土内部增加散热管、增加抹面次数、夏季高温时增加洒水养护次数都有有效的减少裂缝产生。c.混凝土浇筑完成后应及时加强养护,冬天可采取保温覆盖、夏天应采取洒水养护等方式。d.拆模时间考虑不当。混凝土在未达到强度时拆模,容易产生裂缝。e.预制构件预制过程的预应力钢筋张拉不当(超张、偏心),也会引起混凝土张拉裂缝等。

3)在荷载作用下产生的裂缝。混凝土在施工或使用状况下会受到拉力、压力、剪力、扭转或几种力共同作用的变形。合理受力状态下产生的裂缝,如果在设计和规范规定的范围内,可以不进行处理;如果超出允许范围,则应进行加固处理。

4)当混凝土结构处于地下水或使用环境存在有腐蚀性气、液性的情况下,会产生腐蚀性裂缝。它包括有混凝土自身因不密实以及混凝土内钢筋由侵蚀而锈蚀的而产生的裂缝。特别是在混凝土不密实情况下更容易产生,腐蚀性裂缝还会与温度缝、干缩缝等共同作用,使裂缝不断变大,削弱结构的耐久性,影响建筑物的使用功能。

4如何对裂缝进行预防

1)优化设计方案。设计人员在设计时就要在在薄弱部位、薄弱环节处多考虑,在设计阶段就加以解决。薄弱部位如变形缝处、高低跨以及不同基础埋深时;加强现场施工缝处的处理。通过跟设计人员的沟通,我们发现:同样截面的混凝土构件,如果配筋率保持不变,钢筋直径越小、间距越小,则混凝土构件产生开裂的机率越小,我们认为是钢筋约束了混凝土构件的变形。

2)制定合理的施工方案。施工方案应由施工单位的技术负责人审批,并经监理、建设单位项目负责人审核后方可实施。一个好的施工方案,应该充分满足施工要求;能在预防和控制裂缝方面提供较好的施工措施,保证混凝土施工质量。施工方案应包括现场施工配合比的控制、施工缝的留置位置、施工缝的处理、一次浇筑混凝土量、混凝土浇筑时间、混凝土运输、浇筑、以及成型养护、混凝土拆模及成品保护等。

3)加强施工质量管理。有资料显示:因为施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上,所以加强施工阶段的控制是是裂缝预防的主要阶段。混凝土模板在支设过程中应符合设计及规范要求,应安装稳固、无扭曲,相邻模板连接紧密平顺、不得错位;模板安装合格是混凝土施工时不漏浆的保证。在施工时还要做到在保证混凝土强度的前提下,可适当减少水泥用量,适当增加砂石料粒径,或者掺加矿粉等外加剂;加强钢筋工程的施工质量管理,钢筋的加工成型要符合图纸要求、钢筋的安装要符合设计及规范规定。特别是钢筋混凝土构件中的钢筋含量大的时候,要加强振捣工的培训,避免出现漏振,多振、振捣过多容易分层,漏振混凝土容易出现不密实。

5加强使用过程中的管理

任何一项工程都是根据设计要求来进行建设,所以在使用过程中也要要根据设计要求来使用,禁止不按设计改变原来的使用功能,如随意拆除承重墙或承重梁、增加地面或楼面荷载、变更房间的使用类型,如加大地面恒荷载、普通办公室增加货架变更为仓库,随意在屋面梁增加起吊设备等都可能会出现裂缝。

混凝土裂缝是不可避免的,并且不可逆转。当裂缝出现的时候,我们应该针对裂缝出现的原因进行分析,制定处理方案;为了避免出现影响结构的裂缝,我们还是应该按照预防为主的原则,在设计、施工、交付使用这个一系列的过程中加强管控,保证结构在设计范围及设计使用年限内的安全,从而避免一些不必要的损失。

参考文献

[1]江传良,冼巧玲.钢筋混凝土结构裂缝分析及防治[J].科学技术与工程,2006,(01).