混凝土的裂缝.docVIP

浅谈混凝土的裂缝 抚州市公路局南城公路分局 万筱勇 欧少明 摘要：介绍了混凝土的沉降裂缝原因、种类、产生的原因及解决办法 关键词：沉降裂缝；温度裂缝；干缩裂缝 混凝土是一种脆性材料，它的抗拉强度很低，一般约为抗压强度的7%1~4%，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6~1.0）x10-4，长期加荷 时的极限拉伸变形也只有（12~2.0)x10-4,因此，在素混凝土或钢筋混凝土的边缘部位，一般要求设计中不出现拉应力，或者只出现很小的拉应力。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋来承担，混凝土只承受压力。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。下面对混凝土中常出现的：沉降裂缝、温度裂缝、干缩裂缝作以浅析。 1 沉降裂缝 沉降裂缝的产生： （1）在混凝土浇筑中。混凝土浇筑后尚处于塑性阶段，由于混凝土坍落度大或浇筑后振捣不密实，致使泌水硬化过程中因骨料沉落受到钢筋阻碍而产生沿着钢筋和箍筋方向出现裂缝。 （2）在结构中，由于结构地基土基土质不匀、松软，或回填不实，浸水而造成不均匀沉降；因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉季，致使混凝土的结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉降情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展，较大的沉降裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉量成正比关系。裂缝宽度受温度就化的影响较小。地基变形稳定之后，沉降裂缝也基本趋于稳定。 防止裂缝措施： （1）控制混凝土拌合物的坍落度，将混凝土料振捣密实。 （2）对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。 （3）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。 （4）防上混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。 （5）模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。 （6）在冻土层上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。 2 温度裂缝 混凝土的温度裂缝大多都是出现在大体积混凝土中。这是因为混凝土在浇筑过程中，水泥放出大量水化热，内部温度不断上升（中心温度可高达70°C），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土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。同时，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。 由于温度应力而形成温度裂缝的过程有三个阶段： （1）早期：自浇筑混凝土开始到水泥放热基本结束，一般约28天，这个阶段具有两个特征，一是水泥放出大量水化热，二是混凝土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）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。这期间，温度主要是由混凝土的冷却及外界变化所引的。这些应力与早期形成的残余应力相迭加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。 （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。 温度应力产生的原因主要是外约束和内约束（亦称自约束）。外约束指结构物近边界条件，一般指支座或其它外界素对结构物变形的约束。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。内约束指较大断面的结构，由于内部非均匀的温度及收缩分布、后质点变形不均匀面产生的相互约束。如桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。 防止裂缝的措施： （1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。 （2）减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m2以下。 （3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。 （4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低不化热。 （5）在混凝土在埋设水管，通入冷水降温。 （6）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。 （7）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。 （8）加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却，在寒冷季节采取保温措施。 3 干缩裂缝 干缩裂缝一般多出现在混凝土的养护结束后一段时间或是混凝土浇筑完毕后一周左右。混凝土干缩主要和混凝土的水泥的成分、水灰比、水泥的用量、材料的性质、外加剂的用量等有关。混凝土终凝前后由于水分蒸发会引起干燥收缩