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谈混凝土开裂成因及预防措施

2013-11-01 01:02 摘要：民用建筑中经常出现混凝土结构裂缝，给广大居民带来了极大的不便。混凝土工程施工过程中，经常发生一些裂缝，影响结构的安全，保证工程结构安全，是工程管理人员急需掌握的，本文就结合工作实际，对混凝土工程裂缝产生的原因，预防裂缝的措施及修补工法进行探讨。

关键词：成因分析预防措施修补工法
　　
　　一、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土的约束，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。
　　
　　二、裂缝分析
　　
　　根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：（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）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。（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：
　　（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。 （科教范文网http://fw.ΝsΕΑc.com编辑）
　　（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。
　　
　　三、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：（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；（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）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（4）混凝土浇筑过程中严格控制水灰比及混凝土坍落度,尽量减少自由水,避免由于天气炎热、大风原因造成混凝土表面失水过快引起的混凝土表面裂缝，在施工过程中应采取相应的覆盖养护措施加以控制。（５）在混凝土浇筑完毕后，严格控制现浇板荷载最初堆放时间、位置和数量，保证混凝土达到１.２KN／㎡,同时应避免集中荷载堆放和堆放过多引起的混凝土裂缝。（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：①合理地分缝分块；②避免基础过大起伏；③合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
　　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：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。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。3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。

（转载自科教范文网http://fw.nseac.com）

　　混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面，使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面，使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。