混凝土裂缝论文十篇

混凝土裂缝论文篇1

在大体积的混凝土受到高温之后，遇到开裂的主要问题就是地下室容易渗水。地下室渗水的问题不太容易解决。总是给使用者带来很大问题，会使得室内潮湿霉腐等。在修补裂缝这项工作上，花费总是很大，而且工期比较长，使用者往往难以承受长期的不便。各种裂缝都有可能会引起刚度的降低，尤其是在基础部分方面，很有可能会影响建筑物的安全稳定。混凝土对于高温的适应能力并不高。因此需要混凝土能够有着更多的适应能力，对于建筑物的稳定有着不容忽视的作用。因为一旦形成裂缝，长期下去就会存在安全隐患。设计的分布状态也会因此改变。能够使局部或者整体结构发生相应的改变。我们必须要注意底结构的承载能力，保证安全。在裂缝出现之后，往往会影响混凝土的内部结构，使得其他的辅助建材如钢筋水泥等的强度降低，影响整体的结构协调。这样，混凝土的耐用性就会大大降低。不论是对于结构的使用寿命还是长期的耐用程度都有着很不利的影响。所以，要在施工过程中进行温度的控制，采取温度的适当改变和计量，减少裂缝产生，这样能够保证工程质量的安全和安稳，为长远考虑。

混凝土的温度裂缝形成以及研究

在过去，对于大体积的混凝凝土形成的概念很多人都没有专业的认识。所以要想办法防止混凝土开裂的情况，就要采取相应的温度控制。在国际上，工程中都经常会发现有混凝土开裂的情况，严重情况不一，但是都会非常影响工程。如果得不到补救措施，会带来很多的麻烦，并且还会影响工程的质量。现在的建筑物设计越发高大精美。因此负荷也就越来越大。在各个层次上，社会的各个方面如交通、工程、建筑等都是用钢筋混凝土。有些工程，特别是高层建筑中，经常会使用筏板作为基础。这样的话，一点出现裂缝就会引起建筑物的非正常使用，导致渗水甚至更大的隐患，而地下水中的杂质也会渐渐渗入影响材质的刚度，会使得筏板的承受力一再降低。曾有某高层的建筑连续出现贯穿性的大裂缝。地下室渗水，重新浇筑则会费很大的功夫，时间上会耽误很久，并且要耗费更多的材料。对于混凝土的重新浇灌有着格外严格的要求。各种建筑的规格都非常庞大，特别是高墩的桥梁尺寸更是要求更高。所以施工中的裂缝问题就要被注意。基础的部位一定不能出现任何的裂缝。基础的部位一旦出现很多的裂痕，就会影响到日后的安全使用，桥梁的安全存在着很大的未知数，所以这就可能会引起财产和生命的损失。

在实际的使用中，结构物体可能会成受到外力的各种荷载。在承载不了荷载时，就有裂缝出现的可能了。所以应对荷载的能力和温度的相关改变等原因都可能会造成混凝土的裂缝情况。体积混凝土的常见问题主要是质量问题，内部结构产生裂缝是非常复杂的。也是综合性的。混凝土从浇筑到投入使用之间可能会有很多原因引起裂缝。也就是说，可能是水泥的过热引起的。水泥的使用面积往往有混凝土工程的大小来决定的。面积越大则适用的量就越多。混凝土在浇筑的过程之中，水泥放出大量的热。这就能够造成混凝土的温度升高，体积大则散热的情况比较小些、聚集的内部热量不容易散发出来。在升高温度的阶段，混凝土的内部温度相对来说更高一些，所以，根据热胀冷缩我们可以看出内部中心的膨胀要快于表面。中心在约束膨胀，表面之间的点子则相互凝结。但是表面的拉力如果超过了极限，就会产生裂缝。水泥不断散热的过程中热量都是不断向外散发的。体积随着温度在慢慢胀大或者收缩。混凝土的表面和中心是存在着温度差的，因此，就算升温时是同步的，但是依然会出现裂缝。这种情况就是升降温对于混凝土的影响。现在的降温收缩中，如果拉力比较大，就会引起下一次膨胀时的拉力，容易造成裂缝。

大体积混凝土温度裂缝的控制措施

前面我们讨论了很多关于混凝土裂缝的问题，包括裂缝的现状以及各种出现的原因。笔者认为，根据原因来采取一定的控制是完全可能的。所以很多的工程之中都能够给与混凝土一定的散热时间。有的是几天，有的是几个月。混凝土由于温度的变化，拉应力增长速度是比较缓慢的。但是混凝土在硬化方面是比较容易的。

设计控制措施。（1）尽可能选用强度等级低的混凝土将后期的强度充分利用整合，在高层建筑不断出现的当下，混凝土的强度也就被要求更高。出现C40-C50等高强混凝土，设计强度过高，使用水泥的量是非常大的，而且建设工期十分冗长缓慢。混凝土的早龄期，荷载远未达到设计荷载值，可以利用混凝土的60d或god后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑块体的温度升高（2）进行结构的温度应力分析和设计应该在设计的时候充分考虑各方面的协调作用，比如温度应力的分析情况。将温差最大的位置确定下来，对温度应力和收缩力进行验算，这也是充分的证据，能够作为参考的理论，同时为合理进行分块分层浇筑混凝土提供指导。（3）选择合理的结构形式和分缝分块裂缝很多时候也和结构形式方面有着千丝万缕的联系。大体积混凝土的设计阶段应充分考虑这种情况所带来的影响，尤其是寒冷少用薄壁结构，因为薄壁结构很敏感，温度变化会影响到它的正常稳定。

施工控制措施。再配合比例上要适度，能够将不同的材料最优化配置，强度上面则根据原材料、优化混凝土配合来决定。绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、线膨胀系数较小这些都是混凝土的特征，需要合理分配。

监测措施大体积混凝土温度控制的测试内容

混凝土绝热温升的测试。间接法和直接法是混凝土绝热温升的测试的关键两种方法。间接法是来计算混凝土绝热温升，用水泥的水化热、混凝土比热、水泥用量、混凝土密度。直接法是用混凝土绝热温升实验仪直接测定混凝土绝热温升。直接法测定结果准确，但是实验设备和实验过程比较复杂，这种情况一般都是大型的工程才会用到。其中的一种方法一般就可以满足正常的要求了。

混凝土浇筑温度的监测。在混凝土的浇制监测情况下，要注意温度不能够过于超标，以便控制混凝土浇筑后的温度升高峰值。同时也包括对混凝土搅拌、运输过程中温度的监测和混凝土原材料温度的监测。

混凝土裂缝论文篇2

1.1未充分考虑温差和混凝土收缩特性,重点部位(阳角等处)配筋量不足导致裂缝。

现浇钢筋混凝土楼板裂缝最常见、发生最多的是房屋四周阳角附近,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,其原因主要是温差和混凝土的收缩特性双重作用所引起的,从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分考虑温差和混凝土收缩特性等因素,板角处配筋量不足。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,不能自由伸缩,当混凝土的收缩所引起现浇板的约束应力超过一定限度时,势必引起现浇板配筋薄弱处开裂,而且裂缝部位多发生在应力比较集中的板角处。

1.2凝土质量和性能不达标,坍落度过大、使用低性能外掺济,导致裂缝

目前普遍采用泵送商品混凝土进行浇筑,其坍落度大,流动性好,但也易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,加之商品砼厂商为降低价格和成本使用低档原材料忽视了混凝土的品质,导致性能下降。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,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,脱水干缩时容易因塑性收缩而产生裂缝。

1.3施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥导致楼板裂缝

混凝土浇筑振捣后,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,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

1.4上过早施工、加荷导致裂缝

为了抢工期,赶进度,在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝和终凝阶段,就任意踩踏,搬运材料,集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷引起不规则的受力裂缝。这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。

1.5的混凝土养护不当导致楼板裂缝

养护不当也是造成裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护,混凝表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种应力而产生开裂。另外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。

1.6筋下沉导致楼板裂缝

不重视保护板面上层负筋的正确位置,施工人员野蛮操作,任意踩踏钢筋,致使负筋下陷,保护层过大,浇筑前及浇筑中也不及时进行整修,减少了板截面的有效高度,使负筋起不到应有的作用,板的承载能力达不到设计的要求,从而导致楼板裂缝。

2楼板裂缝的预防措施

2.1适当增加房间楼板四周阳角处的配筋率,进行加密加粗,采用双层双向布置,同时保证钢筋保护层的有效厚度,就能防止温差和混凝土收缩引起的楼板裂缝。

2.2控制混凝土施工配合比,根据工程的不同部位和性质确定混凝土品质,严格控制水和水泥的比例,选择级配良好的石子,减小空隙率、砂率和含泥量以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。使用商品混凝土时要对坍落度进行严格检查。

2.3混凝土浇筑之前,要先将基层和模板浇水达到饱和状态,使之即不释放水分也不吸收水分,浇筑过程中振捣要充分、均匀、恰倒好处,避免振捣过度。

2.4在混凝土没达到一定强度时不要过早上人、堆料、施荷加载,尤其是振动荷载,因为混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度;在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下,在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑,这样带给现浇板的不是强度,而是更多的裂缝。因此,必须做到在混凝土强度达到1.2N/mm2以后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。

2.5混凝土的浇水保温养护特别是加强早期养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,早期浇水保温养护可以避免表面脱水引起的混凝土初期伸缩裂缝及温度变化产生的裂缝发生。因此,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的保湿保温养护,防止风吹日晒。

2.6加强现场管理,严格按操作程序施工,使施工人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,在楼板浇捣过程中要由专人护筋,并及时进行整修,严格控制板面负筋保护层厚度。有梁通过或隔断时一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度,可采用Φ10的钢筋马凳,纵横间距800mm左右来固定负筋的位置,并用电焊把马凳与负筋焊牢,保证负筋不下沉不移位,从而有效控制负筋保护层的厚度,避免板负筋保护层过厚而产生裂缝。

3弥补裂缝的处理方法

在采取了上述防治措施后,由于各种原因仍出现楼面裂缝(并不影响结构的安全),可采取如下方法进行处理。

3.1如果裂缝比较多面积较大,可以通过在找平层中增设钢丝网或钢板网进行加强,以提高楼板的整体抗裂性。

3.2对于一般楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,干燥后用环氧树脂浆液灌缝或涂刷表面进行封闭。

3.3对一般楼板裂缝,可用清水冲洗干净后用1:2或1:1水泥砂浆灌抹,压平后养护即可。

3.4当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可用环氧树脂胶泥灌抹。

3.5对于楼板底的裂缝可采用强度较高的复合增强纤维布条等材料对裂缝作粘贴加强处理。

以上只是对现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治措施的初步探讨,随着设计质量的提高与发展、施工技术方法的改进,现浇钢筋混凝土楼板裂缝是完全可以避免的。

混凝土裂缝论文篇3

关键词：桥梁施工事故处理

l引言

混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。混凝土最主要的缺点是抗拉能力差，容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明，几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的，只是有些裂缝很细，甚至肉眼看不见（＜0.05mm），一般对结构的使用无大的危害，可允许其存在；有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事故，危害结构的正常使用，必须加以控制。我国现行公路、铁路、建筑、水利等部门设计规范均采用限制构件裂缝宽度的办法来保障混凝土结构的正常使用。本文所讨论的仅指后一类裂缝。

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，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为了进一步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，本文尽可能对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。

l混凝土桥梁裂缝种类、成因

实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

一、荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：

1、设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。

2、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

3、使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：

1、在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

2、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。次应力裂缝也是由荷载引起，仅是按常规一般不计算，但随着现代计算手段的不断完善，次应力裂缝也是可以做到合理验算的。例如现在对预应力、徐变等产生的二次应力，不少平面杆系有限元程序均可正确计算，但在40年前却比较困难。在设计上，应注意避免结构突变（或断面突变），当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：

1、中心受拉。裂缝贯穿构件横截面，间距大体相等，且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时，裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。

2、中心受压。沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。

3、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，并逐渐向中和轴方向发展。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。

4、大偏心受压。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。

5、小偏心受压。小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件，类似于中心受压构件。

6、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，沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。

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

8、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。

9、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。

二、温度变化引起的裂缝

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，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：

1、年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。

2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。

3、骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。

4、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。

5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。

6、预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。试验研究表明，由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%；由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。

三、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，另外还有自生收缩和炭化收缩。

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，称为缩水收缩（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。

自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。

炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。

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。

研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：

1、水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。

2、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。

3、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。

4、外掺剂。外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。

5、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。

6、外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。

7、振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。

对于温度和收缩引起的裂缝，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%。

四、地基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：

1、地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况就设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如丘陵区或山岭区桥梁，勘察时钻孔间距太远，而地基岩面起伏又大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。

2、地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。

3、结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。

4、结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。

5、分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。

6、地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀；一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。

7、桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。

8、桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。在软土地基中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受荷加大。有些桥梁基础埋置过浅，受洪水冲刷、淘挖，基础可能位移。地面荷载条件的变化，如桥梁附近因塌方、山体滑坡等原因堆置大量废方、砂石等，桥址范围土层可能受压缩再次变形。因此，使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。

对于拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。

五、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

六、冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

七、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：

①、碱硅酸反应。参与这种反应的骨料有流纹岩、安山岩、凝灰岩、蛋白石、黑硅石、燧石、鳞石英、玻璃质火山岩、玉髓及微晶或变质石英等。反应发生于碱与微晶氧化硅之间，其生成物硅胶体遇水膨胀，在混凝土中产生很大的内应力，可导致混凝土突然爆裂。这类反应是碱骨料反应的主要形式。

②、碱硅酸盐反应。参与这种反应的骨料有粘土质岩石、千枚岩、硬砂岩、粉砂岩等。此类反应的特点是膨胀速度非常缓慢，混凝土从膨胀到开裂，能渗出的凝胶很少。

③、碱碳酸岩反应。多数碳酸岩石没有碱活性，有特定结构的泥质细粒白云质灰岩和泥质细粒灰质白云岩才具有与碱反应的碱活性，且还须高碱度、一定湿度环境下才能反应膨胀。

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、拌和水及外加剂

拌和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。

八、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，既塑性收缩裂缝。

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。

混凝土裂缝论文篇4

关键词：道路桥梁裂缝事故处理

l引言

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，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为了进一步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，本文尽可能对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。

l混凝土桥梁裂缝种类、成因

实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

一、荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：

1、设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。

2、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

3、使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：

1、在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

2、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。次应力裂缝也是由荷载引起，仅是按常规一般不计算，但随着现代计算手段的不断完善，次应力裂缝也是可以做到合理验算的。例如现在对预应力、徐变等产生的二次应力，不少平面杆系有限元程序均可正确计算，但在40年前却比较困难。在设计上，应注意避免结构突变（或断面突变），当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：

1、中心受拉。裂缝贯穿构件横截面，间距大体相等，且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时，裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。

2、中心受压。沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。

3、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，并逐渐向中和轴方向发展。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。

4、大偏心受压。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。

5、小偏心受压。小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件，类似于中心受压构件。

6、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，沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。

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

8、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。

9、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。

二、温度变化引起的裂缝

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，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：

1、年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。

2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。

3、骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。

4、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。

5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。

6、预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。试验研究表明，由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%；由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。

三、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，另外还有自生收缩和炭化收缩。

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，称为缩水收缩（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。

自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。

炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。

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。

研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：

1、水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。

2、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。

3、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。

4、外掺剂。外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。

5、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。

6、外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。

7、振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。

对于温度和收缩引起的裂缝，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%。

四、地基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：

1、地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况就设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如丘陵区或山岭区桥梁，勘察时钻孔间距太远，而地基岩面起伏又大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。

2、地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。

3、结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。

4、结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。

5、分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。

6、地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀；一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。

7、桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。

8、桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。在软土地基中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受荷加大。有些桥梁基础埋置过浅，受洪水冲刷、淘挖，基础可能位移。地面荷载条件的变化，如桥梁附近因塌方、山体滑坡等原因堆置大量废方、砂石等，桥址范围土层可能受压缩再次变形。因此，使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。

对于拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。

五、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

六、冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

七、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：

①、碱硅酸反应。参与这种反应的骨料有流纹岩、安山岩、凝灰岩、蛋白石、黑硅石、燧石、鳞石英、玻璃质火山岩、玉髓及微晶或变质石英等。反应发生于碱与微晶氧化硅之间，其生成物硅胶体遇水膨胀，在混凝土中产生很大的内应力，可导致混凝土突然爆裂。这类反应是碱骨料反应的主要形式。

②、碱硅酸盐反应。参与这种反应的骨料有粘土质岩石、千枚岩、硬砂岩、粉砂岩等。此类反应的特点是膨胀速度非常缓慢，混凝土从膨胀到开裂，能渗出的凝胶很少。

③、碱碳酸岩反应。多数碳酸岩石没有碱活性，有特定结构的泥质细粒白云质灰岩和泥质细粒灰质白云岩才具有与碱反应的碱活性，且还须高碱度、一定湿度环境下才能反应膨胀。

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、拌和水及外加剂

拌和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。

八、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，既塑性收缩裂缝。

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。

混凝土裂缝论文篇5

[关键词]商品混凝土配合比配筋率养护时间

一、商品混凝土现浇板裂缝出现的主要问题

(1)原材料的选用与检验环节失控；(2)混凝土配合比设计中试配的次数不够，未经过收获试验进行论证；(3)混凝土生产运输和泵送过程发生中断且时间较长，质量失控；(4)钢筋配置的现行标准不能满足商品混凝土的抗裂要求；(5)现浇板中管线设置部位不合理出现的问题；(6)混凝土浇筑、养护及拆模施工过程中出现的问题。

二、相应的对策

1.严把原材料的质量与检验关

(1)水泥:必须具有出厂质量说明书(合格证)，并对其品种、级别、包装、出厂日期进行检查，现场采样经试验合格后方可使用；亦采用水化热较低、早期强度低、含碱量低、抗裂性能好的矿渣硅酸盐水泥；同一构件，同一施工部位亦采用同一厂家、同一品种、同一强度等级的水泥。

(2)粗细骨料:粗骨料进场后，应按批检验其颗粒级配、含泥量、泥块含量、压碎指标及针片状颗粒含量，必要时还应检验其他指标；粗骨料最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。

(3)钢筋进场后，进行外观检查并检查合格证，按照见证取样规定进行送样，检验结果应满足设计要求。

(4)拌制水:宜采用饮用水，水质应符合JGJ63混凝土拌合用水标准的规定，未经检验不得使用。

(5)外加剂:必须具有出厂质量证明书，并按批验收合格后分类存放，不得混放和混入杂物，选用时应根据混凝土性能要求及施工条件，结合混凝土原材料性能、配合比以及对水泥的适应性能等因素通过试验确定其掺量；在保证混凝土强度的前提下，可加入水泥用量的2.5%缓凝减水剂，减少水泥用量，降低水灰比、减少水化热，从而减少混凝土的自收缩。

2.优化混凝土配合比

(1)根据设计要求进行多次试配，并进行收缩试验，通过对比确定最终配合比；配合比中水灰比不宜大于0.6，水泥用量不宜小于300kg。(2)采用引气型外加剂，其混凝土含气量不宜大于4%，以免降低混凝土强度。(3)当发现原材料质量有较大变化时，应重新进行试配，调整配合比；根据具体的施工条件，确定适宜的坍落度，病派人现场检测，符合要求后方可使用，并建立监控资料。

3.严把混凝土生产质量关

(1)上料人员要严格按照混凝土配合比进行原材料的计量，确保计量的准确性；搅拌混凝土时，按照投料顺序进行搅拌，搅拌时间根据搅拌工艺及搅拌设备确定，拌合要均匀，以保证混凝土有良好的和易性。(2)混凝土在运输和泵送过程中，严禁往运输车筒体和泵机料斗内任意加水；混凝土运至现场时，如拌合物出现离析或分层现象，应使搅拌筒高速旋转，进行二次搅拌；混凝土泵送应连续进行，如必须中断，中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕允许的延续时间，且不得超过混凝土的初凝时间；如停泵超过15min，应每隔4~5min开泵一次，每次使泵正转或反转两个冲程，防止输送管内混凝土拌合物离析或堵塞。

4.增大配筋率，以增加结构抗裂性

(1)当现行标准不能满足商品混凝土抗裂要求时，可按现有标准增大配筋率，用以增加结构抗裂性；在温度、收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距易取为150mm~200mm，病应在板的未配筋骨表面布置温度收缩钢筋，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%；温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置，也可另行布置构造钢筋网，并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或锚固。(2)优先选用延性较好的钢筋，若选用I级钢，张拉率不得大于6%；加强钢筋成品保护，浇筑人员不得直接踩在钢筋网片上，要设置架空板使浇筑人员与钢筋网片隔离，设置马登将钢筋垫起，保证钢筋无弯曲、位移变形。

5.混凝土板中线管设置部位的处理

现浇板线管必须倾斜轴线方向设置，特别要避开横向布置；每隔1m设置40mm小马登，保证线管与钢筋可靠隔离；线管上部距上表面10mm处设置间距200mm的宽铅丝网片，加强现浇板混凝土薄弱部位的抗裂性。

6.加强混凝土浇筑及养护过程中的监控

(1)针对商品混凝土现浇板伸缩较大的特点，浇筑混凝土时每隔30m左右设置后浇带。(2)混凝土浇筑中，下落高度不超过1.5m，混凝土不得成堆，及时出料、及时成活，以免产生离析现象，使得现浇板配料不均；严格按照操作规程进行施工，选择熟练的混凝土振捣工人，掌握好振捣时间，以保证混凝土振捣均匀、密实，避免漏振、欠振，并做好混凝土施工记录。(3)混凝土浇筑成型后，应及时覆盖塑料薄膜，避免水分蒸发；浇筑1h~2h后对混凝土二次振捣，以消除收缩裂纹及表面泌水，2h~3h后进行二次压面，并适时用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4)混凝土养护时间不得少于7d，对有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14d；留置混凝土同条件试块，并设专人检测混凝土强度增长情况，在其强度未达到1.2Mpa时，不得在其上踩踏或安装模板及支架。(5)严格按照GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中的强度要求确定模板拆除时间，拆模时要轻拿轻放，不得对楼层形成冲击荷载，拆除的模板和支架要分散堆放并及时清运。

三、效果验证

1.采取以上对策进行商品混凝土的施工，取得了良好的经济、社会效益以及质量效果，受到了建设单位、监理单位的一致好评，为创优工程奠定了基础。

2.通过在日照市水木清华小区中的运用，针对商品混凝土收缩性较大的特点从结构设计、原材料控制到施工过程中的控制等各个环节入手，减少和预控了商品混凝土的收缩，增强其抗裂性。

3.消除了商品混凝土现浇板裂缝，基本解决了由此引气的钢筋锈蚀、地面渗漏等质量问题，提高了结构安全性、耐久性及使用功能，未今后在施工中出现的各种质量问题提供了解决问题的方法与途径。

参考文献:

混凝土裂缝论文篇6

关键词：大面积混凝土结构裂缝控制技术

1工程概况

广东奥林匹克体育场是九运会的主会场，设固定观众座位8万席，总建筑面积达14．56万m2，规模巨大，造型新颖，质量标准高，施工难度大，工期短，由广东建工集团总承包施工，本工程(包括场外环境及附属结构)高性能混凝土用量达13万m3。本工程面积巨大的环状结构看台楼层采用现浇混凝土结构，由于其特殊功能要求，花瓣形看台面积达4．25万m。，属超大面积钢筋混凝土结构。看台下各楼层面积分别为：首层3．79万m。，2层2．84万m2，3层1．52万m。，4层1．4万nfl。，5层1．24万m2。看台楼层沿径向设计有6道永久性伸缩缝，其间距超长，约为90m。地下室底板面积近2．5万m。，浇筑混凝土量达1．87万m3，虽然其厚度仅为600mm，但分布其中的众多大承台和底板合在一起浇筑施工，合并后的最大厚度达1．7m，亦属大体积混凝土施工。底板设计有7条后浇带，分为8大块，最大一块面积达4100m。，底板宽约36m，长约120m，底板后浇带间距超长。超长、超大面积及大体积混凝土是本工程结构的重要特色之一，其裂缝控制也就成为工程施工的重点与难点。

2采用高性能混凝土施工技术

本工程混凝土最大输送距离达300m，最大输送高度为60m，为满足泵送混凝土和体育场复杂特殊造型的施工要求，我们大量采用了高性能混凝土施工技术。在体育场北区配置了l台意大利进口的大型现代化搅拌站，产量为90m’／h；南区配置了自动上料和自动称量系统的混凝土搅拌站2座，产量为30~50m3／h。针对本工程的需要，配制高性能混凝土时为了优选原材料和配合比，我们应用“双掺”技术，除提高混凝土的可泵性外，还有意识地预先通过试验确定低收缩率的混凝土配合比，同时减少水泥用量，降低混凝土的水化热和改善其收缩性能。

2．1优选原材料

选用优质的原材料，如底板施工中采用连续级配骨料，增大混凝土的密实度。严格控制混凝土出机和人泵坍落度，随不同施工阶段的设计要求与天气变化情况跟踪调整配合比，详见表1。

2．2采用“双掺技术

在本工程施工中，地下室底板使用KFDN-SP8外加剂，看台楼层等混凝土结构根据具体情况，选用HPM一2高效缓凝减水剂、FE—C2外加剂等，这些高效外加剂具有高减水率和良好的保塑性能。掺外加剂混凝土与基准混凝土的减水效应比较如图1所示。

根据本工程的具体情况，我们分别选用黄埔电厂、广州发电厂等的I级或Ⅱ级粉煤灰，采用粉煤灰这种活性的水硬性材料代替部分水泥，补充泵送混凝土中的细骨料，提高混凝土的抗渗性、耐久性和流动性，并改善其可泵性和降低水化热，从而提高混凝土的后期强度。

2．3配合比选择

混凝土的配合比决定了混凝土的强度、抗渗性、和易性、坍落度、水泥用量、水化热大小、初凝和终凝时间以及混凝土收缩率等性能指标。根据结构的不同特点和设计要求、气候条件，掺人粉煤灰的影响以及施工现场的生产管理状况，采用不同技术指标，由实验室试配确定。

(1)地下室底板施工阶段根据现场条件，对底板混凝土提出以下指标：①坍落度12—14cm；②初凝时间6—8h；③掺加高效减水剂，超量掺加I级粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热；④通过试验选定收缩率较小的配合比。为了确保混凝土具有高性能，我们提前对混凝土配合比进行了大量反复多次的试验，取得十几组试配数据，测试了不同配合比混凝土的收缩率及收缩与龄期的关系，并采用钢环试验方法测试混凝土的长期收缩情况。测定混凝土收缩率后，有意识地模拟浇筑一块混凝土试件进行试验，测试其温度变化和收缩率，确定了表2的配合比，其收缩率为0．12％0，且在14d后基本上不再收缩。实践证明，本配合比是成功的，用I级粉煤灰代替部分水泥，大大减少了水泥用量和降低了水化热，在确定了收缩率较小的配比后，据此收缩率确定底板分块的最大长度为45m，相邻块之间混凝土浇筑的时间间隔为14d。

(2)看台楼层选择不同的水泥和多种外加剂进行配合比试验研究，对外加剂的适应性进行对比试验，得出针对不同阶段和不同施工部位的优化配合比。北区采用深圳产FE—C2外加剂掺量为1．6％，黄埔电厂的Ⅱ级粉煤灰掺量为22％，既满足了混凝土的强度要求，又具有良好的可泵性和经济性。南区采用HPM一2高效缓凝减水剂和黄埔电厂的Ⅱ级粉煤灰得出的配合比，即：水泥：混合材：砂：石：水：外加剂=l：0．23：2．17：3．20：0．53：0．016，水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加剂用量分别为332，722，1063，176，77，5．28~m3，水胶比0．44％，含砂率40．4％，坍落度145mm，质量密度2370kg／／m3，初凝n,-Jl''''~q5—8h，终凝时间8—10h。

3合理增加施工缝数量以改善约束条件在超大面积现浇底板、看台和楼层中，通过合理增加施工缝数量，降低了约束应力，减少了混凝土收缩，取得良好的效果。

混凝土裂缝论文篇7

【关键词】大型桥梁建设也日益增多大体积混凝土在桥梁结构中被普遍采用

【正文】

当前,大型桥梁建设也日益增多,大体积混凝土在桥梁结构中被普遍采用。大体积混凝土如果施工处理不当,极易产生裂缝,控制裂缝对桥梁结构的耐久性具有非常重要的意义。

混凝土裂缝论文篇8

1.1温度差异而导致的混凝土裂缝近年来，随着水利工程规模、质量要求的不断提升，许多大型的水利施工工程项目得以涌现。大型的项目在物资的使用量上自然而然的也需要扩大化。大型的水利施工工程很多时候会使用到大型的混凝土建筑材料，这种材料在使用上所要达到的质量技术要求也较之以往的材料要高。水化热是大型的混凝土在凝固的过程中容易出现的情况，这就会使混凝土材料其内部与外部环境的温度存在差异。水对混凝土冻胀压力或渗透压力会在温度的差异中形成，混凝土裂缝也随之产生。

1.2混凝土施工材料所受到的外力失衡而导致的混凝土裂缝有关人员在进行水利施工时，应明晰建筑材料的受力情况和建筑结构的实际使用情况。大型水利工程项目不断增多，其实在无形中加大了混凝土材料的受力情况的分析难度。之所以会有混凝土裂缝问题的出现主要原因是由于混凝土材料在水利工程中的横纵面受力不均。在对原来的水利工程进行加固修复中，堤坝上部的结构也是需要进行加固处理的，所以堤坝的中下部很容易出现受力过重的情况，最终将导致纵面的受力不均。另外，水库内的水流方向都是单一的，所以混凝土结构的横向荷载就此形成，横面的受力不均的现象出现也就不足为奇了。

1.3工程所处的复杂的地质地形条件所导致的混凝土裂缝受到施工工程量大的影响，水利工程在选址上远离人流密集区或市中心是一般优先考虑的。错综复杂是这类地区地质地形的基本条件，恶劣天气下地质条件很容易出现变化，进而使得水利工程中的混凝土产生质量方面的问题。由于夏季气候条件使得水利工程的地下水循环流速较快，加大了地下水对水利结构的物理冲击力度。在巨大的冲击力的作用下，水利工程堤坝的主体底层地基结构的稳定性会下降，而容易出现上层结构的下沉性裂缝。在地下水对水利工程结构的不断冲击下，地下水就会渗透到混凝土结构中，进而导致整个施工工程的混凝土质量全部受到影响。

2水利施工中的混凝土裂缝防治措施

2.1在预防由于温度的差异而导致的混凝土裂缝方面，将混凝土本身的发热程度进行有效降低是宜选用的方法。混凝土中水泥的发热度决定了混凝土的发热程度。所以，施工中应该选择发热量较低的水泥，为的是最大化的减少由于水泥本身温度过高而产生混凝土温度过高的情况。另外，对施工材料进行配比调和的时候，需要在一定程度上科学降低水泥在混凝土的比例，以工程实际所需要的材料质量要求进行水泥的配比。值得注意的还有，在对混凝土处理和施工的过程中，混凝土的入仓时机是应该格外注意的环节，将混凝土的浇筑技术和浇筑时间进行全方面的掌握。在整个施工过程中，宜采取薄层浇筑和预埋水管等方法以便加快混凝土的散热速度，从而将混凝土在施工过程中的热度进行有效降低。

2.2在预防由于受力不均而导致的混凝土裂缝方面，应该加大施工监督管理的力度，为了能够使得水利工程后期的修复和加固顺利进行，必须使用与实际施工相适应的技术。在工程的准备阶段，要以实际的施工条件为准，实行技术评测。在工程进行中，要对技术方面加大监督管理力度，严格规范施工工序，最终建立一套完善的质量监督机制，使得工程质量得以实质性的提升。

2.3在预防由于地质地形的复杂情况而导致的混凝土裂缝方面，首先要针对实际的施工条件进行一个科学合理的评估。进行实地考察时，利用各种技术方式方法来评测施工的地质特征，预测中施工中有可能产生的地质地形问题。还要建立相应的有关地质问题的预防机制，这样就可以在地质条件产生变化，导致混凝土裂缝时就可以从容的采取解决措施加以处理，使得水利工程的修复质量达到要求。这样防御性和监督机制就可以进行有效的结合，保障水利工程质量。

3结束语

混凝土裂缝论文篇9

1.1干缩性裂缝及预防

干缩性裂缝多出现在混凝土浇筑后的4-5h左右，这是由于混凝土内部水分蒸发，造成混凝土大量失水，并受到钢筋及骨料的阻拦，而混凝土的强度较低，便形成裂缝。干缩性裂缝多数宽度在0.05-0.2mm之间，呈平行状或网状浅细裂缝。干缩裂缝产生后会影响混凝土的抗渗性、耐久性、承载力等等，同时还会影起混凝土钢筋的侵蚀。其主要预防措施为：一是选用干缩较小且早期强度高、低水化热的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，以降低混凝土的内外温差；二是在混凝土的搭配中尽量控制水灰比值，加入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和易性；三是在混凝土浇筑前，均匀将基层和模板浇水湿透，保证混凝土的水分流失过快；四是加强对混凝土的早期养护，及时覆盖塑料薄膜或湿润草垫等，设置遮阳设备及档风设施，并涂刷养护剂，以确保水分过度流失；五是设置合适的收缩缝。

1.2温度性裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。由于混凝土具有热胀冷缩性质，因此当外部环境温度与混凝土内部温度相差异时，就会使混凝土表面产生一定的拉应力，进而产生温度性裂缝，此裂缝区别于其他裂缝最显著的特征就是随温度的变化而扩张，并多发生于施工中后期。温度性裂缝呈纵横交错，无规律状，裂缝宽度大小不一，且受温度为冬季宽、夏季窄。温度性裂缝产生后会影响混凝土碳化、钢筋侵蚀，降低了混凝土的抗冻性及抗渗能力。其主要预防措施为：一是选用如矿渣水泥、粉煤灰水泥等的低热或中热水泥；二是减少水泥用量及降低水灰比，一般水泥用量控制在每立方米450kg以下，水灰比在0.6以下；三是在进行骨料配置时，加入些高效减水剂来降低水热化；四是增配构造钢筋以提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构；五是加一定量的具有减水、增塑、缓凝作用的外加剂，以改善混凝土拌合物的保水性和流动性；六是加强混凝土温度监控，及时调整与温度相适合的养护措施；七是减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。

1.3沉陷性裂缝及预防

沉陷性裂缝多发生在冬季，是由于结构地基土质不匀、松软、回填土不实或浸水而造成不均匀沉降，是支撑在冻土上的模板在冻土冻化后产生不均匀沉降所致。其表现为伸进或贯穿走向，呈与地面垂直或30º-45º走向发展，裂缝宽度与沉降量成正比关系，且受温度变化影响较小。其主要预防措施为：一是对松软土及填土地基在施工前进行夯实加固；二是保证模板具有足够的强刚度，能使地基受力均匀且支撑牢固；三是防止在浇灌过程中混凝土地基被水浸泡，降低混凝土承载力；四是注意撤除模板的时间与撤除次序；五是在冻土上搭设模板注意采取预防措施。

1.4塑料收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩.塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态.较短的裂缝一般长20~30cm，较长的裂缝可达2~3m，宽1~5mm。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，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，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂.影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

1.5化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。这是因为混凝土在拌合后会产生碱性离子，并与某些活性骨料产生化学反应，从环境中吸收水分致使体积增大，造成混凝土疏松、开裂。此种裂缝多出现于混凝土结构使用期间，出现后很难进行补救，为此要及早预防。其主要预防措施为：一是选用碱活性较小的砂石骨料及低碱或少碱无碱的外加剂；二是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应，这是因为混凝土在浇筑过程中，假如出现振捣不良或者是钢筋保护层较薄，就会引入有害物质使钢筋遭受侵蚀，进而引发混凝土涨裂。

2裂缝处理措施

混凝土裂缝的修补措施主要有表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法和电化学防护法等。

2.1表面修补法

表面修补法适用于结构承载能力无影响的表面裂缝，通过是在裂缝表现涂抹环氧水泥砂浆，并涂刷如油漆、沥青等类似的防腐材料即可。在防护的同时还要在裂缝表面处粘贴玻璃纤维布等来防止裂缝继续开裂蔓延。

2.2灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要利用压力设备将胶结材料压入混凝土裂缝中，使胶结材料在硬化后达到加固封堵的目标，常用胶结材料如水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等化学材料；嵌逢法是通过沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、丁基橡胶等，常用刚性止水材料如聚合物水泥砂浆。

2.3结构加固法

结构加固法是在混凝土结构的截面面积与构件的角部外进行包钢、预应力加固、粘贴钢板加固、增设支点加固及喷射混凝土补强加固等。

2.4混凝土置换法

混凝土置换法是剔除原有损坏的混凝土，置入新的混凝土或其他材料的方法，多用于严重损坏的混凝土处。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

2.5电化学防护法

电化学防腐主要采用阴极防护、氯盐提取、碱性复原三种方法防护来进行防护。其防护原理为利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。

混凝土裂缝论文篇10

关键词：预应力混凝土空心板，裂缝

 

预应力空心板是桥梁工程的主要受力结构，保证预应力空心板的质量首先要把好混凝土的预制质量关，才可以有效预防混凝土裂缝的发生。本人根据自己在青海青南地区某桥梁空心板施工中发生裂缝现象后，及时采取措施对梁板的预制全过程进行了调查分析，查阅有关试验资料，对施工工艺做了详细了解，找出了产生裂缝产生的原因，提出了改进措施，使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了控制，有效防止了混凝土表面裂缝的再次发生。

一、概述

该桥地处青海青南地区，海拔4200米。下面是该桥的有关参数：

1、结构类型：跨径16m预应力混凝土空心板；

2、混凝土设计强度：50Mpa；

3、混凝土配合比：水泥：砂：碎石：水=1：1.44：2.58：0.38

4、水泥用量：P42.5级水泥450kg/m3

二、裂缝的产生

空心板在混凝土浇筑完成拆模后，沿连接筋竖向产生50—150mm，宽度为0.02—8.08mm的裂缝，顶面也出现50—100mm，宽为0.02—0.12mm的裂缝。凿开混凝土裂缝发现，裂缝深度在0—5mm之间，初步判定为收缩裂缝或温度裂缝，不影响空心板的正常使用，但考虑预应力刚绞线放张后，有使混凝土顶面抗拉强度降低，致使裂缝长度、宽度和深度增长的可能，为此，分析裂缝产生的原因和改进措施是完全必要的。混凝土裂缝在浇筑后24h内产生，这时混凝土最敏感，易产生震动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。早期裂缝一旦发生，会增加混凝土的渗透性，并使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加，这使混凝土早期老化，裂缝的产生使混凝土渗水性增大，从而影响其耐久性和缩短其使用寿命。

三、裂缝产生的原因分析

1、水泥采用42.5级，经检验符合规范要求，水泥用量：500kg/m3。

高强混凝土由于其水泥用量大多在450—600kg/m3，是普通混凝土的1.5—2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的几率也大于普通混凝土。

高强混凝土因采用高标号水泥且水泥用量大，这样在混凝土硬化过程中，水化放热量大，将加大混凝土的最高温升，从而使混凝土的温度收缩应力加大。再叠加其他因素的情况下，很有可能导致温度收缩裂缝。由于高强水泥混凝土中水泥含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

碎石经检验级配符合规范要求，压碎值8.3%＜12%（规范指标），含泥量0.7%，不符合规范要求。

砂采用河床中砂，含泥量4.2%＞3%，不符合规范要求，级配符合规范要求。

水采用河水，属饮用水。

减水剂符合规范要求。

碎石和砂含泥量超标，对混凝土表面裂缝有一定的影响，水泥用量过大，也是混凝土表面产生裂缝的主要因素。

2、设备因素

对张拉设备进行校验，如果张拉用的千斤顶仪表不准，张拉力超过设计值，造成台座变形位移，假如浇筑完混凝土后台座发生变形，混凝土表面就会产生裂缝。经检查，设备符合要求，台座地基满足要求，没有发现台座变形、位移、下沉现象。

3、施工工艺因素

（1）、混凝土的拌制。拌和设备是500型强制式搅拌机，操作时拌和时间为1min左右，时间过短影响混凝土的均匀性，取其坍落度为3.5，判定水灰比过大，混凝土干缩量增大，产生干缩裂缝。硕士论文，预应力混凝土空心板。

（2）、混凝土浇注。工地采用插入式振动器振捣，振捣过程出现过振现象，致使混凝土表面粗细集料离析，靠近模板的混凝土表面细集料集中。

（3）、混凝土养生。现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生，空心板顶面裸露在大气中，加快了水分的蒸发，致使表面干缩裂缝。

4、混凝土内箍筋的影响因素

由于钢筋和混凝土膨胀率的差异，钢筋的膨胀率大于混凝土的膨胀率，混凝土表面的拉应力小于钢筋膨胀所产生的应力，从而使混凝土表面拉裂。硕士论文，预应力混凝土空心板。

5、混凝土自身应力产生的裂缝

（1）、收缩裂缝。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内呈现含水梯度，因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力，当表面混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时便产生收缩裂缝。

（2）、温度裂缝。混凝土由于水化热作用、阳光照射、昼夜温差大等因素影响致使其内部与表面温差过大，这时内部混凝土受压应力，表面混凝土受拉应力，由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度，在表面拉应力达到并超过混凝土抗拉强度时产生间距大致相等的直线裂缝即温度裂缝，该结构裂缝形态正是如此。

四、裂缝的预防措施

1、严把原材料质量关。进场材料必须经严格检验后方可使用，对高标号混凝土使用高标号水泥，减少水泥用量，水泥初凝时间必须大于45分钟。细集料使用级配良好的中砂，细度模数应大于2.6，含泥量小于2%。粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石，含泥量小于1%，针片状颗粒含量应小于5%。严格控制水灰比，保证水用量控制在标准之内。硕士论文，预应力混凝土空心板。

2、混凝土的拌和。硕士论文，预应力混凝土空心板。细致分析混凝土的配合比，控制其水灰比，减少坍落度，合理掺加减水剂。硕士论文，预应力混凝土空心板。混凝土拌和时间控制在2min，搅拌时间短混合料不均匀，时间过长，会破坏材料的结构。硕士论文，预应力混凝土空心板。保证混凝土的均匀性，严格控制加水量，经常检测混凝土的坍落度，以保证其具有良好的和易性。

3、混凝土的浇注。混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行，采用插入式振捣器时移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍，对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动器，避免过振，造成混凝土离析。

4、混凝土的养生。不论是收缩裂缝还是温度裂缝，混凝土的养生最为关键。在混凝土浇注收浆结束后，尽快以草帘覆盖和洒水养生，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下裸露暴晒。由于水泥在水化过程中产生很多的热量，混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大产生裂缝，混凝土养生时间不少于两周。

5、芯模。充气芯模在使用前应经过检查，不得漏气，有些混凝土空心板顶面裂缝就是由于混凝土在未达到2.5Zpa时芯模漏气，致使顶面混凝土开裂。

五、结论

通过以上改进措施，混凝土表面裂缝逐渐消失。预应力混凝土空心板是桥梁的承重结构，因此，在预制前，必须要制定出施工工艺流程，对所有参与施工的人员进行技术交底，掌握关键工序的施工技术要点，严格按规范要求检测各项指标，发现异常及时找出问题产生的原因，采取合理的处理措施加以解决，确保混凝土空心板的施工质量。