混凝土裂缝论文范文

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1.1原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。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

1.2砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿地方较为多见。

1.3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。

1.4施工违反操作规程

常见因素有搅拌、运输时间过长;振捣不良;浇筑速度过快;塑性混凝土下沉;施工缝接茬处理不好;初期养护不当,早期受冻;钢筋骨架构造不当(主箍筋配置、主箍筋间距、主筋搭焊接锚固、辅筋和预埋件问题等);乱踩配筋致使保护层减小;模型板刚度不足;模板支架下沉或失稳;过早拆模等;其中多数属物理性缺陷。

1.5构件受力、变形使内应力超越材料强度

常见的受力有拉伸(中、偏拉)、压缩(中、偏压局压)、弯曲(少筋、适筋、超筋)、剪切(少箍、适箍、超箍、冲切)、扭转等状态;常见的变形有因过大不均匀沉降、因收缩和温度变形受到约束待状态。它们所造成的缺陷均属物理性缺陷。

1.6温度变形

混凝土具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为1×10-5/℃。当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积混凝土的裂缝等。

1.7湿度变形

混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。混凝土的收缩值一般为0.2～0.4‰。其发展规律是早期快,后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物,通常是每隔20～40m设置一道后浇带,或采用在混凝土中掺加微膨胀剂等,这样可基本解决混凝土的早期干缩。

2预防措施

2.1材料选用

水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料。级配良好,空隙率小,无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小,含泥量较低的中砂。外掺料:宜采用碱水剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。

2.2配料

配合比设计:应采用低水灰比、低用水量,以减少混凝土的收缩;禁止任意增加水泥用量;配制混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌要均匀,离析的混凝土必须重新拌匀后,方可浇灌。

2.3模板工程

钢筋混凝土结构裂缝的预防,在模板工程中应注意以下各点:模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。例题掌握拆模时机,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护介入时机。

2.4混凝土浇筑

混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度。加强混凝土的早期养护,并适当延长养护时间。在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护。当浇水养护有困难,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保温材料等方法。

2.5施工技术

加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探,当探出有不利地质情况时,必须先对其加固处理,并经验收合格后,方可进行下一步施工。

开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。

合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防止基坑开挖破坏已建基础的地基。当建(构)筑物各部份荷载相差较大时,一般应先施工重、高部分,后施工轻、低部分。

2.6对因使用及环境条件变化而发生的裂缝,要根据其不同性质区别采用不同的防治措施。

2.7设计构造

建筑平面选型在满足使用要求的前提下,力求简单。平面复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。

合理布置纵横墙,纵墙开洞应尽可能小。控制建筑物的长高比。长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。减少地基的不均匀沉降。除了前述的措施外,在基础设计中还可以采取调整基础的埋置深度、不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。层层设置圈梁、构造柱,可以增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止或减少裂缝。即使出现了裂缝,也能阻止其进一步发展。

正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定合适,构造要合理,可以和其它结构缝合并设置。

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1.1水泥品种的优选

优先选用C3A含量低的中、低热的普通水泥或复合、矿渣水泥等,除冬期施工外,不宜选早强型水泥;也不宜采用火山灰水泥,因火山灰水泥需水量大,易泌水。

水泥等级和混凝土等级应相匹配,一般C25以下混凝土宜选32.5级水泥,C30以上混凝土宜选42.5级水泥,但水泥品种不能混用,不同产家、不同品种即是同一水泥等级也不能混用,同厂家、同品种不同批号的水泥原则上也不能混用。因不同厂、不同品种虽说强度等级相同,但其中所含的矿物成分不同,水泥掺合料不同,所产生的水化热亦不同,其收缩、变形、凝结时间等不同,水化时反映了各自水泥的水化个性,所以不能混用,如果混用:(1)可能造成收缩、变形不同,而影响结构的耐久性;(2)凝结时间、需水量、水化速度不同,所产生的混凝土强度不同,将使混用后的混凝土强度降低5%—20%,(3)由于收缩变形不同,产生裂缝隐患存在。不同水泥应分别使用,只能待上一品种水泥产生一定强度后,才可向其上面浇筑其他品种、等级的水泥。在保证混凝土强度的前提下,商品混凝土的水泥用量,应降低到最低程度。

1.2细骨料

细骨料宜采用中、粗砂。泵送砼宜采用中砂并靠上限,0.315mm筛孔筛余量不应少于15%。实践证明,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂,可减少用水量20kg/m3—25kg/m3,可降低水泥用量28kg/m3—35kg/m3,因而降低了水泥水化热、降低了混凝土温升和收缩。细骨料的含泥量不超过3%,泥块含量不得大于1%。其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。

为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性,以便于运输、泵送和浇筑,泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大约6%,为38%—45%。但是砂率过大,不仅会影响混凝土的工作度和强度,而且能增大收缩和裂缝。

1.3粗骨料是混凝土的重要组成

它在混凝土中主要起到骨架的作用,并且对胶凝材料的收缩具有一定抵抗作用。集料的级配越好,所组成的混凝土骨架越稳定,抵抗变形能力越好。同时,集料的级配越好,能降低混凝土中单方水和水泥的用量,降低混凝土的收缩。此外,粗骨料的含泥量、泥块含量对混凝土的收缩也有很大的影响。

1.4砂

采用中、粗砂,细度模数必须控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因为采用细度模数为2.8:2.3的中砂每立方混凝土可减少水泥用量约30kg,减少水用量20kg—25kg,从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送混凝土时,砂率应控制在38%—45%。

1.5选用优质高效的外加剂

为达到抗裂、防水的目的,在配制混凝土时,一般需要掺人减水剂、缓凝剂、膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大,有些膨胀剂与其他外加剂一起使用可能会产生副作用,因此在使用前应经试验确定。

2设计方面

结构设计规范主要解决的是结构的安全问题。但个别设计者未能作全过程(包括施工过程)数理分析。以混凝土收缩裂缝问题为例。一般的设计文件只给出混凝土的强度等级,没有针对结构具体情况对混凝土的收缩量的限制值及收缩量制值相匹配的后浇带设置。特别是某些工程师盲目地相信某些补偿收缩混凝土的作用,不留混凝土后浇带甚至不留形缝,使得裂缝发展得很快。另外,混凝土收缩裂缝与现在设计的板和墙的尺寸越来越大也有关系。混凝土梁、板和墙的尺寸增大。尺寸大,构件总的收缩量大,容易出现混凝土收缩裂缝。

3施工技术控制

(1)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。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时洒水不够,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。混凝土浇捣后,过分抹干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。

(2)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。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时洒水不够,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。混凝土浇捣后,过分抹干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。

(3)现场养护。现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后,若表面不及时覆盖、浇水养护,表面水分迅速蒸发,很容易产生收缩裂缝。特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下,干缩更容易发生。有资料表明,当风速为16m/s时,混凝土中的水分蒸发速度为无风时的四倍。一些高层建筑的楼面为什么更容易产生裂缝,就是因为高空中的风速比地面大。

4施工后期商品混凝土的养护

由于商品混凝土流动性较大,容易在早期发生混凝土半和物沉缩裂缝,塑性收缩裂缝,干燥收缩裂缝,温度裂缝等,因此必须加强早期养护。养护主要是保持适当的温度和湿度条件。混凝土浇注后应覆盖一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜,过高过低的环境温度以及激剧的温度变化都会引起表面开裂。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。但由于热扩散时间延长,混凝土强度和松弛作用得到充分发挥,使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,防止贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土,仍然处于凝结、硬化过程中,水泥水化速度较快,适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。

5裂缝部分处理技术

(1)涂抹:以涂为主,在裂缝表面涂抹新型高分子防水涂料,这种涂料是以合成橡胶或者合成树脂作为成膜材料,效果很好。目前常有聚氨脂,环氧树脂、丙烯酸橡胶、聚酯树脂防水涂料。

(2)封堵:多用于水平面上的裂缝,其宽度大于0.3mm。裂缝较小时,采用低粘度树脂;在干燥自然环境下可采用的材料很多,如高分子涂料,聚合物水泥砂浆及掺有速凝剂的防水砂浆等;在渗漏潮湿环境下必须进行封堵再进行表面处理,封堵用堵漏灵、堵漏王、水不漏等速凝材料;在漏水情况下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。

(3)嵌缝:在裂缝处凿八字形槽,并在槽内嵌填不同材质的密封材料处理。

(4)灌浆:适用于修补较深的裂缝和混凝土内部有空洞、疏散等情况。

(5)增大截面加固法:用同等级混凝土,加大原结构截面,以达到满足承载力的要求。

(6)外包角钢加固法:用角钢镶嵌在四角,并用扁钢将角钢箍紧,以提高结构承载能力。

(7)粘钢加固法:在混凝土表面用结构胶粘贴钢板,以提高混凝土承载力。

(8)增设支点加固法:用增设支点减少结构跨度,达到减少结构受力。

(9)增设剪力墙加固法:结构在地震作用下,其强度与变形不能满足规范要求时,还可以在房屋适当位置增设剪力墙以抵抗地震作用。

(10)外加力加固法:采用外加力或压力、改变原结构的受力状态或减少原结构薄弱处的受力,以提高结构的总体承载能力。

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论文摘要：混凝土结构被广泛应用于多种工程，解决开裂问题是决定混凝土结构是否能够满足使用需求和耐久性的关键。

0引言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。出现混凝土裂缝的原因从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种。

1混凝土结构的裂缝依其形成可分为以下三类

1.1静止裂缝系指形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时，仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法，而与其它因素无关。

1.2活动裂缝系指其宽度不能保持稳定，易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。修补时，应先消除其成因，并观察一段时间，确认已稳定后，再依静止裂缝的处理方法修补；若无法完全消除其成因，则应使用具有足够柔韧性的材料进行修补。

1.3尚在发展的裂缝系指长度、宽度或数量尚在发展，但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后，方可进行修复或加固。

混凝土裂缝修补前，应对其成因进行研究，若是由于承载能力不足引起的裂缝，除应选择相应的方法进行修补外，尚应选用适当的加固方法进行加固。

2修补设计

修补设计原则上应根据第四章是否需要修补及补强加固的判定结果，进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计，更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。进行修补设计时，应考虑如下事项：①根据是否需要修补的判断结果，设定修补范围及规模，还应按需要再度调查现场。②掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等)，建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。③为了明确规定修补目的及恢复目标，考虑环境条件，选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法，可按开裂现场及开裂原因决定。另外，当构筑物处于盐类等苛刻环境时，应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能，裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝，则宜在裂缝最宽时处理。

混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异，另外，保修年限也不尽相同。通常，可将修补恢复目标分成如下三个阶段:①恢复到与健全构件同等性能。②恢复到不妨碍使用的程度。③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。④必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。

3修补方法

3.1表面修补法①利用混凝土表层微细独立裂缝（裂缝宽度ω≤0.2mm）或网状裂纹的毛细作用吸收修补胶液，封闭裂缝通道。对楼板和其它需要防渗的部位，尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。常用的方法为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃丝布，表面缝合等。②涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间，厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化，介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等，例如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷沥青涂料等刚性涂料，不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体，橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。③增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。3.2局部修复法①充填法用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大，最终凿成V形或梯形槽，分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。②预应力法用钻机在构件上钻孔，注意避开钢筋，然后穿入螺栓(预应力钢筋)，施加预应力拧紧螺帽，使裂缝减小或闭合。如条件许可时，成孔的方向应与裂缝方向垂直，钻孔方向不与裂缝垂直时，宜采用双向施加预应力。③部分凿除重新浇筑混凝土对于钢筋混凝土预制梁等构件，由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土，清洗、充分湿润后，浇筑强度高一等级的混凝土，养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外，修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真，否则新老混凝土结合不良将导致失败。

3.3灌浆法将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内，使其扩散，固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度，与混凝土能较好地粘结，从而增强了构件的整体性，使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙，使之不透水并增加强度。

3.4低压慢注修补法(注射法)以一定的压力将修补胶液注入裂缝腔内；此法适用于处理0.2<ω<1.5mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷。可使用JN-L低粘度灌缝胶及JN-F封口胶。

3.5压力注浆法在一定时间内，以较高压力（按注浆料产品说明书确定）将灌注材料压入裂缝腔内；此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。可使用JN-J或HPG两种水泥基改性材料，也可使用JN-M结构灌注胶。

3.6填充密封法在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出U形或V形沟槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料填充，必要时以纤维复合材料封闭其表面；此法适用于处理ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。可使用JN-XF裂缝封闭胶或JN-LE弹性灌缝胶。

民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样，但我们不能只知其一、只用其一，而应牢牢掌握每一种方法，以一变应万变，做到根据不同情况采取不同方法，切实从每一个环节入手，做好过程控制，完善施工手段，确保施工质量，尽量实现修补最优。

参考文献：

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关键词：混凝土；裂缝；干缩；收缩；骨料；水灰比；硬化；添加剂

1.引言

大体积混凝土由于水泥凝结硬化过程中释放出大量的水化热，形成较大的内外温差，当温差较大超过25℃时，混凝土内部的温度应力有可能超过混凝土的极限抗拉强度从而产生温度裂缝，同时混凝土降温阶段如果降温过快，由于厚板收缩，又受到强大的摩阻力，可能导致收缩贯穿裂缝。此外，混凝土本身的收缩也可能造成裂缝的产生。因此大体积混凝土存在的主要问题是裂缝的控制。

2.大体积混凝土的概念

目前国内对于大体积混凝土尚无一个明确的定义。我国有的规范认为，当基础边长大于20m，厚度大于1m，体积大于400m3时称大体积混凝土；有的则认为混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大，导致裂缝的混凝土为大体积混凝土。

3.大体积混凝土的主要类型

目前主要根据混凝土的种类和要求的性能进行分类。按照混凝土种类主要分为不含钢筋的素混凝土、含钢筋的钢筋混凝土或掺入钢纤维的钢纤维混凝土；按照要求的性能主要分为干硬性混凝土、低流态混凝土、高流态混凝土和常态混凝土等。

4.大体积混凝土的特点及施工技术要求

大体积混凝土结构厚、体形大、钢筋密、一次浇注量大、施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大，浇注完毕后，由于体积过大，造成混凝土水化热大，温度场梯度大，混凝土“内热外冷”极易产生裂缝。工程实践证明，大体积混凝土施工难度比较大，混凝土产生裂缝的机率较多。

5.大体积混凝土裂缝的主要类型

5.1干缩裂缝

混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。

5.2塑性收缩裂缝

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。常发生在混凝土板或比表面积较大的墙面上，较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm.从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的边缘。

5.3沉陷裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝。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降，致使混凝土结构产生裂缝。

5.4温度裂缝

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。混凝土浇注后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成混凝土内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

6.大体积混凝土裂缝的材料控制技术

6.1水泥的合理选取

优先选用收缩小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期（1～5d）可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。

6.2骨料的合理选取

选择线膨胀系数小、岩石弹性模量低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料，这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热，减少干缩，减小了混凝土裂缝的开展。

6.3尽可能减少水的用量

水对混凝土具有双重作用，水化反应离不开水的存在，但多余水贮存于混凝土体内，不仅会对混凝土的凝胶体结构和骨料与凝胶体间的界面过度区相的结构发展带来影响，而且一旦这些水分损失后，凝胶体体积会收缩，如果收缩产生的内应力超过界面过度区相的抗力，就有可能在此界面区产生微裂缝，降低混凝土内部抵抗拉应力的能力。再者，大体积混凝土一般强度都不是很高。

7.混凝土凝结硬化过程的控制

宏观上，硬化混凝土在约束条件下，收缩变形会产生弹性拉应力，拉应力的近似值最初可假定为杨氏模量和变形的乘积，当诱导拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土材料就会开裂。但事实上，由于混凝土是一种兼具粘性和延展性（徐变）的复杂相组成的非均质材料，一些应力被徐变松弛所释放，混凝土是否产生裂缝是徐变应力松弛后的残余应力所决定。

8.外加剂与掺合材料的控制

8.1粉煤灰

混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱集料反应，减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同时会显着降低混凝土的早期强度，对抗裂不利。试验表明，当粉煤灰取代率超过20%时，对混凝土早期强度影响较大，对于抗裂尤其不利。

8.2硅粉

（1）抗冻性：微硅粉在经过300～500次快速冻解循环，相对弹性模量隆低10～20%，而普通混凝土通过25～50次循环，相对弹性模量隆低为30～73%.（2）早强性：微硅粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性。（3）抗冲磨、控空蚀性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5～2.5倍，抗空蚀能力提高3～16倍。

8.3减水剂

缓凝高效减水剂能够提高混凝土的抗拉强度，并对减少混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形等性能起着极为重要的作用。

8.4引气剂

引气剂除了能显着提高混凝土抗冻融循环和抗侵蚀环境的能力外，能显着降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的弹性模量，优化混凝土体内微观结构，提高混凝土的抗冻性能。

9.结语

大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种：一是结构型裂缝，由外荷载引起的。二是材料型裂缝，主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。目前控制和解决的重点是温度应力引起的混凝土裂缝。

参考文献：

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关键词：高层裂缝事故处理

1.裂缝事故描述

1.1工程概况

西北地区某高层综合办公楼，主楼为钢筋混凝土框－筒结构，地下1层，地上18层，总高度76.8m，总建筑面积36482m2。该建筑基础为灌注群桩，地下室外墙采用300mm厚C30自防水混凝土。标高13.6m以上混凝土标号均为C40，楼板厚度120mm。

1.2裂缝的出现

该工程于1998年6月开工，1998年9月中旬施工地下室外墙，1999年1月19日施工到结构6层梁板。该层梁板在施工的同时即发现板面出现少量不规则细微裂缝，到2月24日该层梁板底摸拆除时，发现板底出现裂缝。从渗漏水线和现场钻芯取样分析，裂缝均为贯通性裂缝。之后又对全楼己施工完毕的混凝土工程进行了详察，在地下室外墙外侧上部发现数条长度不等的竖向裂缝(其中有两条为贯通性裂缝)。在5、6两层核心筒的电梯井洞口上部连梁上的同一部位亦发现两条裂缝。而在其他的柱、墙、梁、板上则未发现裂缝。

1.3裂缝描述

经现场实测，第6层现浇板上的裂缝均为贯通性裂缝，最大裂缝长度约4.5m(直线距离)，最大裂缝宽度0.27mm。地下室外墙竖向裂缝的最大长度约1.9m，最大裂缝宽度0.2mm，核心筒连梁上的裂缝最大长度0.3m，裂缝最大宽度约0.18mm。经过近一个月的现场连续监控，未发现以上裂缝的进一步发展和新的裂缝出现。

2.事故调查

2.1现场取样和原材料调查

根据业主要求，为确认混凝土强度，现场取24个部位作了回弹实验，并用超声波和钻芯取样进行强度校正，实验结果满足设计强度要求。而从施工单位提供的各项原材料质量证明书、复验报告、混凝土强度实验报告和现场原材料抽样分析的结果来看，可以排除各种原材料不合格的因素。

2.2施工过程调查

2.2.1工艺流程。该工程所用混凝土均为现场搅拌。从搅拌机直接泵送至工作面，混凝土采用机械振捣。经现场测试，搅拌站的自动计量装置满足混凝土配比的误差要求，混凝土的坍落度实际控制在18cm左右。从混凝土外观检查，无蜂窝麻面现象，振捣是密实的。

2.2.2混凝土配合比。地下室施工所用混凝土配合比无任何外加剂，不考虑外加剂的影响。而6层梁板施工时，为满足冬季施工的需要和泵送要求，混凝土中掺加了Q型高效防冻膏和wp_x型高效减水剂，所用水泥为525R普通硅酸盐水泥，用量为480kg/m3。以上三种材料均有不同程度的早强作用。从混凝土最初出现裂缝的情况分析，以上三种材料的综合应用，可能是导致混凝土出现早期裂缝的原因之一。

2.2.3施工过程。地下室在1998年9月中旬施工结束后，由于现场缺土，一直未予以回填(裂缝处理过后，才购土回填)，而外墙在1999年1月以前是没有裂缝的。地下室外墙周长176m，长期暴露在外，受环境变化的影响较大，特别是温度变化的影响。在浇灌6层梁板混凝土的过程中，即发现在核心筒四角的板面上出现裂缝，但由于裂缝细小而未引起施工单位的重视。

2.3气象条件的调查

该层梁板施工时，正值该地区天气最寒冷的一段时期，最低气温－10℃，最高气温l℃，相对湿度在30～40％之间，当日的最大风速为7m/s。施工中虽然采取了多种冬季施工措施，如加热拌和用水、梁板下层采用彩胶布围护、生火保温等措施，但在作业面上仅采用双层*帘覆盖保温而未洒水养护和采取防风措施。

2.4其他因素调查

该建筑物当时正处于施工期间，其整体下沉量不足3mm，而且均匀沉降；该层混凝土施工10d后(春节期间息工)，其上部荷载才逐步加上：该层模板是在28d之后拆除的，并未发现梁板底部弯曲下沉现象，而且施工期间亦未受到其他震动。因此，基本可以排除其他因素(诸如支撑下沉、外力作用等)对该层梁板的影响。

3.原因分析

第一，在施工的各种条件未变的情况下，从裂缝仅在六层现浇板上出现，而未在其它层现浇板上出现的事实来分析，唯一不同的是施工作业时的气候变化。如前所述，该层现浇板施工时是该地区冬季最寒冷、干燥的一个时期，最高气温仅1℃，当时的最大风速7m/s，湿度仅有30～40％，特别是每天于21时施工完毕后，混凝土正处于初凝期，强度尚未有大的发展，作业面又没有防风措施，导致混凝土失去水分过快，引起表面混凝土干缩，产生裂缝。根据有关资料记载，当风速为7m/s时，水分的蒸发速度为无风时的2倍；当相对湿度为30％时，蒸发速度为相对湿度90％时的3倍以上。假如将施工时的风速和湿度影响叠加，则可推算出此时的混凝土干燥速度为通常条件下的6倍以上。另外，从裂缝绝大多数集中在构件较薄及与外界接触面积最大的楼板上这一现象也可证实，开裂与其使用的材料关系不大，而受气象条件的影响大些。与楼板厚度接近的墙肢之所以未裂，是因为墙肢两面都有模板，不直接受大气的影响。由此可以基本断定，天气因素是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室外墙由于本身体积较大，又长期暴露在温湿度变化较大的环境中，特别到了1999年1月下旬，温度较施工时降低近30℃，导致混凝土温度收缩而产生裂缝。

第二，梁板所用混凝土均为C40混凝土，而根据设计院进行的技术交底要求，梁板混凝土只要达到C30强度即可，施工单位为了施工中更容易控制墙柱的质量，统一按照C40混凝土标准进行施工，而C40混凝土的水泥用量为480kg/m3，相对于C30混凝土，单位水泥用量增加约70kg，这样，混凝土的收缩将增加0.4×10－4左右，无形中又增加了裂缝出现的可能。

第三，进入冬季施工以后，混凝土中又添加了Q型防冻膏和wp_x减水剂，施工用水相对减少，混凝土强度增长较快，加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。同时，由于天气寒冷，担心养护用水结冰而仅采用覆盖双层*帘保温的措施也对混凝土抗裂强度的发展不利。

第四，从本工程的结构平面图中我们可以看出，梁板结构在9、12和C、K轴线处平面发生突变，截面削弱达50％以上，而且核心筒和墙肢集中处刚度非常大，对现浇板的约束较强，核心筒四角和墙肢两端内部应力非常集中。从现浇板最初出现裂缝的位置来看，干缩裂缝首先在核心筒的四角，之后出现在板的中部，这是现浇板内部应力最集中、最复杂和最薄弱的部位。由于墙肢和核心筒刚度的强烈约束作用，当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时，裂缝便沿此位置出现、发展。本次发现核心筒连梁上出现的两条裂缝，亦是相同因素引起的。

4.处理办法

经过以上的调查分析，本楼层的结构是安全的，梁板的承载力是满足设计要求的。参照日本混凝土工程协会制定的《混凝土工程裂缝调查及补强加固规程》4.2.3条款之规定，小于0.3mm的裂缝无须修补。但考虑到本工程的重要性和业主对此问题的重视程度，同时也为了防止钢筋锈蚀而影响耐久性，本着预防为主的原则，决定按照需要修补的规定进行修补。而对于地下室外墙，由于有抗渗要求，则必须予以修补。具体修补措施如下：

4.1修补时间

考虑到楼板混凝土的干缩和温度收缩可能尚未完成，楼板修补时间确定在1999年4月中旬。地下室则必须尽快修补。

4.2修补范围

凡是肉眼可视、长度在800mm以上，或缝宽大于0.08mm的楼板裂缝均予以修补。地下室外墙裂缝悉数修补。

4.3修补办法

楼板基底用钢丝刷清理干净后，用低黏度改性环氧树脂沿缝涂抹，宽度约100mm，自然干燥后尽快粉刷封闭。地下室外墙内侧采用上述办法，外侧沿缝涂防水油膏一道(宽约300mm)，再做氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材一道(厚1.5mm，宽1.0m)，经检查合格后，必须尽快回填。

5．修补效果

该工程于1999年4月中旬修补以后，由于施工单位采取了相应措施，未再发现有新的裂缝出现，而修补过的裂缝也未再发展。时隔一年，目前该工程即将投入使用，施工情况良好。由此可以断定当时对主要原因的分析和处理办法是正确的。

6.几点建议

6.1在冬季混凝土施工中，一般都采取了防冻措施，而对于作业面的防风措施大多未予以高度重视。在冬季施工中，温度的骤降往往伴随着强烈寒流的出现，空气异常干燥，混凝土容易产生干缩裂缝。特别是高层建筑的施工，作业面处于距地面几十米甚至上百米的高空，风速更巨，对混凝土的影响更大，施工单位对此应予以警惕。

篇6

受到其客观环境的影响，在水利工程施工过程中，混凝土开裂情况是常见的，正是由于这种情况的出现，就容易导致混凝土内部钢筋材料出现腐蚀情况，从而不利于钢筋砼结构整体承载力的提升，也不利于耐久性及其使用寿命的提升，不利于人们的生命及财产安全的维护。为了保证人们的生命财产及安全，保证水利施工工作体系的健全是必要的，从而实现内部各个环节的协调。这就需要针对混凝土裂缝产生原因进行分析，从而提升建筑物的整体安全性，保证其综合效益的提升。为了实现混凝土的有效凝固，做好影响混凝土面积收缩原因的分析是必要的，因为混凝土在凝固过程中，会出现蒸发或者散热等情况，特别是一些大体积混凝土。受到外界环境的约束，混凝土就会出现一系列的收缩，这就导致收缩应力的形成。如果这种应力超过混凝土的自身极限抗拉强度，就会导致混凝土裂缝的出现。裂缝的出现也是因为材料的不连续性，其是一种物理性的病害，正是因为这样，其严重影响了水工混凝土的耐久性。即使在施工期，裂缝的出现也是常见的，有的虽然在施工完毕后出现，但是在较短时间内出现，工程投入运行并不是裂缝出现的主要原因，裂缝的出现多半是在工程初始阶段。由于裂缝的导致了混凝土抗拉性能的降低，从而导致有害物质进入混凝土内部，导致钢筋锈蚀，从而使混凝土结构产生破坏。在实际应用过程中，如果水库蓄水发电及其灌溉不合理，就会导致挡水混凝土结构出现问题，从而导致渗漏情况的出现。如果渗漏量超过一定程度，就会影响到工程的整体蓄水能力。我们需要考虑的是混凝土重力坝的应用，裂缝出现一系列的宽度及深度就需要引起重视。就会出现坝体内部压力的增长，从而不利于坝体抗滑能力的提升，更不利于进行结构的抗震性提升，从而影响到坝体的整体抗滑能力，导致结构抗震性下降，从而不利于大坝的整体结构性控制。受到混凝土内外部温差的控制，温度裂缝由此产生，这也是因为水泥的水化热情况，比如混凝土内部及其外部的温差较大，从而导致温度的正负交替变化，在这种情况下，混凝土微孔内部的水就会是过冷，如果其体积出现膨胀，就会产生一系列的冻胀情况，由于冷水的出现，渗透压力会增大，从而不利于混凝土整体抗拉强度的提升，从而出现一系列的混凝土破坏状况。在实际工作中，温差裂缝的产生因素是非常的多，比如施工过程中水工混凝土的出现，会导致很多的水化热反应，也就影响到其内外温差，从而出现一系列的裂缝。在混凝土拆模过程中，混凝土表面也会出现温度下降，从而导致其裂缝的出现，如果混凝土的内部温度达到应用极限，但是热量散发并没有得到有效控制，也会出现温差裂缝情况。大体积混凝土很可能因为温差而出现一系列的裂缝，这也需要进行龟裂情况的考虑，进行混凝土自身质量情况的分析，进行外界腐蚀性的分析，从而做好混凝土裂缝的防治工作。

2水工砼裂缝防治方案的优化

为了有效提升水利工程的应用效益，进行混凝土设计配合比的控制是必要的，比如需要进行原材料的试拌，保证水泥用量的比例控制，进行粉煤灰、水胶比等控制，将其控制在有效范围内。在粗骨料的应用过程中，可以实现二级配应用，实现对粉煤灰、水胶比等有效控制。保证适合的粉煤灰的添加。保证混凝土和易性的改善，从而保证其温度控制，保证其收缩性的优化，保证其整体抗侵蚀性。在裂缝的发生部位，可以进行斜筋的配置，保证钢筋的良好应用，实现混凝土的承载力分担，从而实现裂缝的有效控制。为了最大程度的进行裂缝控制，进行设计过程中的中低强度水泥的有效利用是必要的，从而保证混凝土后期强度的利用。在工程结构设计过程中，我们需要进行结构的约束度控制。保证混凝土钢筋保护层的厚度控制，从而避免混凝土的不良养护。混凝土拆模完毕后，可以进行草帘挂设，从而保证养护效益的提升。在养护过程中，要给予积极的养护。通过对混凝土保养方案更新，更有利于进行预期裂缝，有利于提升混凝土的后期稳定性，保证整体承压能力的提升，保证强韧性的提升。在混凝土养护过程中，需要做好水利工程的充分认识及其重视工作，比如针对其钢筋锈蚀情况进行分析，针对氧化情况进行分析。提升混凝土整体密实度，避免其空气进入，提升混凝土防氧化能力。为了方便抗氧化工作的开展，可以进行混凝土避免水泥砂浆的应用，保证防腐层设置。从而提升混凝土的使用效益。这就需要进行结构的耐久性影响分析，进行碱骨料的化学反应分析，进行优质骨料的选择，保证混凝土整体密实度的提升。这里需要避免单纯结构重量的减轻模式应用，从而进行沉降性的控制，更有利于实现其结构的整体重量控制，保证其稳定性的提升，避免不均匀沉降情况的出现，并且针对这个特点做好相关的保护措施。在塑性收缩裂缝的预防过程中，我们需要进行合适材料的选择，可以进行良好强度的硅酸盐选择，进行浇筑环节的控制，需要保证基层及模板的浇水均匀性，保证混凝土表面的薄膜良好覆盖，从而提升混凝土的湿度，保证混凝土相关养护工作的开展。为了做好水利工程工作，进行施工管理体系的健全是必要的，从而实现其内部各个环节的协调，保证其技术含量的增加，实现其技术管理，保证施工工艺流程的协调性，保证施工技术整体效益的提升，从而提升工程整体质量及安全性，这就需要按照施工技术规范进行分析，做好质量标准的检验工作，保证质量检测工作的良好开展，从而满足实际工作的要求，这需要工作人员落实好自身的工作职责，保证其整体施工水平的提升。为了提升工程质量，进行质量管理体系的健全是必要的，从而保证工程质量整体措施的优化。在全面质量管理过程中，要实现质量环节及全部管理目标的协调，认真进行事后检验工作，进行预防性措施的应用，这里强调必须就事论事，也需要避免单一性的质量管理，保证质量整体管理体系的健全，有效提升工程质量，保证系统性的管理应用，落实好综合管理的各个细节，保证质量工作的良好开展，提升工程的整体质量。

3结束语

篇7

[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:

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关键词：超长混凝土结构温度收缩裂缝后浇带设计措施

1前言

建筑工程中，混凝土结构的裂缝较为普遍，裂缝的类型也很多，但按成因基本可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。其中由混凝土收缩和温度变形引起的收缩裂缝和温度裂缝以及由这两种变形共同引起的温度收缩裂缝则是兰州地区实际工程中最常见的裂缝。随着建筑向大型化和多功能发展，超长（即超过温度伸缩缝间距）高层或大柱网建筑不断出现，混凝土强度等级的提高，施工中泵送混凝土工艺的应用，使超长混凝土结构易出现的温度收缩裂缝有逐渐增多的趋势。虽然这类裂缝属非结构性裂缝，一般不致影响构件承载力和结构安全，但却会影响结构的耐久性和整体性。同时也会给使用者感官和心理上造成不良影响。另外由于我国幅员辽阔，不同地区气候环境、温湿度差异很大，现行规范对防止和减轻温度收缩裂缝的设计措施制定的较为原则和局限。因此不少设计人员较重视强度设计，而不太认真考虑抗裂的构造措施。这样一旦出现裂缝不仅影响工程质量，同时在进入住房商品化，质量纠纷日趋增多的今天也不利于保护自己。

基于以上原因，笔者感到有必要结合兰州地区温差大，气候干燥这一地区特点，根据多年的工程设计实践和体会，对防止和减轻超长混凝土结构温度收缩裂缝的设计措施提出一些建议，供设计人员参考并能有所启发。

2温度收缩裂缝的基本特点

混凝土在结硬的过程中发生收缩，温度变化时会热胀冷缩，当这两种变形受到约束后，在结构内部就会产生收缩应力和温度应力，这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝。超长混凝土结构中较多见的是在收缩应力和温度应力共同作用下所产生的温度收缩裂缝。要分析温度收缩裂缝的基本特点，首先应掌握收缩和温度变形的一些基本概念。

2.1收缩变形的特性及影响因素：

一般混凝土最终收缩应变约3～5×10-4，其特点是早期收缩快，半年可完成第一年收缩量的80～90%，一年后仍发展但已不明显。其影响因素主要有混凝土强度等级，水泥品种，水灰比，坍落度，养护（保温，保湿）和体表比。

2.2温度变形的特性及影响因素：

混凝土温度线胀系数一般为1.0×10-5/C°，其变形随温差而变化，一般发生在混凝土结硬一直到房屋使用期间。其影响因素有季节温差，内外温差和日照温差。

2.3温度收缩裂缝的基本特点：

⑴该裂缝由收缩和温度变形共同产生，其分布一般为收缩和温度两种裂缝的组合，随环境湿度和温度而变化，随时间而发展，裂缝的开裂和危害程度往往较单一的收缩或温度裂缝严重。

⑵根据具体工程裂缝出现的时间、发展与变化、以及分布、形状、尺寸等特征。一般可分为以收缩变形为主或以温度变形为主，实际工程中较常见的是以收缩变形为主的温度收缩裂缝，一般发生在混凝土浇筑后一年内，但多见半月至数月之内。

⑶主要影响的部位及构件是底层和顶部数层梁板构件以及基础梁、挑檐、栏板等外露构件。

⑷梁板裂缝呈现不同分布和特征，梁缝一般垂直于纵向，分布在两侧面，两头细、中间宽、枣核形。裂缝为表面，深进或贯通。单向板缝等间距平行于短边。双向板缝较重于单向板缝，两个方向板缝纵横交错，不规则，缝多为贯通，板面缝一般宽于板底缝。

3防止和减轻超长混凝土结构温度收缩裂缝的设计建议

3.1设置后浇带以及控制和抵抗温度收缩应力的措施

3.1.1有效设置后浇带

后浇带是列入高规中的一种目前设计人员常采用的方法，它利用了混凝土早期收缩量大的特性，其设计思路是“以放为主”。主要作用是释放早期混凝土收缩应力，减小以收缩为主的变形。高规虽然对后浇带的间距、宽度、钢筋处理、浇筑时间有较明确要求，不少资料对此也有所介绍。但是结合多年来对兰州地区几个较大型超长工程的设计实践，深感对后浇带的做法必须予以重视。如设计施工处理不好，不仅起不到予期的效果，还会留下结构隐患。因此就后浇带的具体做法提出以下建议和看法：

⑴间距：高规规定为30m～40m。建议具体工程应结合建筑物长度、气候环境特点综合考虑，一般应控制在30m左右。

⑵位置：

①小跨梁开间或受力较小的部位，一般可在梁跨三分之一处。

②平面布置时要注意梁的布置宜平行于后浇带以免梁截断太多。

③视具体情况可沿平面曲折通过。

⑶宽度：高规规定800～1000mm。建议预留的宽度要考虑满足钢筋错开搭接要求。可允许大于1000mm。

⑷钢筋：目前对后浇带内梁纵向钢筋处理有两种做法。

第一种：梁板钢筋均断开后搭接(高规要求)，但由于梁钢筋搭、焊接处理困难，质量不易保证，易给结构造成隐患。

第二种：板钢筋断开，梁钢筋直通不断。目前工程采用较多，但由于截断梁较多时，钢筋全部不断会约束混凝土收缩，达不到予期效果。

建议：梁上部钢筋，腰筋及板墙钢筋断后错开搭接或必要时先搭后补焊。梁下部钢筋不断，可适当加大配筋。这样即可大大减小梁钢筋全部不断对混凝土收缩形成的约束，又可避免梁钢筋全部断后造成的钢筋搭、焊接困难，这种处理方法笔者自93年以来已在一些工程中较好的进行了使用。

⑸浇筑时间：高规要求，宜在两个月后且浇筑时的温度宜低于主体混凝土浇筑时的温度。由于混凝土早期收缩量大，相对一年的收缩量，半月约占30～40%；1个月约占45～55%；2个月约占65～75%；半年约占80～90%，故应按规范执行，一般应保证两个月后浇筑。

⑹后浇混凝土：采用无收缩或微膨胀混凝土，强度较主体混凝土提高C5级。

⑺设计时要特别交待以下请施工单位注意的问题：

①后浇带两侧宜设钢筋网片，防止主体混凝土流入后浇带。

②后浇带混凝土浇筑前应清理凿毛，浇筑时振捣密实，精心养护。

③后浇带两侧支撑保证稳定可靠，后浇带混凝土达设计强度时方可拆除。

3.1.2、针对性地采取控制和抵抗温度收缩应力的措施

⑴加强屋面保温隔热措施，采用高效保温材料，严格满足建筑节能设计标准。

⑵屋面板、外廊板，阳台板等外露室外现浇板（含施工期间主体暴露时间较长的室内现浇板）以及板跨大于4m且采用泵送混凝土的双向连续板等温度收缩应力较大的板，均应在板面（即板的受压区）配置不小于φ6@200双向钢筋网片，或支座钢筋隔一全跨贯通，但间距不宜大于200mm，每一方向配筋率不宜小于0.1%。以上板在有受力钢筋处，实配钢筋尚应考虑温度收缩应力影响予以适当增大。

⑶框架梁及所有现浇梁凡高度≥600者（外露梁高度≥500）均设置不小于2φ12腰筋。腰筋宜细而密，间距不应大于200mm，每侧腰筋配筋率不宜小于0.1%。

⑷檐口板，外露栏板应双面双向配筋，上下端头各配≥2φ10温度抵抗筋，并每隔15～20m设置一道20mm温度伸缩缝。

⑸控制现浇板混凝土强度等级不宜大于C35。

后浇带列入高层规程后已在大量工程中广泛使用。前已述及，其主要作用是减小混凝土早期以收缩为主的变形。因此，超长混凝土结构温度收缩裂缝的预防不能仅靠设置后浇带来解决，必须采取上述“放”“防”“抗”相结合的综合措施。笔者已在兰州和西非热带地区一些较大型的超长建筑中，根据具体工程各自的特点多次采用了上述综合措施。实践证明比较有效。故认为，防止和减轻兰州地区超长混凝土结构温度收缩裂缝目前仍然应首先或主要采用设置后浇带以及控制和抵抗温度收缩应力的综合措施。考虑目前混凝土温度收缩裂缝的趋于增多以及超长混凝土结构的抗震性能。建议采用上述综合措施，房屋总长宜控制在120m内。

3.2采用UEA补偿收缩混凝土

3.2.1方法提出：

由于后浇带延长工期，钢筋断后的搭、焊接和清理凿毛均给填缝施工带来一定麻烦，处理不好将留下隐患，因此中国建筑材料科学研究院游宝坤等人提出了采用UEA加强带取代后浇带连续浇筑超长建筑的无缝设计施工方法。

3.2.2设计思路：

“以抗为主”的设计原则，利用UEA补偿收缩混凝土在硬化过程产生的膨胀作用，在结构中产生少量预压应力用来补偿混凝土在硬化过程中产生的温度和收缩拉应力，从而防止收缩裂缝或把裂缝控制在无害裂缝范围内。

3.2.3具体做法

所有楼板均掺10～12%UEA（膨胀率2～3×10-4）。但每间隔50m设置一条2m宽膨胀加强带，带内混凝土掺加14～15%UEA（膨胀率4～6×10-4），两侧设密孔钢丝网，防止混凝土流入加强带，可连续浇筑100～200m的超长建筑，具文献[4]介绍，该技术已在全国50多个重大工程中应用。

由于这种方法，规范未列入，施工要求严，气候环境影响大，潮湿地区膨胀可保持，干躁地区会存在问题。结合对福州机场航站楼采用UEA混凝土后实际效果的调研。建议兰州地区应慎重采用，若采用可做必要计算和实验，测得一些技术数据，最好在有条件保湿养护的地下结构中采用。也可考虑在建筑长度70m以下，设置后浇带后影响工期的工程上试用，但对梁板构件仍应针对性地采取3.1.2中介绍的一些必要的控制和抵抗温度收缩应力的设计措施。另外特别提请施工时要严格保湿养护。

3.3采用予应力混凝土结构

予应力混凝土可增强梁板刚度，梁板中所产生的预压应力可抵消由于混凝土温度变化和收缩产生的轴向拉应力，从而达到扩大温度伸缩缝间距不设后浇带的目的。经对珠海机场调研了解到：梁板在采用无粘结予应力混凝土后，平面尺寸84×48m，未设后浇带，使用良好。笔者认为，当为满足建筑层高要求而采用该技术时，可考虑在采用必要的控制和抵抗温度应力的具体措施后增大温度伸缩缝的间距，但应结合工程收集资料具体分析。

4结语

⑴温度收缩裂缝是兰州地区超长混凝土结构中较常见且日趋增多的裂缝，由于该裂缝的危害性及规范的局限性，设计人员应予以足够重视。

⑵本文从设计角度上简析了混凝土收缩和温度变形的特性，影响因素以及温度收缩裂缝的成因和基本特点，以使设计人员建立最基本的概念来针对性地结合具体工程特点考虑防止和减轻温度收缩裂缝的具体措施。

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1水泥水化热

由于混凝土在进行浇筑的过程当中，其热源主要是因为水泥的水化而产生热量，而水泥水化热通常情况均在浇筑后的短时间内放热。因为许多水化热均凝聚在混凝土内部，而慢慢得以释放，因此混凝土外部和内部之间存在温差，内热外冷，使得其表面产生拉应力，而内部产生压应力，由此其表面容易出现裂缝。

2温度原因

由于外界温度的变化对混凝土裂缝也具有较大的因素。混凝土的温度同样也会因为外界温度的因素受到影响，外界温度升高，混凝土温度也会升高;而如果外界温度降低，混凝土也的温度也会降低。但是一旦发生外界温度降低过快的情况，会造成一定程度的温度应力，从而容易使得混凝土出现裂开。

3混凝土的配比引发开裂

在进行实际操作的过程当中，对混凝土没有进行合理的配比同样容易出现开裂的情况。比如在进行施工的过程当中，没有按照工程所需的材料量来计量和准备材料，水与灰的比例发生改变，导致建筑里面裂缝的问题出现。一般情况下在实际工作中，高强砼的水灰比应该在0．24－0．38之间。

二建筑施工中混凝土裂缝的控制措施

1有效地执行混凝土的配合比

这个配合比需要严格遵循设计当中的要求，在进行搅拌的时候对于不同材质的运行方式进行了解，并对其运行方式严格把控，避免误差。对于混凝土的供应，确保统一，避免使用不同厂家的产品，确保产品的型号以及批次等的统一。

2提高混凝土的稳定性

严格检查和控制原材料，多次检验混凝土的原材料，只有保证所检验的指标合格，才能够对其进行运用，并且还需要对材料进行多次的实验以及对其进行审批，确保在施工的时候不会因为材料的不合格而产生差池。比如强化骨料的粒径、级配、砂率、水灰等的比例进行规范和控制，根据环境等不同情况，判断混凝土的初凝时间和终凝时间，并且还需要制定出合理的方案，只有保证毫无质量问题之后才能够进入施工场地和运用。

3施工队需加强训练

由于我国的建筑施工行业当中，人流量大，新工众多，导致施工队伍也在快速增加，还有一部分未经过专业培训的施工员进入建筑行业，各施工队人员的技术水平与专业知识也参差不齐，从而技术与培训无法达到一致，甚至有很多施工人员本身技术以及个人素养水平偏低，不坦白自己的个人技术，没有按照施工工序操作施工，造成效率降低、施工秩序混乱。而施工设计工程不同于其他工程的设计，更加应当确保技术的过硬。除此之外一些建筑企业为节省开支，而雇佣对技术操作不专业的施工员管理工地，一开始没有建立好一个健全的管理体系，没有做好事前的预防、方案，施工出粗糙的工程，从而导致建筑施工当中存在诸多质量问题。

4选材和配合比设计方面

(1)按照结构的需求，仔细选择合适的混凝土的种类，以及所需要的级别，应当尽量避免早强高的水泥。(2)积极采取掺料一级混凝外加剂。(3)应当选取优质原材料，严格根据含泥量的规范进行选择和操作。(4)采用正确的方式对混凝土补偿收缩。对于膨胀剂的运用，需要对其种类的差异进行深入考虑，了解不同掺量所起到的膨胀效果不同。

三对于混凝土防止开裂保养的办法

1混凝土浇筑中的保护工作

在混凝土裂缝防治工作中，对于新浇混凝土早期养护十分重要，好的养护能够确保混凝土在早期的时候少出现收缩现象。并且在对其进行浇灌之时，需要确保其所在环境，应当根据环境对其进行护养。应当避免在太阳底下暴晒的环境，尽可能给予其相对潮湿、阴凉的地方。同时，还需要对混凝土的本生温度进行控制，通常对其本身可以采取覆盖的方式，比如给以塑料布、稻草、帐篷等，覆盖在其表面，这样做主要是为了让混凝土当中的水份蒸发速度能够减慢。

2混凝土浇筑工作之后的保护

工作在相对炎热的环境中，或者空气相对干燥的情况下，应当及时保养混凝土，避免混凝土当中的水份被蒸发，应当采取有效措施使得水份缓慢蒸发，蒸发过快容易产生脱水的情况。本来已经出现凝胶体的水泥颗粒由于不能及时得到水份的补充，也难以变成稳定的结晶，同时粘连性也不强，混凝土就会出现表面脱落的情况。

四结束语

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裂缝成缝原因及预防措施

1温度变化引起的裂缝

裂缝的成因：混凝土在浇筑完成后，要完成硬化过程，在这个过程中，由于水泥和水的化学反应，会产生大量的热量，由此在混凝土的内部温度上升。在初期的时候，由于混凝土内部的压力比较大，而还会受到外部的拉应力，在双方力道的作用下，超出了极限所能承受的标准，就会产生裂缝。对于这种方式产生的裂缝可以采取如下方法来控制：对于水泥性能的选择尽量选择热量低的，可防止在硬化过程中产生大量的热量；严格控制水泥用量；控制水灰比；对于混凝土的搅拌工艺进行改善，降低在浇筑过程中产生的热量；通过外加剂的使用，改善混凝土的流动性和保湿性；对于施工工艺可以相应的改善，增加散热的速度；在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，减小混凝土的内部温差；加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；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，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。

2混凝土收缩引起的裂缝

裂缝的成因：在混凝土硬化的过程中，会产生体积上的变化，导致变形的产生，在此期间由于变形的不规律性可能导致裂缝的产生；混凝土在收缩的过程中会对钢筋产生一定的拉应力，而当这种力达到了钢筋所能承受的极限时就会出现裂缝；在新旧混凝土交接的部位，由于沉降度的不同，也会产生裂缝。防止这类裂缝产生的措施：如果裂缝是在表面的程度不深的裂缝，可以选择用粘补剂等将其涂抹平整；对于水泥的用量要严格控制；合理设置钢筋的的数量和位置；在相应的位置设置施工收缩缝；在对混凝土的养护期间，可以适当延长覆盖时间。

3混凝土塑性坍落引起的裂缝

裂缝的成因：混凝土在浇筑的初期还属于是塑性状态，如果在这个时期出现渗水现象的话，受到重力的作用，混合料中的颗粒就会向下沉陷，而水的成分就会向上漂浮。在这个过程中，会受到来自钢筋骨架的限制，由此在上部就会差生裂缝。防止这类裂缝产生的措施：要仔细选择集料的配级，做好混凝土的配合比设计特别是要控制水灰比，采用适量的减水剂；施工时混凝既不能漏振也不能过振，避免混凝土泌水现象的发生，防模板沉陷；如果发生这类裂缝，可在混凝土终凝以前重抹面压光，使裂缝闭合。

混凝土裂缝的处理材料和技术

1水泥基渗透结晶型防水材料

水泥基渗透结晶防水材料是水泥、硅砂和多种特殊的活性化学物质组成的灰色粉末状无机材料。这种材料的作用机理是特有的活性化学物质利用水泥混凝上本身固有的化学特性和多孔性，以水为载体，借助于渗透作用，在混凝上微孔及毛细管中传输，再次发生水化作用，形成不溶性的结晶并与混凝上结合成为整体。由于结晶体填塞厂微扎及毛细管道，从而使混凝土致密，达到永久性防水，防潮和保护钢筋、增强混凝上结构强度的效果。这一材料已在水工混凝土建筑物防渗修补中逐渐得到应用，均取得良好效果。

2新型灌浆材料

利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料。该材料综合厂环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点，浆材黏度低，凝结时间可调、强度高。水下混凝土灌浆试块的黏接抗拉强度可达1.05NPa，是一种性能优良，适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。

3混凝土裂缝注浆技术

自从坏氧树脂类高分子材料被用于混凝上建筑物裂缝修补工程后，至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液黏度大，裂缝宽度较小时，这种修补方法并不一定十分成功。由日本引入一种"壁可"注浆技术，则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆，缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压人混凝土毛细管中，并通过混凝上的自然呼吸作用排出，有效地避免了气阻现象，从而保证了灌浆质量。在无人看管的情况下，注浆管靠内部压力可以持续很长时间自动注浆，需要人工操作的只是用泵将浆液压入到注射管内。