浅析混凝土裂缝成因及防治措施(中级职称论文范本)

浅析混凝土裂缝成因及防治措施(中级职称论文范本)（通用9篇）

篇1：浅析混凝土裂缝成因及防治措施(中级职称论文范本)

浅析混凝土裂缝成因及防治措施

刘旭东 谢路

(桐庐县交通工程勘察设计有限公司，311500，桐庐)[摘要] 随着基础建设的迅速发展，桥梁建设中混凝土应用越来越多，混凝土在现代桥梁建设中占据了非常重要的地位，而随之出现的裂缝已成为普遍问题。本文以公路梁为例，归纳了裂缝形成的原因及种类，并分别提出防治方法，以便在具体实践中减少此类问题的出现。[关键词] 混凝土；裂缝；防治措施 0 引言

从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明，混凝土结构裂缝是不可避免的，混凝土结构的裂缝是一个具有普遍性的技术问题，虽然绝大部分的混凝土都是带裂缝工作的，但裂缝的产生和发展还是对混凝土结构的安全性、适用性和耐久性有着不容忽视的危害，在外界各种因素的作用下，裂缝会不断发展，从而降低混凝土的强度，损耗混凝土的耐久性，甚至引发严重的建筑质量事故。因此研究混凝土结构裂缝形成的原因，控制其在一定有效范围之内，提出防治的方法是十分必要的。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，究其产生的原因，大致可以分为以下种: 1.荷载引起的裂缝成因及防治 1.1荷载作用引起的裂缝的成因

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。

1、直接应力裂缝

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。

2、次应力裂缝

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。

1.2荷载作用引起裂缝的防治方法

严格按照国家规范对混凝土结构进行设计，对偏心构件进行局部受压验算，对一般结构，除对构件配筋、强度验算外，还应计算考虑正常使用阶段下的裂缝宽度验算。当裂缝宽度超过《混凝土结构设计规范》规定的允许值时，应复查荷载效应的组合、构件受力特征系数、钢筋的相对粘接系数等，确认计算无误；如仍超过允许值时，应对结构进行重新设计，可适当加大配筋率或加大构件截面尺寸等措施。对有裂缝的混凝土构件不易轻率的报废或者继续使用，而应进行细致的分析：若构件在使用中有缩小或闭合的趋势，那么此类构件就不要轻易报废,应根据裂缝的大小和构件使用条件,尽可能采取封闭或加固办法进行处理；若荷载裂缝是贯穿性的，使用阶段又有发展趋势，那么对这类构件就要认真对待，考虑其报废的可能。总之必须使构件在荷载作用下既满足正常使用功能要求又能满足承载能力要求。

2.温度裂缝成因及防治方法 2.1温度裂缝的成因

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。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。

2.2温度裂缝的防治方法

在桥梁设计过程中，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。

对于由水化热引起的温度裂缝可通过以下措施防治：①选择水化热较低的水泥品种，一般选择收缩量较小的水泥，如粉煤灰水泥等。②将水泥用量控制在450kg/m3以下，降低水泥用量。③混凝土的干缩受水灰比影响较大，水灰比宜控制在0.6以下，降低水灰比，从而降低水化热。④对于由外界温度变化引起的混凝土裂缝可通过增设隔热层、设置伸缩缝、在施工中加强养护，采取减少水化热等措施来防治。

3.材料及配合比引起的裂缝的原因和防治措施 3.1材料及配合比引起的裂缝原因

材料质量及配合比引起的裂缝原因主要分为以下四类：①水泥不合格引起的裂缝。使用安定性不合格的水泥，在水泥凝结硬化的过程中，因为游离氧化镁、过量的石膏、游离氧化钙的影响，产生了剧烈的体积不均匀变化，进而造成构件内部应力严重不均，导致混凝土成型后强度下降，引发开裂。②砂、石质量不合格引起的裂缝。混凝土中大约75%为砂石材料，其质量的好坏直接影响混凝土的强度、刚度及耐久性。当砂石中有害物质含量较高或含泥量过大时，都会引起混凝土构件产生裂缝。有害物质与水泥或石膏中的钙离子作用，可产生硫酸钙与硫铝酸钙，造成混凝土体积的增大，导致裂缝出现；如果砂石中含泥量过高，会吸收过多的水分，硬化后，干缩量增大，产生干缩裂缝。③粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大，集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。④工程中设计不严谨的混凝土配合比不仅会浪费材料，严重时也能造成混凝土的开裂。砂率值不合理会造成混凝土拌合物离析和泌水，在混凝土的成型振捣过程中会发生重组分沉降、轻组分上浮现象，构件底部沉积大量粗骨料，过多的表面水分，造成混凝土表面出现干缩裂缝。骨料级配较差时，需要加大水泥用量和砂率，但这样可能会因混凝土干缩而产生裂缝。此外，外加剂的质量也对混凝土裂缝的产生有很大影响。3.2材料质量及配合比引起的裂缝防治措施

具体可从以下几点着手：①严把质量关，对进入工地的水泥应根据不同品种、标号，进行相应的强度、安定性检验；根据不同的使用环境，按设计要求选用相应的水泥。②依据普通混凝土用砂石质量标准及检验方法对混凝土所用的砂石进行检验。检验项目包括颗粒级配、有害物质含量、砂石本身的强度等各方面，合格后方可使用。③选择级配优良的砂、石原材料，且含泥量应符合规范要求。④配合比是混凝土生产中最基本的依据，应由试验室根据《普通混凝土配合比设计规程》的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性等进行配合比设计，获得合理的配合比。试验员应针对现场的砂、石原材料情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

4.沉陷裂缝的原因及防治措施 4.1沉陷裂缝的原因

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下，进行设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。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。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。⑥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。⑦桥梁地基土承载力较弱。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。

4.2沉陷裂缝的防治措施

为了防治地基不均匀沉降引起裂缝出现，首先在拟定地基加固和处理方案时，应将地基处理与上部结构处理统筹考虑，使其能协同工作，这样既降低了成本又更容易取得效果；其次应对松软土、回填土地基在上部结构施工前进行必要的夯实和加固；再者应防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡，使得地基附近土层进水软化；最后可以设置合理的沉降缝，采用合适的基础型式来加强结构整体刚度。

5.施工不当引起的裂缝的原因及防治 5.1施工不当引起的裂缝的原因

施工不当引起的裂缝：①施工中对混凝土的过分振捣而产生的裂缝。由于在混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落会挤出水分、空气，混凝土表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，形成表面砂浆层，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。②由于模板、垫层过于干燥而产生的裂缝。在浇筑混凝土期间，对模板、垫层洒水不够，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。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。⑤养护工程不到位产生的混凝土裂缝。有的施工单位为降低成本，配备模板套数不足，由此造成过早拆模，以及过早进行下道工序的问题，最终导致混凝土强度不足，为后期裂缝的产生带来了隐患。养护过程中重物冲撞，容易使板面出现不规则裂缝，亦应加以注意。⑥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，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。

5.2施工不当引起的裂缝的防治方法

施工质量控制的重点应放在：①混凝土的振捣应遵循快插慢拔的原则，提倡采用二次振捣以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。振捣的间距及时间应遵循相应标准的规定。②浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透，及时覆盖塑料薄膜等材料，保持混凝土终凝前表面湿润。③模板工程、养护工程应根据专业单位提供不同龄期混凝土自然养护试件强度，严格按照规范要求指导拆模、养护，且注意施工的先后顺序。④应加强施工技术人员的学习，掌握基本的施工知识和要求，严格按操作规程施工，牢固树立质量至上、安全第一的责任意识。

6.结论

根据以上所述，引起钢筋混凝土裂缝的原因是多种多样的，主要有荷载引起裂缝、温度裂缝、材料及配合比引起裂缝、沉陷裂缝以及施工不当引起裂缝。对于荷载引起应加强在设计阶段对结构验算复核，确保结构各项系数取值达到规范要求，确保结构受力满足要求；对于温度引起的裂缝，主要采取降低水化热、合理减少水泥用量、加强施工中养护、增设隔热层或伸缩缝等措施；对于材料及配合比引起裂缝，主要通过严格控制原材料进场质量、含泥量和调整使用最佳配合比等措施；对于沉陷引起裂缝，主要通过加固地基使地基承载力满足要求、或采取措施防止地基浸水软化、以及合理设置沉降缝等措施和合理设置基础形式加强结构整体刚度等措施；对于施工不当引起裂缝，主要通过严格控制施工质量、采用合理振捣方式、合理的养护拆模顺序以及加强施工人员质量意识、提高施工作业队伍专业素质等措施。最后引进先进的设计、施工及检测方法，加强裂缝形成原因及防治方法的研究，多方面同时推进，多管齐下才能起到良好的效果，保障桥梁结构的质量安全。

参考文献

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[4] 叶琳昌、沈义.大体积混凝土施工［M］.北京：中国建筑出版社，1987 [5] 过镇海.钢筋混凝土原理，北京：清华大学出版社，1999

作者简介：

刘旭东，男，（1985-），学士； 工作单位：桐庐县交通勘察设计有限公司 电话：***;邮箱：102178896@qq.com

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施工阶段混凝土裂缝产生的原因：

裂缝的出现极大部分是由于温度、收缩和地基不均匀沉降产生的变形引起的。在地下室施工时，因为上部荷载不大，地基下沉的可能性较小，主要还是由于温差和收缩变形引起的。其出现的直接原因有：1)设计方案不完善

2)泵送商品混凝土的广泛应用，导致混凝土的收缩及水化热增加。

3)混凝土的等级日趋提高，水泥的用量相应增加。

4)由于地下室底板较厚及大量采用超静定结构，使结构的约束应力不断增大。

5)施工方法不当。

控制裂缝的措施：

1)合理设计钢筋

钢筋的弹性模量比混凝土的弹性模量大7～15倍，合理的钢筋配置可以起到减轻混凝土收缩的程度，在相同的配筋率下，应选择细筋密布的办法。

2)合理留设伸缩缝

伸缩缝是为了防止结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的《钢筋混凝土结构设计规范》规定：现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m,合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是非常有效的。

3)后浇带

它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝，是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。要求在浇捣后浇带之前，结构混凝土至少30%的收缩已完成。

4)选用相应的水泥

混凝土内部实际最高温升,主要取决于水泥用量及水泥的品种。应优先选用水化热较低的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥。在符合设计的情况下，充分利用混凝土的后期强度，减少水泥的用量。地下室外墙施工时，考虑到矿渣水泥比普通硅酸盐水泥收缩量大25%，因此墙板采用普通硅酸盐水泥为好。

5)骨料

目前泵送混凝土的碎石规格一般为5～25mm。根据试验，采用5～40mm石子比采用5～25mm石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比情况下，水泥用量减少20kg左右，因此尽量选择大粒径粗骨料。

6)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比2.3的中砂每立方砼可减少水泥用量约30kg，减少水用量20～25kg，从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送砼时，砂率应控制在38%～45%。

7)使用粉煤灰等矿物质外掺料

由于粉煤灰颗粒呈球状，为中空结构，主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO，因此在混凝土中掺入粉煤灰对改善混凝土的和易性，替代水泥用量降低水化热，减少收缩，提高抗裂性有着良好的效果。但应注意掺入粉煤灰后混凝土的早期强度较低，掺量应根据水泥的品种、不同的`工程对象、施工工艺，通过试验确定。

8)外加剂

为达到抗裂、防水的目的，在配制砼时，一般需要掺入减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大，掺入有效的外加剂可以减少水泥和水的用量,从而降低混凝土水化热和收缩防止裂缝.

9)控制混凝土浇筑温度

根据规范规定，对大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行，使混凝土温度均匀上升，浇前应在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28℃。夏季施工时，如果混凝土的入模温度过高，可用冷水作为搅拌用水，也可将粗骨料遮盖，防止日晒以降低温度。

混凝土浇筑以后，混凝土升温而达到的最高温度主要是混凝土入模温度与水化热引起的。故控制浇筑温度可以降低混凝土后期温度和温差.

10)注意混凝土施工的操作程序

除在施工中应切实按照《混凝土结构工程施工及验收规范》执行外，还应做好：a)、控制好坍落度，混凝土为便于泵送，一般要求有较大的坍落度，一般搅拌站是通过外掺高效减水剂来解决。施工单位在定货时应在合同中提出所需砼的坍落度值。坍落度一般控制在120±20mm为宜。b)、泌水，商品混凝土在浇振过程中会发生大量的泌水，当混凝土大坡面的坡脚接近尽端模板时，可改变混凝土浇捣方向，即从尽端往回，与原料坡相交成一个集水坑，用软轴泵及时排除。c)商品混凝土的表面水泥浆较厚，在浇捣后要进行处理，一般先初步按设计标高用长刮尺刮平，然后在初凝前用滚筒碾压数遍，再进行二次抹面，提高砼表层密度，消除收缩裂缝。

11)加强混凝土的养护

塑料薄膜覆盖或浇水草袋覆盖养护是高层建筑地下室底板防止产生裂缝的一重要环节，目的是控制温差，防止产生表面裂缝，可充分发挥混凝土早期强度，使温度产生的应力σmax抗拉强度Rf，防止产生贯穿裂缝。另一方面，潮湿的环境可防止混凝土表面因脱水而产生的干缩裂缝，浇水养护不少于14d。

12)做好测温工作

底板混凝土测温工作是为了掌握大体积混凝土水化热的大小。通过调节措施来控制混凝土中心最高温度和表面温度之差不超过会产生裂缝的临界温度。

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关键词：桥梁,裂缝,设计,控制

1 桥梁荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规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。

(1) 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有以下几方面。

设计阶段:结构计算时部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际不符;内力与配筋计算错误;未考虑施工的可能性;设计截面不足;钢筋设置有误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。

施工阶段:未按要求堆放施工机具、材料;未按要求运输、安装构件;未按设计图纸施工, 擅自更改结构施工顺序, 改变结构受力模式等。

使用阶段:超出设计载荷的重型车辆通过;受车辆、船舶的撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

对于直接应力裂缝, 只要在设计时多方面综合考虑, 并加强审核;施工、使用时加强注意和监管, 即可有效避免。

(2) 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有以下几种。

由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入, 从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。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, 但实际该铰仍然能够抗弯, 以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等, 常规计算中难以准确模拟计算, 一般根据经验设置受力钢筋。研究表明, 受力构件挖孔后, 将孔洞附近产生较大的应力集中。在长跨预应力连续梁中, 经常在跨内根据需要截断钢束, 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, 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。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。

2 温度变化引起的裂缝

当外部环境或结构内部温度发生变化, 混凝土将发生变形, 若变形受到约束, 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。

引起温度变化主要因素有以下几方面。

年温差。变化相对缓慢, 对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, 如拱桥、刚架桥等。

日照。桥面板、主梁或桥墩侧面曝晒后, 温度明显高于其它部位, 温度梯度呈非线性分布, 由于受自身约束作用, 导致局部拉应力较大, 出现裂缝。日照和骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。实际中主要采用小直径密布置的构造钢筋进行应对。

水化热。在施工过程中, 大体积混凝土浇筑之后由于水化放热, 致使内部温度很高, 内外温差太大, 导致表面出现裂缝。对此, 具体措施为: (1) 优选材料, 降低水化热, 控制混凝土内部最高温升, 减少总降温差; (2) 设计方面, 优化配合比, 减少水泥用量, 掺加减水剂和外掺料, 提高混凝土抗拉强度, 改善约束条件; (3) 从施工方面着手, 延缓混凝土降温速率, 降低浇筑温度; (4) 从养护方面着手, 提高混凝土的表面温度, 降低其内外温差。

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

预制T梁横隔板采用钢板连接、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, 钢材温度可升至350℃。试验表明, 当混凝土温度达到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会产生急剧收缩。故设计时应考虑避免这些施工方式。

3 混凝土收缩引起的裂缝

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。

(1) 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。

(2) 缩水收缩 (干缩) 。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩, 因表层水分损失快, 内部损失慢, 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, 当拉力超过其抗拉强度时, 便产生裂缝。

混凝土收缩裂缝大部分属表面裂缝, 裂缝宽度较细, 且纵横交错, 成龟裂状。但是要特别注意, 由于碳化和钢筋锈蚀的作用, 干缩裂缝不仅损害薄壁结构的抗渗性和耐久性, 也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝, 影响结构的耐久性和承载能力。

控制措施:一是在满足设计和施工的要求下, 尽量控制单方混凝土的用水量, 这是提高混凝土耐久性的必要条件。二是选用干燥收缩量小的骨料及水泥。试验证明, 使用石灰石碎石的混凝土, 比使用其他品种岩石的碎石混凝土干燥收缩量小。三是使用降低混凝土收缩的外加剂。

4 钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量不好或混凝土保护层过薄, 二氧化碳的作用使钢筋周围的混凝土碱性降低引起钢筋表面的氧化保护膜被破坏, 氧气、水、钢筋中铁离子发生锈蚀反应, 使混凝土保护层开裂、剥落, 沿钢筋纵向产生裂缝。因为钢筋锈蚀使钢筋有效面积减少, 钢筋与混凝土的握裹力减弱, 使结构承载力下降, 钢筋锈蚀加剧, 从而导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀, 设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用适当的保护层厚度;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。

5 结语

混凝土桥梁裂缝控制是个实践性很强的课题, 而且在结构的耐久性、安全性等方面起着决定性的影响。其原因十分复杂, 裂缝发展机理也有待加深研究。混凝土裂缝的控制从设计、施工、养护到运营等各方面是一个有机的整体, 它们不仅相互联系, 而且相互制约。因此在实际工程中, 应以设计为龙头, 综合考虑各种影响因素, 全面剖析, 才能收到实效, 产生良好的经济效益。

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.

[2]高天清.北京城市轨道交通预应力混凝土箱梁的裂缝控制[J].商品混凝土2004, 1 (1) :25～29.

[3]袁勇.混凝士结构早期裂缝控制[M].北京:科学出版社.

篇4：浅析混凝土裂缝成因及修补措施

关键词：混凝土裂缝修补方法

0引言

混凝土是以胶凝材料(水泥)、细骨料(砂)、粗骨料(石子1，需要时掺入外加剂和矿物混合材料，按适当的比例配合，经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。由于混凝土施工、本身变形和约束等各种因素的影响，不可避免的会产生裂缝，混凝土产生裂缝是工程建设中存在的质量通病，必须采取有效的技术措施控制裂缝，确保工程质量。本文对混凝土裂缝的成因进行分析，并根据工程实践，提出一些处理方法。

1裂缝的成因

1.1混凝土的收缩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，较大的表面收缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。收缩是混凝土的一个主要特性，对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展则有可能引起机构物的开裂、变形甚至破坏。

1.2温度影响混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，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(实践证明当混凝土本身温差达到25℃～26℃时，混凝土内便会产生大致在IOMPa左右的拉应力)。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。

1.3混凝土材料及配合比配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。如：设计中水泥等级或品种选用不当；配合比中水灰比过大、砂率选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离析、泌水、保水性不良；单方水泥用量越大，用水量越高，表现为水泥浆体积越大、塌落度越大，收缩越太；外加剂及掺合料选择不当等。

1.4施工质量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。

在施工过程中，由于施工工艺不当，致使支座处负筋下陷，保护层过大，固定支座变成塑性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂缝；施工中，在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载，造成混凝土楼板的弹性变形，致使砼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：大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负穹矩，造成横向裂缝。

2混凝土裂缝的修补方法

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要及时处理，以保证建筑物的安全使用。

2.1表面修补法该方法既适用于对承载力没有影响的表面裂缝和深进裂缝的处理，也适用于大面积细裂缝的防渗、防漏处理。

2.1.1表面涂抹水泥砂浆或细石混凝土面层混凝土表面裂缝较多或分布面较广时，通常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土面层的方法进行处理。

①将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进裂缝凿成深15～20ram、宽150～200mm的凹槽，用钢丝刷配以高压水清洗并洒水湿润，然后刷一层水泥砂浆，再用1：(1～2)水泥砂浆分2～3层涂抹，总厚度控制在10～20mm左右，并用铁抹压密抹光。

②有防水要求时应用水泥净浆(厚度2mm)及1：2.5的水泥砂浆(厚度4～5mm)交替抹压4～5遍，以形成刚性防水层。

涂抹3～5遍后进行覆盖，并洒水养护。在水泥砂浆中掺入重量为水泥重量的1％～3％的氯化铁防水剂，可起到促凝和提高防水性能的作用。为了使砂浆和混凝土表面结合良好，抹光后的砂浆面上应覆盖塑料薄膜，并使用支撑模板顶紧挤压。

③细石混凝土面层的施工，应配置q)3mm～中4mm、间距100～200mm的钢丝网片，并应配置低流动性的细石混凝土，浇注振实，表面压光。条件允许时，宜采用喷射混凝土施工整体面层。整体面层完成后，应及时养护，防止再次出现干缩裂缝。

④增加整体面层前，应进行设计验算，以防设计自重增加后，导致下部结构出现新问题。

2.1.2表面涂抹環氧胶泥对于数量不多又不集中、缝宽>0.1mm的裂缝可采用此方法处理。待修补裂缝的50～100mm宽范围内应用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并使其干燥，油污可用二甲苯和丙酮擦洗一遍，若表面湿润，应用喷灯烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好，若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥(涂料)涂抹。涂抹时，用毛刷或刮板均匀蘸取胶泥，涂刮在裂缝表面。

2.1.3采用环氧浆液粘贴玻璃丝布

①一般采用环氧树脂胶或环氧焦油胶料，粘贴1～2层玻璃丝布。裂缝表面应清洁、干燥，面层应坚实。玻璃丝布使用前应在碱水中煮30～60min，除去油蜡，以保证粘结效果。

②在基层表面均匀涂刷环氧打底料，自然固化12h后，对基层凹凸不平处用腻子料修补填平，随即涂刷第二遍底料。打底均匀后一不得有漏涂、流坠等缺陷。

③第二遍打底自然固化24h后，均匀涂刷一层衬布料，随即铺放一层玻璃丝布，并贴实，再在其上均匀涂刷一层衬布料(玻璃丝布应浸透)。如需贴两层玻璃丝布，则可紧贴着铺衬一层布压实，其上再均匀涂刷一层布料。第二层布的周边应比第一层宽10～12mm，以便压边。

2.2内部修补法

2.2.1水泥灌浆水泥灌浆一般用于大体积混凝土结构的修补，其施工程序为：钻孔一冲洗一止浆一堵漏一埋管一试水一灌浆。①钻孔：采用风钻或打眼机进行，孔距1～1.5m，除浅孔采用骑缝孔外，一般钻孔轴线与裂缝呈30°～40°斜角，孔深应穿过裂缝表面０.5mm以上，当有两排或两排以上的孔时，宜交错或呈梅花形布置，但应防止沿裂缝钻孔。②冲洗：在每条裂缝钻孔完毕后进行，其顺序应按竖向排列自上而下逐孔冲洗。③止浆及堵缝：是指缝面冲洗干净后，在裂隙表面用1：(1～2)的水泥砂浆(环氧胶)涂抹。④埋管：一般采用直径19～38mm的钢管作灌浆管，钢管上部加工丝扣。安装前，应在外壁襄上旧棉絮并用麻绳缠紧，然后旋入孔中，孔口管壁周围的空隙用旧棉絮或其他材料塞紧，并用水泥砂浆或硫酸砂浆封堵，防止冒浆或灌浆管从孔中脱出。⑤试水：用0.098～0.196MPa压力水作渗水试验，采用灌浆孔压水、排气孔排水的方法，检查裂缝和管路畅通情况，然后关闭排气孔，检查止浆堵漏效果，并湿润缝面，以利于粘结。⑥灌浆：采用P·042.5水泥，其细度要用80 um的标准筛过筛，筛余量在2％以下，可使用2：1、1：1等几种水灰比的水泥净浆，或使用1：0.45：0.3(即水泥：粉煤灰：水)的水泥粉煤灰浆，灌浆压力一般为0.294~0.491MPa，压浆完毕时浆孔内应充满灰浆，并填八湿净砂，用棒捣实，每条裂缝应按压浆顺序依次进行，当出现大量渗漏情况时应立即停止泵堵漏，然后继续压浆。

2.2.2化学灌浆化学灌浆能控制凝结时间，有较高粘结强度和一定的弹性恢复力，结构整体性效果好，适用于各种情况下的裂缝修补、堵漏及防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况等选用。常用的灌浆材料有环氧树脂浆液《能修补缝宽《0.2mm的干燥裂缝)、甲凝(能灌0.03～0.1mm的干燥细微裂缝)、丙凝(用于堵水、止漏及渗水裂缝的修补，能灌《0.1mm的细裂缝)等。环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等优点，在工程建设过程中得到了较为广泛的应用。

灌浆的主要工序为：表面处理(布置灌浆嘴和试气)、灌浆、封孔。一般采取骑缝直接用灌浆嘴施喷，不另设钻孔。配置环氧浆液时，应根据气温控制材料温度和浆液的初凝时间(1h左右)。灌浆时操作人员要戴上防毒口罩，以防中毒。在实践中，应根据裂缝的不同特点采用不同的治理方法，以减少裂缝对构件或结构的危害。

3结语

篇5：浅析混凝土裂缝成因及防治措施(中级职称论文范本)

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浅析现浇钢筋混凝土温度裂缝产生的成因及控制措施

浅析现浇钢筋混凝土温度裂缝产生的成因及控制措施

摘要：钢筋混凝土温度裂缝主要成因，提出温度裂缝控制措施

关键词：水化热；混凝土温度应力；裂缝控制；温度应力

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

钢筋混凝土中的水泥在水化过程中，将释放大量的热量形成不均匀非稳定温度场，产生非均匀温度变形，极易导致混凝土裂缝产生，还有施工中的混凝土的干缩也会使混凝土产生裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。本文就钢筋混凝土温度裂缝成因及控制措施进行分析、总结。

裂缝产生的原因

混凝土中产生裂缝的原因有多种，主要是混凝土内部温度变化产生不均匀变形和湿度的变化引起的不均匀干缩变形叠加作用导致。混凝土是一种脆性、非匀质的脆性材料，抗压力比抗拉力大一个数量级，极易在由于温差、干缩变形的作用下产生的主拉应力作用下产生宏观裂缝。

许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。

由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在凝固中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部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起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极

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为重要。

温度应力的分析

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3天。这个阶段的两个特征，一是水泥水化放出大量的水化热，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：周围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。例如，桥梁墩身，结构体积相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。

（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。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。温度的控制和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）采用低热或中热的水泥品种，例如选用低水化热的粉煤灰水泥；

（2）选用质地坚硬、级配良好、颗粒洁净、低热膨胀系数、低吸水率的优质骨料改善骨料级配；

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（3）加入缓凝剂，延长混凝土的凝固时间，对水化热的散失是一个有效的措施。

（4）拌合混凝土时加冰水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；控制混凝土浇筑温度不宜高于30℃

（5）合理安排工期，选择最佳开盘时间

（6）热天采用薄层浇筑，利用层面散热以降低混凝土温度，浇筑厚度为30cm；（一般常用于大体积混凝土）

（7）确保钢筋保护层厚度符合设计要求

（8）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（一般常用于大体积混凝土）

（9）顶层混凝土浇筑完毕后，在顶部混凝土初凝前，对其进行二次压实抹平；或在顶层混凝土振捣找平后随即用塑料薄膜粘贴在混凝土表面以减小混凝土表面与内部的温差；加强养生以增加混凝土表面湿度。

（10）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；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。

在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于外界气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如塑料布、泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂

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剂，在实践中总结出其主要作用为：

（1）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。

（2）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。

（3）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。

（4）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。

（5）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

（6）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。

（7）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

（8）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩.5 结束语

以上对混凝土的施工温度和湿度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，具体施工中要靠我们具体问题具体分析多方面找原因来解决混凝土裂缝问题。

参考文献

（1）孙肖虎 冷春峰 张慧宇 《水利科技与经济》 2008 第3期

（2）谭子云 张智 李镭 《湖南交通科技》 2007 第3期

（3）刘伟 董必钦 李伟文 邢锋 《工业建筑》 2008 第7期

（4）黄子春 《混凝土》 2010 第1期

篇6：分析混凝土裂缝的成因及防治

摘要:在工程建设中,我们常常会发现钢筋混凝土的裂缝问题,而在实际施工中必须对其进行有效控制,重要的是避免有害裂缝的产生。如今,钢筋混凝土结构构件的裂缝,已经成为了最常见的问题。本文从实际出发着重分析了其产生的根本原因,在分析其原因的同时,针对性地提出了相应的防治对策。

关键词:混凝土裂缝;成因;防治

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一、裂缝产生原因分析

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。

(一)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。

(二)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。

(三)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。

二、裂缝的预防控制

(一)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。

(二)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。

(三)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。

三、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。

四、结语

篇7：浅析混凝土裂缝成因及防治措施(中级职称论文范本)

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

篇8：浅析混凝土裂缝成因及防治措施(中级职称论文范本)

1 大体积混凝土的概念和性质

目前, 国际上对大体积混凝土尚无明确、统一的定义。在我国, 普通混凝土配合比设计规程中有如下定义:“混凝土结构物实体的最小尺寸≥1 m, 或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土, 被称为大体积混凝土。”

大体积钢筋混凝土结构的特点是体积大、整体性要求高。在砼浇筑完毕后的凝结硬化过程中, 水泥水化作用放出的热量使砼内部温度逐渐升高, 水化热不易散出, 导致砼产生极大的内外温差, 使砼产生裂缝。如何科学地优化施工技术方案, 合理组织施工, 控制砼内外温差, 防止大体积砼裂缝产生, 是大体积砼施工质量的关键问题。

2 产生裂缝的原因

2.1 混凝土收缩产生的裂缝

在砼浇筑完成后的一段时期内, 由于水泥硬化时产生收缩, 砼表面会出现微细缝隙, 随着表面水分的散失, 砼表面收缩逐渐加快, 缝隙逐渐发展为小裂缝, 随着时间的推移而发展为更明显的裂缝。

2.2 砼内外温差产生的裂缝

在工程施工阶段, 砼受外界气温的影响比较大。内部砼在硬化过程中由于水泥发生水化反应, 产生的水化热不易散失。当外界气温下降, 特别是气温骤降时, 会出现砼外层与内部的温度差, 导致在砼内部产生温度应力, 当此应力超过混凝土内外的约束力时, 就会产生裂缝。尤其是大体积砼, 内外温差比较大, 更容易出现裂缝。

2.3 施工工艺不标准产生的裂缝

在进行混凝土浇筑的施工过程中, 混凝土振捣不密实、浇筑顺序错误、浇筑砼不连续或导致出现冷缝等会造成不同程度的裂缝。此外, 在施工过程中, 砼强度还不高时, 受到其他荷载也会导致出现裂缝;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。

3 预防措施

3.1 优化结构设计

优化结构设计, 减小砼构件断面尺寸, 可根据受力情况设计成空心结构、薄壁结构或预应力结构, 或者采用新材料、新技术缩小大体积砼构件尺寸, 并减少其数量。

3.2 优化混凝土配合比

在满足规范和设计要求的情况下, 尽量选用水化热较低、安定性较好的水泥, 并根据砼构件的使用部位尽量减少水泥用量, 从而减少水泥的水化热或掺配其他细粉材料, 比如粉煤灰、矿渣粉、硅粉等, 不仅可以降低水泥用量、水化热, 减小砼内外温差, 而且能提高砼的工作性能和强度, 在一定程度上能起到减小砼构件尺寸的作用。

3.3 提高施工人员质量意识, 加强施工过程管理

施工管理、技术人员要高度重视大体积砼的施工质量, 在砼施工前必须编制专项方案, 并进行评审, 同时准备好附属材料和一些辅助设备, 包括水泵、导流管和测温设备等, 在多数情况下会在重要构件的模板和钢筋中适当设置降温导管。根据施工时不同的大气温度, 可采用降温法和保温法施工。气温高时主要采用降温法, 包括降低砼搅拌用水温度:浇筑混凝土后构件表面采用冷水养护降温, 利用预埋的降温导管接通循环凉水来降低砼内部温度, 在整个养护内应始终保持砼湿润, 在进水口和出水口定时测量温度。冬季可以采用保温法施工。利用保温模板和保温材料防止砼表面温度过低, 以达到减小混凝土内外温差的目的。冬季施工应注意升温和降温速率不能过快。在砼施工和养护过程中, 及时测控温度, 控制砼结构内外温差≤20℃。

3.4 改变施工工艺

改变一次浇筑成型的施工工艺, 根据实际情况采用分层浇筑混凝土, 充分利用预留施工面来达到散热的目的。在砼浇筑前应要详细计算: (1) 安排分块、分层浇筑的次序和流向; (2) 浇筑厚度、宽度、长度; (3) 前后浇筑的搭接时间。控制混凝土入模温度并加强振捣, 严格控制振捣时间、移动距离和插入深度, 保证振捣密实, 严防漏振或过振, 确保混凝土均匀密实, 控制好混凝土的坍落度。

4 结束语

部分大体积混凝土结构出现裂缝是不可避免的, 即使采取相应措施, 也仍有可能存在。但是, 如果在设计中、施工中和后期养护中充分考虑, 并在施工各个环节中精细化管理、精心施工, 就能最大限度地避免大体积砼出现裂缝。这样, 即使砼出现了裂缝, 只要是在规范允许的范围内, 就不会妨碍结构发挥其使用功能, 也不会影响结构的安全。

摘要：在工程建设中经常会遇到一些大体积砼构件, 但大体积砼在施工过程中会出现不同程度的裂缝, 影响工程的使用功能和耐久性, 严重的还会危及结构安全, 所以, 控制大体积砼的裂缝成为工程技术人员的一项长期任务。结合多年的现场施工经验, 浅析大体积砼出现裂缝的原因, 总结控制裂缝的方法, 以供其他工程技术人员参考。

关键词：大体积混凝土,混凝土裂缝,施工工艺,工程安全

参考文献

[1]张应立.混凝土全过程质量管理手册[M].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]中国建筑科学研究院.GB 50204—2011混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[3]中治建筑研究总院有限公司.GB 50496—2009大体积混凝土施工规范[S].北京:中国计划出版社, 2009.

篇9：浅析混凝土裂缝成因及防治措施(中级职称论文范本)

【关键词】大体积混凝土；裂缝成因；防治措施

Causes of mass concrete cracks and prevention measures

Li Liang

（Shaanxi Branch-housing construction Group Construction Co.， Ltd Ankang Shanxi 725000）

【Abstract】Shrinkage of mass concrete cracks easily lead to concrete issues， this is a large volume of the concrete construction of the most common problems， concrete cracks will lead to concrete strength， durability， etc. function decreased. Coupled with the large volume of concrete is characterized by a large volume， high temperature， and therefore， the crack of mass concrete and ordinary concrete generation mechanism， there are some differences， the reasons for articles from the large volume of concrete cracks and prevention measures of mass concrete cracks both aspects are briefly analyzed in order to be able to provide evidence relevant construction companies in the mass concrete crack control.

【Key words】Causes of cracks；Mass concrete prevention measures

1. 引言

工程进度和工程安全是工程建设者最关心的问题，在大混凝土裂缝是影响工程进度，危害工程安全的重要因素，所以我们要结合实际，用科学合理的解决方式防治混凝土裂缝问题。

2. 大体积混凝土裂缝产生的原因

裂缝产生原因可分为两类：一是由外荷载引起的结构性裂缝，包括常规结构分析中的主要应力和其它的结构次应力造成的受荷裂缝。二是由温度应力和混凝土自收缩引起的非结构性裂缝，包括温度、湿度、收缩、膨胀和不均匀沉降等引起。本文主要浅析非结构性裂缝形成的原因。

2.1 内部温度应力引起的裂缝（温度裂缝）。

大体积混凝土与地基浇筑初期，水泥水化产生大量的水化热，达到502.42 j/g，1}3天内放出的热量约是总热量的50%，因混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部，使其内部温度急剧上升，混凝土内部形成的中心温度高，热膨胀大，故靠近中心处产生压应力，远离中心处产生拉应力，这种温差引起的拉压应力一旦超过钢筋混凝土的极限抗拉或抗压强度就会产生裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生。但是最常见的是由水化热产生热量带来的裂缝。

2.2 表面湿度变化产生的裂缝。

由于混凝土拌合物具有一定的保水性，内部湿度变化速率较慢，但表面含水率受温度影响可能波动较大或急剧变化，如养护不周、缺少覆盖物，导致其表面干缩变形受到内部混凝土的约束，也往往会产生裂缝。

2.3 非常温下，膨胀应力引起的裂缝。

非常温下，碱骨料反应导致的开裂，原因是高碱硅酸盐水泥与高活性集料反应引起的过量膨胀造成的开裂；当温度处于0℃以下时，吸水饱和的混凝土出现固态冰，因而体积增大，混凝土产生膨胀，一旦膨胀应力超过混凝土的极限抗拉强度就会出现裂缝，并使混凝土强度降低。

2.4 收缩变形引起的裂缝。

从施工浇筑起，混凝土因一系列化学变化而导致体积缩小现象称为混凝土的收缩。混凝土有多种收缩现象，包含干燥收缩、塑性收缩、自身收缩和碳化收缩。干燥收缩是混凝土内部水分的流失，然而因干燥所损失的游态水并不会导致混凝土的收缩，原因是吸附水的流失所造成的；塑性收缩是混凝土泌水大量减少引起的，表面水分的蒸发不能及时得到补充，致使处在塑性状态的混凝土产生收缩；自身收缩是在无水分变化的收缩，原因是细骨料水化物的体积小于水化反应的水泥和水的体积，这是一种由水泥的水化反应所产生的固有收缩，其值与干燥收缩相比是微不足道的；碳化收缩是混凝土中的水泥水化物与空气中的二氧化碳发生化学反应的结果。如果混凝土在自由条件下产生收缩，只会单纯地引起体积的缩小，不会产生拉应力，但实际工程中的构件都将不同程度地受到限制，收缩就会在混凝土中产生拉应力造成其开裂。

2.5 不均匀沉降引起的裂缝。

由于地基土质软弱或局部土质不均匀，存在暗沟、洞穴、基坑等，土质软硬性质差距较大，如果基础设计不当，地基处理不合理，基底压力或附加应力由建筑受荷引起，倘若集中应力超过混凝土的抗拉强度时就会带来不均匀沉降并引起开裂。

3. 大体积混凝土裂缝的防治措施

3.1 不同的水泥应控制配比和用量。

同样是水泥，但是水泥自身矿物质成分的不同就决定了它溶于水中的释放的热量和速度的不同。有的水泥中的矿物质有铝酸三钙，其溶于水后，所产生的热量是任何物质都不能取代的，还有一种是含有硅酸三钙的水泥，其溶于水中所产生的热量次之，其他依次是硅酸三钙，硅酸二钙和硅酸四钙。在放热过程中，不是含有矿物质铝酸三钙的水泥最容易发生断裂，因为在长时间的实践摸索中，证明水泥质地越细，其发热的速率越高，所以局部受热不均匀，影响整体水泥的质地均匀性，再加上内外环境和发热产生的拉应力，就很容易让水泥开裂。开裂是大家都不想看到的，所以在水泥和砂石还有水的配比上一定要合理规范，然后对不同种类的水泥作不同的调整，散热快的用量要小小点，散热慢的用量可以加大点，增加工程的进度。而且在这个过程中水的添加要非常及时，为什么有的工程人手非常多，但是工程进度却迟迟上不来，就是因为每个人都没有系统的了解水泥的基本知识，不知道混凝土在工程中的重要地位，而且不知道应该做什么，所以相关领导在开工前一定要了解员工对于工程建设尤其是大块混凝土开裂问题知识的情况，如果有问题的话最好集中普及知识，让员工心理都有数，在施工的过程中就会有一个明确的目标，不会盲目的添加水泥，盲目的增加砂石，让现场工地看起来没有秩序，这样的话质量也不会有保证的，所以工作重点一定要明确。

3.2 对大体积混凝土进行温度控制。

（1）首先，将混凝土的发热量降低。因为水泥水化时的热量释放是导致混凝土产生裂缝的一个重要原因，因此，将混凝土混合时的发热量降低是一个治本的方法。包括以下几种方式： 第一，选用那些凝结时间长或者水化热较低的水泥，从而将混凝土的温度降低。第二，采用一部分粉煤灰取代水泥，从而降低水化热产生的高温峰值。或者掺加缓凝或高效减水剂，不仅可将混凝土的强度提高，而其还可以将用水量及水泥量减少，从而起到延长最高温度达到的时间的作用。第三，在符合设计要求的前提下将一定量的片石放置于混凝土当中，从而减少混凝土的用量，从而将混凝土的温度降低。

（2）其次，控制好混凝土浇筑的温度。要控制混凝土的温度，可以把粉煤灰混合在大体积混凝土中，这样混凝土的密度就会增加，而且还会提高混凝土的抗渗性，如果我们不这么做，混凝土在施工中的温度就没有保障，只有这样，混凝土的收缩值才会有保障。在工程施工中，一定要先和工人沟通好，了解他们对混凝土裂缝成因及解决办法，掌握他们的技能水平，如果在重大工程上，用一些没有经验的年轻工程人员，将会酿成不堪想象的后果，了解之后可以系统的给员工讲解培训一下混凝土裂缝的专业知识，在他们浇筑的时候，可以在旁边监视他们的工作是否正确，是否到位，在搅拌的时候及时加入一些冷水，或者将碎石土用水冷却，会降低混凝土搅拌混合过程中产生的局部温度过高，散热不良的结果。

3.3 做好表面的隔热和散水养护。

大体积混凝土的温度裂缝，主要由内外温差过大而造成的。混凝土施工浇筑完毕后，由于混凝土表面较内部散热快而形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，此时的拉应力还不足以超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但此时如果受到强冷空气或者大风的影响，导致表面温度突降或大量失水就很容易导致裂缝的出现。所以大体积底板硅在浇筑完毕后应加以塑料薄膜覆盖，待初凝后揭去薄膜，及时散水养护以保持混凝土表面湿润，促进混凝土强度的稳定增长，防止干缩裂缝的产生。连续养护时间不应少于28 d或设计龄期。

4. 结束语

综上所述，大体积混凝土裂缝主要由温度应力和混凝土收缩引起的，因此只要严格按规范施工，认真分析裂缝产生的原因并及早采取预防措施，就能有效控制大体积混凝土结构的裂缝，进而保证施工的顺利进行。

参考文献

[1] 奕福云，杨胜，刘亦红.浅析大体积混凝土裂缝成因及防治措施[J].建筑安全.2015（01）：51～53.