混凝土裂缝的成因及防治分析

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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。