混凝土构件出现裂纹,裂缝的形成原因有哪些
发布网友
发布时间：2022-04-23 08:32
共1个回答
热心网友
时间：2022-06-18 10:50
混凝土裂缝产生的原因分析
1 塑性收缩裂缝
塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现，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。
塑性裂缝产生的主要原因为：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。
2 沉降收缩裂缝
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，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。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝.
3 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。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝士的体积较大，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，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错。
混凝土结构成型后，没有及时覆盖，表面水分散失快，体积收缩大，而混凝土内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面的收缩裂缝。
1 混凝土产生裂缝的原因和裂缝的分类
1.1 混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水按一定比例配制而成的胶结浆体将分散的砂、石子经搅拌而粘结在一起的气硬性胶凝材料。它具有较高的抗压强度和良好的耐久性，但其最显著的特点就是抗拉强度低、抵抗变形的能力差并容易开裂产生裂缝，给人民的生产生活带来了不便。为什么混凝土容易产生裂缝呢?
混凝土出现裂缝的原因很复杂，不能一概而论，要研究裂缝，我们首先要搞清楚什么是裂缝，有哪几种裂缝。
裂缝是建筑施工中材料由于某种原因或几种原因共同引起的结构中产生不连续的现象。而混凝土裂缝是指混凝土在温度和湿度变化的条件下，硬化并产生体积变形，由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初始应力，造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。其分布是不规则、不连贯的，但是在荷载作用下或进一步产生温差、于缩的情况下，裂缝开始发展，并逐渐互相串通，从而出现较大的连贯的肉眼可以看见的裂缝，称为宏观裂缝。
混凝土搅拌后是一种不定型的可塑性材料，其中水泥是混凝土增强的主要胶结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用量及施工工艺有关。一般来说，水泥的标号越高、细度愈大、用量愈多，混凝土的收缩率也就随之增加。混凝土在经过收缩阶段后，总的收缩率应控制在0.05％左右。混凝土收缩是其固有的物理特性，也是混凝土出现裂缝的根本原因。一般地在工程中出现裂缝的部位不同，产生裂缝的原因也不同。特别是泵送混凝土出现裂缝一般是难以避免的。关键在于正确认识、及时处理，将工程质量控制在允许的范围内。
1.2 混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝又可以分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝；变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。
（1）在荷载作用下，结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝。这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性模量低，在外部荷载的作用下导致结构变形，从而出现裂缝。
（2）由于温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝称为变形裂缝。这类裂缝是混凝土开裂的主要原因，具体原因如下：
①混凝土的收缩：收缩是混凝土的一个主要特征，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，则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。
②温度应力：混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量，是混凝土升温，并与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应力，其大小与温差有关，并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。
③配筋不足：配筋间距大，配筋率小的砼结构开裂多。无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。钢筋的位置也要正确，保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。
④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。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素也是互相影响的。
⑤养护条件：养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，但是只适应与试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝土养护越接近标准条件，混凝土开裂的可能性就越小。
⑥施工质量：混凝土浇筑施工中，振捣不均匀或是漏振等情况，会造成混凝土离析、密实度差，降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时，钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围密集，也会大大降低粘结力。
2 工程实例
针对以上分析，变形裂缝是混凝土裂缝的主要原因，要预防混凝土出现裂缝就要从防止变形来人手。在实际工程中要区别对待各种裂缝，根据实际情况解决问题。现结合工程实例，讨论一下工程中遇到的裂缝形式、成因、处理方法及效果。
2.1 工程概况
A金融广场，位于温州市龙湾区行政中心区。建筑面积92711m2，其中地下室13684m2。地下室采用桩承台基础、基础梁和大面积筏板基础相结合。桩承台基础分为一桩、两桩和三桩分别编号为：CT1、CT2、CT3。本文对施工完毕的一桩承台CT1为例，介绍施工工程中的裂缝情况。A金融广场CT1 施工时间为2008年10月15日，CTl为一桩承台，尺寸为：2000mm（长）×2000mm（宽）×1800mm（厚），承台混凝土设计强度为C35，采用商品泵送混凝土，其配合比为：水泥（353）、砂子（768）、石子（1106）、水（153）、减水剂（1.756）施工结束后专人24小时养护，养护期限为14天，养护期间逐渐发现台面、台侧均出现不同程度的竖向裂缝，裂缝形状大部分是竖直方向，处于台身中下部，且基本是等台身分部，台前裂缝与台背裂缝位置大致相同，属于沿台身前后贯通情况，实测裂缝宽度大致在0.3～2.0mm，长度在1.0～1.5m左右。
