预防混凝土开裂的方法和措施

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2017/11/25

混凝土作为工程中的基础材料，它的开裂将会给工程带来巨大的困难。本文简要介绍了混凝土开裂形成裂缝的种类，并就混凝土开裂的具体原因及控制或预防混凝土开裂的方法和措施做了详细探讨。

预防混凝土开裂的方法和措施

班级：03 姓名：胡歌学号：88

摘要：混凝土作为工程中的基础材料，它的开裂将会给工程带来巨大的困难。本文简要介绍了混凝土裂缝的种类，并就混凝土开裂的具体原因及控制或预防混凝土开裂的方法和措施做了详细探讨。

关键词：混凝土开裂变形裂缝荷载裂缝控制或预防混凝土开裂

一、引言

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? 二、混凝土裂缝种类分析

混凝土出现裂缝的原因很复杂，不能一概而论，要研究裂缝分裂的原因，首先要将裂缝的种类进行分析。

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％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。

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。

a. 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

b. 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。

三、混凝土开裂的具体原因及控制预防混凝土开裂的方法和措施水泥水化热过高

（1）分析：

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。

（2）防控措施：

a.提高粉煤灰用量，从而降低水泥用量。

b.降低用水量，从而降级胶凝材料用量。

c.掺加矿粉，进一步降低水泥用量。

d.采用低热水泥（3d、7d水化热低的水泥）。

水泥体积安定性不良

（1）分析：

体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化是否均匀的性能。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良，安定性不良会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重事故。引起水泥安定性不良的原因主要有以下三种：熟料中所含的游离氧化钙过多、熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多。

国家标准规定：水泥安定性经沸煮法检验（CaO）必须合格；水泥中氧化镁（MgO）含量不得超过%，如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁的含量允许放宽到%；水泥中三氧化硫（SO3）的含量不得超过%。

（2）防控措施：

安定性不合格的水泥应作废品处理，不能用于工程中。

混凝土碳化

（1）分析：

混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中CO2气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化。

空气中CO2气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O。水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混

凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4，称为钝化膜。碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈，混凝土产生裂缝。

（2）防治措施：

混凝土碳化破坏的防治,对于混凝土的碳化破坏，我们在施工中总结出了一系列治理措施：一是，在施工中应根据建筑物所处的地理位置、周围环境，选择合适的水泥品种；对于水位变化区以及干湿交替作用的部位或较严寒地区选用抗硫酸盐普通水泥；冲刷部位宜选高强度水泥；二是，分析骨料的性质，如抗酸性骨料与水、水泥的作用对混凝土的碳化有一定的延缓作用；三是，要选好配合比，适量的外加剂，高质量的原材料，科学的搅拌和运输，及时的养护等各项严格的工艺手段，以减少渗流水量和其它有害物的侵蚀，以确保混凝土的密实性；另外，若建筑物地处环境恶劣的地区，宜采取环氧基液涂层保护效果较好，对建筑物地下部分在其周围设置保护层；用各种溶注液浸注混凝土，如：用溶化的沥青涂抹。还有，若建筑物一旦发生了混凝土碳化，最好采用环氧材料修补，若碳化深度较大，可凿除混凝土松散部分，洗净进入的有害物质，将混凝土衔接面凿毛，用环氧砂浆或细石混凝土填补，最后以环氧基液做涂基保护。

气温变化大

（1）分析：

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

早期：自浇筑商品混凝土开始至水泥放热基本结束。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在商品混凝土内形成残余应力。

中期：自水泥放热作用基本结束时起至商品混凝土冷却到稳定温度时，温度应力主要是由于商品混凝土的冷却及外界气温变化引起，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。

晚期：商品混凝土完全冷却以后的时期。温度应力主要是外界气温变化引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

（2）防治措施：

热天浇筑商品混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。

a.在商品混凝土中埋设水管，通入冷水降温。

b.合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免商品混凝土表面发生急剧的温度梯。

c.施工中长期暴露的商品混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。