混凝土是目前用量大的一種建筑材料,廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、農(nóng)林與城市建設(shè)、水利與海港工程。然而,許多混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)與使用過程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀,更危及建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)的耐久性。因此,裂縫問題倍受人們關(guān)注。下面就混凝土產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行分析。
一.材料方面的影響
1.水泥
目前，在高層建筑施工中，主要由于隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，混凝土強(qiáng)度也由原來C25、C30發(fā)展到現(xiàn)在C50、C60，混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，水泥用量也隨之增加，直接導(dǎo)致水化熱的提高，增加了早期混凝土的熱脹，從而加大了混凝土溫度降低后的冷縮。使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的機(jī)會(huì)大大增加。
2.骨料
在實(shí)際施工中考慮到泵送混凝土的要求，規(guī)范對(duì)骨料的粒徑和級(jí)配都做出了限制。現(xiàn)在一般商品混凝土的砂率在40%以上，比普通混凝土的用砂量高，石子粒徑5-25mm，比普通混凝土的石子粒徑要小。由于細(xì)骨料的增多，減弱了混凝土之間的連接能力，增大了裂縫產(chǎn)生的機(jī)會(huì)。
3.水灰比、坍落度
為便于泵送混凝土，商品混凝土的坍落度一般在10cm以上，有一些高層建筑施工時(shí)，坍落度甚至要超過20cm，所以水灰比一般在0.6左右,造成混凝土在硬化過程中,由于水分蒸發(fā)和膠凝體失水后引起干縮量增大，產(chǎn)生裂縫的概率也加大。盡管采用減水劑后，可降低水灰比，也有利于泵送，但由于商品混凝土的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制不嚴(yán)，出現(xiàn)隨意向已拌好的混凝土中加水的現(xiàn)象并在加水以后又不進(jìn)行二次攪拌，造成混凝土水灰比增大，嚴(yán)重影響混凝土拌合物的質(zhì)量，使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的機(jī)會(huì)大大增加。
4.外加劑、外摻料
外摻料對(duì)高強(qiáng)混凝土的性能影響更大，作為高強(qiáng)摻和料的超細(xì)礦粉具有較高的比表面積和活性，與水泥摻和使用后的水化產(chǎn)物主要為水化硅酸鈣凝膠和水化鋁酸鈣，水化速度快，其體積減縮值大。以硅粉為例，化合后引起體積減縮為9.04%，.粉煤灰和礦渣體積減縮分別為16.98%和13.34%。因此超細(xì)礦粉的摻入增加了高強(qiáng)混凝土的自收縮值，也增加了它出現(xiàn)收縮裂縫的機(jī)率。
二.混凝土收縮的影響
1.塑性收縮裂縫
①混凝土澆筑后，表面沒有及時(shí)覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂
②使用收縮率較大的水泥，水泥用量過多，或使用過量的粉砂，或混凝土水灰比過大。
③混凝土水灰比過大，模板、墊層過于干燥，吸水大。
④澆筑在斜坡上的混凝土，由于重力作用有向下流動(dòng)的傾向，也是導(dǎo)致這類裂縫出現(xiàn)的因素。
2.沉降收縮裂縫
混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落，擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)沁水，而形成豎向體積縮小沉落，這種沉落受到鋼筋、預(yù)埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻礙或約束，或混凝土本身各部位相互沉降量相差過大而造成的裂縫。
3.凝縮裂縫
混凝土過度的抹平壓光，使水泥和細(xì)骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，水分蒸發(fā)后，產(chǎn)生凝縮而出現(xiàn)裂縫。有時(shí)在混凝土表面撒干水泥壓光，也會(huì)產(chǎn)生這種裂縫。
4.碳化收縮裂縫
混凝土水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積收縮，受到結(jié)構(gòu)內(nèi)部未碳化混凝土的約束而導(dǎo)致表面發(fā)生的龜裂，在空氣相對(duì)濕度較?。?0%~50%）的干燥環(huán)境中為顯著。有時(shí)在密不透風(fēng)的地方，使火爐加熱保溫產(chǎn)生大量二氧化碳，常會(huì)使混凝土表面加快碳化，造成裂縫。
三.施工工藝的影響
1.混凝土立模和振搗方面存在不足，部分構(gòu)件存在蜂窩麻面；
2.混凝土的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不良，對(duì)混凝土整體質(zhì)量影響十分顯著，直接影響混凝土的抗裂能力；
3.拆模時(shí)間，過早拆模以及在混凝土構(gòu)件上過早從事后續(xù)工序，對(duì)混凝土強(qiáng)度的發(fā)展有一定影響，并導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
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