淺論高性能混凝土開裂問題

Word版本，下載可自由編輯淺論高性能混凝土開裂問題淺論高性能混凝土的開裂問題

建筑技術(shù)發(fā)展到今天，對混凝土提出了更高要求，特別是一些施工難度大、環(huán)境惡劣、維修工作困難而混凝土質(zhì)量要求又高的工程，僅僅依靠提高強(qiáng)度是不夠的，必須同等改善混凝土工作性能。為滿足這些要求，混凝土必須向高性能方向發(fā)展。

1、高性能混凝土的概念及特征

高性能混凝土(HPC)是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。它以耐久性作為設(shè)計的主要指標(biāo)，針對不同用途要求，對下列性能重點予以保證:耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。為此，高性能混凝土在配置上的特點是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。

我國著名混凝土科學(xué)家吳中偉院士將HPC定義為:在大幅

度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作、以耐久性為設(shè)計指標(biāo)的新型高技術(shù)混凝土。并認(rèn)為高性能混凝土適用于任何強(qiáng)度等級的混凝土。提出HPC內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有以下特點:①孔隙率很低，基本上不存在100nm的大孔;②水化物中Ca(OH)2減少，C-S-H和AFt增多;③未水化的顆粒多，未水化顆粒和礦物細(xì)摻料等各級中心質(zhì)增多;④界面厚度小，孔隙率低、Ca(OH)2數(shù)量減少，且取向程度下降，水化物結(jié)晶顆粒尺寸減少，更接近水泥石本體水化的分布。

具有這樣微結(jié)構(gòu)的混凝土，必然會有密實度大、干燥收縮小、抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)等性質(zhì)。與普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下獨特的性能:

(1)高性能混凝土具有一定的強(qiáng)度和高抗?jié)B能力，但不一定具有高強(qiáng)度，中、低強(qiáng)度亦可。

(2)高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物應(yīng)具有較高的流動性，混凝土在成型過程中不分層、不離析，易充滿模型;泵送混凝土、自密實混凝土還具有良好的可泵性、自密實性能。

(3)高性能混凝土的使用壽命長，對于一些特護(hù)工程的特殊部位，控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的不是混凝土的強(qiáng)度，而是耐久性。能夠使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土應(yīng)用的主要目的。

(4)高性能混凝土具有較高的體積穩(wěn)定性，即混凝土在硬化早期應(yīng)具有較低的水化熱，硬化后期具有較小的收縮變形。

概括起來說，高性能混凝土就是能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求的混凝土，能最大限度地延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，降低工程造價。

2、高性能混凝土的使用范圍

高性能混凝土在房屋建筑和一般構(gòu)筑物中的應(yīng)用主要有:

(1)高層建筑中采用高性能混凝土有利于統(tǒng)一柱子尺寸和模板規(guī)格，方便施工，并可利用高性能混凝土的早強(qiáng)特點加快施工進(jìn)度。密度變小，彈性模量高，提高結(jié)構(gòu)剛度，這對于高層建筑來說是非常重要的。

(2)采用高性能混凝土可以顯著降低結(jié)構(gòu)的重量，顯著提高受彎構(gòu)件剛度，在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中則可施加更高的預(yù)應(yīng)力值，并可利用早強(qiáng)特點提高張拉。

(3)高性能混凝土具有較強(qiáng)的抵抗大氣環(huán)境作用和化學(xué)物質(zhì)侵蝕的能力以及耐磨能力，充分利用高性能混凝土具有耐久性的特性，廣泛應(yīng)用于露天工程或地下工程。

3、高性能混凝土開裂問題研究

.-物業(yè)經(jīng)理人

非荷載引起的混凝土開裂，主要是混凝土在約束條件下的收縮或局部的膨脹變形在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力超過抗力而造成的。早期的混凝土抗拉強(qiáng)度低，較大的變形受到約束時容易引起開裂，這取決于混凝土自身組成材料、配合比以及其所處環(huán)境和約束條件。下文主要分析收縮引起的混凝土的早期開裂問題。

3.1干燥收縮

干燥收縮是指混凝土停止養(yǎng)護(hù)后，在不飽和的空氣中失去內(nèi)部毛細(xì)孔和凝膠孔的吸附水而發(fā)生的不可逆收縮，它不同于干濕交替引起的可逆收縮。隨著環(huán)境中相對濕度的降低，水泥漿體的干縮增大。在大多數(shù)土木工程中，混凝土不會連續(xù)暴露在使水泥漿體中C—S—H失去結(jié)構(gòu)水的相對濕度下，故引起收縮的主要原因是失去毛細(xì)孔和凝膠孔的吸附水。計算完全干燥的純水泥漿體收縮量為10000×10-6;LeeFM實測數(shù)值達(dá)4000×10-6?；炷恋母煽s是由表面逐步擴(kuò)展到內(nèi)部的，在混凝土中呈現(xiàn)濕度梯度，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，致使表面混凝土承受拉力內(nèi)部混凝土承受壓力;當(dāng)表面混凝土所受的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時，混凝土便產(chǎn)生裂縫。另外，水泥石也會由于集料的限制作用而出現(xiàn)裂紋。在約束條件下，混凝土收縮時，混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果該拉應(yīng)力大于其最大抗拉強(qiáng)度時，便產(chǎn)生裂縫。這種現(xiàn)象在混凝土剛拆模后表現(xiàn)尤為明顯，這時混凝土的強(qiáng)度很低，干縮卻非常大，同時由于混凝土拆模后和空氣接觸使周圍空氣溫度上升，由此導(dǎo)致周圍空氣的濕度降低，進(jìn)一步加大了混凝土干縮。

3.2化學(xué)收縮

水泥水化后，固相體積增加，但水泥體系的絕對體積減小。所有的膠凝材料在水化后都有這個減縮作用，大部分硅酸鹽水泥在水化后體積總減少量為7%～9%。在硬化前，所增加的固相體積填充原來被水所占據(jù)的空間，使水泥密實，而宏觀體積減縮;在硬化后，則宏觀體積不變而水泥——水體積減縮后形成內(nèi)部孔隙。因此，這種化學(xué)減縮在硬化前不影響硬化混凝土的性質(zhì)?；瘜W(xué)減縮和水泥的組成有關(guān)?；瘜W(xué)收縮和水化程度成正比，HPC存在大量未水化水泥顆粒，盡管其單位體積膠凝材料用量較大，其化學(xué)收縮和普通混凝土相比仍然較小。但如摻用活性很高的礦物摻和料如硅灰或超細(xì)礦渣，則化學(xué)收縮會在一定范圍內(nèi)隨其摻量的增加而增加。

3.3塑性收縮

塑性收縮發(fā)生在硬化前的塑性階段，是指塑性階段混凝土由于表面失水速率大于泌水速率而產(chǎn)生的收縮，多見于道路、地坪、樓板等大面積的工程，以夏季有風(fēng)的情況下施工最為普遍。混凝土在新拌的狀態(tài)下，拌和物中顆粒間充滿水，如果養(yǎng)護(hù)不足，表面失水速率超過內(nèi)部水向表面遷移的速率時，則會造成毛細(xì)管中產(chǎn)生負(fù)壓，使?jié){體產(chǎn)生塑性收縮。塑性收縮常伴隨著不可見裂縫的發(fā)展。

HPC的水灰比低，自由水分少，輔助膠凝材料對水有更高的敏感性，在上述工程中容易發(fā)生塑性收縮而引起的表面開裂。影響塑性收縮開裂的外部因素是風(fēng)速、環(huán)境溫度、

凝結(jié)時間和相對濕度等，內(nèi)部因素是水灰比、輔助膠凝材料、漿集比、混凝土的溫度;延緩混凝土凝結(jié)速率等措施都能控制塑性收縮，最有效的方法是終凝前(開始常規(guī)養(yǎng)護(hù))保持混凝土表面的濕潤，如在表面覆蓋塑料薄膜、噴灑養(yǎng)護(hù)劑等。

3.4自收縮

自收縮是由于混凝土內(nèi)部相對濕度隨水泥水化的進(jìn)展而降低進(jìn)而造成毛細(xì)孔中水分不飽和并由此產(chǎn)生的負(fù)壓引起的混凝土收縮?；炷磷允湛s是在混凝土與外界無水分交換的條件下發(fā)生的。低水灰比的HPC和HSC的自收縮比普通混凝土的自收縮大得多。HPC和高強(qiáng)混凝土(以下簡稱HSC)的水膠比很低，能提供水泥水化的自由水分少，近年來由于對早期強(qiáng)度片面的追求，混凝土趨向于使用低的水灰比，較高早期強(qiáng)度發(fā)展率會使自由水消耗較快。HPC和HSC由于自干燥產(chǎn)生的原始裂縫，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

4、結(jié)論

(1)影響開裂的因素是很復(fù)雜的，各種因素還可能會有相反的影響而相互抵消。應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同工程的特點和條件分析不同組成和配合比的混凝土開裂的傾向。

(2)在約束條件下的收縮是引起混凝土開裂的潛在因素，通過收縮的測定可以預(yù)測混凝土開裂的傾向，但必須有正確的方法和對條件的控制。

(3)高性能混凝土是以耐久性為標(biāo)志的高技術(shù)混凝土，所謂高技術(shù)，不僅僅指實現(xiàn)混凝土高性能化的材料技術(shù)、制備技術(shù)，更要強(qiáng)調(diào)高性能的施工技術(shù)。

篇2：混凝土工程防止開裂措施

混凝土工程防止開裂的措施

本工程的結(jié)構(gòu)施工除了要抓好混凝土結(jié)構(gòu)的幾何尺寸，表面光滑平整，達(dá)到鏡面效果等方面之外，混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響工程使用和壽命，隨著砼設(shè)計強(qiáng)度要求的不斷提高，水平裂縫的幾率大大提高了。因此保證混凝土結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂縫是本工程的一項關(guān)鍵工作。我們將針對本工程的特點，采取系列相關(guān)措施以保證混凝土結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂縫，特別是砼屋面等關(guān)鍵部位的混凝土。

混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因：

（1）混凝土配比方面：水灰比較大，砂率較大、較細(xì)，石子較小，骨灰比較小，加之砼強(qiáng)度要求，水泥用量也較大，是產(chǎn)生裂縫的原因。

（2）混凝土水灰比過大，多余水份干脫后，發(fā)生較大的物理收縮，在砼早期抗裂能力不足的情況下產(chǎn)生表面龜裂；

（3）砼中細(xì)粉與細(xì)骨料含量過大以及針片狀比例過高，產(chǎn)生類似于上述性質(zhì)的收縮裂紋；

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)不好或養(yǎng)護(hù)不及時，表面失水速度過快，產(chǎn)生收縮裂紋；

（5）砼坍落度過大時，骨料大量下沉，素漿過多上浮，表面會產(chǎn)生較大的收縮面出現(xiàn)龜裂；

其他方面的因素：

（1）鋼筋保護(hù)層太薄，鋼筋間距較小，混凝土順鋼筋產(chǎn)生裂紋；

（2）洞口、拐角等應(yīng)力集中的地方?jīng)]有加強(qiáng)鋼筋；

（3）缺箍筋、斜筋、溫度筋，混凝土開裂；

（4）模板拆除過早，用力不當(dāng)將砼撬裂；

（5）砼表面過早地堆放材料。

預(yù)防混凝土開裂的措施

1、加強(qiáng)砼本身的內(nèi)在質(zhì)量

做好原材料的檢驗工作，特別是水泥的安定性必須符合要求；摻合料如粉煤灰，控制在10%以內(nèi)，外加劑等必須嚴(yán)格控制用量；控制好水灰比、砂率不能過大，配合比要先計算，再試配，精益求精，最大限度減少坍落度，并滿足現(xiàn)場的施工要求。同時推廣延時降坍法配合施工；混凝土使用前必須定期檢測砼的坍落度，坍落度過大的混凝土不得使用。

2、鋼筋方面：

板面鋼筋施工要到位，鋼筋保護(hù)層嚴(yán)格控制；預(yù)留洞口必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求加設(shè)附加鋼筋，大跨度樓板建議在板角加設(shè)放射狀鋼筋；板面分布鋼筋按照設(shè)計要求綁扎到位。

3、其他措施

混凝土振搗要密實，但特別是不能過度振搗。平臺板一定要用平板振動器振搗，混凝土表面找平時必須在初凝收水后、終凝前，用木槎板壓緊壓實。

嚴(yán)格按照設(shè)計要求對模板起拱，拱度為3‰跨度左右，同時必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到后方可拆除模板。并做好拆模的控制工作，上層澆砼，下層模不拆，再下一層支柱要留一部分，4m以上跨度的梁支柱間距不大于3m。

混凝土施工完畢做好成品的保護(hù)工作；混凝土要及時由專人養(yǎng)護(hù)，并做好養(yǎng)護(hù)記錄。在養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面必須保持濕潤。嚴(yán)格控制砼配合比，使水灰比和砂率達(dá)到最佳，同時選擇安定性優(yōu)良，砂石級配好的原材料。

篇3：混凝土工程防止開裂措施(2)

混凝土工程防止開裂的措施

本工程的結(jié)構(gòu)施工除了要抓好砼結(jié)構(gòu)幾何尺寸，表面光滑平整，達(dá)到鏡面效果等方面之外，混凝土結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生裂縫是結(jié)構(gòu)創(chuàng)優(yōu)的主要環(huán)節(jié)。混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞嚴(yán)重地影響工程使用和壽命，同時混凝土自身的密實度和內(nèi)部質(zhì)量影響到房屋的防滲漏的性能，在**地區(qū)隨著商品砼泵送工藝的大量使用，隨著砼設(shè)計強(qiáng)度要求的不斷提高，水平構(gòu)件的裂縫的幾率大大提高了。因此保證混凝土結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂紋是本工程的一項關(guān)鍵工作。我們將針對本工程的特點，采取系列相關(guān)措施以保證混凝土結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂紋，特別是地下室底板和外墻、游泳池、水箱、屋面等關(guān)鍵部位的混凝土。

一、混凝土出現(xiàn)裂紋的主要原因：

1、混凝土配比方面：主要在于為了滿足泵送要求，水灰比較大，砂率較大、較細(xì)，石子較小，骨灰比較小，且粉煤灰較多，加之為了砼強(qiáng)度要求，水泥用量也較大，是產(chǎn)生裂縫的原因。

（1）、混凝土水灰比過大，多余水份干脫后，發(fā)生較大的物理收縮，在砼早期抗裂能力不足的情況下產(chǎn)生表面龜裂；

（2）、砼中細(xì)粉與細(xì)骨料含量過大以及針片狀比例過高，產(chǎn)生類似于上述性質(zhì)的收縮裂紋；

（3）、混凝土養(yǎng)護(hù)不好或養(yǎng)護(hù)不及時，表面失水速度過快，產(chǎn)生收縮裂紋；

（4）、坍落度過大時，骨料大量下沉，素漿過多上浮，表面會產(chǎn)生較大的收縮而出現(xiàn)龜裂。

2、其他方面的因素：

（1）、鋼筋保護(hù)層太薄，鋼筋間距較小，混凝土順鋼筋產(chǎn)生裂紋；

（2）、洞口、拐角等應(yīng)力集中的地方?jīng)]有加強(qiáng)鋼筋；

（3）、缺箍筋、斜筋、溫度筋，混凝土開裂。

（4）、模板拆除過早，用力不當(dāng)

將混凝土撬裂；

（5）、混凝土表面過早地堆放材料。

二、預(yù)防混凝土開裂的措施

1、加強(qiáng)混凝土本身的內(nèi)在質(zhì)量

（1）、做好原材料的檢驗工作，特別是水泥的安定性必須符合要求；

（2）、摻合料如粉煤灰，控制在10%以內(nèi)，外加劑等的使用必須嚴(yán)格控制用量；

（3）、水灰比按0.35要求，砂率按30%要求，骨灰比按1：8控制，配合比要先計算，再試配，精益求精，最大限度減少坍落度，并滿足現(xiàn)場的施工要求。盡量采用塔吊澆灌，充分發(fā)揮塔吊較多的有利條件。同時推廣延時降坍法配合施工；

（4）、商品混凝土在使用前必須定期檢測混凝土的坍落度，坍落度過大的混凝土不得使用。

2、鋼筋方面：

（1）、板面鋼筋施工要到位，鋼筋保護(hù)層嚴(yán)格控制；

（2）、預(yù)留洞口必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求加設(shè)附加鋼筋，大跨度樓板建議在板角加設(shè)放射狀鋼筋；

（3）、板面分布鋼筋按照設(shè)計要求綁扎到位。

3、其他措施：

（1）、混凝土振搗要密實，但特別是不能過度振搗。平臺板一定要用平板振搗器振搗，混凝土表面找平時必須在初凝收水后、終凝前，用木搓板壓緊壓實。

（2）、嚴(yán)格按照設(shè)計要求對模板起拱，拱度為千分之三跨度左右，同時必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到后方可拆除模板，由于采取高性能復(fù)合減水劑，可使砼強(qiáng)度3天達(dá)到70％，7天達(dá)到100％。并做好拆模的控制工作，上層澆砼，下層模不拆，再下一層支柱要留一部分，4m以上跨度的梁支柱間距不大于3m。

（3）、混凝土施工完畢做好成品的保護(hù)工作；

（4）、夏季施工，天氣較為炎熱，混凝土要及時由專人養(yǎng)護(hù)，并做好養(yǎng)護(hù)記錄。在養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面必須保持濕潤。

（5）、地下室底板砼表鋪一層塑料薄膜，蓋兩層麻袋片，既保潤又保溫。

（6）、地下室外墻滿掛麻袋，用洗車水槍二班制專人噴水養(yǎng)護(hù)，讓內(nèi)外墻面始終保持濕潤連續(xù)14天。

（7）、地下室底板、外墻中砼建議摻加杜拉纖維，能有效改善砼性能，控制砼離析裂紋問題。

（8）、嚴(yán)格控制砼的配合比，使水灰比和砂率達(dá)到最佳，同時選擇安定性優(yōu)良，砂石質(zhì)量好的原材料。

篇4：加氣混凝土墻體表面粉刷層空鼓開裂原因分析

加氣混凝土墻體表面粉刷層空鼓與開裂原因分析

為了解決這一問題經(jīng)研究在澆水濕潤前提下采用1：1：3～6的水泥、消石灰、砂砂漿即砂子灰做粉刷砂漿。由于在配方中減少了水泥的用量并增加了已經(jīng)吸水消化的生石灰，即稱熟石灰（或消石灰）。在熟石灰（消石灰）中已含有一定水分，又不再消化吸水，基本上解決了加氣混凝土墻面粉刷層空鼓、開裂問題。經(jīng)多年使用效果不錯，基本不裂，但操必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程辦。近年來，隨著建筑技術(shù)發(fā)展及熟石灰的供應(yīng)問題在建筑現(xiàn)場已很少使用或基本不用熟石灰，空鼓、開裂問題仍嚴(yán)重存在。

加氣混凝土墻體與磚墻一樣，一般都采用水泥砂漿做表面粉刷層。為了保證水泥砂漿中的水泥在粉刷上墻后有足夠的水分進(jìn)行水化，粘土磚在砌筑前都澆足吸透水分。加氣混凝土砌塊砌筑及粉刷前也需采取澆水措施，但加氣混凝土雖然吸水率高，但吸水速度慢。特別是對于已砌好的墻面，再澆水因掛不住而吸水量少。需多次澆水。結(jié)果使地面積水，惡化施工環(huán)境。如吸水不足，加氣混凝土。水泥砂漿粉刷層中的水泥因缺水水化不充分粘結(jié)不好而導(dǎo)致空鼓、開裂。如水泥砂漿標(biāo)號越高或水泥用量越多，空鼓、開裂越嚴(yán)重。

輕質(zhì)磚薄層灰泥：該產(chǎn)品也是一種建筑干粉，也是由無機(jī)膠凝材料，礦物填料，有機(jī)外加劑和其他改性劑組成的。產(chǎn)品具有很好的保水性、抗裂性、和易性好便于施工、與墻體粘結(jié)了強(qiáng)。能很好地防止沙漿上墻后很快失水，造成抹灰層與砌塊空鼓、開裂等弊病。該產(chǎn)品分底批沙漿和面批沙漿兩種。施工時，配套使用，先抹底批沙漿，厚度為3～4mm（前提是：加氣塊尺寸誤差較小，，墻體砌筑平整。），再抹面批1～2mm。總厚度只有5mm左右，是傳統(tǒng)水泥抹灰層厚度的1/3；是粉刷石膏厚度的1/2。節(jié)省了材料用量，減輕了墻體總重量，減輕了房屋基礎(chǔ)的承載，增加了房間的有效空間。大大提高了綜合效益。

篇5：X工程道路混凝土開裂事故分析說明

關(guān)于z工程道路混凝土開裂事故的分析說明

20**年4月10日，****開始澆筑混凝土道路。攪拌站按照施工現(xiàn)場要求開始生產(chǎn)C20混凝土。

根據(jù)場內(nèi)材料和國家有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程，采用的配比是：

水泥PS32.5,廠家提供的28天檢測強(qiáng)度40MPa，

施工配比用量：387公斤

天然砂，中砂偏細(xì)，含水率5.5%

施工配比用量：786公斤

碎石，最大粒徑20mm~~25mm，含水率0.7%

施工用量：1178公斤

砂率：40%

考慮室外山地凍融設(shè)施，采用限制最大水灰比：0.55

要求塌落度，5cm~~7cm

4月17日上午，攪拌站新來人員到辦公室說明情況，隨后站長也來說明情況，并商定立刻動身去工地。

現(xiàn)場情況是，道路筑基坡度約25度~~~45度，屬山區(qū)觀光道路，寬六米，厚度約175mm~~200mm。

整個斜坡段澆筑工程已基本完畢，正在澆筑坡道末端水平部分。據(jù)對現(xiàn)場施工人員詢問及觀察，混凝土開裂嚴(yán)重，肉眼可見縫有的橫貫路面。當(dāng)時判斷，由于路基傾斜程度過大，新澆筑混凝土受到重力作用，在沒有形成有效強(qiáng)度前被墜裂。這與當(dāng)時工地施工負(fù)責(zé)人反映，還沒收活就出現(xiàn)裂縫的情況一致。據(jù)反映，現(xiàn)場有一塊沒有裂縫?，F(xiàn)場觀察及詢問，施工方案是由山峰頂端，由上至下連續(xù)