混凝土产生裂缝的原因
第一篇：混凝土产生裂缝的原因
沥青混凝土裂缝产生的原因及处理
近几年，城市道路建设发展速度。沥青混凝土路面较之水泥混凝土路面具有行车舒适性好、噪音小、对路基或不均匀沉降适应性强、修复快等优点，日益被越来越多的应用到城市道路建设中。但在各种因素影响下，沥砼路面会出现裂痕、车辙、深陷、泛油、拥包等现象，其中裂痕现象最为普遍，如得不到及时处理，会影响到道路的正常使用功能。为此，笔者就沥青砼路面裂缝的成因及预防、治理措施做一探讨。
一、沥青砼路面裂痕的成因：
裂缝是沥青砼路面最常见的病害之一，它的产生原因主要是路面整体强度不足以适应实际交通负荷，多在不利水温状况的季节出现。按其形状又基本分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。
1、横向裂缝：横向裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则，沿路面大致呈均匀分布，裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。
横向裂缝成因主要有三个方面：
(1)地基及基础沉降差异引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处，因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。
(2)材料收缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中，因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力，当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂，并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层裂缝。
(3)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形，当收缩拉应力超过沥青砼的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝。
2、纵向裂缝：裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。纵向裂缝形成的主要原因有以下四个方面： (1)地基原因。有些路段处于坑槽或出现弹簧土情况，在施工时处理不到位，在回填土后，由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降，造成路面纵向开裂。
(2)路基施工原因。由于土基施工时路基材料含水量不合适或压路机械压不到位而造成的路基压实不均匀。
(3)水的渗透、侵蚀破坏。花坛、路表、边坡等渗水，使局部路基受水浸泡后承载力值降低，在动静荷载的作用下，路基滑动产生裂缝。
(4)接茬原因。沥青面层分路幅摊铺时，两幅接茬处未处理好，在车辆荷载及大气因素作用下逐渐开裂。
3、网状裂缝：网状裂缝纵横交错，缝宽1mm以上，缝距40cm以下，1m2以上。它是相互交错的疲劳裂缝，形成一系列多边形小块组成的网状开裂，它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝，而后在纵缝间出现横向和斜向连接缝，形成缝网。
网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。其产生原因主要有下列三种：
(1)路面结构设计不合理，路基路面压实度不足，路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差。
(2)路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水份渗入下层，使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆，基层表面被逐步淘空，产生网裂。
(3)沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。
二、裂缝的预防措施：
1、产品生产前对原材料特别是沥青做试验，根据《沥青路面施工及验收规范》要求，按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。采用优质沥青更有效。
2、合理组织施工，尽量避免冷接缝。对于冷接缝的处理，应先将接缝处沿边缘切割整齐、清除碎料，然后预热软化接缝处，涂刷乳化沥青，再铺筑新混合料。碾压时，压路机在已压实的横幅上，钢轮伸入新铺层15cm左右，每压一遍向新铺层移动15-20cm，直到压路机全部在新铺层为止。对于纵向裂缝，如分幅摊铺时，前后幅应紧跟，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上，摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。
3、沥青路面摊铺前，对下卧层需认真检查，及时清除泥灰，处理好软弱层，保证下卧层稳定。在旧路面上加铺沥青路面结构层前，须铣削原路面后再加铺，以延缓反射裂缝的形成。
4、处理好地基。路基应分层填筑和压实合格，使路基尽可能均匀，特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下，可以大幅度减+少纵向裂缝的数量，同时显著延缓纵向裂缝出现的时间。
三、裂缝的治理措施：在沥青路面出现微小裂缝时就必须及时处理整治。
1、对于横向裂缝的处治方法
(1)对于基层开裂、沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝，如缝宽较小可不予处理，如宽度在3mm以上，可将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹净尘土后，采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上，可将缝口杂物清除，或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用沥青砂或细粒式热拌沥青混合料填充捣实、封口。 (2)对于由路基破损或沉降引起的横向裂缝，如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的，则需沿横缝两侧各50cm～100cm范围开槽，将破损或沉降结构层铲除，更换水稳定性好、收缩性小的半刚性材料进行基层的处理，然后进行沥青面层的恢复。
2、对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种：
(1)对于细裂缝(2-5mm)可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝，可用改性沥青(如sbs改性沥青)灌缝。灌缝前，必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾，并使缝内干燥。灌缝后，表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
(2)如纵缝进一步发展，出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm，则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m)，将软弱层或不稳结构层铲除，更换水稳定性好、收缩性小的半刚性材料进行基层的处理，然后进行沥青面层的恢复。 (3)对于尚未稳定的纵向裂缝，除按方法(1)处治外，还应根据裂缝成因，采取排水、边坡加固等措施，以使裂缝稳定不继续发展。
3、网裂的处治方法如下：对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面，对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后，再重新罩面，修复路面。沥青混凝土路面裂缝问题不容忽视，应仔细分析沥青混凝土路面裂缝的成因，采取积极的预防措施和相应的治理措施，以提高沥青混凝土的质量，保证其良好的服务能力。
第二篇：混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施
摘 要：大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能相差很大，严重影响结构的长期安全和耐久运行。本文分析了混凝土结构裂缝产生的原因和机理，从各个环节提出了预防裂缝的综合措施，以确保混凝土质量，减少裂缝的发生。 关键词：混凝土 裂缝 水泥水化热 温度应力
一、混凝土结构裂缝产生的原因
钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要有三种：(1)由外部荷载引起的裂缝隙，按常规计算的各种荷载引起的;(2)由于结构的实际工作状态与设计模型的不同而产生的结构次应力引起的裂缝;(3)由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力引起的裂缝，施工中可采取措施避免。(4)大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用，是导致大体积混凝土温度裂缝的主要原因。
1.水化热产生裂缝的机理
大体积混凝土结构的截面尺寸较大，在施工过程中，由水泥水化过程中释放出大量水化热，由于体积大，热量不易散发，造成较大温升，从而导致体积增大。当这种变形不受约束时，混凝土结构内部不会产生应力。但实际上这种变形肯定会受到约束，约束有两种。一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束;另一种是由于内部的条件不同产生的约束，以上两种约束产生的应力为温度应力。
其次，湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束，产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率(约为1/1600)，所以，它主要在混凝土表面附近：另外，混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力，称为自身体积变形应力;还有地基非均匀沉降、模板走样也会产生变形应力。在以上非结构荷载作用下所产生的应力中，主要是温度应力和变形应力。对于大体积混凝土结构施工，当混凝土浇筑体边界无约束时(如底、顶板顶面)，在早期水化热温度迅速升高阶段，由于混凝土内、外散热条件不同，形成温度梯度，表面受拉，内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段，混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时，在浇筑体中央断面产生内部拉应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就产生贯穿裂缝。 2.温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：
(1)初期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
(2)中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
(3)后期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。根据温度应力引起的原因可分为两类：
一是自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身、结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
二是约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。
二、裂缝控制的基本原理及措施
大体积混凝土的裂缝控制是指杜绝有害裂缝，同时减少或避免不影响使用的混凝土表面裂缝。裂缝控制原理是：降低混凝土外约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力，提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸，以确保抗裂安全度要求。裂缝控制方法采取温差与温度应力双控制方法，避免结构物出现温度裂缝，同时调整混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。结构裂缝产生的主要原因是降温和收缩。任一降温差包含水化热引起的温差和收缩当量温差，又都可以分解为均匀降温差和非均匀降温差两类。前者产生外约束力，它成为贯穿性裂缝的主要原因;后者引起自约束力，形成表面裂缝;只有同时控制好这两类降温差，才能减小和避免裂缝的产生。
控制混凝土裂缝，必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手，才能有效地将裂缝控制在充许范围内。一般分为两个控制阶段，设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计，有效进行裂缝控制。施工阶段采取加入外加剂改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩，防止混凝土产生有害裂缝。 1.合理设计施工配合比
由于大体积混凝土各项指标要求较高，并普遍采用泵送混凝土，因此合理设计配合比是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。应根据工程所处条件，对砂率、水灰比、水泥用量及掺合料用量等进行优化设计，选择最优方案。
(1)砂率的选择。适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用，混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。由于砂率减小使粗骨料含量增大，在相同条件下混凝土的弹性模量较高，收缩量较小，而且由于粗骨料对收缩的约束作用，可减少开裂的可能。使用粗骨料，尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料，在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中，掺总量不超过20%的大石块，减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。
(2)选用中低水化热水泥，可使水泥在拌和过程中水化热释放较小，显著减少混凝土升温，如选用矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥、普硅非早强型水泥。充分利用混凝土后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。
(3)采用混凝土双掺技术，即在混凝土中加入优质粉煤灰，掺入量一般为水泥用量的20%左右，掺入缓凝型减水剂，用量为水泥用量的 1.0%左右。通过采用双掺技术，减少水泥用量，降低水化热并使混凝土在常温下延长初凝时间。
(4)加入UEA或AEA膨胀剂，用量为水泥用量的14%左右，使混凝土在凝固过程中不产生收缩，还可以提高混凝土自防水能力。 2.混凝土结构原料的控制
(1)材料的选择，应优先采用水化热低的水泥配制大体积混凝土，如矿渣硅酸盐水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料，因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的机械粘结力降低，而且会增加混凝土拌合物的用水量，不仅增加了混凝土的收缩，同时降低了混凝土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。
(2)采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外差和降温速度控制的难度降低。
(3)掺合料和外加剂的控制。掺合料的质量对混凝土裂缝有显著的影响， 当前用的掺合料主要是粉煤灰或矿粉，它们可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性，粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大，使用细度较粗或含碳量高的粉煤灰会大幅度增加混凝土的需水量，从而加大混凝土的收缩导致开裂。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少拌和用水，节约水泥，从而降低了水化热。若是泵送混凝土，同时在炎热的夏天，为了延缓凝结时间，要加缓凝剂，反之凝结时间过早，将影响混凝土的输送和浇筑面的粘结，易出现层间缝隙，使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝，可掺加膨胀剂，如UEA膨胀剂等。 3.浇筑时的控制措施
(1)加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
(2)混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。
(3)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性
(4)加强混凝土的养护及测温工作。混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，保温养护是大体积混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力;其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体的抗裂能力，同时，在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件，使混凝土在良好的环境下养护。具体应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求，保温养护的持续时间应根据温度应力加以控制、确定，保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;在保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求，来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施，如采用蓄水法保温养护等。
三、结论
混凝土结构裂缝的发生的原因很复杂也是不可避免的，混凝土裂缝的防治重点在于“防”，而不在于“治”在采取了上述综合性控制措施后，由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生。当这些裂缝发生后，必须先查明裂缝产生的原因，判明裂缝的类型，才能选择正确的处理方法，同时要通过合理设计混凝土配合比、正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平，这样才有可能最大程度减少混凝土裂缝的产生，把裂缝宽度控制在设计范围内，尽量减少裂缝造成的危害。
参考文献
[1] 刘继红等.大体积混凝土施工裂缝控制.[J].鞍山科技大学学报.2006.3. [2] 王海军等.文大体积混凝土温度和收缩裂缝控制措施.[J].山西建筑.2006.15. [3] 庄宇等.浅析大体积混凝土施工裂缝控制.[J].佳木斯大学学报.2006.3. [4] 江志强.大体积混凝土测温及温度裂缝控制实践.[J].福建建设科技.2006.4.
第三篇：大体积混凝土温度裂缝产生的原因控制措施
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因
1、混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，浇筑后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不容易散发，混凝土内部温度将显著升高，而混凝土表面土则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，此时，混凝龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土的表面产生裂缝。
2、 大体积混凝土施工，由于混凝土内部与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。混凝土降温阶段，由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施：
1、严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1～1.5%以下)。
2、细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。
3、采用综合措施，控制混凝土初始温度
如在混凝土体内埋设冷却水管和风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。主要是针对后期而言，对早期因热原因引起的裂缝是无助的。比如表面保温材料保护可以减少内外温差，但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高，从受约束而导致贯穿裂缝的角度看，是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止“过速冷却”和“超冷”，过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大，而且早期的过速超冷会影响水泥—胶体体系的水化程度和早期强度，更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大，引起温差裂缝
浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。
4、根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用
2 水量，减少水化热和收缩。
5、加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
6、混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于设计要求。
7、采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。
8、根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。
9、对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%～50%。
3
一、 施工组织设计编制依据有哪些?
1、 设计图纸，水文地勘报告;
2、 现行国家行业施工规范、规程、验收标准;
3、 国家法律法规及其他要求;
4、 工程承包合同，
5、 本公司管理体系文件。
二、 砼冬季施工措施：
1、冬期施工砼对原材料的要求
(1)、水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥，应注意其中掺合材料对砼抗 冻、抗渗等性能的影响，水泥标号不应低于425•号，砼的水泥最小用量不应少于300kg/m3，水灰比不应大于0.6。•掺用防冻剂的砼，严禁使用高铅水泥。
(2)、砼所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的砼中，骨料中不得混有活性材料，以免发生碱--骨料反应。
(3)、在冬季浇筑的砼工程，根据施工方法，合理选用各种外加剂,应注意含氯盐外加剂对钢筋的锈蚀作用，宜使用无氯盐防冻剂，对非承重结构的砼使用氯盐外加剂中应有氯盐阻锈剂这类的保护措施。氯盐掺量不得超过水泥重量的1%，•素砼中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。外加剂的种类、用途见附表。
(4)、拌合水，一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制砼用
4 水，但污水、工业废水、ph值小的酸性水、硫酸盐含量(按so4)超过水重约1%的水，不得用于混凝土中。为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度.办法是：控制塌落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。
2、砼的搅拌
冬期砼搅拌应制定合理的投料顺序，•使砼获得良好的和易性和使拌合物湿度均匀，有利于强度发展。
其投料顺序一般先投入骨料和粉状外加剂，干拌均匀再投入加热的水，等搅拌一定时间后,水温降至40℃左右时投入水泥，拌合均匀.注意搅拌时要绝对避免水泥遇到过热出现假凝现象。 砼的搅拌时间应比常温延长50%并符合有关规定。
3、砼搅制好后，应及时运到浇灌地点，在运输过程中，要注意防止砼热量散失、表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。在运输距离长，倒运次数多的情况下，•加强运输工具的保温覆盖。保证砼入模温度10℃左右，最少不低于5℃。当通过热工计算，砼的入模温度达不到5℃以上时应对搅拌水及骨料加热，加热温度见表。水泥种类拌合水骨料
标号小于525#的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥 80℃60℃
标号小于525#的硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥 60℃40℃
砼在浇灌前，应清除模板和钢筋的冰雪和污垢，装运拌合物用的容器应有保温措施，浇灌过程中发生冻结现象时，必须在浇筑前进行加热拌合，保证砼的入模温度不低于15℃。
4、热水源、砂、石加热，现场有可利用的蒸汽设施，可优先采用;没有热水源时工地可安装1-2t立式热水锅炉供热水，煤用量可参考200kg/1t锅炉.h进行估算。也可使用电热器，砂、•石加热可用砂浆中有关说明。
第四篇：水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理措施
水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷摘载能力强、稳定性强的路面结构。但由于在施工中水泥混凝土的原材料及配合比的控制未达到设计标准，施工工艺不规范。使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏，导致路面出现裂缝与断板，这就降低了路面使用性能，不能确保水泥混凝土路面的正常使用年限，不能发挥道路建设的投资效益。因此，需要对路面出现的裂缝与断板进行认真观测、分析、确定裂缝原因，制定切实可行的修补方案。
一、裂缝分类与产生的原因
水泥混凝土道面的裂缝，可分为表面裂缝和贯穿板全厚度的裂缝(简称贯穿裂缝)。
(一)、表面裂缝 水泥混凝土道面表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。 混凝土混合料是一种多相不均匀材料。由于构成混合料的各种固体颗粒大小、密度不同，混合料不可避免地会发生分层离析。
1、泌水裂缝
在路面水泥混凝土道面施工中混合料发生分层离析大
1 多是由于粗骨料在混合料中下沉，水分向上迁移，从而形成表层泌水。泌水的结果，使水泥混凝土道面表面含水量增加，经蒸发后混凝土表面形成凹面，此时混合料颗粒间产生较强的表面张力。当混凝土表面尚未充分硬化，不能抵御这一张力时，混凝土表面则发生裂缝。在混凝土浇筑后数小时，混凝土表面将出现大面积细微的龟裂。
2、碳化裂缝 当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时，空气中的二氧化碳易渗透到混凝土中，混凝土的碳化反应在空气相对湿度为30%-50%时最为激烈，此时混凝土的碳化收缩将引起混凝土表面龟裂。 根治这类病害的方法是：在混凝土路面的混合料铺筑、振捣后，立即采用真空吸水工艺，此方法可以将混凝土中富裕的水分和空气一并吸出。这样既提高了混凝土强度又可控制混凝土表面的网裂病害。
(二)、贯穿裂缝 水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度的横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝和板交裂缝。
1、横向裂缝 垂直与行车方向的不规则裂缝称为横向裂缝，导致水泥混凝土路面出现横向裂缝的原因较多，其主要原因有以下三方面。
2 (1)、干缩裂缝：
在水泥混凝土中，水是以化学结合水、层间水、物理吸附水及毛细水等状态存在。当这些水再混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会发生收缩，当收缩受到限制时而发生收缩应力时，才会引起混凝土的干燥收缩裂缝。
水泥浆干缩的内部内部限制：主要来源于混凝土中的骨料对水泥浆的限制。在普通混凝土中，水泥浆的收缩率被限制了90%(或称水泥浆被占有了90%)。因此，混凝土内部存在着引起干缩裂缝的应力状态。 水泥混凝土干缩的外部限制：主要是路面板块间 或路面整体的限制，处于限制状态下的混凝土结构，只有当混凝土本身的抗拉应变与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩应变不相适应时，混凝土才会发生裂缝。 配合比：在混凝土中的水泥用量、集料粒径、细骨料含量等因素对混凝土的干缩都存在应响，但最重要的影响因素是混凝土的单位用水量。混凝土的单位用水量愈小，收缩 就愈小。单在实际施工中，过小的单位用水量，往往满足不了混凝土路面施工的要求。因而在实际施工中，混凝土的现场拌和，是以塌落度控制水灰比、单位用水量。 干缩裂缝引发的路面横向裂缝，出现在混凝土水化硬化的早期。有资料表明：水泥混凝土收缩量的14%-34%发生在水泥混凝土的14天龄期内。
3 (2)、冷缩裂缝(温度裂缝)： 水泥混凝土具有热胀冷缩的性能，混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体限制条件下发生的，故热胀属于变性压缩，而冷缩则属于拉伸变形，很容易引起开裂。 水泥的水化反映是一个放热的过程。在混凝土硬化过程中，释放大量热能，使温度上升，通常混凝土温度上升1摄氏度，每米膨胀0.01m。 水泥水化反应的放热速度初始较缓慢，25分钟后增温，在水泥终凝12小时后，水话温度可达80-90摄氏度，使混凝土内部产生显著的体积膨胀，板面的温度则是随着空气气温而变化的。当外界气温降低时，板面冷却收缩。此时混凝土路面内部膨胀，外部收缩，因而产生很大的拉应力。当混凝土的极限抗拉强度小于此拉应力时，板块将出现裂缝或断板。
施工期在高温季节内，当日平均温度约为35-40摄氏度，由于高温暴晒，未能采取越过高温时间段的施工措施，使得面层表面失水过快，而混凝土内部和底部大量水分却不能及时排出，由于水分的作用使混凝土上、下表面出现温差，在温度应力的作用下，使得混凝土表面出现横向不规则裂缝或断板。 上述因素是混凝土路面出现裂缝或断板的主要原因。防治这类病害的方法很多，比较简单的方法是：在混凝土路面
4 的收水抹面后及时覆盖朔料布，根据施工期气温情况确定覆盖时间。此方法可以解决混凝土早期养护用水，并使此时的混凝土内、外部温差较小。这就避免了混凝土早期断板的病害。
(3)、切缝不及时的原因
水泥混凝土路面缩缝 (横缝)切割时间应视施工期温度而定，当气温在30摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑的12-15小时后进行。采用真空吸水工艺时，切缝时间可在混凝土浇筑5-7小时后进行。当施工气温在20-25摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑15-21小时后进行。采用真空吸水工艺时，可在混凝土浇筑8-11小时后进行。切缝深度应为混凝土路面厚度的1/4(厘米)。
由于切缝不及时 ，切缝深度不足，导致混凝土表面出现横向裂缝或断板。 (4)、养生不及时 混凝土路面在硬化的初期内，需要大量水进行保湿养生。由于养生水不足或养生不及时，使混凝土表面暴晒失水，这是混凝土路面极容易产生横向裂缝或断板。 (5)、板块分格应合理 混凝土路面的板块分格应严格按设计的要求施工。设计规范规定：混凝土路面板块的长宽比不得大于1.3，板块面积不得大于25m2。
5 由于板块分格不合理，不能满足设计要求，混凝土路面将会出现横向不规则裂缝。
2、纵向裂缝
沿路前进方向出现的裂缝称为纵向裂缝。水泥混凝土路面的动力荷载传递顺序为面层、基层、路基。由于路基的填料土质、湿度不均匀，膨胀土、粘土压实度不足等多种原因，导致路基强度不均匀。当道路的基层和面层铺筑后，尽管道面传到路基顶面的荷载应力很小，只要路基稍有不均匀沉降的现象出现，在板块自重和行车压力作用下将产生纵向裂缝。开始裂缝很小，一般小于0.05mm,但随着雨水侵入使基层软化、液化，而产生唧泥、淘空，使裂缝加大。 纵向裂缝的防治原则是：在新筑路基或旧路加宽改造时，要严格按着新筑路基或旧路拓宽改造的施工程序实施，确保路基的稳定性，并在混凝土路面浇筑之前严格检查基层顶面回弹模量是否符合规范要求。使之控制纵向裂缝的产生。
3、交叉裂缝 水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分为：初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形，在内部骨料及外部边界条件约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻，而产生拉
6 压应力。由于安定性不足的水泥中残存着一些过烧的Cao和Mgo,它们的水化速度较慢，往往是在水泥硬化后再水化，引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散，在浇筑后的混凝土路面上出现大面积龟裂。因此，在水泥混凝土路面施工中要严格控制水泥的质量，严格按混凝土的设计配合比操作，保证混凝土强度。
4、板角断裂
与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝称为板角断裂。板角是混凝土路面的薄弱部位，由于板角很难振捣密实，板角强度相对较小。相邻板角之间无传力杆，传荷能力较差。当车轮荷载作用在板角时很容易出现板角断裂。， 预防板角断裂的措施：采用水稳性好的基层;横、纵缝填缝前要清理干净，填料要饱满;施工中板角、板边要振捣密实。
二、裂缝与断板的修补措施
1、一般裂缝 此裂缝的处理可采用环氧树脂修补圬工工艺方法进行。详见“环氧树脂修补圬工工艺”。
2、断板裂缝 这类裂缝处理可视裂缝走向，确定切割宽度，切缝应与混凝土路面分格的横缝平行，切割深度为12厘米，将切割区内的原混凝土凿除并清洗干净，并将底部的裂缝凿成“V”
7 型槽，用环氧树脂胶拌和水泥砂浆灌实。然将槽底部用1：1水泥砂浆铺平，并放臵方孔为5mm的钢丝网，再浇注抗折强度不小于4.5Mpa的细石混凝土进行振捣压实，经收水抹面后覆盖养生。细石混凝土中应掺配膨胀剂，其比例为水泥重量的15%。 混凝土路面的裂缝或断板按上述措施修补后，应建立观测点，观测修补后的道路使用情况。 附：混凝土路面修补工艺及参考表。
环氧树脂修补砼工艺
一、配合比工艺
1、先将水泥、中(粗)砂与水按其设计配合比进行配制。
2、将环氧树脂与稀释剂搅拌均匀。当环境温度低于20度时，可用温水溶法，(即将拌和物装入器皿内臵入水中加温)使树脂溶化，加热温度不超过40度。
3、将硬化剂加入已稀释的树脂溶液中，迅速搅拌。如使用间苯二胺(或乙二胺)作硬化剂时，应用温水溶法预先将硬化剂加热溶化，但温度不得超过65度。
4、将加好硬化剂的树脂倒入拌和好的粗细填料中，将含有环氧树脂的砂浆混合物，边和拌边压入裂缝中。
5、加入硬化剂后的树脂料，一般不宜加热。如气温过低影响操作或拌和时，间苯二胺(或乙二胺)有产生结晶析
8 出现象时，可用温水溶法稍微加热，但不得局部加热或加热过高，以防拌和物早期凝固。
6、含有环氧树脂的拌和物，应在浅槽内拌和，便于及时散除化学热。 环氧树脂拌和物的配合比为：水泥：砂：环氧树脂：间苯二胺(乙二胺)：水=1：3：0.25：0.02：0.45。本配合比为重量比。拌和物应在30分钟内用完。
二、方法选用
1、裂纹宽小于0.15mm,一般不作修补，必须进行封闭时，可涂二层树脂涂料;
2、裂纹宽0.15-0.3mm时，沿裂纹凿一条外口宽20mm，深约3mm的“V”形槽，然后涂一层厚约0.2mm的树脂涂料，再用树脂砂浆修补平整;
3、裂纹宽大于0.3mm时，沿裂纹凿一条外口宽20mm，内口宽约6mm，深约7mm的梯形槽，修补方法同2;
4、圬工(混凝土路面)表皮剥落或大块混凝土脱落时，凿除松散砂浆或混凝土，涂一层厚约0.2mm树脂涂料，用树脂砂浆修补平整。
二00五年八月九日
第五篇：高建军：泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施（模版）
泵送混凝土裂缝产生的原因及防范措施
高建军
(作者简介：高建军，男，1984年11月14日出生，山西省朔州市平鲁区人，朔州路桥建设有限责任公司助理工程师，研究方向：道路、桥梁施工)
摘要：本文首先阐述泵送混凝土的特点，进而阐述泵送混凝土产生裂缝的类型及其成因，最后提出泵送混凝土裂缝的防范措施，以供参考。
关键词：泵送混凝土 裂缝 原因分析 防范措施
泵送混凝土是施工技术进步发展而来的一项施工技术，它可一次连续完成水平运输和垂直运输，并可连续浇筑，具有工艺简单、施工速度快、适用范围广、占用场地小、操作便捷、大大降低劳动强度等优点，在高层建筑、桥梁、地铁等工程中被广泛应用。但由于泵送混凝土本身的工艺特点及施工工艺等原因，泵送混凝土施工的工程往往会出现一些裂缝，其在很大程度上影响结构的抗渗和耐久性能。本文就泵送混凝土施工易产生裂缝的原因和防范措施进行探讨，以供参考。
1 泵送混凝土的特点
1.1水泥用量多：为保证混凝土具有良好的可泵性，强度等级为C20～C60的混凝土中水泥用量一般为350～550kg/m3;最小水泥用量宜为300kg/m3;
1.2砂率高、用砂量多：为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性及便于运输、泵送和浇筑，泵送混凝土的砂率要比普通混凝土流动性大，约为38%～45%;通过0.315筛孔的砂不应小于15%;
1.3粗骨料粒径较小：为满足泵送要求粗骨料粒径往往较小，碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5，泵送混凝土的石子粒径不得大于泵送管道直径的1/4;
1.4添加剂：为改善混凝土性能，节约水泥和降低成本，施工时常掺加粉煤灰、矿渣等;
1.5水灰比宜为0.4～0.6;混凝土的坍落宜为80～180mm;
1.6泵送剂：多为高效减水剂、复合缓凝剂、引气剂等，对混凝土拌和物流动性和硬化性能有影响，因而对裂缝也有影响;
2 泵送混凝土产生裂缝的类型及其成因
2.1环境因素引起的温度裂缝
水泥水化过程中产生大量的热量，每立方米混凝土将放出17500～27500kJ的热量，混凝土内部温度升高30℃左右，—般在1～3d即释放50%以上热能。大体积混凝土，其形成的温度应力与其结构尺寸有关。在一定尺寸范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的危险性也越大。
2.2混凝土塑性(沉陷)收缩裂缝
在板、墙等表面系数大的结构中使用泵送混凝土现浇施工，会经常出现一种早期裂缝。当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所引起的裂缝。
2.3混凝土的干缩裂缝
干燥收缩的主要原因是混凝土在硬化后较长时间产生内水分蒸发引起的。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石干燥收缩造成的，混凝土的水分蒸发、干燥过程是由表及里逐渐发展的。
混凝土的干缩裂缝发生在表层很浅的位置，裂缝细微，有时呈平行线状或网状，常常不被人们注意。但须注意的是，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
3 泵送混凝土裂缝的防范措施
3.1混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。在添加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。另外，在施工时，可充分利用混凝土后期强度，或是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。
3.2混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大。因此，应严格控制泵送混凝土的用水量，即在混凝土配合比设计中，应尽可能将单方混凝土用水量控制在170kg/m3以下。
3.3选用合理的粗细骨料
3.3.1粗骨料：根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径，选择合理的最大粒径，尽可能选用较大的粒径。实验表明：粗骨料5～40mm粒径可比525mm粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6～8kg/rn3，降低水泥用量15kg/m3，因而可减少泌水、收缩和水化热;
3.3.2细骨料：以级配良好的中砂为宜，采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂，可减少用水量20～25kg/m3，可降低水泥用量28～35kg/m3，因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。所以选用合理砂率是必要的。如果砂率过大，就会影响混凝土的工作性和强度，而且能增大混凝土的收缩和裂缝。
3.4掺加掺合料
3.4.1大量试验研究和工程实践表明，混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应，起到润滑作用，可改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性，从而改善了可泵性。混凝土在1～28天龄期内，添加粉煤灰的百分数大致就是温度和水化热降低的百分数，即掺加20%粉煤灰的水泥混凝土，其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%，可见添加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显着的。
3.4.2在混凝土中添加具有减水、增塑、缓凝、引气的外加剂，可以改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性。同时，掺加外加剂，可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，可改善水泥浆的稠度，可提高水泥浆与骨料的粘结力，并可有效地提高的混凝土抗拉强度，提高其耐久性。但在选用外加剂时，须注意的是，必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。
3.5改善搅拌工艺
采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水份聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%，并进一步减少水化热和裂缝。另外，混凝土搅拌时间要适当，搅拌时间过短、过长，都会造成拌和物均匀性变坏而增大沉陷。
3.6严格控制和改善浇筑工艺
3.6.1合理安排施工工艺，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。混凝土浇筑前，应根据结构物结构尺寸、浇注面积的大小及约束情况等合理进行混凝土浇筑的工作面划分，保证分层分块满足设计及规范要求;大体积混凝土分层分块不宜过厚过大，以避免产生温度裂缝;
3.6.2振捣时间以10～15s/次为宜。对已浇筑的混凝土，在混凝土浇筑1～1.5h后，在终凝前进行二次振捣，表面压实，可排除混凝土因泌水，在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。
3.6.3为了控制混凝土的总温升，减少大体积工程构件的内外温差，控制混凝土的出机温度和浇筑温度是一个重要措施。根据(DLT5144-2001)《水工混凝土施工规范》中的规定：高温季节施工时，混凝土最高浇筑温度应≤28℃。或在砂石堆场搭设简易遮阳棚并采用地弄供料，必要时可向料堆喷水，在搅拌混凝土时加冰块拌和，对降低混凝土入仓温度十分重要。
3.6.4混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分。
3.7规定合理的拆模时间，及时进行表面保温
在泵送混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于外界气温时应适当考虑推迟拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。同时，在拆模时，为避免表面温度骤降而引起温度梯度，可在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海绵等，从而防止混凝土表面产生过大的拉应力，防止裂缝的产生。
3.8注重浇筑完毕后养护
混凝土养护主要是保温和保湿，以减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，减少混凝土的干燥收缩，防止表面裂缝。必要时可以埋管在混凝土内通水冷却降温，效果十分明显。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。
4 结束语
综上所述，泵送商品混凝土，因水泥用量多，单位用水量大，对砂率的要求又较高又添加化学外加剂，致使混凝土干燥收缩，产生裂缝的潜在危险较大，应引起足够重视。为此，在施工时，应选用适宜的水泥品种、减小水泥用量、选用合理的粗细骨料、掺加掺合剂、改善搅拌工艺、严格控制和改善浇筑工艺、规定合理的拆模时间及注重浇筑完毕后养护等，以提高混凝土的密实性和抗拉强度，防止裂缝的产生。