为什么混凝土会产生裂缝

混凝土裂缝非常普遍,但常常被误解。当业主看到他的楼板或墙壁出现裂缝时,尤其是混凝土较新时,他会自动认为出了问题。这并非总是如此。某些类型的裂缝是不可避免的。承包商可以做的最好的事情就是尝试控制裂缝。这可以通过以下步骤完成:适当准备底基,确保混凝土不太湿,在需要时使用钢筋,并适当放置和间隔开裂缝控制缝和伸缩缝。但是,尽管采取了任何预防措施,有时仍会发生裂缝。

即使拥有最佳的地板设计和适当的结构,期望没有裂缝和无卷曲的地板也是不现实的。因此,设计师和承包商都应告知每个所有者,每个项目都会出现一定程度的开裂和卷曲是正常的,而且这种情况不一定会对地板设计的适当性或地板的质量产生不利影响。

诊断6种混凝土裂缝

塑性收缩裂缝

混凝土早期裂纹的最普遍的原因是塑性收缩。当混凝土仍处于可塑性状态(硬化之前)时,它就充满了水。由于板在固化时会流失水分,因此尺寸会变小。因为混凝土是非常坚硬的材料,所以这种收缩会在混凝土板上产生应力。随着混凝土的收缩,当应力对于现在硬化的混凝土而言变得太大时,平板将破裂以减轻张力。尤其是在炎热的天气中,浇铸和精加工后的数小时内就会出现收缩裂纹。

通常,塑性收缩裂纹只是一条细线,几乎看不见。然而,即使裂纹是发际线,它也会贯穿板坯的整个厚度。不只是可以看到的表面上。

造成混凝土收缩的重要因素之一是混凝土过湿混合。如果将过量的水引入混合物中,则与使用正确数量的混合水相比,平板的收缩程度更大。这是因为额外的水会占用更多的空间,从而使混合物中的固体成分彼此分开。如果添加过量的水,则会无意间降低混凝土的强度。

塑性收缩裂缝可以在板或墙的任何地方发生,但几乎总是发生的一个地方是凹角。重入角是指向平板的角。例如,如果要在方柱周围浇筑混凝土,则将创建四个凹角。由于混凝土不能在拐角处收缩,因此应力会导致混凝土从该拐角处破裂。板中间的圆形物体产生与凹角相同的问题,例如管道,管道固定装置,排水管周围。

为了抵抗随机的收缩裂纹,需要人为加入收缩缝,它们会随着混凝土收缩或变小而打开,使裂缝在可控的位置发生,而不是随机地跨过板。

为使裂纹控制接头有效,其深度应为板厚的1/4。

膨胀裂缝

混凝土裂缝的另一个原因是膨胀。在炎热的天气中,混凝土板像其他任何东西一样会随着温度的升高而膨胀。这会给平板带来很大的压力。当混凝土膨胀时,它会沿其路径推向任何物体,例如砖墙或相邻的混凝土板。如果两者都没有弯曲的能力,则合力将导致某些东西破裂。

伸缩缝是两个静态表面之间的分离点或隔离点。它的整个深度填充有某种类型的可压缩材料,例如焦油浸渍的纤维素纤维,闭孔聚乙烯泡沫甚至木材(见图6)。不论可压缩材料是什么,它都可以吸收冲击,在被压缩时可以“提供”。这样可以减轻混凝土上的应力,并可以防止开裂。

伸缩缝材料还可以防止平板在垂直运动期间因邻接的刚性物体而磨削。在起伏或沉降的这段时间内,伸缩缝材料可防止平板的顶面粘在相邻表面上并剥落。

地面运动

开裂导致开裂的另一个因素是冻结/解冻循环引起的地面运动。在这样的循环中,结冰的地面可以举起多达几英寸,然后在地面融化时再次沉降。如果板不能随土壤自由移动,则板会破裂。大树根的存在也会导致混凝土起伏。如果树木离混凝土板太近,则生长的根会抬高混凝土并使混凝土开裂。

由沉降引起的裂缝

如果从混凝土板附近移除一棵大树,则树根会慢慢分解。产生的空隙会导致地面沉降,并使混凝土开裂。沉降也称为沉降。

如果将混凝土铺设在压实度较差的地面,则沉陷产生的空隙会在无支撑的混凝土板上产生裂缝。

混凝土通常沉降的另一个地方是房屋附近。无论房屋是建在地下室还是爬行空间上,超挖都将随后回填。除非在填满过量挖土时将回填材料压实在升降机中,否则它将随着时间的流逝而沉降。这种沉降将导致浇在其上面的任何混凝土都随之沉降。很多时候,这种沉降将导致混凝土开裂并向房屋倾斜,从而产生负坡度。

平板超载引起的裂纹

导致开裂的另一个因素是在板坯上承受了过多的荷载。尽管它是一种非常坚固的材料,但混凝土仍具有载荷极限。当您听到有人谈论4,000 psi的混凝土时,他们指的是要压碎每平方英寸4,000磅的压力这一事实。然而,就抗压强度而言,住宅混凝土很少超载。也就是说,荷载通常不会粉碎或压碎混凝土。更常见的是,过多的重量对于混凝土下面的地面而言实在太大了。在大雨或大雪融化后地面饱和且柔软时,尤其如此。

当地下水在混凝土下面迁移时,会导致下面的土壤变软或变海绵。此时,平板上的重量过大会压低混凝土。由于混凝土的抗弯强度小于其抗压强度,因此混凝土会弯曲到其断裂点。在车道上放置大型休闲车或垃圾箱的房主更容易看到这种裂缝。将重型车辆驶离平板边缘会产生类似的裂缝。

由干燥太快引起的

裂纹裂纹是非常细的表面裂纹,类似于蜘蛛网或碎玻璃。当顶部失去水分时,它们可能会在任何混凝土板上发生。开裂可能是难看的,但不是结构性问题。裂纹如此细小,以至于无法修复。

在混凝土冲压过程中经常发生结壳裂纹。它们通常发生在晴天或刮风的日子,当平板的顶部比底部更快干燥时。顶部变得结实,因此当嵌入印章时,会将印章接头附近的表面拉开,从而在“石头”的外边缘周围产生小裂缝。尽管它们在外观上没有吸引力,但结皮裂纹没有结构性问题,但如果需要可以修补

钢筋的重要性

使用合成纤维,钢筋网或钢筋可以为混凝土增加一些支撑,但没有一种可以防止裂缝。实际上,过多的钢材实际上会通过限制正常的混凝土收缩而导致平板破裂。但是,当裂纹发生之后,加固可以将不同的部分固定在一起。

增强物的存在可以是自然界中保留的裂纹发际线之间的差异,也可以是分开并变得较宽且难看的差异。钢筋还可将裂缝两侧的混凝土保持在同一水平面上。这意味着一侧不会比另一侧更多地起伏或沉降,这可能会导致绊倒的危险。有时无法确切确定是什么原因导致了特定的裂缝。但是,正确的场地准备和良好的混凝土表面处理做法对于最大限度地减少裂缝的出现和产生更具美学吸引力的项目大有帮助。

如何防止混凝土裂缝

混凝土通常会出现裂纹和点蚀。所有混凝土都有开裂的倾向,不可能生产出完全无裂纹的混凝土。

随着湿度和温度的变化,混凝土会膨胀和收缩。总体趋势是收缩,这会在混凝土的早期老化时引起开裂。不规则的裂缝不美观且难以维护,但通常不会影响混凝土的完整性。

混凝土车道或楼板中的控制缝只是预先计划的裂缝。控制缝会形成一个薄弱的地方,因此,当混凝土收缩时,它将在控制缝中开裂,而不是在整个楼板上随机散开。

美国混凝土协会解决了这个问题:“即使采用了最佳的地板设计和适当的结构,期望没有裂缝和无卷曲的地板也是不现实的。因此,设计师和承包商都应告知每个所有者,正常的情况是每个项目都会出现一定程度的开裂和卷曲,并且这种情况不一定会对地板设计的适当性,质量或结构产生不利影响。”

关于混凝土开裂的最流行的解释是冬天的冻融循环。

建议在所有混凝土上使用沙子代替盐。盐将促进冷冻和解冻循环,从而造成点蚀和龟裂问题。当温度达到18度时,混凝土将冻结。在35度时,它将融化并导致开裂,麻点,开裂和结垢。

混凝土在加热混凝土并使其膨胀时也会在极端的阳光下开裂。最终,混凝土收缩并退回到其原始的未烘烤位置。

房主可以通过每年在其混凝土中使用优质的丙烯酸有机硅溶剂型密封剂来帮助防止开裂,结垢,开裂和凹陷。混凝土承包商也可以与环氧注射,干包装或路由和密封技术裂缝修补以稳定的裂纹。