鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫類型、危害及成因分析畢業(yè)論文

1、目 錄第一章 緒論1第二章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫類型、危害及成因分析22.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的類型22.2 常見鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害22.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因2第三章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防措施43.1 材料措施43.2 施工措施53.3 設(shè)計(jì)措施53.4 混凝土配合比設(shè)計(jì)83.5 管理方面93.6 環(huán)境方面2第四章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理措施154.1 表面修補(bǔ)法154.2 內(nèi)部修補(bǔ)法154.3 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固法164.4 混凝土置換法164.5 電化學(xué)防護(hù)法174.6 仿生自愈合法17第五章 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的檢測(cè)與控制185.1 混凝土裂縫的檢測(cè)方法185.2 混凝土裂縫產(chǎn)生的

2、原因205.3混凝土裂縫的控制手段24第六章 無砟道床混凝土裂縫修補(bǔ)方法29 6.1 表面封閉法29 6.2 無壓注漿法30 6.3 低壓注漿法32結(jié)束語 34致謝 35總結(jié)36第一章 緒 論混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和自身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫。正是由于這些初始缺陷的存在導(dǎo)致混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫，對(duì)混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害，但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)展和連通，最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫，也就

3、是混凝土工程中常說的裂縫?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫。如：溫度變化收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等。在實(shí)際工程中要區(qū)別對(duì)待,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行預(yù)防和處理。隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展，公路等級(jí)的不斷提高，應(yīng)用于工程建設(shè)中的混凝土的數(shù)量越來越多，混凝土的質(zhì)量要求也越來越高，混凝土裂縫的預(yù)防和處理在工程中也得到高度重視。結(jié)合本單位的一些工程實(shí)際情況和多年的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)混凝土工程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些裂縫問題進(jìn)行探討分析，提出一些具體的預(yù)防與處理措施。第二章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫類型、危害及成因分析2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的類型鋼筋

4、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫就其開展程度分為表面裂縫、貫穿性裂縫、破壞性裂縫；就其在結(jié) 構(gòu)表面形狀分為網(wǎng)狀裂縫、爆裂狀裂縫、不規(guī)則短裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、斜裂縫等； 按其發(fā)展情況分為穩(wěn)定裂縫和不穩(wěn)定裂縫、能閉合裂縫和不能閉合的裂縫；按其尺寸大小分 為微觀裂縫和宏觀裂縫兩類，微觀裂縫是混凝土內(nèi)部固有的一種裂縫，它是不連貫的，一般 存在于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，尺寸較小裂縫寬度通常情況下不超過0.5mm，宏觀裂縫是指尺寸較 大的裂縫，裂縫寬度通常情況下大于0.5mm，可存在于混凝土內(nèi)部，也可存在于混凝土表面 ；按時(shí)間可分為施工期間形成的裂縫和使用期間產(chǎn)生的裂縫；按其影響因素可分為設(shè)計(jì)因素 裂縫、材料因素裂縫、施工因

5、素裂縫、使用因素裂縫、溫度因素裂縫，不均勻變形因素裂縫 、鋼筋銹蝕裂縫等幾大類。下面就工程中比較常見的裂縫進(jìn)行闡述。2.1.1 塑性收縮裂縫塑性裂縫出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)表面，形狀不規(guī)則且長(zhǎng)短不一，這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆筑初期。塑性裂縫又稱龜裂，嚴(yán)格來說屬于干縮裂縫，出現(xiàn)很普遍。產(chǎn)生這種裂縫的因素是多方面的：如當(dāng)新拌混凝土的坍落度較大，而振動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，水泥漿浮在上層，骨料下沉?xí)r收到鋼筋或其他物質(zhì)的約束，出現(xiàn)不均勻沉降，從而使混凝土的表層產(chǎn)生裂縫；澆筑后混凝土表面沒有及時(shí)覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇收縮，而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度不能抵抗這種變形應(yīng)力，因而開裂；使用收縮率較大的水泥，水泥用量

6、過多，或使用過量的細(xì)砂和粉砂混凝土水灰比過大，也會(huì)導(dǎo)致這種裂縫出現(xiàn)。2.1.2 混凝土干縮引起的裂縫在混凝土硬化過程中，產(chǎn)生內(nèi)部干縮而引起體積變化，當(dāng)這種體積變化收到約束時(shí)，就可能產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫處在結(jié)構(gòu)的表面，較細(xì)，起走向縱橫交錯(cuò)，沒有規(guī)律性。這類裂縫一般在混凝土露天養(yǎng)護(hù)完畢一段時(shí)間后，在表層或側(cè)面出現(xiàn)，并隨濕度和溫度變化逐漸大戰(zhàn)。如混凝土成型后，因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，收到風(fēng)吹日曬，使得表面水散發(fā)快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化小，收縮也小，因而表面的收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力，引起混凝土表面裂縫；或者構(gòu)件因水分蒸發(fā)產(chǎn)生體積收縮，收到地基或墊層的約束而出現(xiàn)干縮裂縫。此外，混凝土構(gòu)件長(zhǎng)

7、期露天堆放，表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化；采用含泥量大的粉砂配制混凝土；混凝土過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層；用后張法預(yù)應(yīng)力制成的構(gòu)件，露天生產(chǎn)后長(zhǎng)久不張拉等等，都會(huì)產(chǎn)生這種裂縫。2.1.3 溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度變形，由此產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫，在工程中，這種裂縫比較常見，譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫、大體積混凝土的裂縫。溫度裂縫大多發(fā)生在施工的中后期間，縫寬受溫度變化影響較明顯。表面溫度裂縫多緣于較大溫差。特別是大體積混凝土基礎(chǔ)在澆灌混凝土后，在硬化期間放出大量水化熱，內(nèi)部的溫度不斷上升，使混凝土表面和

8、內(nèi)部溫差很大。當(dāng)溫差出現(xiàn)非均勻變化時(shí)，如施工中過早拆除模板，冬季施工過早拆除保溫層，或受到寒潮襲擊，都會(huì)導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫度變化，使其因降溫而收縮。此時(shí)，表面受到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而混凝土早期抗拉強(qiáng)度又很低，因此出現(xiàn)裂縫。但這種溫差僅在表面處較大，離開表面就很快減弱。因此，這種裂縫只在接近表面較淺的范圍內(nèi)出現(xiàn)。深入和貫穿性的溫度裂縫多緣于結(jié)構(gòu)溫差大。如大體積混凝土凝結(jié)和硬化過程中，水泥和水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，釋放出大量的熱量，成為“水熱化”，導(dǎo)致混凝土塊體溫度升高，當(dāng)混凝土塊體內(nèi)部的溫度與外部的溫度相差很大，以致所形成的溫度應(yīng)力或溫度變形超過混凝土當(dāng)時(shí)的抗拉強(qiáng)度或極限拉伸應(yīng)變

9、，就會(huì)形成裂縫。2.1.4 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)沉降不均勻時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到強(qiáng)迫變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物中構(gòu)件與構(gòu)件之間產(chǎn)生斜拉和剪切作用，從而是的結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂，隨著不均勻沉降的進(jìn)一步發(fā)展，裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。這類裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變形的情況。由于地基變形造成的應(yīng)力一般較大，因此裂縫寬度較大、多呈45，并且通常是貫穿性的。2.1.5 荷載作用引起的裂縫構(gòu)件承受的不同性質(zhì)的荷載作用，其裂縫形狀也不同，通常裂縫方向大致是與主拉應(yīng)力的方向正交。結(jié)構(gòu)受載后產(chǎn)生裂縫的因素很多，在施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受地震，脫模過早或方法不當(dāng)，構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置

10、不當(dāng)，施工超載，張拉預(yù)應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。此外，因設(shè)計(jì)、材料、施工及使用等原因引起的裂縫，由于涉及的面很廣，內(nèi)容多，限于篇幅本文不作闡述。2.2 常見鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是多組分復(fù)合材料，在各種條件變化和各種材料變形不一致的情況下,微觀裂縫的產(chǎn)生幾乎是不可避免的，這種細(xì)微裂縫如果不擴(kuò)展或在一定范圍內(nèi)擴(kuò)展的話，它對(duì)一般的工業(yè)與民用建筑的正常使用是不會(huì)造成危害的，有害與無害的界限由結(jié)構(gòu)使用功能 決定的。對(duì)鋼筋混凝土，特別是有充分構(gòu)造配筋的鋼筋混凝土出現(xiàn)一定程度的裂縫，不會(huì)迅速導(dǎo)致破壞，只是限制裂縫寬度的問題，使其達(dá)不到有害程度。但實(shí)際使用過程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用下

11、或是進(jìn)一步溫差和干縮的情況下，細(xì)微裂縫會(huì)開始開展并相互貫通，從而發(fā)展成較大裂縫,對(duì)結(jié)構(gòu)造成極大的影響，形成危害。常見危害有：(1)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力；(2)引起鋼筋銹蝕，使保護(hù)層崩落；(3)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用；(4)降低結(jié)構(gòu)剛度，影響建筑物的整體性；(5)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能和使用壽命；(6)影響建筑物的美觀；(7)裂縫大的可能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件徹底報(bào)廢、造成工程返工、材料浪費(fèi)、延遲工期以及較大 的經(jīng)濟(jì)損失。2.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當(dāng)溫度、濕度發(fā)生變化，地基產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)，極容易產(chǎn)生裂縫。裂縫的形式和種類很

12、多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。 結(jié)構(gòu) 材料 施工 工程結(jié)構(gòu)裂縫控制鏈 地基 環(huán)境 裂縫處理 工程結(jié)構(gòu)裂縫控制鏈2.3.1 材料因素(1) 粗細(xì)集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級(jí)配不良容易增大混凝土收縮，使混凝土產(chǎn)生裂縫。(2) 骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收縮量增大。(3) 混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮。(4) 水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

13、(5) 水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因：水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開裂影響很大?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土脆性越大、越易開裂。2.3.2 施工因素(1) 混凝土是一種人造混合材料，其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接成因。(2) 水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。(3) 模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護(hù)層太小或太大，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起

14、裂縫。(4) 混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切。早期表面干燥或早期內(nèi)外溫差較大更容易產(chǎn)生裂縫。(5) 避免在極端天氣條件下施工，可以減少砼結(jié)構(gòu)的開裂情況。2.3.3 設(shè)計(jì)因素(1) 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中，構(gòu)造處理不當(dāng)，所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。(2) 設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫(偏心、應(yīng)力過大等)。(3) 設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)。(4) 設(shè)計(jì)中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。(5) 設(shè)計(jì)中采用的混凝土等級(jí)過高，造成用灰量過大，對(duì)收縮不利。(6) 各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩厝菀讓?dǎo)致砼開裂。2.3.4 外界因素(1)

15、 地基變形在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，造成開裂主要原因是地基的不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況，由于地基變形造成的應(yīng)力相對(duì)較大，使得裂縫一般是貫穿性的。(2) 溫度變形砼具有熱脹冷縮的性質(zhì)，其線膨脹系數(shù)一般為110-5/0C當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度變形，由此產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫，大體積砼的裂縫等。(3) 濕度變形砼在空氣中結(jié)硬時(shí)，體積會(huì)逐漸減小，一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍，常見于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等，通常是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不良造成。砼的收縮值一般為0.20.4，其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期

16、緩慢。因此對(duì)于超長(zhǎng)的建筑物或構(gòu)筑物，通常是摻加微膨脹劑等，這樣可基本解決砼的早期干縮問題。(4) 結(jié)構(gòu)受荷結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。如：拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉預(yù)應(yīng)力值過大等等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了3040的設(shè)計(jì)荷載時(shí)，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不能察覺，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往在設(shè)計(jì)荷載的15倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫有的文獻(xiàn)稱之為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中，分

17、別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為02mm03mm，對(duì)那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫，則應(yīng)認(rèn)為有害，需加以認(rèn)真分析，慎重處理。(5) 徐變砼徐變?cè)斐砷_裂或裂縫發(fā)展的例子工程中也和很常見。據(jù)文獻(xiàn)記載受彎構(gòu)件截面砼受壓徐變，可以使構(gòu)件變形增大23倍，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因徐變會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。(6) 周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕，引起裂縫。(7) 意外事件，火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。(8) 野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。2.3.5混凝土配合比設(shè)計(jì)原因1.設(shè)計(jì)中水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)。 2.配合比中水灰比(水膠比)過大。 3.

18、單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大。 4.配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差，導(dǎo)致混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值。 5.配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。第三章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防措施3.1 材料措施3.1.1 材料選用(1) 水泥：根據(jù)工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強(qiáng)度較高的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。(2) 粗骨料：適用表面粗糙、級(jí)配良好、空隙率小、無堿性反應(yīng)；有害物質(zhì)及泥土含量和壓碎指標(biāo)值等滿足相關(guān)規(guī)范及技術(shù)規(guī)范規(guī)定。(3) 細(xì)骨料：一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區(qū)砂、對(duì)運(yùn)送混凝土宜選用中砂；

19、所選的砂有害物質(zhì)及混凝土含量和堅(jiān)固指標(biāo)等應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范及技術(shù)規(guī)程規(guī)定。(4) 外摻加料：宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。(5) 極采用摻合料和混凝土外加劑，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(6) 正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對(duì)膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。(7) 鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。(8) 鋼筋的位置要正確，保護(hù)層過大或過小都可能導(dǎo)致砼開裂，鋼筋間距過大，易引起鋼筋之間的砼開裂。3

20、.1.2 配料 (1) 配合設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，攪拌時(shí)間應(yīng)保證；禁止任意增加水泥用量。(2) 混凝土運(yùn)輸過程中，車鼓保持在每分鐘約6轉(zhuǎn)，并到工地后保持?jǐn)嚢柢嚫咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)到4至5分鐘，以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失，可以摻一定的外加劑以達(dá)到理想效果。(3) 澆筑分層應(yīng)合理，振搗應(yīng)均勻、適度、不得隨意留置施工縫。3.1.3 配筋(1) 混凝土的配筋對(duì)于收縮值起一定的約束作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常忽略構(gòu)造鋼筋的重要性，因而經(jīng)常出現(xiàn)構(gòu)造性裂縫。合理的配筋，特別是構(gòu)造配筋，細(xì)一點(diǎn)密一點(diǎn)可以提高混凝土的極限拉伸，可有效避免構(gòu)造性裂縫的產(chǎn)生。(2) 施工

21、中對(duì)鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。(3) 鋼筋綁扎位置要正確，保護(hù)層厚度要盡量準(zhǔn)確，不要超出規(guī)范規(guī)定；鋼筋表面應(yīng)潔凈，鋼筋代換必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。3.2 施工措施3.2.1模板的安裝及拆除1.模板及其支架應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基土類別、施工程序、施工工具和材料供應(yīng)等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受澆筑混凝土的自重、側(cè)壓力、施工過程中產(chǎn)生的荷載，以及上層機(jī)構(gòu)施工時(shí)產(chǎn)生的荷載。2.安裝的模板須構(gòu)造緊密、不漏漿、不滲水，不影響混凝土均勻性及強(qiáng)度發(fā)展，并能保證構(gòu)件形狀正確規(guī)整。3.安裝模板時(shí)，為確保保護(hù)層厚

22、度，應(yīng)準(zhǔn)確配置混凝土墊塊和鋼筋定位器等。4.模板的支撐立柱應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的地面上，并應(yīng)具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，間距適度，防止支撐沉陷，引起模板變形。上下層模板的支撐立柱應(yīng)對(duì)準(zhǔn)。5.模板及其支架的拆除順序及相應(yīng)的施工安全措施在制定施工技術(shù)方案時(shí)應(yīng)考慮周全。拆除模板時(shí)，不應(yīng)對(duì)樓層形成沖擊荷載。拆除模板及支架應(yīng)隨拆隨清運(yùn)，不得對(duì)樓層形成局部過大的施工荷載。模板及其支架拆除時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)可能尚未形成設(shè)計(jì)要求的受力體系，必要時(shí)應(yīng)加設(shè)臨時(shí)支撐。6.底模及其支架拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；當(dāng)無設(shè)計(jì)要求時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合表3.1的規(guī)定。7.后澆帶模板的支架及拆除易被忽視，由此常造成結(jié)構(gòu)缺陷，應(yīng)予以特別

23、注意，須嚴(yán)格按施工技術(shù)方案執(zhí)行。8.已拆除模板及其支架的結(jié)構(gòu)，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，方可承受全部使用荷載；當(dāng)施工荷載所產(chǎn)生的效應(yīng)比使用荷載的效應(yīng)更為不利時(shí)，必須經(jīng)過核算并加設(shè)臨時(shí)支撐。構(gòu)件類型構(gòu)件跨度/m達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的百分率/%板22，885075100梁、拱、殼8875100懸臂構(gòu)件100表3-1底模拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度要求3.2.2混凝土的制備1.應(yīng)優(yōu)先采用預(yù)拌混凝土，其質(zhì)量應(yīng)符合預(yù)拌混凝土GB/T14902的規(guī)定進(jìn)行外，對(duì)品質(zhì)、種類相同的混凝土，原則上要在同一預(yù)拌混凝土廠訂貨。如在兩家或兩家以上的預(yù)拌混凝土廠訂貨時(shí)，應(yīng)保證各預(yù)拌混凝土廠所用主要材料及配合比

24、相同，制備工藝條件基本相同。2.施工者要事先制定好關(guān)于混凝土制備的技術(shù)操作規(guī)程和質(zhì)量控制措施。3.2.3 混凝土的運(yùn)輸1.運(yùn)輸混凝土?xí)r，應(yīng)能保持混凝土拌和物的均勻性，不應(yīng)產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象，運(yùn)送容器應(yīng)不漏漿，內(nèi)壁關(guān)滑平整，具有防曬、防風(fēng)、防雨雪、防寒設(shè)施，并宜快速運(yùn)輸。運(yùn)送頻率，應(yīng)保證混凝土施工的連續(xù)性。2.運(yùn)輸車在裝料前應(yīng)將車內(nèi)殘余混凝土及積水排盡。當(dāng)需在卸料前補(bǔ)摻外加劑調(diào)整混凝土拌和物的工作性時(shí)，外加劑摻入后運(yùn)輸車應(yīng)進(jìn)行快速攪拌，攪拌時(shí)間應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定。3.運(yùn)至澆搗地點(diǎn)混凝土的坍落應(yīng)符合要求，當(dāng)有離析時(shí)，應(yīng)進(jìn)行二次攪拌，攪拌時(shí)間應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定。嚴(yán)禁向運(yùn)輸?shù)綕仓攸c(diǎn)的混凝土中任意加水。4.由攪拌、

25、運(yùn)輸?shù)綕仓肽．?dāng)氣溫不高于25時(shí)，持續(xù)時(shí)間不宜大于90min，當(dāng)氣溫高于25時(shí)，持續(xù)時(shí)間不宜大于60min。當(dāng)混凝土中摻加外加劑或采用快硬水泥時(shí)，持續(xù)時(shí)間應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定。3.2.4 混凝土澆筑(1) 混凝土澆筑時(shí)應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度；加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取防護(hù)措施，優(yōu)化混凝土配合比。(2) 加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適度延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下，更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，在澆水養(yǎng)護(hù)有因難時(shí)，或者不能保證其充分濕潤(rùn)時(shí)，可采用覆蓋保濕材料等方法。(3) 大體積混凝土施工，應(yīng)做好溫度測(cè)控工作，采取有效的保溫措施，保證構(gòu)件內(nèi)外溫差不超過規(guī)定。(4) 開挖基槽時(shí)，要注意

26、不擾動(dòng)其原狀結(jié)構(gòu)。(5) 加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作，基坑開挖后應(yīng)及時(shí)通知勘察及設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，對(duì)較復(fù)雜的地基，設(shè)計(jì)方在基坑開挖后應(yīng)要求勘察補(bǔ)鉆探，當(dāng)探出有不利的地質(zhì)情況時(shí)，必須先對(duì)其加固處理，并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一步施工。(6) 合理安排施工順序。當(dāng)相鄰建（構(gòu)）筑物間距較近時(shí)，一般應(yīng)先施工較深的基礎(chǔ)，以防基坑開挖破壞已建基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)。當(dāng)建（構(gòu)）筑物各部分荷載相差較大時(shí)，一般應(yīng)施工重、高部分，后施工輕、低部分。(7) 避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。(8) 對(duì)于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對(duì)減少裂縫有利。(9) 夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模、低溫養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊，

27、以降低混凝土原材料的溫度。3.2.5 模板工程(1) 模板構(gòu)造要合理，以防止模板間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。(2) 模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載（特別是動(dòng)荷載）作用下，模板變形過大造成開裂。(3) 合理掌握拆模時(shí)機(jī)。拆模時(shí)間不能過早，應(yīng)保證早齡期砼不損壞或不開裂；但也不能太晚，盡可能不要錯(cuò)過砼水化熱峰值，即不要錯(cuò)過最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)。3.2.6混凝土的養(yǎng)護(hù)1.養(yǎng)護(hù)是防止混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施，必須充分重視，并制定養(yǎng)護(hù)方案，派專人養(yǎng)護(hù)工作。2.混凝土澆注完畢，在混凝土凝結(jié)后即須進(jìn)行妥善的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，盡量避免急劇變化、振動(dòng)以及外力的擾動(dòng)。3.澆筑后采用覆蓋、曬水、噴霧或用薄膜保濕等養(yǎng)護(hù)

28、措施；保溫、保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，對(duì)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d；對(duì)摻用緩凝型外加劑或抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。4.底版和樓板等平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件，混凝土澆筑收漿和抹壓后，用塑料薄膜覆蓋，防止表面水份蒸發(fā)，混凝土硬化至可上人時(shí)，可揭去塑料薄膜，鋪上麻袋或草簾，用水澆透，有條件時(shí)盡量蓄水養(yǎng)護(hù)。5.截面較大的柱子，宜用濕麻袋圍裹噴水養(yǎng)護(hù)，或用塑料膜圍裹自生養(yǎng)護(hù)，也可涂刷養(yǎng)護(hù)液。6.墻體混凝土澆筑完畢，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度（1-3d）后，必須時(shí)應(yīng)及時(shí)松動(dòng)兩側(cè)模板，離縫約3-5mm,在墻體頂部架設(shè)淋水管，噴淋養(yǎng)護(hù)。拆除模板后，應(yīng)在墻兩側(cè)掛麻袋或草簾等覆蓋物，避免陽光直照

29、墻面，連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)時(shí)間符合5.6.3條規(guī)定；地下室外墻宜盡早回填土。7.冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接澆水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)用塑料薄膜和保溫材料進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。保溫材料的厚度應(yīng)經(jīng)熱工計(jì)算確定。8.當(dāng)混凝土外加劑對(duì)養(yǎng)護(hù)有特殊要求時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按其要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。3.3 設(shè)計(jì)措施(1) 建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡(jiǎn)單，平面復(fù)雜的建筑物，容易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力而造成墻體及樓板開裂；控制建筑物的長(zhǎng)高比，增強(qiáng)整體剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力。(2) 設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時(shí)，應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。(3) 控制建筑物的長(zhǎng)高比，長(zhǎng)高比越小，整體剛度

30、越大，調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。(4) 正確設(shè)置變形縫，位置和寬度選擇要適當(dāng)，構(gòu)造要合理。(5) 合理地調(diào)整各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過于集中。(6) 限制伸縮縫間距。對(duì)體形復(fù)雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應(yīng)嚴(yán)格控制，可以和其它結(jié)構(gòu)縫合并使用。(7) 部分窗臺(tái)砌體應(yīng)加強(qiáng)。對(duì)寬大的窗臺(tái)下部宜設(shè)置鋼筋砼梁，以適應(yīng)窗臺(tái)的變形，防止窗臺(tái)處產(chǎn)生豎直裂縫。(8) 構(gòu)件配筋要合理，間距要適當(dāng)。斷面較大的梁應(yīng)設(shè)置腰筋。大跨度、較厚的現(xiàn)澆板，上面中心部位宜配置構(gòu)造鋼筋。主梁在集中應(yīng)力處，宜增加附加橫向鋼筋。(9) 減少地基的不均勻沉降，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋置深度，不同的

31、地基計(jì)算強(qiáng)度和采用不同的墊層厚度等方法，來調(diào)整地基的不均勻變形。(10) 層層設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強(qiáng)度，防止或減少裂縫。(11) 積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)：在常見的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮。(12) 重視對(duì)構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識(shí)：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。3.4 混凝土配合比設(shè)計(jì)1.混凝土配合比除應(yīng)按普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ55的規(guī)定，根據(jù)要求的強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)、耐久性

32、及工作性等進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)外，其配制的混凝土還應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。2.干縮率。混凝土90d的干縮率易小于0.06%。3.坍落度。在滿足施工要求的條件下，盡量采用較小的混凝土坍落度；基礎(chǔ)、梁、樓板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm，柱、墻用的混凝土坍落度宜小于150mm；混凝土采用泵送時(shí)，高層建筑用的混凝土坍落度根據(jù)泵送高度宜控制在180mm左右，多層及高層建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。4.用水量。不宜大于170kg/m3。5.水泥用量。普通強(qiáng)度等級(jí)的混凝土宜為270-450千克每立方米，高強(qiáng)混凝土不宜大于550千克每立方米。6.水膠比。應(yīng)采用適當(dāng)較小的水膠比?；炷了z比不已大于0.

33、60。7.砂率。在滿足工作性要求的前提下，應(yīng)采用較小的砂率。8.宜采用引氣劑或引氣減水劑。9.配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。 3.5 管理方面應(yīng)當(dāng)確定科學(xué)的控制裂縫標(biāo)準(zhǔn)，合理的選擇施工進(jìn)度，避免在混凝土施工中過分搶修工期，監(jiān)督混凝土施工中制定的各項(xiàng)技術(shù)措施，必須嚴(yán)格執(zhí)行。不應(yīng)當(dāng)預(yù)先指定設(shè)計(jì)及施工方法，設(shè)計(jì)圖紙上不應(yīng)指定施工單位采用尚不成熟的外加劑。施工過程中及驗(yàn)收后發(fā)現(xiàn)有少量的裂縫，應(yīng)當(dāng)采取化學(xué)灌漿方法和封閉方法加以處理，輕微的收縮裂縫不

34、應(yīng)作為“事故”處理，不應(yīng)降低工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，采取適當(dāng)措施以確保結(jié)構(gòu)物的正常耐久使用，完全滿足設(shè)計(jì)要求。除非承載力嚴(yán)重不足，不要輕易打掉重建，耗費(fèi)巨資補(bǔ)強(qiáng)加固。注意到同一設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，同一材料供應(yīng)單位，同一施工單位施工，在相同環(huán)境中，裂縫程度卻完全不同，這是常遇到的現(xiàn)象，其要害是“非均質(zhì)性”，裂縫控制的作用效應(yīng)及抗力都是高度離散性和隨機(jī)性的問題。3.6環(huán)境方面注意施工的季節(jié)，環(huán)境的溫濕度及氣象變化對(duì)混凝土變形性能的影響，嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)坍落度、防風(fēng)、及時(shí)和氣象站保持緊密聯(lián)系，應(yīng)當(dāng)盡可能在較低的溫度環(huán)境中開始澆灌混凝土，中間特別注意急劇降溫、急劇干燥對(duì)混凝土的不利影響。注意暴雨中不能澆灌混凝土。第四章

35、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理措施裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理，以保證建筑物的混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。4.1 表面修補(bǔ)法適用于對(duì)承載力沒有影響的表面裂縫及深進(jìn)裂縫的處理，亦使用于大面積細(xì)裂縫防滲、防漏的處理。（1）表面涂抹水泥砂漿。將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，或沿深進(jìn)裂縫鑿成凹槽，掃除并灑水濕潤(rùn)，先刷水泥凈漿1層，然后用水泥砂漿涂抹，并用鐵抹壓密抹光。（2）表面涂

36、抹環(huán)氧膠泥。用鋼絲刷、砂紙、毛刷清除干凈并洗凈，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮濕，應(yīng)用噴燈烤干燥、預(yù)熱，以保證環(huán)氧膠泥與混凝土粘結(jié)良好，若基層難以干燥，則用環(huán)氧煤焦油膠泥（涂料）涂抹。（3）表面涂刷油漆、瀝青。涂刷前，混凝土表面應(yīng)干燥。（4）表面鑿槽嵌補(bǔ)。沿混凝土裂縫鑿一條V形或U形深槽，V形槽用于一般裂縫的治理，U形槽用于滲水裂縫的治理。槽內(nèi)嵌水泥砂漿或環(huán)氧膠泥、聚氧乙烯膠泥、瀝青油膏等，表面作砂漿保護(hù)層。4.2 內(nèi)部修補(bǔ)法用壓漿泵將膠結(jié)材料壓入裂縫中，由于其凝結(jié)、硬化而起到補(bǔ)縫作用，以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。這種方法適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響，或有防水、防滲要求的裂縫修補(bǔ)。常用的灌漿材料有

37、水泥和化學(xué)材料，可按裂縫的性質(zhì)、寬度、施工條件等具體情況選用。一般對(duì)寬度大于0.5mm的裂縫，可采用水泥灌漿，對(duì)寬度小于0.5mm的裂縫，或較大的溫度收縮裂縫，宜采用化學(xué)灌漿。4.2.1 水泥灌漿一般用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)，主要施工程序是鉆孔、沖洗、止?jié){、堵漏、埋管、試水、灌漿。鉆孔孔距一般為1m1.5m，鉆孔軸線與裂縫呈3040斜角，孔深應(yīng)穿過裂縫面0.5m以上，當(dāng)有兩排或兩排以上的孔時(shí)，宜交錯(cuò)或呈梅花形布置；沖洗在鉆孔完畢后進(jìn)行，其順序按豎向排列自上而下逐孔沖洗；止?jié){及堵縫是縫面沖洗干凈后，在裂縫表面用水泥砂漿（或環(huán)氧膠泥）涂抹；埋管安裝前應(yīng)在外壁裹上舊棉絮并用麻絲纏緊，然后旋入孔中，

38、孔口管壁周圍的孔隙用舊棉絮或其他材料塞緊，并用水泥砂漿或硫酸砂漿封堵，防止冒漿或灌漿管從孔口脫出；試水是用0.098MPa0.196MPa壓力水作滲水試驗(yàn)，采用灌漿孔壓水、排氣孔排水的方法，檢查裂縫和管路暢通情況，然后關(guān)閉排氣孔，檢查止?jié){堵漏效果，并濕潤(rùn)縫面，以利于粘結(jié)；灌漿應(yīng)采用425號(hào)以上的普通水泥，灌漿壓力一般為0.294MPa0.491MPa，壓漿完畢時(shí)漿孔內(nèi)應(yīng)充滿灰漿，并填入濕凈砂，用棒搗實(shí)，每條裂縫應(yīng)按壓漿順序依次進(jìn)行，當(dāng)出現(xiàn)大量滲漏情況時(shí)，應(yīng)立即停止泵堵漏，然后繼續(xù)壓漿。4.2.2 化學(xué)灌漿化學(xué)灌漿能控制凝結(jié)時(shí)間，有較高粘結(jié)強(qiáng)度和一定的彈性恢復(fù)力，結(jié)構(gòu)整體性效果好，適用于各種情況

39、下裂縫修補(bǔ)及堵漏、防滲處理。灌漿材料應(yīng)根據(jù)裂縫性質(zhì)、裂縫寬度和干燥情況選用。常用的灌漿材料有環(huán)氧樹脂漿液（能修補(bǔ)縫寬0.2mm以下的干燥裂縫）、甲凝（能灌0.03mm0.1mm的干燥細(xì)微裂縫）、丙凝（用于堵水、止漏及滲水裂縫的修補(bǔ)，能灌0.1mm以下的細(xì)裂縫）等，環(huán)氧樹脂漿液具有粘結(jié)強(qiáng)度高、施工操作方便、成本低等有點(diǎn)，應(yīng)用最廣。灌漿操作主要工序是表面處理（布置灌漿嘴和試氣）、灌漿、封孔，一般采取騎縫直接用灌漿嘴施噴，不另設(shè)鉆孔。4.3 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固法當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。用錨桿、鋼板、鋼筋混凝土等材料對(duì)結(jié)構(gòu)作補(bǔ)強(qiáng)加固，可扼制裂縫進(jìn)一步發(fā)展，恢復(fù)

40、結(jié)構(gòu)的整體性。（1）錨桿常用水泥砂漿或樹脂灌注，錨桿與縫面夾角越大越好。漿液凝固后，錨桿成為結(jié)構(gòu)的一部分，能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力。采用預(yù)應(yīng)力錨桿，錨固作用更明顯，甚至能使混凝土彌合。（2）鋼板補(bǔ)強(qiáng)法，是將鋼板用粘合劑粘結(jié)在混凝土表面上，再用錨桿安裝固定。為了結(jié)合緊密，也就可先將鋼板固定，再灌漿充填鋼板與混凝土之間的孔隙。（3）鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)法，是在原結(jié)構(gòu)表面澆筑一層鋼筋混凝土，起到封閉裂縫，提高承載力，阻止裂縫發(fā)展的作用。4.4 混凝土置換法混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合

41、物或改性聚合物混凝土或砂漿。 4.5 電化學(xué)防護(hù)法電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長(zhǎng)期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。4.6 仿生自愈合法仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)

42、分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。第五章 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的檢測(cè)與控制5.1 混凝土裂縫的檢測(cè)方法混凝土裂縫檢測(cè)的內(nèi)容主要包括裂縫的位置、形態(tài)、分布特征、寬度、長(zhǎng)度、深度、走向、數(shù)量、裂縫發(fā)生及開展的時(shí)間過程、是否穩(wěn)定、裂縫內(nèi)是否有滲出物、裂縫周圍混凝土表觀質(zhì)量情況等。除了裂縫深度的檢查需借助于檢查儀器外，裂縫檢查的其他項(xiàng)目一般可目測(cè)進(jìn)行。一般可利用帶刻度的放大鏡、鋼尺等工具精確描述裂縫長(zhǎng)度、寬度、方向、高度以及數(shù)量。5.1.1 混凝土裂縫的表觀檢查對(duì)混凝土表面裂縫的檢查,一般應(yīng)檢查裂縫發(fā)生的位置、形態(tài)、發(fā)展長(zhǎng)度、寬度及裂縫數(shù)量,并觀測(cè)裂縫的變化發(fā)展情況。裂縫的位置、數(shù)量、走向一般來用照片和繪

43、制裂縫展開圖等形式記錄，長(zhǎng)度用直尺、鋼尺進(jìn)行測(cè)量，寬度可用帶刻度的放大鏡、鋼尺等進(jìn)行測(cè)量。檢查裂縫寬度的方法如下:1) 在裂縫的起點(diǎn)及終點(diǎn),用紅鉛筆或紅油漆畫與裂縫相垂直的細(xì)線；也可以用紅鉛筆在裂縫附近沿裂縫延伸方向畫細(xì)線,以標(biāo)明裂縫的形態(tài)、發(fā)展長(zhǎng)度。2) 在標(biāo)明裂縫上,選擇目測(cè)裂縫寬度較大的位置作為放置放大鏡的固定地點(diǎn),量出裂縫的寬度。3) 量出主要裂縫的寬度后,將它與量測(cè)的裂縫位置、走向、長(zhǎng)度、分布情況及特征,用坐標(biāo)法繪制裂縫展示圖,并記錄下來。5.1.2 混凝土的無損檢測(cè)與監(jiān)測(cè)裂縫的深度可采用超聲波法、沖擊彈性波法、雷達(dá)法等無損檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)1，對(duì)于發(fā)展的裂縫還應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。5.1.2.

44、1超聲波檢測(cè)超聲波法用于非破損檢測(cè)，就是以超聲波為媒介，獲得物體內(nèi)部信息的一種方法，其基本原理是在混凝土材料性質(zhì)(包括混凝土的成分、配合比和齡期等) 相同的條件下,對(duì)比聲波在有、無裂縫的混凝土中傳播時(shí)間差異比較來判定裂縫深度。由于混凝土組成顆粒小、密度大、密度分部也很均勻，所以聲波能很好地傳播，對(duì)其內(nèi)部缺點(diǎn)及其部位等都能正確地檢測(cè)出來。把握混凝土表面產(chǎn)生的裂縫深度，對(duì)耐久性診斷和探究修補(bǔ)加固策略有重要意義。測(cè)定裂縫深度，基本上都是將發(fā)射探頭和吸收探頭，安排在混凝土同一面上的裂縫四周，但由于所選用的波形種類(縱波、橫波及表面波)和聲學(xué)參數(shù)(聲速、頻率、相位等)的不同，已有許多種具體方法。5.1.

45、2.2沖擊彈性波法 一般把彈性體內(nèi)流傳的波總稱為彈性波，用人工發(fā)射彈性波到彈性體內(nèi)，探測(cè)彈性體內(nèi)的狀態(tài)，是廣義的彈性波探測(cè)法。沖擊彈性波法和超聲波法的原理是一樣的，但遠(yuǎn)比超聲波測(cè)定的裂縫深度深，沖擊彈性波法只能檢測(cè)擴(kuò)大方向和表面成直角，沒有分支的單純裂縫。該法不能獲得表明內(nèi)部缺陷的明確信號(hào)，只能根據(jù)許多測(cè)點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)的相對(duì)比較，來評(píng)斷缺陷，因而不夠直觀2。5.1.2.3聲發(fā)射檢測(cè)法聲發(fā)射檢測(cè)法也是利用彈性波進(jìn)行聲學(xué)檢測(cè)的具體檢測(cè)方法檢測(cè)裂縫，和其他方法最大的不同是只能檢測(cè)正在產(chǎn)生的裂縫，不能檢測(cè)已產(chǎn)生的舊裂縫，對(duì)正在產(chǎn)生的裂縫可檢測(cè)裂縫產(chǎn)生的部位(聲發(fā)射源定位)，裂縫的大小，擴(kuò)大情況和種類，以及

46、裂縫的深度等。5.1.2.4傳感儀器監(jiān)測(cè) 利用埋設(shè)在混凝土中的儀器進(jìn)行裂縫監(jiān)測(cè)，慣例技巧是利用振弦式測(cè)縫計(jì)，其把持領(lǐng)域僅0.121，屬點(diǎn)式檢測(cè)，由于裂縫涌現(xiàn)的空間隨機(jī)性，因此往往漏檢，為了及時(shí)無遺漏地監(jiān)測(cè)裂縫，必須實(shí)行大領(lǐng)域的、持續(xù)、散布式監(jiān)測(cè)，即所謂全散布監(jiān)測(cè)。a：振弦式測(cè)縫計(jì) b：施工人員安裝測(cè)縫計(jì)5.1.2.5光纖傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè) 在各國(guó)競(jìng)相開發(fā)的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)高科技領(lǐng)域里，光纖傳感以其奇特優(yōu)勢(shì)居于中心地位，它靈活、精度高、抗電磁干擾，且可靠耐久，易于光纖傳輸組成主動(dòng)化遙測(cè)系統(tǒng)。裂縫的產(chǎn)生可以用埋設(shè)在混凝土中光纖的光強(qiáng)變更監(jiān)測(cè)，而裂縫的定位可用多模光纖在裂縫處的光強(qiáng)忽然降落或診斷完成，通過衰減曲線

47、上的裂縫損耗突變點(diǎn)，可以正確地?cái)喽芽p的部位，針對(duì)混凝土裂縫檢測(cè)的特點(diǎn)，研制出基于光時(shí)域反射技巧的光纖裂縫傳感網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的散布檢測(cè)，凡裂縫和光纖傳感網(wǎng)絡(luò)相交，均可感知，并可定寬、定位、定向。5.2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因混凝土裂縫可歸納為兩大類：結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫是由結(jié)構(gòu)承載力不足引起的；非結(jié)構(gòu)性裂縫是由變形引起的，如混凝土收縮、溫度變化等?；炷亮芽p成因復(fù)雜，與多種因素有關(guān)。裂縫產(chǎn)生原因主要包括：構(gòu)件受力、變形使內(nèi)應(yīng)力超越材料強(qiáng)度，材料選配不當(dāng)與級(jí)配不良，施工不當(dāng)，氣候與環(huán)境影響。 5.2.1 構(gòu)件受力、變形使內(nèi)應(yīng)力超越材料強(qiáng)度構(gòu)件受力來自受力因素，主要是拉伸（中

48、、偏拉力）、壓縮（中、偏壓和局部壓）；彎曲來自少筋、適筋、超筋；剪切是由于少箍、適箍、沖切、扭轉(zhuǎn)等狀態(tài)。常見的變形有不均勻沉降、收縮和溫度變形受到約束等狀態(tài)所致。與之有關(guān)的裂縫的產(chǎn)生大致可分為以下兩方面原因： 5.2.1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫，主要表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫；對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫；構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫；未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形等。例如混凝土板在硬化過程中，由于水分蒸發(fā)、體積逐漸縮小，產(chǎn)生收縮，而板的四周由于受到支座的約束，不能自由伸展，當(dāng)混凝土的收縮所引起板的約束應(yīng)

49、力超過一定程度時(shí)，引起現(xiàn)澆板的開裂。5.2.1.2混凝土本身的影響 1) 水化熱的影響 主要是水泥水化熱過高,在混凝土在澆筑振搗以后,水泥水化過程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,水化熱聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失,引起急劇升溫,在建筑工程中一般為2030甚至更高。由于結(jié)構(gòu)物在一個(gè)自然散熱條件中,實(shí)際混凝土內(nèi)部的最高溫度多數(shù)發(fā)生在混凝土澆筑的最初35天。隨著混凝土齡期的增長(zhǎng),彈性模量的增高,對(duì)混凝土內(nèi)部降溫收縮的約束也就愈來愈大,以致產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗這種應(yīng)力時(shí),開始出現(xiàn)溫度裂縫。 2) 混凝土的收縮變形的影響混凝土的收縮,也是產(chǎn)生裂縫的重要原因。實(shí)際所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多

50、。拌合水中只有約20%的水是水泥水化所必須的,其余的都要被蒸發(fā)掉。水分蒸發(fā)之后,引起混凝土收縮,當(dāng)收縮受到約束時(shí),則產(chǎn)生收縮應(yīng)力,當(dāng)收縮應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝上的抗拉應(yīng)力時(shí),則裂縫隨之產(chǎn)生。 3) 地基和老混凝土的約束 當(dāng)混凝土澆筑在比較堅(jiān)硬的基巖或老混凝土上時(shí),混凝土澆注初期的水化熱升溫,產(chǎn)生膨脹,受到巖石或老混凝土的約束,將產(chǎn)生較小的壓應(yīng)力。而當(dāng)混凝土溫度繼續(xù)下降時(shí),由于基巖或老混凝土對(duì)溫度降低引起的收縮變形約束的結(jié)果,混凝土塊內(nèi)將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過材料承受能力時(shí)，裂縫隨之產(chǎn)生。 4） 混凝土塑性沉降的影響此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時(shí)受到阻礙(如鋼筋、模板)而產(chǎn)生的。這

51、種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土剛澆筑完, 尚處在塑性狀態(tài)時(shí)期,因混凝土表面水分散失或混凝土塌落、沉陷而產(chǎn)生,大多沿著梁板上面鋼筋的走向出現(xiàn)3。5.2.2 材料選配不當(dāng)與級(jí)配不良常見因素為水泥過期或水泥安定性不良及水泥品種選用不當(dāng)；混凝土配比不良，砂質(zhì)過細(xì)，含泥量過高，骨料含有過量有害物質(zhì)，外加劑的影響等，大致可分為以下兩方面原因： 5.2.2.3材料設(shè)計(jì)方面的原因配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，是造成混凝土開裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過大，水灰比大，含砂率不適當(dāng)，骨料種類不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)取?材料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生?；炷?/p>

52、土水灰比過大，或使用過量粉砂也可以使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級(jí)水泥時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)主要取決于水灰比。當(dāng)水泥水化后，多余的水分就殘留在混凝土中，形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際有效斷面，在荷載作用下，可能在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，使混凝土表面出現(xiàn)裂縫，而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大，拉力強(qiáng)度低，容易因塑性而產(chǎn)生裂縫。不同種類和不同用量的水泥拌制的砂漿干縮性變化很大。礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥的收縮大，而粉煤灰水泥收縮值較小，快硬性水泥收縮大。一般來說，其水灰比不變，水泥用量越多，混凝土的收縮率越大，因?yàn)榛炷恋母煽s主要產(chǎn)生于水泥漿的干縮，水

53、泥漿越多，混凝土越有可能開裂。 外加劑和摻合料會(huì)影響混凝土的硬化速度、混凝土的用水量、混凝土的收縮和徐變，從而會(huì)對(duì)混凝土的開裂產(chǎn)生影響，摻有外加劑的混凝土干縮值較大，特別是初期干縮值較大。外加劑及摻合料種類繁多，只有強(qiáng)度指標(biāo)，缺乏對(duì)水化熱及收縮變形影響的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)資料，有些試驗(yàn)資料并不嚴(yán)格。有許多外加劑嚴(yán)重的增加收縮變形，有的甚至降低耐久性。5.2.2.4材料質(zhì)量引起的裂縫 混凝土主要由水泥、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。水泥安定性不良，過期受潮，含堿量較高；骨料粒徑超標(biāo)、級(jí)配不良、雜質(zhì)含量超標(biāo)等也會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度，使混凝土收縮加大；采用氯化物等

54、雜質(zhì)含量較高的拌和水及含堿的外加劑等都可能使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。5.2.3 施工不當(dāng)方面的因素在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模等過程中，若施工不規(guī)范，工藝不合理，則容易產(chǎn)生裂縫。比較常見的有： 混凝土攪拌時(shí)間過短，振搗不良，澆注速度過快，施工縫留置與搭接處理不當(dāng)，初期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，早期受凍，鋼筋骨架構(gòu)造不當(dāng)（箍筋間距，主筋配置與搭接、焊接錨固，預(yù)埋件亂空亂放等問題），亂踩已綁扎配筋致使保護(hù)層減小，模板剛度不夠，支架穩(wěn)定性不夠，導(dǎo)致下沉或失穩(wěn)等情況。大致可分為以下兩方面： 5.2.3.1澆筑過程中的因素當(dāng)梁、柱中縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層過厚（大于40mm），或踩塌已綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力鋼筋保護(hù)層加厚，而形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。用泵送混凝土施工時(shí), 為保證混凝土的流動(dòng)性, 增加水和水泥用量，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加，混凝土表面出現(xiàn)