淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施(大連理工大學(xué)土木工程畢業(yè)論文)

1、大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）模板 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題 目：淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施學(xué)習(xí)中心： 安徽六安奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次： 專科起點本科 專 業(yè)： 土木工程 年 級： 年 秋 季 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2015年 月 日 II淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施內(nèi)容摘要裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常見的一種作用效應(yīng)，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是建筑界最常見的、較難避免的現(xiàn)象，裂縫重則危及結(jié)構(gòu)安全,輕則影響房屋的正常使用及混凝土的壽命。本文從不同角度對裂縫進行了分類，并分析了混凝土裂縫的成因及預(yù)防措施和處理技術(shù)。對在施工期如何進行混凝土裂縫

2、控制的研究和實踐有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫；分類；預(yù)防措施；處理技術(shù)目 錄內(nèi)容摘要I引 言11 緒言12 混凝土裂縫的分類及成因22.1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類22.1.1 按裂縫的成因分類22.1.2 按裂縫產(chǎn)生的時間分類32.1.3 按裂縫的形狀分類52.1.4 按裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)分類52.2 混凝土裂縫的產(chǎn)生原因52.2.1 收縮裂縫的產(chǎn)生原因分析62.2.2 溫度裂縫的產(chǎn)生原因分析72.2.3 沉陷裂縫的產(chǎn)生原因分析73 混凝土裂縫的預(yù)防措施及處理技術(shù)93.1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施93.1.1 干縮及塑性收縮裂縫的預(yù)防措施93.1.2 溫度裂縫的預(yù)防措施103.1.3

3、沉陷裂縫及其他裂縫的預(yù)防措施113.2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的處理技術(shù)123.2.1 表面封閉法123.2.2 灌漿、嵌縫封堵法133.2.3 結(jié)構(gòu)加固法及混凝土置換法154 工程實例分析185 結(jié)論與展望19參考文獻20引 言隨著我國房改、住房商品化的進展，建筑物的樓板裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，人們對建筑物現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫的控制要求更為嚴(yán)格?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜，有材料、溫度變化等原因，也有設(shè)計、施工、使用等方面的因素造成。建筑產(chǎn)品作為一種特殊商品越來越受到消費者和社會的關(guān)注；市場經(jīng)濟條件下，良好的質(zhì)

4、量意識回報社會和消費者的同時將使投資商得到豐厚的回報。所以解決這一難題有很重要的現(xiàn)實意義。201 緒言隨著城市住宅建設(shè)步伐的加快,不少住宅小區(qū)相繼建成,許多住戶陸續(xù)搬進新居，他們對住房的質(zhì)量要求越來越高。近年來，我們工作中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板出現(xiàn)裂縫的情況較多，這已成為影響工程質(zhì)量的一大通病，同時該問題質(zhì)量投訴案件有逐年增加趨勢。混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害：1、影響結(jié)構(gòu)承載力和使用安全性：對于受彎構(gòu)件的樓板，盡管受彎區(qū)允許在一定的裂縫寬度存在，但是裂縫對結(jié)構(gòu)承載力的影響是不可忽略的，尤其是一些使用者在裝修和使用時又給樓面增加了很多設(shè)計者沒有考慮的荷載時。2、影響結(jié)構(gòu)的防水性：

5、具有防水要求部位混凝土產(chǎn)生裂縫，除了影響結(jié)構(gòu)安全性外，對使用者所帶來的最直接的新問題是滲漏水的危害，尤其是在沒有做防水的部位表現(xiàn)突出。3、影響結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命：化學(xué)侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應(yīng)等都會對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞功能。這些破壞功能發(fā)生的快慢，除了受混凝土自身材料性質(zhì)的影響外，裂縫就是一個重要的影響因素?；炷潦且环N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。由于混凝土施工和本身變形、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才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土的承重

6、、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，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫，也就是混凝土工程中常說的裂縫?？諝庵械亩趸肌⒍趸驓怏w及雨水等都會順著裂縫進入混凝土內(nèi)部，促成鋼筋銹蝕的加快；堿集料反應(yīng)及碳化速度的加快進行；從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜，有材料、溫度變化等原因，也有設(shè)計、施工、使用等方面的因素造成。裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，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。2 混凝土裂縫

7、的分類及成因混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是一個相當(dāng)普遍的現(xiàn)象，大量工程實踐以及近代科學(xué)關(guān)于混凝土強度的細觀研究都表明結(jié)構(gòu)物的裂縫是不可避免的，它是材料的一種特性。因此，科學(xué)地對待裂縫問題是在對裂縫進行分類、研究的基礎(chǔ)上，采取有效的措施，將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內(nèi)。本章將就混凝土結(jié)構(gòu)中常見裂縫進行分類，并對結(jié)構(gòu)中占主要部分的裂縫進行成因分析。2.1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類2.1.1 按裂縫的成因分類根據(jù)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，可分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫兩大類。一、結(jié)構(gòu)性裂縫結(jié)構(gòu)性裂縫是由荷載引起的，其裂縫與荷載相對應(yīng)，是承載力不足的結(jié)果，其裂縫形式多種多樣，主要形式有：（一）設(shè)計原因引起的裂縫1、鋼

8、筋錨固長度不滿足要求產(chǎn)生的裂縫。2、設(shè)計時的計算簡圖與實際受力情況不符產(chǎn)生的裂縫。3、計算理論選擇錯誤，結(jié)構(gòu)構(gòu)造不當(dāng)引起的裂縫。4、構(gòu)件的剛度不滿足要求，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。5、平板結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)構(gòu)造不當(dāng)導(dǎo)致板面開裂。6、計算模型選擇時，考慮主要應(yīng)力，忽略次要應(yīng)力，而忽略部分的應(yīng)力導(dǎo)致。結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的裂縫。7、設(shè)計時未考慮施工方法，由此在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的裂縫。8、預(yù)制構(gòu)件連接部分的裂縫。（二）施工原因引起的裂縫1、施工時，鋼筋位置擺放不正確，在結(jié)構(gòu)中引起的裂縫。2、模板支護不當(dāng)，在構(gòu)件中產(chǎn)生的裂縫。3、施工使用的原材料不符合設(shè)計要求或不合格而引起的裂縫。4、施工時，構(gòu)件未達到規(guī)定的強度要求便使其承受堆載等荷載

9、而引起的裂縫。5、施工質(zhì)量達不到要求而引起的裂縫。（三）使用原因引起的裂縫1、改變建筑物的使用條件引起的裂縫。2、火災(zāi)等事故引起的裂縫。3、由地震等偶然荷載引起的結(jié)構(gòu)開裂。二、非結(jié)構(gòu)性裂縫由各種變形變化引起的裂縫。從國內(nèi)外的研究資料以及大量的工程實踐來看，非結(jié)構(gòu)性裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)裂縫中占了絕大多數(shù)，約為80%，其形成原因比較復(fù)雜，以收縮裂縫為主導(dǎo)，工程中比較常見的非結(jié)構(gòu)性裂縫有收縮裂縫、溫度裂縫和沉降裂縫。1、收縮裂縫收縮裂縫是由濕度變化引起的，它是混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫中的主要部分。根據(jù)收縮裂縫的形成機理與形成時間的不同，工程中常見的收縮裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫和干燥收縮裂縫三類，此

10、外，還有自身收縮裂縫和碳化收縮裂縫等。2、溫度裂縫混凝土受溫度變化產(chǎn)生熱脹冷縮，如果混凝土內(nèi)外溫差或季節(jié)氣溫變化過大，在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫為溫度裂縫。溫度裂縫常出現(xiàn)在我國北方地區(qū)的建筑物中。3、沉降裂縫地基基礎(chǔ)承載上部結(jié)構(gòu)的荷載作用，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)承載力不均勻或地基承載力均勻但建筑物建成后各不同部位荷載差異較大，導(dǎo)致地基產(chǎn)生不均勻沉降，這種不均勻沉降在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力及剪應(yīng)力，當(dāng)這種拉應(yīng)力及剪應(yīng)力超過結(jié)構(gòu)自身的抗拉及抗剪強度時，結(jié)構(gòu)就會在最薄弱的部位產(chǎn)生裂縫，稱為沉降裂縫。這種裂縫多為貫穿的，其位置與沉降方向一致。 2.1.

11、2 按裂縫產(chǎn)生的時間分類根據(jù)混凝土裂縫產(chǎn)生的時間劃分，可將裂縫分為施工期間出現(xiàn)的裂縫和使用期間出現(xiàn)的裂縫。一、施工期間出現(xiàn)的裂縫1、塑性收縮裂縫大多發(fā)生在混凝土初凝后、終凝前。此裂縫多產(chǎn)生于新澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)表面，形狀規(guī)則且長短不一，互不連貫，裂縫較淺。在環(huán)境氣溫高、風(fēng)速大，氣候干燥的情況下易于出現(xiàn)。2、沉降收縮裂縫沉降收縮裂縫多在混凝土澆筑后產(chǎn)生，硬化后停止。多沿結(jié)構(gòu)上表面鋼筋通長方向或箍筋上出現(xiàn)，或在預(yù)埋件的附近周圍出現(xiàn)。裂縫呈菱形，寬度14mm，深度不大，一般延伸至鋼筋上表面為止。3、干燥收縮裂縫這類裂縫一般在混凝土澆注后一段時間出現(xiàn)，嚴(yán)重時該裂縫會由表及里，由小到大逐步向結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)展，

12、形成貫穿裂縫，一般在薄壁混凝土結(jié)構(gòu)中常出現(xiàn)。4、溫度裂縫多發(fā)生在混凝土澆注后的硬化過程中，裂縫寬度受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較細。5、其他一些施工原因產(chǎn)生的裂縫，如混凝土攪拌、運輸、澆注、振搗等工序的疏漏缺陷導(dǎo)致的裂縫，以及模板構(gòu)造不當(dāng)、拆模時間過早或方法不當(dāng)，現(xiàn)場建材的堆放和鋼筋綁扎不當(dāng)，水電預(yù)埋管細部處理不當(dāng)?shù)榷伎赡墚a(chǎn)生混凝土裂縫。二、使用期間出現(xiàn)的裂縫1、鋼筋銹蝕膨脹產(chǎn)生的裂縫鋼筋表面出現(xiàn)銹斑、銹片后進一步發(fā)展成整個鋼筋表面銹蝕，并產(chǎn)生膨脹，與保護層脫離，發(fā)生層裂，最后表現(xiàn)為鋼筋鐵銹進一步膨脹，混凝土本身發(fā)生破壞，出現(xiàn)順筋裂縫，混凝土脫離。2、鹽堿類介質(zhì)及酸性侵蝕氣、液體等引

13、起的裂縫鹽堿類介質(zhì)及酸性侵蝕氣、液體等引起了混凝土的PH值發(fā)生變化，導(dǎo)致了鋼筋銹蝕，最終導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。3、凍融循環(huán)造成的裂縫受凍混凝土內(nèi)部水分結(jié)成冰，產(chǎn)生膨脹，膨脹應(yīng)力較大時，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫?；炷帘砻婧蛢?nèi)部所含水分的凍結(jié)和融化的交替出現(xiàn)，形成了凍融循環(huán)。凍融的反復(fù)作用，使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，造成建筑構(gòu)造的嚴(yán)重破壞。4、堿骨料反應(yīng)引起的裂縫混凝土骨料石子中的活性二氧化硅（SiO2）如白云質(zhì)石灰?guī)r石子等，與水泥中過量的堿發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。這種反應(yīng)一般在水泥混凝土硬化后進行，反應(yīng)生成堿性硅酸鹽或碳酸鹽，體積膨脹，使混凝土產(chǎn)生裂紋并破壞。2.1.3 按裂縫的形狀分類混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫按形狀可分

14、為： （1）縱向裂縫，多數(shù)平行于混凝土構(gòu)件底面，順筋分布，主要是由鋼筋銹蝕作用引的。（2）橫向裂縫，垂直于構(gòu)件底面，主要是由荷載作用、溫差作用引起的。（3）剪切裂縫，主要是由于豎向荷載或震動位移引起的。（4）斜向裂縫、八字形或倒八字形裂縫，常見于混凝土墻體和混凝土梁，主要因地基的不均勻沉降以及溫差作用引起。 （5）X形裂縫，常見于框架梁、柱的端頭以及墻面上，由于瞬間的機械撞擊作用或者震動荷載作用引起。 （6）各種不規(guī)則裂縫，如反復(fù)凍融或火災(zāi)等引起的裂縫。有直縫及不規(guī)則形狀裂縫，此種裂縫中間寬并且貫通，兩頭深度較淺，多發(fā)生于混凝土樓板。此外，還有因混凝土攪拌或運輸時間過長引起的網(wǎng)狀裂縫，現(xiàn)澆樓板

15、四角出現(xiàn)的放射狀裂縫或板面出現(xiàn)的十字形裂縫等等。2.1.4 按裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)分類根據(jù)裂縫所處的運動狀態(tài)及其發(fā)展趨勢，可分為：1、穩(wěn)定裂縫。這種裂縫不影響持久應(yīng)用，包括兩類：一類是在運動過程中可以自愈合的裂縫，常見于一些新建的防水工程中，這是由于裂縫處水泥顆粒在滲漏過程中與水進一步化合，析出Ca（OH）2晶體且部分Ca（OH）2又與溶解在水中的CO2發(fā)生碳化反應(yīng)形成CaCO3結(jié)晶，兩者形成的凝膠物質(zhì)將膠合裂縫封閉，從而滲漏停止，裂縫達到自愈。另一類是處于穩(wěn)定運動中的裂縫，如在周期性荷載作用下產(chǎn)生的周期性擴展和閉合的裂縫。2、不穩(wěn)定裂縫。這種裂縫將產(chǎn)生不穩(wěn)定性的擴展，影響結(jié)構(gòu)物的持久使用，應(yīng)視其擴

16、展部位，采取相應(yīng)的措施。就這兩種裂縫而言，不穩(wěn)定裂縫對工程結(jié)構(gòu)安全的危害更大。2.2 混凝土裂縫的產(chǎn)生原因如前所述，混凝土裂縫的形式是多種多樣的，產(chǎn)生的原因也非常復(fù)雜，而非結(jié)構(gòu)性裂縫約占混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的80左右，是混凝土結(jié)構(gòu)中的主要裂縫和常見裂縫，因此，本節(jié)將對幾種主要的非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生原因進行淺要分析。2.2.1 收縮裂縫的產(chǎn)生原因分析收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫中的主要部分?；炷潦且运酁橹饕z結(jié)材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經(jīng)過澆筑成型、凝結(jié)硬化形成的人工石材。在施工中，為保證其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多45倍的水。多出的這些水分以游離態(tài)形式

17、存在，并在硬化過程中逐步蒸發(fā)，從而在混凝土內(nèi)部形成大量毛細孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土體積收縮。此外，混凝土硬化過程中水化作用和碳化作用也會引起混凝土體積收縮。根據(jù)有關(guān)試驗測定，混凝土最終收縮量約為0.040.06?？梢姡湛s是混凝土固有的物理特性，一般來說，水灰比越大、水泥強度越高、骨料越少、環(huán)境溫度越高、表面失水越大，則其收縮值越大，也越易產(chǎn)生收縮裂縫。根據(jù)收縮裂縫的形成機理與形成時間，工程中常見的收縮裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫和干燥收縮裂縫三類，此外，還有自身收縮（化學(xué)減縮）裂縫和碳化收縮裂縫。（1）塑性收縮裂縫塑性收縮裂縫多產(chǎn)生于新澆混凝土表面，大多產(chǎn)生于混凝土初凝后、終凝前

18、?；炷帘砻嫠终舭l(fā)速度超過其內(nèi)部初、終凝硬化的速度，致使混凝土表面收縮，但是這種收縮受到結(jié)構(gòu)構(gòu)件和下層配筋約束而產(chǎn)生的淺層開裂，有時還有收縮與壓縮的疊加。裂縫多呈外寬內(nèi)窄，常見為不規(guī)則的多邊形或與鋼筋方向相互平行，長度從幾厘米到幾米不等，一般自表面開始，但也可發(fā)展成貫穿裂縫。在環(huán)境氣溫高、風(fēng)速大，氣候干燥的情況下易于出現(xiàn)。高性能混凝土特別容易產(chǎn)生這種裂縫。主要成因分析：混凝土澆注后未及時覆蓋，表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時混凝土強度極低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂；水泥用量過多，或使用過量粉砂，或混凝土水灰比過大；使用有滲透性的柔性模板、模板、墊層過于干燥，吸水大；振搗不足

19、。（2）干燥收縮裂縫這類裂縫一般在混凝土澆注一段時間后出現(xiàn)，裂縫多為表面性的，寬度較細，多在0.050.2mm。走向縱橫交錯，沒有規(guī)律性。但薄壁混凝土結(jié)構(gòu)中，多沿結(jié)構(gòu)的短方向分布；此外在結(jié)構(gòu)變截面處以及大體積混凝土的平面部位較多見。嚴(yán)重時裂縫會由表及里，由小到大逐步向深部發(fā)展，形成貫穿裂縫。主要成因分析：混凝土澆注后養(yǎng)護不當(dāng)，表面水分散失快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受內(nèi)部混凝土約束出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面開裂；混凝土連續(xù)長度較長，整體收縮大；混凝土級配中砂石含泥量大，收縮大，抗拉強度低；混凝土過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層，收縮增大。（3）自身收縮裂縫

20、在常溫下混凝土構(gòu)件與環(huán)境不發(fā)生任何水分交換時所產(chǎn)生的收縮裂縫，自收縮裂縫在高水灰比（W/C>0.45）的混凝土中較少，但當(dāng)水灰比小于0.3時則很常見，其收縮量甚至達到總收縮量的50。主要成因分析：這與高粘結(jié)材料在水泥灰漿基體中產(chǎn)生較多細小的收縮孔有關(guān)，是由于持續(xù)的水化消耗了毛細孔的水造成自身收縮坍塌所致。（4）碳化收縮裂縫這類裂縫在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)，呈花紋狀，無規(guī)律性，裂縫一般較淺，深度為16mm，裂縫寬度為0.050.2mm，多發(fā)生在混凝土澆注完成后數(shù)月或更長時間。主要成因分析：混凝土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)

21、生龜裂。2.2.2 溫度裂縫的產(chǎn)生原因分析溫度裂縫是由于混凝土內(nèi)外溫差或季節(jié)氣溫變化過大而形成的。表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性，大面積結(jié)構(gòu)溫度裂縫?？v橫交錯。表面溫度裂縫常發(fā)生在施工期間，寬度受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細。主要成因分析：表面溫度裂縫多由溫差較大引起。特別是大體積混凝土基礎(chǔ)澆注后，在硬化期間，水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大，當(dāng)溫度產(chǎn)生非均勻的降溫差時，將導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，此時表面受到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，而混凝土早期抗拉強度很低，因而出現(xiàn)裂縫。2.2.3 沉陷裂縫的產(chǎn)生原因分析沉陷裂縫多

22、屬進深或貫穿性裂縫，走向與基礎(chǔ)沉陷情況有關(guān)，可能出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的上部或下部，一般與地面垂直。較大的貫穿性沉陷裂縫往往上下或左右有一定的差距，裂縫寬度受溫度變化影響小，因荷載大小而異，且與不均勻沉降值成比例。主要成因分析：結(jié)構(gòu)、構(gòu)件下面的地基軟硬不均，或者存在松軟土，未經(jīng)夯實和必要的加固處理，混凝土澆注后，地基局部產(chǎn)生不均勻沉降而引起裂縫；結(jié)構(gòu)各部荷載懸殊，未作必要的加強處理，混凝土澆注后因地基受力不均，產(chǎn)生不均勻下沉，造成結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫；模板剛度不足，模板支撐不牢，支撐間距過大或支撐在松軟土上，以及過早拆模，也常導(dǎo)致不均勻沉陷裂縫出現(xiàn)；冬季施工時模板支架支承在凍土層上，若上部結(jié)構(gòu)未達到規(guī)定

23、強度，地層化凍下沉，使結(jié)構(gòu)下垂或產(chǎn)生裂縫。3 混凝土裂縫的預(yù)防措施及處理技術(shù)由于裂縫的產(chǎn)生是由材料的特性導(dǎo)致的，在混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在且危害較大，因此，要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，并在施工中采取各種有效的措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。下面首先闡述混凝土結(jié)構(gòu)中幾種常見裂縫的預(yù)防措施。3.1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施3.1.1 干縮及塑性收縮裂縫的預(yù)防措施1.預(yù)防干縮裂縫產(chǎn)生的措施 （1）選用干縮較小的水泥品種：普通水泥的干縮要低于礦渣水泥。 （2）合理調(diào)整混凝土的配合比：采用低水灰比，低單方水泥用量和低用水量，同時還宜降低砂率，盡量采用中粗砂。 （3）適當(dāng)提高混凝土的抗拉強度。在水泥用量

24、一定的條件下，縮小水灰比可使混凝土抗拉強度增高大于混凝土干縮應(yīng)力的增加，有減少裂縫的趨勢。使用早強劑可提高混凝土的早期強度，但干縮也隨之加大，因此，應(yīng)以提高抗裂安全度為目的，綜合考慮后采取措施。（4）施工時應(yīng)掌握正確的振搗方法，確?；炷恋拿軐崳瑫r又要避免過振搗。加強濕水養(yǎng)護，確保養(yǎng)護質(zhì)量，盡量延遲干縮的發(fā)生。 （5）采用合理的設(shè)計構(gòu)造措施：合理設(shè)置伸縮縫，減輕約束作用，縮小約束范圍。同時對薄壁構(gòu)件的配筋采用小直徑，增加布筋密度的方式，可以減少裂縫發(fā)展的趨勢。干縮變形是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的重要原因。由于混凝土的本身特性，要想完全避免干縮變形及干縮裂縫是不現(xiàn)實的，而且普通鋼筋混凝土的裂縫不一定

25、都是質(zhì)量問題，只要裂縫的寬度符合規(guī)范規(guī)定，都屬正常情況。但我們?nèi)匀粦?yīng)該采取措施減少混凝土的干縮變形，限制裂縫的寬度。同時對于環(huán)境溫度變化大的構(gòu)件如屋面板和大體積混凝土更應(yīng)重視干縮變形，以免溫度收縮應(yīng)力和干縮應(yīng)力疊加過大，增大裂縫出現(xiàn)和發(fā)展的趨勢。2.預(yù)防塑性收縮裂縫產(chǎn)生的措施預(yù)防塑性收縮裂縫主要措施：一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴(yán)格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。五是

26、在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施，及時養(yǎng)護。3.1.2 溫度裂縫的預(yù)防措施主要預(yù)防措施：1、盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。2、減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。3、降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.5以下。4、改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。5、改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采用二次風(fēng)冷新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。6、在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。7、高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控

27、制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。8、大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。9、在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差。10、加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻、保護措施。11、預(yù)留溫度收縮縫。12、減小約束，澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。13、加強混凝土養(yǎng)護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當(dāng)延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防止寒潮襲擊。1

28、4、混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。3.1.3 沉陷裂縫及其他裂縫的預(yù)防措施1.沉陷裂縫的預(yù)防方法及其主要措施（1）、對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進行必要的夯實和加固。（2）、保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。（3）、防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。（4）、模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。（5）、在凍土上搭設(shè)模板時要注意采取一定的預(yù)防措施。2.化學(xué)反應(yīng)引起裂縫的預(yù)防方法及其主要措施由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質(zhì)進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂，此種

29、類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。通常的預(yù)防措施有：（1）、保證鋼筋保護層的厚度。（2）、混凝土級配要良好。（3）、混凝土澆注要振搗密實。（4）、鋼筋表層涂刷防腐涂料。3.鋼筋銹蝕引起的裂縫的預(yù)防方法及其主要措施（1）提高混凝土的密實度，降低混凝土的孔隙率。外界的有害物質(zhì)通過混凝土內(nèi)部的空隙，滲入到混凝土內(nèi)，最后到達鋼筋表面，破壞鋼筋表面，破壞鋼筋鈍化膜，引起鋼筋銹蝕。因此，為阻止外界有害物質(zhì)傾入混凝土內(nèi)而使鋼筋銹蝕，就要提高混凝土的密實度。提高混凝土密實度有如下措施：1、保證混凝土的施工質(zhì)量：首先選用級配良好的集料，控制材料的含泥量。其次混凝土要采用機械攪拌及機械振搗，保證混凝土攪拌

30、均勻振搗密實。還要防止混凝土在運輸和澆筑過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象。最后要做好混凝土的養(yǎng)護，保證混凝土達到設(shè)計強度要求。2、摻入高效減水劑：在保證混凝土拌合物所需流動性的同時，盡可能降低用水量，減低水灰比，使混凝土的總孔隙率，特別是毛細管孔隙大幅降低。3、摻入高效活性礦物摻料：普通混凝土的水泥石中水化物穩(wěn)定性的不足，是影響混凝土耐久性的一個因素。在普通混凝土中摻入活性礦物，在于改善混凝土中水泥石的膠凝物質(zhì)的組成，消除游離石灰，是使水泥石結(jié)構(gòu)更為致密，并阻斷可能形成的滲透路徑。（2）控制混凝土裂縫，盡量避免有害物質(zhì)的出現(xiàn)，防止氯離子的侵蝕。氯離子的侵入是鋼筋銹蝕的主要因素。氯離子進入混凝土有兩種途徑。其

31、一時混入，其二是滲入。為防止氯離子的侵入，采取的主要措施有：1、控制原材料中氯離子的含量。2、提高混凝土的保護層厚度。3、混凝土表面涂層。4、鋼筋表面涂刷防腐涂料。5、摻加鋼筋阻銹劑。3.2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的處理技術(shù)裂縫不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，因此在實際工程中，應(yīng)根據(jù)裂縫的性質(zhì)和實際情況區(qū)別對待，及時處理，以保證建筑物的安全。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補措施主要有以下幾種方法：表面封閉法，灌漿、嵌縫封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法等等。3.2.1 表面封閉法采用表面封閉法修補混凝土結(jié)構(gòu)、構(gòu)建裂縫時，應(yīng)先剔除混凝土表面抹灰層，應(yīng)用機械方法打磨平整。若表面殘

32、留有輕度油污，可用丙酮擦拭干凈；對嚴(yán)重的油垢，已用高效除垢劑或含有清潔劑的壓力水清洗；對頑固性的油漆或其他粘結(jié)性強的污物，應(yīng)采用噴砂方法清除。常見的方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。注：不得使用可能對混凝土內(nèi)部質(zhì)量造成不良影響的溶劑。表面封閉法一般有兩種方法。方法一:局部表面封閉法：采用以柔性環(huán)氧樹脂為基料。（1）修補目的：防止?jié)B水及鋼筋銹蝕，提高結(jié)構(gòu)耐久性。（2）修補

33、范圍：混凝土表面的未貫穿裂縫及注漿法不能注入的微細裂縫。（3）修補材料：微細裂縫封閉膏，與混凝土同色，為雙組分灰色膏狀膠，特別針對混凝土微細裂縫的封閉及表面缺損的修補而研制。具有極強粘結(jié)力和韌性，剛?cè)峤Y(jié)合，有效防止水汽、化學(xué)物質(zhì)和二氧化碳的侵入，并防止開裂混凝土結(jié)構(gòu)的進一步損壞，提高建筑物的耐久性。（4）修補步驟：可沿縫涂刮，寬度20mm；也可開槽嵌入。方法二：整體表面封閉法，采用以進口聚合物乳液為基料網(wǎng)狀裂縫柔性封閉劑。（1）修補目的：封閉混凝土表面的網(wǎng)狀裂縫，阻止水分進入混凝土內(nèi)部，防止微細裂縫的進一步擴展；用于鋼筋混凝土表面的防滲、防碳化、防腐蝕、保護混凝土，提高混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。（

34、2）修補范圍：混凝土表面的不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫。（3）修補材料：網(wǎng)狀裂縫柔性封閉劑，特別針對混凝土硬化初期因干燥失水等原因所產(chǎn)生的表面不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫的修復(fù)而研制，是一種既具有高分子材料的柔性，又具有無機材料的耐久性等優(yōu)點的新型保護材料。（4）修補步驟：基層處理：混凝土表面平整、堅固、無疏松、無浮灰；預(yù)先灑水濕潤基層。底涂處理：若基層表面密實性不夠，可用混合好的封閉劑加水50稀釋，進行底涂。封閉劑的涂刷：雙組分混合，均勻涂刷，不得有漏涂部位。涂刷厚度1mm左右為宜。3.2.2 灌漿、嵌縫封堵法灌漿法處理混凝土裂縫的工藝流程及主要施工方法。灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補

35、，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。（1）壓力注漿法主要用于貫穿性裂縫和細而深裂縫的修補，尤其是受力裂縫的修補；應(yīng)根據(jù)裂縫的探測情況選擇使用的注漿材料：a寬度在0.5mm以下裂縫，宜采用丙烯酸甲酯類或低粘度改性環(huán)氧類注漿材料；b.寬度在0.5-5mm的裂縫，宜采用

36、無收縮或低收縮的改性環(huán)氧類注漿材料，其體積收縮率應(yīng)小于5%；c.寬度大于5mm的裂縫，宜采用注漿料或流動性好的無收縮水泥類膠凝注漿材料（2）當(dāng)采用化學(xué)注漿材料以壓力注漿法修補裂縫時,應(yīng)符合下列要求：a.粘貼注漿嘴和封縫前，應(yīng)沿縫對混凝土表面進行處理，清除松散灰砂、油垢，是注漿嘴和封縫膠帶粘貼在堅實平整的混凝土基面上。b.注漿器材和工具的選擇應(yīng)按裂縫的情況決定，一般：1、對深度的結(jié)構(gòu)性裂縫，宜騎縫或斜向自下而上鉆孔至裂縫深處（約為構(gòu)件厚度的1/2），且需與破裂面交叉，然后在孔內(nèi)埋設(shè)注漿管；2、對寬度小于0.5mm的裂縫，宜用注漿帽，注漿壓力應(yīng)大于0.4Mpa；3、對寬度大于0.5mm的裂縫，宜用

37、注漿嘴，注漿壓力應(yīng)大于0.2Mpa；4、注漿嘴應(yīng)具有開啟、關(guān)閉和密封功能并便于粘接，以滿足封縫后的試壓、試注、試排氣和保壓等的工藝要求。c.注漿嘴應(yīng)埋設(shè)在裂縫端部、交叉處和較寬處，間隔300-100mm。對貫穿性深裂縫應(yīng)每隔1-2m加設(shè)一個注漿管。d.封縫時，應(yīng)使用專用的封縫膠，膠與混凝土的粘接強度應(yīng)大于4Mpa；膠層應(yīng)均勻無氣泡、砂眼，厚度大于2mm，與注漿嘴連接密封。注漿壓力較大時，可加貼E玻璃纖維布增強密封帶膠縫的粘結(jié)強度；纖維布寬度為80-100mm。e.封縫膠固化后，應(yīng)使用潔凈無油的壓縮空氣試壓，確認注漿通道是否通暢、密封、無泄漏。f.灌漿材料的調(diào)配和使用必須嚴(yán)格按說明書的規(guī)定進行。

38、g.灌漿順序應(yīng)按又寬到細、有一端到另一端按設(shè)計布置的注漿嘴順序，從第一注漿嘴開始灌注，待下一注漿嘴出漿后關(guān)閉本注漿嘴；再在下一注漿嘴繼續(xù)壓力灌注，這樣依次進行。對垂直裂縫還應(yīng)按由低到高的順序進行?？p隙全部注滿后應(yīng)繼續(xù)穩(wěn)定壓力一定時間，吸漿率小于50ml/h后停止注漿，關(guān)閉注漿嘴。（3）灌漿材料固化后，應(yīng)敲開表面封閉膠層觀察，必要時可鉆芯取樣檢驗裂縫維修效果，若修補效果不能滿足設(shè)計要求，應(yīng)采取相應(yīng)的補救或加固措施。3.2.3 結(jié)構(gòu)加固法及混凝土置換法當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。一、鋼筋混凝土構(gòu)件的加固方法有以下幾種：（1）加大截面加固法。即采取增大混凝

39、土構(gòu)件的截面面積，以提高其承載能力和滿足正常使用的一種加固方法，廣泛用于鋼筋混凝土板、梁、柱構(gòu)件的加固。采用加大截面加固鋼筋混凝土構(gòu)件時，必須按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的基本規(guī)定并考慮新混凝土與原結(jié)構(gòu)構(gòu)件協(xié)同工作，對加固構(gòu)件承載力進行計算并滿足構(gòu)造要求。當(dāng)用混凝土圍套進行加固時，應(yīng)設(shè)置封閉箍筋；當(dāng)用單側(cè)或雙側(cè)加固時，應(yīng)設(shè)置U形箍筋。加固施工時，在受力鋼筋施焊前應(yīng)采取卸荷或支頂措施，將原構(gòu)件表面鑿毛或打成深度不小于6mm，間距不大于200mm的溝槽，并將原有混凝土表面沖洗干凈，澆注混凝土前刷水泥漿等界面劑，以利新舊混凝土的粘結(jié)。（2） 外包鋼加固法。即在混凝土構(gòu)件四周包以型鋼的加固方法。適用于不允許

40、增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度提高承載力的混凝土構(gòu)件的加固。鋼筋混凝土梁柱外包型鋼加固，當(dāng)以乳膠水泥粘貼或以環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等方法粘結(jié)時，稱為濕式外包鋼加固，其承載力應(yīng)按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定進行計算；鋼筋混凝土柱采用外包型鋼加固，當(dāng)型鋼與原柱間無任何連結(jié)，或雖填塞有水泥砂漿仍不能確保結(jié)合面剪力有效傳遞時，稱為干式外包鋼加固，其外包鋼構(gòu)架各桿件的承載力應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定進行計算，干式外包鋼加固柱的總承載力為鋼構(gòu)架承載力與原混凝土柱承載力之和。采用外包鋼加固時，應(yīng)同時滿足構(gòu)造規(guī)定。（3）預(yù)應(yīng)力加固法。即采用外加預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿（分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿三種）或撐桿，對混凝土

41、結(jié)構(gòu)進行加固的方法。采用預(yù)應(yīng)力拉桿加固時，其預(yù)加應(yīng)力的施工方法宜根據(jù)工程條件和需加預(yù)應(yīng)力的大小選定。預(yù)應(yīng)力較大時宜用機張法或電熱法；預(yù)應(yīng)力較?。ㄔ?5KN 以下），則宜用橫向張拉法。其構(gòu)造是通過設(shè)置在梁兩端的鋼板托套錨固預(yù)應(yīng)力拉桿，用設(shè)在梁底跨中的拉緊螺栓（直徑不小于16mm）沿橫向張緊鋼拉桿建立預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力撐桿所用角鋼的截面不應(yīng)小于5Omm×5Omm×5mm，綴板厚度不得小于6mm，其寬度不得小于8Omm， 拉緊螺栓的直徑不小于16mm，施工時通過擰緊在彎折處的拉緊螺栓（即橫向張拉）建立預(yù)應(yīng)力。（4）改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法。主要有增設(shè)支點法：該法是以減小結(jié)構(gòu)的計算跨度和

42、變形，提高其承載力的加固方法。按支撐結(jié)構(gòu)的受力性能分為剛性支點和彈性支點兩種。剛性支點法是通過支撐構(gòu)件的軸心受力將荷載直接傳給基礎(chǔ)或其他承重結(jié)構(gòu)的一種加固方法。彈性支點法是以支撐結(jié)構(gòu)的受彎或桁架作用來間接傳遞荷載的一種加固方法。（5）粘鋼加固法。粘鋼加固是用粘結(jié)劑（建筑結(jié)構(gòu)膠）將鋼板粘貼到構(gòu)件需要加固的部位，以提高混凝土構(gòu)件承載力的一種加固方法。粘鋼加固的設(shè)計計算可按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定進行。粘鋼加固法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件，其混凝土強度等級不應(yīng)低于C15。該加固法以環(huán)境溫度不超過60，相對濕度不大于70及無化學(xué)腐蝕的使用條件為限。加固用鋼板以3號鋼或16號錳鋼

43、為宜，其厚度以26mm為宜。粘結(jié)鋼板所用的粘結(jié)劑為JGN膠。粘鋼加固施工的流程為：被粘混凝土和鋼板表面處理對加固構(gòu)件卸荷，同時配制粘結(jié)劑在混凝土表面和鋼板表面涂膠粘貼用支撐固定或用夾具加壓固化卸支撐、檢驗粉刷水泥砂漿保護。（6）碳纖維布加固法。碳纖維布加固是用粘貼樹脂將碳纖維布粘貼到混凝土構(gòu)件的相關(guān)部位，結(jié)構(gòu)加固用的粘貼樹脂通常選用環(huán)氧基類，該類樹脂的力學(xué)性能指標(biāo)可滿足使用要求，耐久性好，長期受力性能優(yōu)良，易于施工。碳纖維布加固施工的流程為：混凝土構(gòu)件表面處理（清洗、打磨、修補）涂敷基底樹脂并用膩子找平構(gòu)件表面涂樹脂鋪貼碳纖維布涂表面樹脂層。二、混凝土置換法混凝土置換法是處理嚴(yán)重損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。1、施工工藝流程現(xiàn)場勘察-搭設(shè)安全支撐及工作平臺-卸荷-剔除局部混凝土-原鋼筋除銹-支模-截面處理-澆筑高一標(biāo)號混凝土-養(yǎng)護-拆模-施工質(zhì)量檢驗。2、施工注意事項和技術(shù)措施a.嚴(yán)格控制粗細骨料含泥量，當(dāng)達不到規(guī)范要求是應(yīng)用高壓水沖洗干凈。b.混凝土攪拌投料順序：每種材料均應(yīng)準(zhǔn)確稱量，先將細骨