淺談混凝土結構裂縫成因及控制措施答案

1、 網(wǎng)絡教育學院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設 計） 題 目：淺談混凝土結構裂縫成因及控制措施學習中心：內蒙古巴彥淖爾盟奧鵬學習中心10層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 土木工程 年 級： 1209年秋季 學 號： 學 生： 指導教師： 代 平 完成日期： 2014年6月20日 內容摘要裂縫是鋼筋混凝土結構中常見的一種作用效應，混凝土結構裂縫是建筑界最常見的、較難避免的現(xiàn)象、已成為建筑通病，裂縫重則危及結構安全,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防措施和處理技術。對在施工期如何進行混凝土裂縫控制的研究和實踐有一定的指導意義。關鍵詞：

2、混凝土結構；裂縫；預防措施；處理技術目 錄內容摘要I引 言11 緒言22 混凝土裂縫的分類及成因32.1 混凝土結構裂縫的分類32.1.1 按裂縫的成因分類32.1.2 按裂縫產生的時間分類62.1.3 按裂縫的形狀分類72.1.4 按裂縫的發(fā)展狀態(tài)分類82.2 混凝土裂縫的產生原因82.2.1 收縮裂縫的產生原因分析82.2.2 溫度裂縫的產生原因分析102.2.3 沉陷裂縫的產生原因分析102.2.4 荷載作用裂縫的產生原因分析103 混凝土裂縫的預防措施及處理技術113.1 混凝土結構裂縫的預防措施113.1.1 干縮及塑性收縮裂縫的預防措施113.1.2 溫度裂縫的預防措施123.1.

3、2 沉陷裂縫及其他裂縫的預防措施123.2 混凝土結構裂縫的處理技術133.2.1 表面封閉法133.2.2 灌漿、嵌縫封堵法133.2.3 結構加固法及混凝土置換法144 工程實例分析164.1 工程概況164.2 工程設想164.3 工程抗裂施工措施164.3.1 基礎地基加固164.3.2 優(yōu)化混凝土配合比164.3.3 內外防水劑184.4 其他措施185 結論與展望20參考文獻21引 言隨著我國國民經濟的高速發(fā)展，鋼筋混凝土結構已經普遍用于工業(yè)和民用建筑中。在建筑工程施工過程中，混凝土是城市建設中廣泛使用的結構材料，但是伴隨這類材料的生產研究與應用，混凝土結構的裂縫問題一直受到人們關

4、注。鋼筋混凝土結構出現(xiàn)裂縫不僅種類繁多，形態(tài)各異，而且較普遍，尤其是樓板的裂縫，輕者影響建筑物美觀，造成滲漏水，重者降低建筑結構的承載力、穩(wěn)定性和整體性，甚至還會導致整體倒塌的重大質量事故。這類裂縫是在現(xiàn)有施工技術條件下較難克服的質量通病之一，特別是民用建筑工程結構樓面出現(xiàn)裂縫，往往會引起業(yè)主對工程質量提出異議，從而引發(fā)投訴、糾紛以及索賠等情況。因此，正確分析裂縫產生原因，切實加以防治十分必要，十分迫切。因此研究混凝土結構的裂縫產生原因及控制具有重要的社會意義和經濟意義。1 緒言隨著城市住宅建設步伐的加快,不少住宅小區(qū)相繼建成,許多住戶陸續(xù)搬進新居,他們對住房的質量要求越來越高。近年來，我們工

5、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量的一大通病，同時該問題質量投訴案件有逐年增加趨勢?；炷两Y構出現(xiàn)裂縫將對結構產生嚴重的危害：1、影響結構承載力和使用安全性：對于受彎構件的樓板，盡管受彎區(qū)允許在一定的裂縫寬度存在，但是裂縫對結構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計者沒有考慮的荷載時。2、影響結構的防水性：具有防水要求部位混凝土產生裂縫，除了影響結構安全性外，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、影響結構的耐久性和使用壽命：化學侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應等都會

6、對混凝土結構產生破壞功能。這些破壞功能發(fā)生的快慢，除了受混凝土自身材料性質的影響外，裂縫就是一個重要的影響因素。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)出一些非均質的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。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，最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫，也就是混凝土工程中常說的裂縫?？諝庵械亩趸?、二氧化硫氣體及雨水等都會順著裂縫進入

7、混凝土內部，促成鋼筋銹蝕的加快；堿集料反應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。混凝土結構裂縫產生的原因復雜，有材料、溫度變化等原因，也有設計、施工、使用等方面的因素造成。裂縫產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生的最有效的途徑。2 混凝土裂縫的分類及成因混凝土結構的裂縫是一個相當普遍的現(xiàn)象，大量工程實踐以及近代科學關于混凝土強度的細觀研究都表明結構物的裂縫是不可避免的，它是材料的一種特性。因此，科學地對待裂縫問題是在對裂縫進行分類、研究的基礎上，采取有效的

8、措施，將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內。本章將就混凝土結構中常見裂縫進行分類，并對結構中占主要部分的裂縫進行成因分析。2.1 混凝土結構裂縫的分類2.1.1 按裂縫的成因分類根據(jù)混凝土裂縫產生的原因，可分為結構性裂縫和非結構性裂縫兩大類。一、結構性裂縫結構性裂縫是由荷載引起的，其裂縫與荷載相對應，是承載力不足的結果，其裂縫形式多種多樣，主要原因如下：（一）設計原因引起的裂縫1）樓板剛度不足：設計按多跨連續(xù)板進行配筋計算，側重于滿足結構安全，較少考慮混凝土收縮特性和溫度變形等多種因素，樓板高跨比僅為L/33.6-L/35，其剛度較小對裂縫控制很不利。2）樓板構造配筋設計不周：設計在支座處按常規(guī)

9、配設負筋，在中部板面不配鋼筋，當板面出現(xiàn)溫度變形和混凝土收縮，因無構造鋼筋約束，板面即出現(xiàn)裂縫。3）樓板內布線欠合理：由于水電施工圖由各專業(yè)設計，實際施工中出現(xiàn)水電管交叉疊放，或由于設計考慮管內容線面積，部分預埋管徑D25；且設計管線位置在樓板跨中，即在單層雙向配筋處，樓板有效截面受到很大程度（15%-40%）削弱，成為樓板最易開裂的部位；當樓板收縮應力大于混凝土極限抗拉強度時，即出現(xiàn)沿管線表面呈直線狀的裂縫。4）從房屋的空間結構來看，剪力墻剛度大，約束了剪力墻間梁板的水平向自由變形，而梁剛度又較板剛度大，因各類因素引起的水平向收縮變形均集中到剪力墻間剛度最小的板上，造成這塊板開裂。5）膨脹劑

10、的選用與摻量：設計未明確混凝土的限制膨脹率，只提出膨脹劑的品種和摻量范圍，施工時按設計提供摻量進行配比施工，使混凝土的實際限制膨脹率不能達到最佳限制膨脹率。（二）施工原因引起的裂縫1）水電預埋管施工時在板內位置欠合理：管位置過高或過低；位置過高時，極易在板面出現(xiàn)因混凝土硬化收縮產生的裂縫，也易在維修裂縫或室內裝修時損壞管線；兩根管線并行布置時，管線間距過小甚至并攏，更易因管線集中而產生裂縫。2）空載養(yǎng)護期不足：從樓面混凝土澆完、收光至施工材料堆放，平均空載養(yǎng)護期僅為一天半，人為因素過早地震動、荷載造成樓板幼齡混凝土內部受損開裂。且施工中用塔吊吊運的鋼管、鋼筋等周轉材料因受剪力墻鋼筋影響多堆放在

11、預埋管線部位。 （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、火災等事故引起的裂縫。3、由地震等偶然荷載引起的結構開裂。二、非結構性裂縫由各種變形變化引起的裂縫。從國內外的研究資料以及大量的工程實踐來看，非結構性裂縫在混凝土結構裂縫中占了絕大多數(shù)，約為80%，其形成原因比較復雜，以收縮裂縫為主導，工程中四種較常見的非結構性裂縫有收縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫和荷載作用引起的裂縫。1、收縮裂縫收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結構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，此外，還有自身

12、收縮裂縫和碳化收縮裂縫等。塑性裂縫出現(xiàn)在結構表面，形狀不規(guī)則且長短不一，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，嚴格來說屬于干縮裂縫，出現(xiàn)很普遍。產生這種裂縫的因素是多方面的：如當新拌混凝土的坍落度較大，而振動時間過長時，水泥漿浮在上層，骨料下沉時收到鋼筋或其他物質的約束，出現(xiàn)不均勻沉降，從而使混凝土的表層產生裂縫；澆筑后混凝土表面沒有及時覆蓋，受風吹日曬，表面水分蒸發(fā)過快，產生急劇收縮，而此時混凝土早期強度不能抵抗這種變形應力，因而開裂；使用收縮率較大的水泥，水泥用量過多，或使用過量的細砂和粉砂混凝土水灰比過大，也會導致這種裂縫出現(xiàn)。在混凝土硬化過程中，產生內部干縮而引起體積變化

13、，當這種體積變化收到約束時，就可能產生干縮裂縫。干縮裂縫處在結構的表面，較細，起走向縱橫交錯，沒有規(guī)律性。這類裂縫一般在混凝土露天養(yǎng)護完畢一段時間后，在表層或側面出現(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)護不當，收到風吹日曬，使得表面水散發(fā)快，體積收縮大，而內部濕度變化小，收縮也小，因而表面的收縮變形受到內部混凝土的約束，產生拉應力，引起混凝土表面裂縫；或者構件因水分蒸發(fā)產生體積收縮，收到地基或墊層的約束而出現(xiàn)干縮裂縫。此外，混凝土構件長期露天堆放，表面濕度經常發(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；用后張法預應力制成的構件，露天生

14、產后長久不張拉等等，都會產生這種裂縫。2、溫度裂縫混凝土具有熱脹冷縮的性質，當環(huán)境溫度發(fā)生變化時就會產生溫度變形，由此產生附加應力，當這種應力超過混凝土的抗拉強度時就會產生裂縫，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在澆灌混凝土后，在硬化期間放出大量水化熱，內部的溫度不斷上升，使混凝土表面和內部溫差很大。當溫差出現(xiàn)非均勻變化時，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，都會導致混凝土表面急劇的溫度變化，使其因降溫而收縮。此時，表面受

15、到內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力，而混凝土早期抗拉強度又很低，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出現(xiàn)。深入和貫穿性的溫度裂縫多緣于結構溫差大。如大體積混凝土凝結和硬化過程中，水泥和水產生化學反應，釋放出大量的熱量，成為“水熱化”，導致混凝土塊體溫度升高，當混凝土塊體內部的溫度與外部的溫度相差很大，以致所形成的溫度應力或溫度變形超過混凝土當時的抗拉強度或極限拉伸應變，就會形成裂縫。溫度裂縫常出現(xiàn)在我國北方地區(qū)的建筑物中。3、沉降裂縫地基基礎承載上部結構的荷載作用，當?shù)鼗A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

16、載差異較大，導致地基產生不均勻沉降，這種不均勻沉降在結構內部產生拉應力及剪應力，當這種拉應力及剪應力超過結構自身的抗拉及抗剪強度時，結構就會在最薄弱的部位產生裂縫，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。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。4、 荷載作用引起的裂縫構件承受的不同性質的荷載作用，其裂縫形狀也不同，通常裂縫方向大致是與主拉應力的方向正交。結構受載后產生裂縫的因素很多，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，構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或

17、吊點位置不當，施工超載，張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。此外，因設計、材料、施工及使用等原因引起的裂縫，由于涉及的面很廣，內容多，限于篇幅本文不作闡述。2.1.2 按裂縫產生的時間分類根據(jù)混凝土裂縫產生的時間劃分，可將裂縫分為施工期間出現(xiàn)的裂縫和試用期間出現(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。此裂縫多產生于新澆筑的混凝土結構表面，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生，硬化后停止。多沿結構上表面鋼筋通長方向或箍筋上出現(xiàn)，或在預埋件的附近周圍出現(xiàn)。裂縫呈菱

18、形，寬度14mm，深度不大，一般驗身至鋼筋上表面為止。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)，嚴重時該裂縫會由表及里，由小到大逐步向結構內部發(fā)展，形成貫穿裂縫，一般在薄壁混凝土結構中常出現(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致的裂縫，以及模板構造不當、拆模時間過早或方法不當，現(xiàn)場建材的堆放和鋼筋綁扎不當，水電預埋管細部處理不當?shù)榷伎赡墚a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

19、鋼筋表面銹蝕，并產生膨脹，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、鹽堿類介質及酸性侵蝕氣、液體等引起的裂縫鹽堿類介質及酸性侵蝕氣、液體等引起了混凝土的PH值發(fā)生變化，導致了鋼筋銹蝕，最終導致混凝土產生裂縫。3、凍融循環(huán)造成的裂縫受凍混凝土內部水分結成冰，產生膨脹，膨脹應力較大時，使結構出現(xiàn)裂縫。混凝土表面和內部所含水分的凍結和融化的交替出現(xiàn)，形成了凍融循環(huán)。凍融的反復作用，使得混凝土結構出現(xiàn)裂縫，造成建筑構造的嚴重破壞。4、堿骨料反應引起的裂縫混凝土骨料石子中的活性二氧化硅（SiO2），如白云質石灰?guī)r石子等，與水泥中過量的堿發(fā)生的

20、化學反應，稱為堿骨料反應。這種反應一般在水泥混凝土硬化后進行，反應生成膨脹性的堿性硅酸鹽或碳酸鹽，導致混凝土體積膨脹，使混凝土產生裂紋并破壞。2.1.3 按裂縫的形狀分類混凝土結構中的裂縫按形狀可分為： （1）縱向裂縫，多數(shù)平行于混凝土構件底面，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

21、。 （6）各種不規(guī)則裂縫，如反復凍融或火災等引起的裂縫。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)展狀態(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。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)生碳化反應形成CaCO3結晶，兩者形成的凝膠物質將膠合使裂縫封閉，從而滲漏

22、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。這種裂縫將產生不穩(wěn)定性的擴展，影響結構物的持久使用，應視其擴展部位，采取相應的措施。就這兩種裂縫而言，不穩(wěn)定裂縫對工程結構安全的危害更大。2.2 混凝土裂縫的產生原因如前所述，混凝土裂縫的形式是多種多樣的，產生的原因也非常復雜，而非結構性裂縫約占混凝土結構裂縫的80左右，是混凝土結構中的主要裂縫和常見裂縫，下面將對幾種主要的非結構性裂縫的產生原因進行淺要分析。2.2.1 收縮裂縫的產生原因分析收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結構性裂縫中的主要部分。混凝土是以水泥為主要膠結

23、材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經過澆筑成型、凝結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)形式存在，并在硬化過程中逐步蒸發(fā)，從而在混凝土內部形成大量毛細孔、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)有關試驗測定，混凝土最終收縮量約為0.040.06。可見，收縮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，也越易產生收縮裂縫。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

24、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生于新澆混凝土表面，大多產生于混凝土初凝后、終凝前。混凝土表面水分蒸發(fā)速度超過其內部初、終凝硬化的速度，會致使混凝土表面收縮，這種收縮受到結構構件和下層配筋約束會使混凝土產生淺層開裂，有時還有收縮與壓縮的疊加。裂縫多呈外寬內窄，常見為不規(guī)則的多邊形或與鋼筋方向相互平行，一般自表面開始，有些也可發(fā)展成貫穿裂縫。在環(huán)境氣溫高、風速大，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，產生急劇的體積收縮，而此時

25、混凝土強度極低，不能抵抗這種變形應力而導致開裂；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。（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。但薄壁混凝土結構中，多沿結構的短方向分布；此外在結構變截面處以及大體積混凝土的平面部位較多見。嚴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，表面水分散失快，體積收縮大，而內部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受內部混凝土約束出現(xiàn)拉應力，引起混凝土表面

26、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）自身收縮裂縫在常溫下混凝土構件與環(huán)境不發(fā)生任何水分交換時所產生的收縮裂縫，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：這與高粘結材料在水泥灰漿基體中產生較多細小的收縮孔有關，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構表面出現(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

27、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，受到結構內部未碳化混凝土的約束而導致表面發(fā)生龜裂。2.2.2 溫度裂縫的產生原因分析溫度裂縫是由于混凝土內外溫差或季節(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，大面積結構溫度裂縫?？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澆注后，在硬化期間，水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，使混凝土表面和內部溫差較大，當溫度產生非均勻的降溫差時，將導致混凝土表面急劇的溫度變

28、化而產生較大的降溫收縮，此時表面受到內部混凝土的約束，將產生較大的拉應力，而混凝土早期抗拉強度很低，因而出現(xiàn)裂縫。2.2.3 沉陷裂縫的產生原因分析沉陷裂縫多屬進深或貫穿性裂縫，走向與基礎沉陷情況有關，可能出現(xiàn)在結構的上部或下部，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：結構、構件下面的地基軟硬不均，或者存在松軟土，未經夯實和必要的加固處理，混凝土澆注后，地基局部產生不均勻沉降而引起裂縫；結構各部荷載懸殊，未作必要的加強處理，混凝土澆注后因地基受力不均，產生不均勻下沉，造成結構應力集中而導致裂

29、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，若上部結構未達到規(guī)定強度，地層化凍下沉，使結構下垂或產生裂縫。2.2.4 荷載作用裂縫的產生原因分析結構受載后產生裂縫的因素很多，在施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。主要成因分析：早期受地震，脫模過早或方法不當產生的裂縫：構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當產生的裂縫；施工超載，張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。3 混凝土裂縫的預防措施及處理技術由于裂縫產生的原因是很多，在混凝土結構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

30、中采取各種有效的措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。下面首先闡述混凝土結構中幾種常見裂縫的預防措施。3.1 混凝土結構裂縫的預防措施3.1.1 干縮及塑性收縮裂縫的預防措施塑性收縮裂縫的預防措施：1）、配制混凝土時，應嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的石子，減小空隙率和砂率；同時，要振搗密實，以減少收縮量，提高混凝土抗裂度。 2）、澆筑混凝土前，將基層和模板澆水濕潤。3）、混凝土澆筑后，對裸露表面應及時用潮濕材料覆蓋，認真養(yǎng)護。4）、在氣溫高、濕度低或風速大的天氣施工，混凝土澆筑后，應及早進行噴水養(yǎng)護，使其保持濕潤；大面積混凝土宜澆完一段，養(yǎng)護一段。此外，要加強表面的抹壓和養(yǎng)護工作。5）、混凝土

31、養(yǎng)護可采用表面噴氯偏乳液養(yǎng)護劑，或覆蓋濕草袋、塑料布等方法；當表面發(fā)現(xiàn)微細裂縫時，應及時抹壓，再覆蓋養(yǎng)護。6）、設擋風設施。干縮收縮裂縫的預防措施：1）、盡量選用低熱或中熱水泥（如礦渣水泥、粉煤灰水泥）配制混凝土；或混凝土中摻適量粉煤灰；或利用混凝土的后期強度，降低水泥用量，以減少水化熱量。2）、選用良好級配的骨料，并嚴格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加強振搗，以提高混凝土的密實性和抗拉強度。3）、在混凝土中摻加緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱，或摻木鈣、減水劑，以改善和易性，減少水泥用量。4）、避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土；必須在熱天澆筑時，可采用冰水或深井涼水拌制混凝土，或設置簡易遮陽裝

32、置，并對骨料進行噴水預冷卻，以降低混凝土攪拌和澆筑的溫度。5）、分層澆筑混凝土，每層厚度不大于30厘米，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布均勻，同時也便于振搗密實。6）、大體積混凝土適當預留一些孔道，采取通冷水或冷氣降溫。7）、大型設備基礎采取分塊分層間隔澆筑（間隔時間57天）分塊厚度11.5m，以利水化熱散發(fā)和減少約束作用；或每隔2030m留一條0.51.0m寬的臨時間斷縫，40天后再用干硬性細石混凝土澆筑，以減少溫度收縮應力。8）、澆筑混凝土后，表面應及時用草袋、鋸末、砂等覆蓋，并灑水養(yǎng)生。深搞基礎可采取灌水養(yǎng)護（或在混凝土表面四周砌一皮磚進行灌水養(yǎng)護）。夏季應適當延長養(yǎng)護時間，使之緩慢降溫。在

33、寒冷季節(jié)，混凝土表面應采取保溫措施，以防寒潮襲擊。拆模時，塊體中部和表面溫差不宜大于20，以防止急劇冷卻造成表面裂縫。基礎混凝土拆模后要及時回填。9）、在巖石地基或較厚大的混凝土墊層上澆筑大體積混凝土時，可在巖石地基或混凝土墊層上澆瀝青膠并撒鋪5mm厚或鋪二層瀝青油氈紙，以消除或減少約束作用。10）、蒸汽養(yǎng)護構件時，控制升溫速度不大于25/小時，降溫速度不大于20/小時，并緩慢揭蓋，及時脫模，避免引起過大的溫度應力。3.1.2 溫度裂縫的預防措施溫度裂縫預防措施 盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kgm3以下。降低水灰比，一般混凝土的水灰

34、比控制在0.6以下。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。改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的“三冷技術”的基礎上采用“二次風冷”新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。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。加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻、保護措施。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，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝士表面發(fā)生急劇的溫度梯度。施

35、工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。 3.1.2 沉陷裂縫及其他裂縫的預防措施沉陷裂縫預防措施:1）是對松軟土、回填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。2）是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）是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。4）是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。5）是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。3.2 混凝土結構裂縫的處理技術裂縫不但會影響結構的整體性和剛度，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，應根據(jù)裂縫的性質和實際情況區(qū)別對待，及時處理，以保證建筑物的安全。混凝土結

36、構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，結構加固法，混凝土置換法等等。3.2.1 表面封閉法表面封閉法適用于對承載力沒有影響的表面裂縫及深進裂縫的處理，亦使用于大面積細裂縫防滲、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，或沿深進裂縫鑿成凹槽，掃除并灑水濕潤，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，應用噴燈烤干燥、預熱，以保證環(huán)氧膠泥與混凝土粘結良好，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，

37、混凝土表面應干燥。（4）表面鑿槽嵌補。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，表面作砂漿保護層。3.2.2 灌漿、嵌縫封堵法灌漿法一般用于大體積混凝土結構的修補，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30°40°斜角，孔深應穿過裂縫面0.5m以上，當有兩排或兩排以上的孔時，宜交錯或呈梅花形布置；沖洗在鉆孔完畢后進行，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；

38、埋管安裝前應在外壁裹上舊棉絮并用麻絲纏緊，然后旋入孔中，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，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，然后關閉排氣孔，檢查止?jié){堵漏效果，并濕潤縫面，以利于粘結；灌漿應采用425號以上的普通水泥，灌漿壓力一般為0.294MPa0.491MPa，壓漿完畢時漿孔內應充滿灰漿，并填入濕凈砂，用棒搗實，每條裂縫應按壓漿順序依次進行，當出現(xiàn)大量滲漏情況時，應立即停止泵堵漏，然后繼續(xù)壓漿。化學灌漿能控制凝結時間，有較高粘結強度和一定的彈性恢復

39、力，結構整體性效果好，適用于各種情況下裂縫修補及堵漏、防滲處理。灌漿材料應根據(jù)裂縫性質、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（能修補縫寬0.2mm以下的干燥裂縫）、甲凝（能灌0.03mm0.1mm的干燥細微裂縫）、丙凝（用于堵水、止漏及滲水裂縫的修補，能灌0.1mm以下的細裂縫）等，環(huán)氧樹脂漿液具有粘結強度高、施工操作方便、成本低等有點，應用最廣。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，不另設鉆孔。嵌縫封堵法適用于結構允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫，如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為：開槽涂刷界面處理漿壓抹聚合物砂漿養(yǎng)護。先用

40、鑿子和扁鏟沿裂縫開槽，槽深和寬約35cm，呈U型，用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿，在界面處理漿尚未硬化之前，將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中，壓實抹平。在養(yǎng)護時不需要澆水，在濕空氣中即可，養(yǎng)護期間不得淋雨、日曬或風吹，最好覆蓋一層塑料薄膜。3.2.3 結構加固法及混凝土置換法結構補強加固法當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。用錨桿、鋼板、鋼筋混凝土等材料對結構作補強加固，可扼制裂縫進一步發(fā)展，恢復結構的整體性。（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，錨桿成為結構的一部分，能增強結構的承載能力。采用預應力錨桿，錨固

41、作用更明顯，甚至能使混凝土彌合。（2）鋼板補強法，是將鋼板用粘合劑粘結在混凝土表面上，再用錨桿安裝固定。為了結合緊密，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）鋼筋混凝土補強法，是在原結構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?；炷林脫Q法是處理嚴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。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 4 工程實例分析4.1 工程概況二狼山水廠工程位于市區(qū)正北方，北靠陰山山脈，占地68000平方米，屬群體工程，其中包括沉淀池、清水池、吸水

42、井、廢水池、液鋁池等多個大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池。這些大型水池池壁高47.8米，均為10萬m2/d處理能力規(guī)模，設計要求水池完全無滲漏。大型水池池壁高，迎水面延長米極長沉淀池長寬分別為100米和26米、清水池長為45米，但池壁厚度不厚，僅在260300毫米之間，均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板壁。水池儲水量大，水壓力高，若施工技術措施不完備或施工不當，極易造成大面積滲漏水。4.2 工程設想(1)為防止因地基不均勻沉降而導致水池結構性開裂滲漏水，基礎地基加固采用砂墊層方法處理。(2)防止大體積現(xiàn)澆鋼筋混凝土的收縮裂縫出現(xiàn)，在抗?jié)B混凝土內摻入HEA高效防水劑和延長大型水池長度方向設置垂直伸縮縫。(3)為提高現(xiàn)澆

43、混凝土的抗?jié)B性能，在混凝土池壁內外側涂抹防水劑。(4)在工程施工過程中，采用一些技術措施進一步保證現(xiàn)澆鋼砼水池的抗?jié)B性能。4.3 工程抗裂施工措施4.3.1 基礎地基加固為減少基礎沉降，提高地基承載力，地基加固處理采用換填法，即采用砂墊層的方法。以保證結構沉降為柔性均勻沉降。(1)根據(jù)地質勘察報告水池基底標高位于3層黑灰色黏土層，流塑，土層較差，故基礎挖至1層暗綠-黃色黏土層，土層性質硬塑-可塑，中壓縮性，土層較好；以1層土層作為持力土層，其上的土層均用密實的砂墊層置換。(2)砂墊層施工時先砌筑擋砂墻，再分層分皮（25毫米一皮，30米長一段）鋪砂，再澆水、振搗（平板振動機），經過貫落度檢測合格

44、，進行環(huán)刀試驗，數(shù)據(jù)合格后再進行下一層施工。(3)砂墊層干密度經測試為平均值為1.74×103kg/m3大于設計要求的1.6×103kg/m3。4.3.2 優(yōu)化混凝土配合比為防止混凝土自身滲漏，采用抗?jié)B混凝土，抗?jié)B等級S6。由于大體積現(xiàn)澆鋼筋混凝土易出現(xiàn)收縮裂縫，為提高混凝土的抗裂性能，在抗?jié)B混凝土內摻入適量的HEA高效防水劑和設置垂直伸縮縫間距，沉淀池伸縮縫間距約為45米。(1)HEA微膨脹防水的理論分析HEA 高效防水劑會使混凝土產生適度膨脹在鋼筋部位的約束下產生0.20.8Mpa的預應力，能有效的補償混凝土的干縮和冷縮，同時由于HEA水化形成的大量鈣礬石晶體，具有填充

45、細孔縫作用，使混凝土中孔徑下降，總空隙減少，大大改善了混凝土中孔結構的分布，使混凝土更加密實，顯著提高混凝土的抗?jié)B抗裂性能及耐久性和抵抗周圍環(huán)境介質侵蝕的能力，防止鋼筋銹蝕。HEA防水劑具有緩凝作用，能夠延長混凝土凝結時間，且凝結時間可根據(jù)工作需要進行調整，對于大面積施工水池非常有利。HEA混凝土的早期強度及28天強度較基準混凝土提高10%以上，特別是早期強度的提高，對提高工程結構的安全性及防止混凝土早期膨脹能的損失都是有利的，因為混凝土收縮大部分發(fā)生的在早期，故HEA混凝土抗裂性能相對提高。HEA的抗?jié)B性能良好是因為HEA混凝土的膨脹與強度發(fā)展協(xié)調，使膨脹能得以充分發(fā)揮，另外由于HEA的優(yōu)良

46、減水效果，使混凝土孔隙率減小。密實度進一步提高。(2)HEA施工控制點HEA的活性較大，稱量誤差大會影響混凝土的強度及坍落度，且不易控制，所以混凝土拌和時嚴格控制稱量誤差，稱量誤差在±1%。由于HEA具有與自身相容性的高效減水成份，攪拌時間控制應比普通混凝土延長3060秒。保濕養(yǎng)護至關重要，混凝土初凝后即開始澆水和蓋麻袋養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14天，要始終保持表面濕潤狀態(tài)，以不見白為原則。振搗必須密實，不能過振或漏振，采用專人專區(qū)負責制，以混凝土開始泛漿和不冒泡為原則。對于大直徑套管底部混凝土密實度，在施工過程中通過敲擊模板聽音的方法檢查。(3)垂直伸縮縫采用橡膠止水帶橡膠止水帶因其延伸

47、性能極好，可隨結構不均勻微沉降適當延伸而不產生裂縫，也不因自然溫度差異產生較大的熱脹冷縮導致材料微裂縫出現(xiàn)，有效地滿足了密封防水。橡膠止水帶采用埋入式位置居中。止水帶的寬度為30毫米，XQ-2泡沫塑料填充，內外壁施作雙組份聚硫密封膏，密封膏密實，基層垃圾清理干凈、干燥。該工程采用SGJL-851II型雙組分室溫固化聚硫密封膠，其對混凝土具有良好的黏結力，并有寬闊的使用范圍，可在-550110C溫度下長期使用。其最大伸長率不低于400%，恢復率不低于85%，在30C以下熱氧老化壽命長達105年以上。該雙組分配比在一般情況下為：基膏：硫化膏=100：10，但根據(jù)氣溫變化可適當增減硫化膏用量來控制密封膠的黏結強度。在施工工程中，嚴格測定大氣溫度，在100：8-12之間調整配比，保證了施工質量和密封膠的密封效果。橡