混凝土裂縫判斷與處理（共71頁）

1、裂縫判斷與處理 課程復習天津城市建設(shè)學院 王欣裂縫的發(fā)生機理裂縫的分類裂縫的檢測分析裂縫的控制裂縫的修復課程內(nèi)容 混凝土的微觀裂縫為一般混凝土所固有，因為混凝土是由水泥漿體水化硬化后的水泥石與砂、石骨料組成，它們的物理力學性能并不一致，水泥漿體硬化后的干縮值較大，而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮，這種約束等作用使混凝土內(nèi)部從硬化開始就在骨料與水泥漿體的粘結(jié)面上出現(xiàn)了微裂縫。5混凝土內(nèi)部不連續(xù)，具有諸多微小裂縫、空洞、孔道、疏松等缺陷。 裂縫是混凝土工程中最常見的一種缺陷。通常所說的裂縫是指肉眼可見的宏觀裂縫，而不是微觀裂縫，其寬度應(yīng)在0.05mm以上?；炷脸霈F(xiàn)宏觀裂縫的原因多種多樣

2、，通常是因混凝土發(fā)生體積變化時受到約束，或因受到荷載作用時，在混凝土內(nèi)引起過大拉應(yīng)力（或拉應(yīng)變）而產(chǎn)生裂縫。裂縫當拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度時，在裂縫正交方向產(chǎn)生混凝土裂縫 。 也就是說，即使沒有外部荷載作用，或者即使混凝土發(fā)生體積變化時沒有受到外部的約束，混凝土內(nèi)部已經(jīng)有了微裂縫，但是這些微裂縫在不大的外力或變形作用下是穩(wěn)定的，當外力或變形作用較大時，這些粘結(jié)面上微裂縫就會發(fā)展，當外力或變形作用更大時，微裂縫就會擴展穿過硬化后的水泥石，逐漸發(fā)展成可見的宏觀裂縫。受力裂縫的發(fā)展彌散狀裂縫 裂縫延伸發(fā)展 裂縫互相貫通 延伸發(fā)展成為表面裂縫 多數(shù)輕微細小的宏觀裂縫，對工程結(jié)構(gòu)的承載能力、使用功能和

3、耐久性不會有大的影響，只是有損結(jié)構(gòu)的外觀，引起對工程質(zhì)量的疑慮。當可見的宏觀裂縫較寬較深時，會影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能，導致水分及有害物質(zhì)滲入，誘發(fā)鋼筋銹蝕或加速混凝土的自然老化，從而損害工程結(jié)構(gòu)的承載能力、使用功能和耐久性。 11原材料和配合比水泥量、水泥強度、水泥活性、水膠比、骨料粒徑、骨料含泥量、摻合料、外加劑等混凝土本身性能起決定性作用。設(shè)計缺陷結(jié)構(gòu)體型、結(jié)構(gòu)設(shè)縫、局部配鏡不足、配筋方式不當、保護層厚度不夠、環(huán)境條件選擇不當?shù)仍O(shè)計合理與否對裂縫狀態(tài)具有重要影響。施工質(zhì)量混凝土攪拌、運輸、澆注、振搗、養(yǎng)護，模板拆除時間，預應(yīng)力施工時機，施工接檫處理，壓抹、施工季節(jié)。使用環(huán)境耐久性嚴重超載、疲勞

4、荷載等非設(shè)計工況、改變結(jié)構(gòu)用途、改造結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)超期服役而抗力退化、侵蝕環(huán)境下結(jié)構(gòu)長期使用、沒有及時維護需定期更換的構(gòu)件。影響因素BCD裂縫的發(fā)生機理裂縫的分類裂縫的檢測分析裂縫的控制裂縫的修復課程內(nèi)容裂縫性質(zhì)的分類觀感性裂縫功能性裂縫結(jié)構(gòu)性裂縫耐久性裂縫裂縫按影響程度分類建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準（GB50300-2001）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 （GB50204-2002）輕微裂縫一般裂縫嚴重裂縫 裂縫就其開裂深度可分為表面的、貫穿的；就其在結(jié)構(gòu)物表面形狀可分為網(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；裂縫按其發(fā)展情況可分為穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的、能愈合的和不

5、能愈合的；裂縫按其產(chǎn)生的時間可分為混凝土硬化之前產(chǎn)生的塑性裂縫和硬化之后產(chǎn)生的裂縫；裂縫按其產(chǎn)生的原因，可分為荷載裂縫和變形裂縫。荷載裂縫是指因動、靜荷載的直接作用引起的裂縫。變形裂縫是指因不均勻沉降、溫度變化、濕度變異、膨脹、收縮、徐變等變形因素引起的裂縫。2.2 裂縫產(chǎn)生的原因概括分類如下面所示。一、與結(jié)構(gòu)設(shè)計及受力荷載有關(guān)的1、在設(shè)計荷載范圍內(nèi)，超過設(shè)計荷載范圍或設(shè)計未考慮到的作用2、地震、臺風作用等3、構(gòu)件斷面尺寸不足、鋼筋用量不足、配置位置不當4、結(jié)構(gòu)物的沉降差異5、次應(yīng)力作用6、對溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力估計不足二、與使用及環(huán)境條件有關(guān)的1、環(huán)境溫度、濕度的變化2、結(jié)構(gòu)構(gòu)件各區(qū)域溫

6、度、濕度差異過大3、凍融、凍脹4、內(nèi)部鋼筋銹蝕5、火災或表面遭受高溫6、酸、堿、鹽類的化學作用7、沖擊、振動影響三、與材料性質(zhì)和配合比有關(guān)的1、水泥非正常凝結(jié)（受潮水泥、水泥溫度過高）2、水泥非正常膨脹（游離CaO、游離MgO、含堿量過高）3、水泥的水化熱4、骨料含泥量過大5、骨料級配不良6、使用了堿活性骨料或風化巖石7、混凝土收縮8、混凝土配合比不當（水泥用量大、用水量大、水膠比大、砂率大等）9、選用的水泥、外加劑、摻合料不當或匹配不當10、外加劑、硅灰等摻合料摻量過大四、與施工有關(guān)的1、拌和不均勻（特別是摻用摻合料的混凝土），攪拌時間不足或過長，拌和后到澆筑時間間隔過長2、泵送時增加了用水

7、量、水泥用量3、澆筑順序有誤，澆筑不均勻（振動趕漿、鋼筋過密）4、搗實不良，坍落度過大、骨料下沉、泌水，混凝土表面強度過低就進行下一道工序5、連續(xù)澆筑間隔時間過長，接茬處理不當6、鋼筋搭接、錨固不良，鋼筋、預埋件被擾動7、鋼筋保護層厚度不夠8、滑模工藝不當（拉裂或塌陷）9、模板變形、模板漏漿或滲水10、模板支撐下沉、過早拆除模板、模板拆除不當11、硬化前遭受擾動或承受荷載12、養(yǎng)護措施不當或養(yǎng)護不及時13、養(yǎng)護初期遭受急劇干燥（日曬、大風）或凍害14、混凝土表面抹壓不及時15、大體積混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度或表面溫度與環(huán)境溫度差異過大裂縫成因多樣性裂縫硬化前硬化后初期凍害塑性施工時沉降移動物理

8、的化學的溫度構(gòu)造 塑性乾燥裂縫 沉降裂縫模板的移動 地基沉降、變形收縮性骨料干燥收縮 龜裂鋼筋的腐食 堿骨料反應(yīng)碳化凍結(jié)融解氣溫變化初期溫度收縮突發(fā)荷載變形設(shè)計荷載外部約束溫差內(nèi)部約束:N:L,M:G:H:D,E,F:I:J,K:A,B,C禁：靠觀察裂縫的位置和形態(tài)確定裂縫成因裂縫的發(fā)生機理裂縫的分類裂縫的檢測分析裂縫的控制裂縫的修復課程內(nèi)容系統(tǒng)的調(diào)查和檢測調(diào) 查鋼筋腐蝕狀況中性化狀況氯離子含有量堿骨料反應(yīng)鋼筋位置剝離或浮起混凝土強度和結(jié)構(gòu)物抗力檢 測結(jié)構(gòu)設(shè)計資料建材資料構(gòu)件檢測缺陷檢測案例關(guān)于樓板案例.設(shè)計方面： 關(guān)于樓板厚度、配筋問題，應(yīng)進行對承載力、剛度、裂縫進行復核計算建材方面：應(yīng)復核

9、原材料質(zhì)量，對于拌合物性能，應(yīng)復核記錄和實體檢測，必要時鉆芯取樣試驗施工方面：查閱施工日志、檢查記錄等相關(guān)資料，以及實地檢測。使用環(huán)境：收集氣溫等資料分析條件內(nèi) 容裂縫發(fā)生于原因發(fā)生原因是什么。裂縫進行性裂縫是進行性的，還是已經(jīng)停止發(fā)展裂縫部位的狀態(tài)裂縫部位是否有水、泥或風化物裂縫補為是否干燥、濕潤，是否存在流動的水裂縫部位的外部條件裂縫部位是在水下？水上？還是飛沫帶修補時裂縫處于干燥狀態(tài)還是潮濕狀態(tài)修補時期修補時期是寒冷季節(jié)還是酷暑修補時外部條件修補時，外部是否受震動、變形、雨水等影響修補后裂縫處的外部條件裂縫部位，溫度變化大嗎裂縫部位是否受沉降、荷載等影響裂縫調(diào)查內(nèi)容掌握裂縫的進行狀態(tài)比寬

10、度重要掌握裂縫處水的狀態(tài)很重要裂縫檢測手段裂縫的位置、數(shù)量、走向：用照片和繪制裂縫展開圖等形式記錄長度：用直尺、卷尺進行測量寬度：用裂縫寬度比對卡、裂縫測寬儀、塞尺進行檢測裂縫的深度：采用超聲波法或局部鑿開法進行檢測，必要時可鉆取芯樣進行驗證裂縫檢測打音檢查裂縫寬度檢測用鋼尺、裂縫卡、裂縫讀數(shù)放大鏡逐條測量裂縫長度檢測用鋼尺丈量檢測裂縫深度檢測超聲波檢測鉆芯取樣對發(fā)展的裂縫進行監(jiān)測寬度，在騎縫涂覆石膏或者使用裂縫測寬儀定期對同一位置進行測量長度，在裂縫端部按時間定期做記號觀察數(shù)量，記錄或繪制裂縫圖、表裂縫長度變化監(jiān)測對浮起部位的處理剔除在裂縫調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上，對裂縫類型進行分類、能夠比較容易地

11、推定出裂縫的發(fā)生原因當根據(jù)標準調(diào)查項目不能確定特定原因時，需要進行詳細調(diào)查混凝土鉆芯強度調(diào)查斷面尺寸與設(shè)計圖校對復核荷載條件的調(diào)查地基基礎(chǔ)的調(diào)查鋼筋調(diào)查碳化相關(guān)調(diào)查漏水路徑的調(diào)查混凝土化學成分調(diào)查結(jié)構(gòu)物的荷載試驗結(jié)構(gòu)物的振動試驗目的名稱概要注意點混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)鋼材腐蝕狀況調(diào)查自然電位法測量鋼筋的自然電位混凝土保護層含水量影響測量值剝離或孔洞等缺陷調(diào)查紅外線法紅外線攝像儀拍攝混凝土表面，根據(jù)溫度分布圖象來調(diào)查剝離部位溫度不能上升的部位產(chǎn)生不了溫差，影響測量精度超音波法*1測量超音波傳播速度遇鋼筋時精度下降沖擊彈性波法在混凝土表面施以微小沖擊產(chǎn)生發(fā)出震動波，測量傳播速度混凝土質(zhì)量導致傳播速度變化電

12、磁波雷達法*2放射電磁波測量從破損部位反射回來的時間，經(jīng)圖像處理后表示含水份時探查精度下降放射線法*3混凝土表面照射X線或伽瑪線放射線過強存在爆炸危險性，部件尺寸厚度50cm為限無損檢測代表性方法內(nèi)部鋼筋位置調(diào)查電磁波雷達法同*2鋼筋過密檢知精度下降放射線法同*3放射線過強存在爆炸危險性，部件尺寸厚度50cm為限電磁誘導法感應(yīng)器發(fā)出磁場，感知因鋼筋存在誘導產(chǎn)生的電力鋼筋過密、或保護層過厚檢知精度下降混凝土強度調(diào)查反彈法擊打混凝土表面測量反發(fā)硬度推定強度值分散超音波法同*1遇鋼筋時精度下降混凝土強度檢測反彈強度法混凝土強度檢測電磁雷達法混凝土強度檢測遠紅外線法混凝土強度檢測超聲波法混凝土強度檢測

13、自然電位法裂縫的發(fā)生機理裂縫的分類裂縫的檢測分析裂縫的控制裂縫的修復課程內(nèi)容控制裂縫手段材料選擇材料的質(zhì)量控制設(shè)計控制結(jié)構(gòu)縫的布置控制縫設(shè)計構(gòu)造措施施工質(zhì)量施工技術(shù)措施材料的質(zhì)量控制水泥的選擇 外加劑的選擇摻合料的選擇骨料的選擇配合比的設(shè)計材料的質(zhì)量控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)易采用低熱水泥對于抗裂性要求高的混凝土，可采用纖維混凝土以增強抗裂性能材料的質(zhì)量控制選擇孔隙率較小、級配良好的粗骨料在滿足混凝土工作性要求的前提下，宜降低砂率。特別是流動性和大流動性混凝土，應(yīng)適當控制砂率，以防止混凝土抗裂性能的劣化?；炷林幸思尤胨嘤昧?0%-30%的級或級粉煤灰，改善混凝土的抗裂性能。當須摻入磨細礦渣時，宜

14、與粉煤灰雙摻?？沽鸦炷僚浜媳葍?yōu)化設(shè)計原則 使混凝土在保證強度要求的同時具有良好的和易性和抗裂性。 最小水泥（膠凝材料）用量原則 適當水膠比原則最大骨料堆積密度原則配合比的驗證性試驗混凝土配合比主要參數(shù)的選擇 在滿足混凝土強度要求的情況下，宜盡量降低水泥用量。普通強度等級的混凝土水泥用量宜為270-450 kg/m3，高強混凝土中水泥及摻合料總量應(yīng)不大于550kg/m3?；炷恋乃z比過小或過大，都會劣化混凝土的抗裂性能。混凝土的水膠比宜為0.4-0.55。在滿足施工要求的條件下，宜采用較小的混凝土坍落度，以防止混凝土的離析和泌水導致混凝土表面產(chǎn)生裂縫。設(shè)置結(jié)構(gòu)縫避免約束應(yīng)力（或應(yīng)變）積累過大

15、而引起間接裂縫控制縫控制縫的間距和寬度控制縫間距：約為3-24m墻內(nèi)控制縫5-8m底部固定在大塊混凝土基礎(chǔ)上的墻體3m陽臺板3m地面控制縫4.5-7.5m控制縫的寬度一般約為6mm，深度不應(yīng)小于板或墻厚的1/5 1/4設(shè)計構(gòu)造措施控制裂縫的設(shè)計手段細筋密配形式布置受力鋼筋，可改善裂縫形態(tài)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按設(shè)計規(guī)范的要求設(shè)置伸縮縫設(shè)置后澆帶可減少早期混凝土收縮影響，但后澆帶不能代替伸縮縫。后澆帶間距不大于30m，澆灌混凝土的間距時間2個月以上，宜用膨脹混凝土澆筑采用預制構(gòu)件(特別是預應(yīng)力構(gòu)件)的裝配式結(jié)構(gòu)及疊合結(jié)構(gòu)，具有較好的裂縫控制性能設(shè)計構(gòu)造措施 控制地基不均勻沉降措施地基變形的驗算沉降監(jiān)測保持

16、相鄰建筑物基礎(chǔ)間凈距設(shè)置沉降縫保溫隔熱措施施工技術(shù)措施模板工程模板支撐體系立桿底應(yīng)設(shè)置墊板?？刂瓢迕嫔虾蓵r間。板面上人放線時間不能過早。嚴格控制樓板拆模時間。樓板混凝土同條件養(yǎng)護試塊達到規(guī)范規(guī)定的強度值后，方可拆除支承模板。做好施工縫處理加強養(yǎng)護塑料薄膜覆蓋等保濕養(yǎng)護冬季施工，采取混凝土保溫措施裂縫的發(fā)生機理裂縫的分類裂縫的檢測分析裂縫的控制裂縫的修復課程內(nèi)容裂縫修補方法表面封閉法壓力灌漿法開槽填補法涂膜封閉法表面封閉（1）表面涂抹。通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂掩護膜，在裂縫寬度有可能變動時，可采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹脂等材料，在裂縫多而且密集或者混凝土老化，砂漿離析的結(jié)構(gòu)物上也可大面積涂抹掩護膜。（2）表面噴漿。噴漿修補是在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且強度高的水泥砂漿掩護層來封閉裂縫的一種修補方法，根據(jù)裂縫的部位、性質(zhì)和修補請求和條件，可采用無筋素噴漿，或掛網(wǎng)噴漿聯(lián)合鑿槽嵌補等修補方法。先將結(jié)構(gòu)物的裂縫或孔隙和外界封閉，僅留出進漿口及排氣孔，然后將較低粘度的漿液通過壓漿泵以必定的壓力將漿液壓入縫隙內(nèi)并使其擴散，膠凝固化，以達到恢復整體性、強度、耐久性及抗?jié)B性的目標。漿液主要有：水泥漿、水泥-水玻璃、環(huán)氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲凝等后幾種方法都屬于化學灌漿法，其強度