混凝土裂縫的分析與控制

混凝土裂縫的分析與控制摘要近代科學(xué)研究和大量的混凝土工程實(shí)踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。實(shí)際上混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因，所以我們要運(yùn)用現(xiàn)有科學(xué)和知識(shí)在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對(duì)性地采取預(yù)防措施，盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，把裂縫控制在建筑物可以接受的范圍內(nèi)。以確保工程質(zhì)量，使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：混凝土裂縫成因預(yù)防措施控制裂縫耐久性穩(wěn)定性ConcretecrackanalysisandcontrolAbstractThemoderntimesscientificresearchandthemassiveconcreteprojectpracticeproof,intheconcreteprojectthecrackquestionisinevitable,alsoismayacceptinthecertainscope,onlyismusttaketheeffectivemeasureitsharmdegreecontrolinthecertainscope.Infacttheconcretestructuralcracksorigincomplexandismany,evenmanykindsoffactorsmutualinfluence,buteachcrackhasittohaveonekindoforseveralkindofreasons,thereforewemustutilizetheexistingscienceandtheknowledgehavepointedintheconcreteproductionaswellastheconstructionprocesstakethepreventivemeasure,adoptstheeffectivetechnicalmeasurecontrolcrackasfaraspossible,causesthestructureasfaraspossiblethepresentcrack,orreducesthecrackasfaraspossiblethequantityandthewidth,speciallyavoidstheharmfulcracktheappearance,thecrackcontrolinthescopewhichthebuildingmayaccept.Guaranteestheprojectquality,causesthebuildingtohavethegooddurabilityandthestructuralstability.Keyword:ConcretecrackOriginPreventivemeasureControlcrackDurabilityStability目錄摘要………………………（Ⅰ）摘要(譯文)……………（Ⅱ）第一章緒論…………（1）引言……………（1）混凝土的概念………………（1）問題的提出…………………（2）混凝土裂縫的國內(nèi)外研究概況……（2）混凝土裂縫研究的目的和意義……（2）本文的工作…………………（3）第二章混凝土裂縫的成因及類型…………（4）引言……………（4）混凝土裂縫的成因………（4）混凝土裂縫的類型………（6）工程實(shí)例……………………（9）小結(jié)……………（10）第三章裂縫的防治措施………（11）引言……………（11）混凝土裂縫的防治措施………………（11）小結(jié)……………（17）第四章混凝土裂縫的修補(bǔ)方法……………（18）引言……………（18）混凝土裂縫常見的修補(bǔ)方法………（18）工程實(shí)例……………………（19）小結(jié)……………（20）第五章總結(jié)與展望………………（21）引言……………（21）結(jié)語……………（21）展望……………（22）謝辭………………………（23）參考文獻(xiàn)……………（25）混凝土裂縫的分析與控制第一章緒論1.1引言我國國民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),帶動(dòng)了建筑業(yè)的快速、持續(xù)的發(fā)展。混凝土因其取材廣泛,價(jià)格低廉,抗壓強(qiáng)度高,可澆注成各種形狀,并且耐火性好,不易風(fēng)化,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低,成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料之一。而隨著商品混凝土的誕生，由于其施工方便快捷，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高，同時(shí)又可減少噪音，保護(hù)環(huán)境等綜合優(yōu)點(diǎn)，更是把混凝土推向了一個(gè)頂峰?；炷两Y(jié)構(gòu)的裂縫是一個(gè)很普遍的技術(shù)問題。近代對(duì)混凝土強(qiáng)度理論進(jìn)行亞微觀研究結(jié)果以及大量工程實(shí)踐所提供的經(jīng)驗(yàn)都說明混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的，特別是現(xiàn)代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工，外加劑、摻和料等在混凝土中的廣泛使用，導(dǎo)致混凝土裂縫普遍存在。由于頂板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑工藝所具有的特性，裂縫更容易發(fā)生，因此而引起的樓板滲漏等一系列問題已成為一項(xiàng)嚴(yán)重的社會(huì)問題。所以如何有效地預(yù)防和控制混凝土裂縫的發(fā)生，已成為所有混凝土工作者面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。1.2混凝土的概念混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料［1］。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。輕者使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等，嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)?；炷恋幕咎匦裕?］：1.抗壓強(qiáng)度高，而抗拉強(qiáng)度卻很低；2.一般抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/8~1/20；3.破壞時(shí)具有明顯的脆性性質(zhì)。

因此，素混凝土構(gòu)件在實(shí)際工程的應(yīng)用很有限，主要用于以受壓為主的基礎(chǔ)、柱墩和一些非承重結(jié)構(gòu)。問題的提出混凝土是由水泥、摻和料、外加劑和水配制的膠結(jié)材料漿體將分散的砂、石經(jīng)攪拌粘結(jié)在一起的工程材料。硬結(jié)的混凝土是一種多元、多相、非勻質(zhì)的水泥基復(fù)合材料，具有較高的彈性模量，較低的抗拉強(qiáng)度，在受約束條件下只要發(fā)生少許收縮，產(chǎn)生的拉應(yīng)力往往會(huì)大于該齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫?；炷猎跐沧⒊尚秃螅橇蠈?duì)漿體產(chǎn)生約束，使混凝土內(nèi)部從一開始產(chǎn)生微裂縫，在環(huán)境溫度、濕度、荷載等因素作用下，這些微裂縫就可能發(fā)展為宏觀裂縫。大量的工程和實(shí)踐理論分析表明,鋼筋混凝土構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的,只是有些裂縫很細(xì),甚至肉眼看不見(縫寬<0.5ｍｍ),一般對(duì)結(jié)構(gòu)的使用無大的危害,允許其存在。有些裂縫在使用荷載或外界物理及化學(xué)因素作用下,不斷產(chǎn)生和發(fā)展引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落及鋼筋銹蝕,使鋼筋混凝土強(qiáng)度和剛度受到削弱,耐久性降低,嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生垮塌事故,危害結(jié)構(gòu)的正常使用,必須加以控制,因此研究商品混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施是非常重要而迫切的。1.4混凝土裂縫的國內(nèi)外研究概況二十世紀(jì)以來學(xué)者們對(duì)混凝土的裂縫做了大量的研究，尤其是如何預(yù)防和控制。但是裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它是客觀存在的，以目前的科學(xué)和技術(shù)對(duì)其進(jìn)行最有效的預(yù)防和控制還不是很完善，然而我們可以根據(jù)工程中遇見的實(shí)際情況進(jìn)行分析研究，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。對(duì)混凝土裂縫的預(yù)防和控制還需我們進(jìn)一步的研究！目前，國內(nèi)外對(duì)機(jī)械荷載引起的開裂問題研究得較為透徹。對(duì)于大體積混凝土內(nèi)溫度應(yīng)力與裂縫控制多集中在水利工程中的大壩、高層建筑的深基礎(chǔ)底板。而對(duì)溫度荷載引起得有關(guān)裂縫的研究尚不充分。我們應(yīng)對(duì)此加以重視，防止危害結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn)生。1.5混凝土裂縫研究的目的和意義通過對(duì)混凝土裂縫的研究比較和量化分析，使我們對(duì)混凝土裂縫有一個(gè)明晰的認(rèn)識(shí)。首先，裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理。從而起到提高建筑物的耐久壽命，保證建筑物的工程質(zhì)量，確保人們的生命財(cái)產(chǎn)安全的作用。事先預(yù)防、解決，防患于未然。其次，近代科學(xué)研究和大量的混凝土工程實(shí)踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。實(shí)際上混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因，所以我們要運(yùn)用現(xiàn)有科學(xué)和知識(shí)針對(duì)每種類型的裂縫進(jìn)行科學(xué)有效的預(yù)防與控制，把裂縫控制在建筑物可以接受的范圍內(nèi)。最后，混凝土的裂縫是客觀存在的，混凝土裂縫問題也一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量，在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對(duì)性地采取預(yù)防措施，盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量，使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?；炷亮芽p的研究與控制從結(jié)構(gòu)安全的角度來講有重要意義。1.6本文的工作1.闡述混凝土的概念及其裂縫研究的現(xiàn)狀、目的和意義2.分析混凝土裂縫的成因及類型3.研究裂縫的防治措施4.研究混凝土裂縫的修補(bǔ)方法5.針對(duì)混凝土裂縫的分析與控制的總結(jié)與展望第二章混凝土裂縫的成因及類型引言混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過程中出現(xiàn)不同程度，不同形式的裂縫，這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象，大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫更普遍。在混凝土施工過程中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇裂變化，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫，而這些裂縫必然會(huì)給工程帶來不同程度的危害。如何采取有效措施，防止溫度應(yīng)力造成混凝土結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部出現(xiàn)有害裂縫，一直是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一個(gè)復(fù)雜而又難度很大的技術(shù)問題。實(shí)際上,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多,甚至多種因素互相影響,但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因，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人手。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。2.2混凝土裂縫的成因［1］混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多,主要原因有設(shè)計(jì)原因、材料原因、混凝土配合比設(shè)計(jì)原因、施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因、使用原因(外界因素),下面將對(duì)各個(gè)主要原因進(jìn)行進(jìn)一步的分析。2.2.1設(shè)計(jì)原因1．設(shè)計(jì)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。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。2.2.2材料原因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。2．骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土單方用灰量、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。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。2.2.3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．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)。2.2.4施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因1．現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。2．高空澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。3．對(duì)大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。4．大體積混凝土澆注，對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。5．現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。6．現(xiàn)場(chǎng)模板拆除不當(dāng)，引起拆模裂縫或拆模過早。7．現(xiàn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)(超張、偏心)，引起混凝土張拉裂縫。2.2.5使用原因(外界因素)1．構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降，產(chǎn)生沉降裂縫。2．使用荷載超負(fù)。3．野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。4．周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕，引起裂縫。5．意外事件，火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。2.3混凝土裂縫的類型混凝土裂縫的類型主要有塑性裂縫、溫差裂縫、施工工藝質(zhì)量引起的裂縫、原材料質(zhì)量引起的裂縫、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫、安定性裂縫,下面將對(duì)每種裂縫的類型進(jìn)行進(jìn)一步的研究。2.3.1塑性裂縫混凝土塑性裂縫是指混凝土澆筑成型后還未硬化，仍處于可塑狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的裂縫，塑性裂縫的出現(xiàn)不僅會(huì)影響混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量，更重要的是會(huì)造成混凝土防水性能下降、鋼筋容易銹蝕等不良后果，影響混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，關(guān)于這一點(diǎn)應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工過程中給予充分的重視?；炷量梢员徽J(rèn)為是一種人造的沉積巖，混凝土剛剛澆筑成型后，由于混凝土各種固體顆粒在減水劑的作用下形成了溶劑化層，導(dǎo)致各種固體顆粒之間存在一層水膜，在混凝土的表面處則形成凹形液面，在一般情況下，水分揮發(fā)會(huì)使固體顆粒進(jìn)一步靠近，毛細(xì)管進(jìn)一步變細(xì)，增大了將水從混凝土內(nèi)層提升到表面的能力，同時(shí)混凝土的泌水也有利于水上升到混凝土表面。普通混凝土所含的水分少在泌水和毛細(xì)管的雙重作用下使混凝土的體積收縮小而且較均勻，所以普通混凝土較少產(chǎn)生塑性收縮裂縫。對(duì)于泵送混凝土而言，因其所含的水分較多，若環(huán)境溫度高風(fēng)速大而且干燥，水分揮發(fā)迅速，混凝土的泌水和毛細(xì)管提升水的綜合作用還低于水的揮發(fā)作用時(shí)，使混凝土表層脫水速度遠(yuǎn)大于混凝土內(nèi)層提供水的速度，造成了混凝土面層體積收縮大，若這時(shí)混凝土還未產(chǎn)生足夠的強(qiáng)度，則在混凝土表面產(chǎn)生塑性收縮裂縫，商品混凝土因運(yùn)輸距離長(zhǎng)，為防止流動(dòng)性損失過大，常常加入緩凝劑、保塑劑等，更增加了形成塑性收縮裂縫的可能［2］。因混凝土的塌落度大，對(duì)模板的側(cè)向壓力也大，使模板容易發(fā)生變形也會(huì)形成塑性裂縫，消除塑性收縮裂縫的積極方法與消除塑性沉降裂縫的方法基本相同，也可以采用二次振搗工藝，所不同的是可以采用平板振動(dòng)器進(jìn)行施工，特別是對(duì)表面積大而厚度小的混凝土板，通過振搗使混凝土的體積收縮減小而且均勻.混凝土塑性裂縫又可分為塑性沉降裂縫和塑性收縮裂縫.塑性沉降裂縫.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。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時(shí)至３小時(shí)之間，混凝土尚處在塑性狀態(tài)，混凝土表面消失水光時(shí)立即產(chǎn)生，沿著梁及板上面鋼筋的走向出現(xiàn)，主要是混凝土塌落度大、沉陷過高所致。另外在施工過程中如果模板綁扎的不好、模板沉陷、移動(dòng)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)此類裂縫。塑性收縮裂縫.此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時(shí)表面水分蒸發(fā)過快造成的。這類裂縫多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則、長(zhǎng)短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過50mm。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后３-４小時(shí)左右表面沒有被覆蓋，特別是平板結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是基礎(chǔ)、模板吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，此時(shí)混凝土強(qiáng)度趨近于零，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂?；炷林姓舭l(fā)和吸收水分的速度越快，塑性收縮裂縫越容易產(chǎn)生，而商品混凝土由于為了滿足可泵性、流動(dòng)性、出機(jī)時(shí)混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強(qiáng)度低所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂縫。2.3.2溫差裂縫混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1／10左右，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104，長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位［2］。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，必須考慮徐變的影響，具體計(jì)算這里就不再細(xì)述。在混凝土施工中，溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。2.3.3施工工藝質(zhì)量引起的裂縫［3］施工工藝質(zhì)量引起的裂縫是指由于施工工藝不合理,施工質(zhì)量低劣在混凝土結(jié)構(gòu)澆注過程中,產(chǎn)生各種形式的裂縫。如由于混凝土震搗不密實(shí)、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或形成其它荷載裂縫的起源點(diǎn)；由于混凝土澆注過快,混凝土流動(dòng)性較低在硬化前因混凝土振搗不足,硬化后沉實(shí)過大,容易在澆注數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫；由于施工時(shí)模板剛度不足,在澆注混凝土?xí)r,因側(cè)向壓力的作用使得模板變形,產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。2.3.4原材料質(zhì)量引起的裂縫原材料質(zhì)量引起的裂縫是指由于原材料質(zhì)量不合格，在施工和使用過程中出現(xiàn)因?yàn)橄鄳?yīng)材料不符合設(shè)計(jì)要求而產(chǎn)生的裂縫。如鋼筋質(zhì)量不合要求，無法達(dá)到設(shè)計(jì)的抗拉強(qiáng)度，在結(jié)構(gòu)變形時(shí)，產(chǎn)生沿鋼筋走向出現(xiàn)的裂縫。2.3.5化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫［3］化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫包括鋼筋銹蝕引起的裂縫和堿骨料反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫。鋼筋銹蝕引起的裂縫是指由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護(hù)層較薄，有害物質(zhì)進(jìn)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，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。堿骨料反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫是指混凝土拌和后會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救。2.3.6安定性裂縫安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。工程實(shí)例2.4.1工程概況亞東國際公寓是由亞東建發(fā)集團(tuán)開發(fā),由南京市民用建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，由南通四建、南京六建、金陵建工三個(gè)單位共同承建，社區(qū)規(guī)劃總占地面積為20多萬平方米，項(xiàng)目分兩期開發(fā)，一期開發(fā)8幢（1幢小高層、7幢高層），面積8.8萬平米，853戶。建筑廣泛采用室內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)、隔音，離性能低輻射(LOW-E)玻璃等節(jié)能環(huán)保技術(shù)，結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)。一期于2005年8月開工，于2007年7月竣工。規(guī)劃中有社區(qū)雙語幼兒園、時(shí)尚會(huì)所、風(fēng)情商業(yè)街等各種便利社區(qū)配套設(shè)施。2.4.2工程中出現(xiàn)裂縫的分析我實(shí)習(xí)所在工地的地下室外墻板澆搗的混凝土就出現(xiàn)了裂縫。經(jīng)分析裂縫產(chǎn)生的原因是：本工程采用C50這樣高強(qiáng)度的混凝土，水灰比較大，雖然加入了減水劑，但還是未能有效抵消混凝土的收縮變形；另外該地下室墻板的厚度較厚，達(dá)40mm，因而容易產(chǎn)生較大的內(nèi)外溫差。產(chǎn)生溫度和收縮變形，長(zhǎng)墻結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的溫度和收縮變形在高度方向是自由的，但在縱向卻受到另一結(jié)構(gòu)地下室底板的約束，在長(zhǎng)墻承受降溫和收縮作用時(shí)，必將產(chǎn)生縮短變形，受到底板的約束，引起拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時(shí)便引起開裂，這時(shí)裂縫方向永遠(yuǎn)垂直于拉應(yīng)力方向，故為豎向。此外本工程外墻混凝土澆筑后并沒有嚴(yán)格按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。一般來說膨脹混凝土淋水養(yǎng)護(hù)須7～14D，最少為7D，在混凝土終凝后2D即可開始澆水養(yǎng)護(hù)，而混凝土的膨脹值一般要14D才基本穩(wěn)定。同時(shí)，摻膨脹劑的混凝土，水化時(shí)需水量大，比普通砼更要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，覆蓋淋水，使其表面始終處于潮濕條件。由于施工隊(duì)是第一次施工如此高強(qiáng)度的混凝土，施工經(jīng)驗(yàn)不足，在混凝土養(yǎng)護(hù)上并沒有采取十分有效的措施養(yǎng)護(hù)外墻。同時(shí)由于天氣炎熱，混凝土水灰比控制不穩(wěn)定；混凝土振搗不到位，振搗不夠密實(shí)，這些也是促使混凝土收縮變形較大，產(chǎn)生裂縫的原因之一。此外，現(xiàn)場(chǎng)施工人員分析：本工程采用的是商品混凝土，商品混凝土塌落度大，稍加振搗即出現(xiàn)石子下沉，漿體上浮，時(shí)常有較多泌水，隨著水分的蒸發(fā)，表面會(huì)出現(xiàn)塑性收縮裂縫。在混凝土拌和物中有多余水量，混凝土硬結(jié)后，比較容易出現(xiàn)干燥收縮裂縫。2.5小結(jié)綜上所述，混凝土裂縫的成因及類型主要有以下幾個(gè)方面：成因主要有設(shè)計(jì)原因、材料原因、混凝土配合比設(shè)計(jì)原因、施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因、使用原因(外界因素)。類型主要有塑性裂縫、溫差裂縫、施工工藝質(zhì)量引起的裂縫、原材料質(zhì)量引起的裂縫、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫、安定性裂縫。以上對(duì)混凝土裂縫的成因及類型進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討，雖然學(xué)術(shù)界對(duì)于混凝土裂縫的成因和計(jì)算方法還不是很完善，但對(duì)于主要的裂縫成因和類型還是比較統(tǒng)一的，同時(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種實(shí)際情況，使我們對(duì)混凝土裂縫的成因和類型加深進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)。第三章裂縫的防治措施3.1引言想要對(duì)裂縫進(jìn)行最為有效的預(yù)防和控制就必須對(duì)裂縫的成因和類型進(jìn)行深入的研究和了解，因地制宜，對(duì)每一種裂縫類型實(shí)施有針對(duì)性的預(yù)防和控制。在可能產(chǎn)生裂縫的各個(gè)環(huán)節(jié)采取有效的預(yù)防措施。將混凝土裂縫的隱患消滅在萌芽之中?；炷劣辛芽p是絕對(duì)的，無裂縫是相對(duì)的?；炷恋牧芽p一般都發(fā)生在早期，所產(chǎn)生的裂縫主要是塑性收縮裂縫、沉降裂縫及收縮裂縫，而在后期所產(chǎn)生的裂縫與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料的應(yīng)用有關(guān)。大部分混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因是由于變形作用引起的，而變形作用包括溫度、濕度及不均勻沉降等。由于混凝土自身所具有的一些特點(diǎn)，從原材料到施工工藝等諸多因素都會(huì)對(duì)混凝土發(fā)生直接的影響，所以控制混凝土的裂縫應(yīng)綜合從各個(gè)方面綜合考慮，把好可能對(duì)其發(fā)生影響的各道關(guān)，主要有以下幾個(gè)方面。

3.2混凝土裂縫的防治措施混凝土裂縫的防治措施主要有設(shè)計(jì)措施和施工措施,混凝土裂縫常見的預(yù)防措施主要有混凝土塑性裂縫的預(yù)防措施、溫差裂縫的預(yù)防措施、混凝土裂縫滲漏水的預(yù)防措施、合理正確的使用外加劑、混凝土的早期養(yǎng)護(hù),下面將對(duì)上述防治措施進(jìn)行進(jìn)一步的研究。3.2.1設(shè)計(jì)措施［4］1.精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。2.增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3-0.5%之間。3.避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。4.在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。5.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，保留時(shí)間一般不小于60天。如不能預(yù)測(cè)施工時(shí)的具體條件，也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。3.2.2施工措施1.嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1-1.5%以下)。2.細(xì)致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。3.采用綜合措施，控制混凝土初始溫度。4.根據(jù)工程特點(diǎn)，充分利用混凝土后期強(qiáng)度，可以減少用水量，減少水化熱和收縮。5.加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗，提高密實(shí)度。6.混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃土的現(xiàn)場(chǎng)試塊強(qiáng)度不低于C5。7.采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。8.根據(jù)具體工程特點(diǎn)，采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。9.對(duì)于高強(qiáng)混凝土，應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。通過試驗(yàn)摻入粉煤灰，摻量15%-50%［4］。.3.1混凝土塑性裂縫的預(yù)防措施消除混凝土塑性裂縫的積極方法基本相同，均可以采用二次振搗工藝，通過振搗使混凝土的體積收縮減小而且均勻，此外還應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的塌落度和水灰比，確保模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，重視混凝土澆筑時(shí)的氣候特征，做好混凝土澆注成型后的早期養(yǎng)護(hù)等工作。溫差裂縫的預(yù)防措施為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手?？刂茰囟鹊拇胧┤缦拢?.采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；2.拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；3.熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；4.在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；5.規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；6.施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施［5］；改善約束條件的措施是［5］：1.合理地分縫分塊；2.避免基礎(chǔ)過大起伏；3.合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要，應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高，此時(shí)拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn)，但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。加筋對(duì)大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小，因?yàn)榇篌w積混凝土的含筋率極低。只是對(duì)一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下，鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的，而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力［5］。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍，當(dāng)內(nèi)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開裂時(shí)，鋼筋的應(yīng)力將不超過100~200kg／cm2.因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí)，對(duì)提高混凝土抗裂性的效果較好?；炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響?；炷亮芽p滲漏水的預(yù)防措施1.設(shè)計(jì)方面設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮地下水作用的最不利情況，即地下水、地表水和毛細(xì)管水對(duì)結(jié)構(gòu)的作用以及由于人為因素而引起的周圍水文地質(zhì)變化的影響。樁基、筏基必須支撐在可靠的持力層上，使結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度、剛度，以抑制地基基礎(chǔ)局部下沉。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)地下工程確定的幾何尺寸，地基土和樁基情況，驗(yàn)算整澆混凝土由于溫差混凝土收縮所產(chǎn)生的總溫度應(yīng)力是否超過當(dāng)時(shí)基礎(chǔ)混凝土極限抗拉強(qiáng)度，并采取相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B。等級(jí)，合理配置鋼筋，提高混凝土的瞬時(shí)極限拉伸值，使大體積混凝土具有足夠的抗裂能力而不出現(xiàn)裂縫。根據(jù)結(jié)構(gòu)斷面形狀、荷載、埋深，基礎(chǔ)的強(qiáng)度，采用結(jié)構(gòu)自防水混凝土，即補(bǔ)償收縮混凝土。一般在混凝土中內(nèi)摻WG-HEA或UEA膨脹劑，補(bǔ)償混凝土的限制收縮，抵消混凝土結(jié)構(gòu)在收縮中產(chǎn)生的拉應(yīng)力，控制溫差，使結(jié)構(gòu)不裂。HEA、UEA混凝土參以膨脹加強(qiáng)帶取代后澆縫。即在結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力最大的地方多摻入HEA或UEA，產(chǎn)生相應(yīng)較大的膨脹來補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮。加強(qiáng)帶的位置一般設(shè)在結(jié)構(gòu)后澆帶上，寬為2m。帶之間適當(dāng)增加溫度鋼筋10％～15％，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)超長(zhǎng)防水結(jié)構(gòu)，其后澆縫設(shè)置可延長(zhǎng)至100m以上對(duì)于溫度影響大，墻薄、面大，養(yǎng)護(hù)困難的地下室邊墻、柱墻變截面部位，只需適當(dāng)增加水平構(gòu)造鋼筋和加強(qiáng)鋼筋［6］。特別重要的防水建筑，增加外防水層，即構(gòu)造自防水與建筑防水相結(jié)合，雙防雙保險(xiǎn)。地下工程底板采用現(xiàn)代高效預(yù)應(yīng)力混凝土，對(duì)消除結(jié)構(gòu)混凝土裂縫，有其獨(dú)特的效果。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理設(shè)置后澆帶和變形縫。設(shè)計(jì)圖中，應(yīng)著重繪制加強(qiáng)帶、后澆帶、變形縫和施工縫等構(gòu)造詳圖，便于施工。2.施工方面計(jì)算基礎(chǔ)底板澆筑混凝土3d后，內(nèi)部混凝土的實(shí)際最高溫升，混凝土入模溫度，兩者之和，即為基礎(chǔ)底板內(nèi)部混凝土的最高溫度。根據(jù)天氣預(yù)報(bào)3d的自然平均溫度并測(cè)量混凝土表面的溫度，得出內(nèi)部最高溫度與混凝土表面溫度之差。當(dāng)混凝土內(nèi)外最大溫差小于25℃時(shí)，混凝土就不會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。施工前為測(cè)得混凝土體內(nèi)外溫差，在承臺(tái)底板內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的PN結(jié)，作溫度傳感器，使用PN128型遙感溫度巡測(cè)儀進(jìn)行測(cè)溫。當(dāng)條件不具備時(shí)，也可在測(cè)點(diǎn)處埋設(shè)鋼管，在管內(nèi)上下位置用溫度計(jì)進(jìn)行施測(cè)，作好測(cè)溫記錄，以掌握實(shí)際溫度場(chǎng)的變化。測(cè)溫一般從混凝土澆筑12h開始，溫升階段1～3d，每2h測(cè)溫一次；降溫階段4～6d，每1h測(cè)溫一次。7d以后，每天測(cè)溫一次，測(cè)溫至少要14d。通過測(cè)溫掌握各個(gè)混凝土區(qū)段的溫差。當(dāng)混凝土升至持續(xù)高溫，再逐漸降溫，直到內(nèi)外溫差達(dá)到控制溫度值以下時(shí)，可撤除保溫措施。測(cè)溫證明：混凝土澆筑24h，其內(nèi)部溫度急劇攀升，3d達(dá)到峰值，7d以后開始下降［6］。為減少混凝土內(nèi)部的水化熱，防水混凝土用的水泥，宜優(yōu)先選用強(qiáng)度等級(jí)為42．5級(jí)的礦渣硅酸鹽水泥，內(nèi)摻適量超細(xì)粉煤灰和高效減水劑，可減少水泥用量，提高混凝土的可泵性，但應(yīng)注意延長(zhǎng)攪拌時(shí)間。嚴(yán)格控制砂石含泥量，并通過精心級(jí)配，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度?；A(chǔ)底板和圍護(hù)墻可采用240～370mm厚的磚模，混凝土澆筑后，磚模不拆即回填土。采用鋼?；蚰灸r(shí)，在模外掛草簾或麻袋澆水，并于28d后拆模，有條件的建筑，拆模后立即回填土?；炷帘砻娓采w雙層草袋或麻袋澆水養(yǎng)護(hù)；或在混凝土表面用磚做淺水池，池內(nèi)放30cm深的水等，可減少混凝土內(nèi)外溫差，混凝土能得到充分養(yǎng)護(hù)?；A(chǔ)底板采用預(yù)應(yīng)力混凝土，利用預(yù)應(yīng)力筋張拉后的彈性回縮，消除結(jié)構(gòu)裂縫。防水泥凝土必須使用同一品種水泥。當(dāng)有若干個(gè)商品供應(yīng)站供應(yīng)同一施工區(qū)段時(shí)，應(yīng)由主包供應(yīng)站運(yùn)送同一配合比所使用之原材料，按同一配合比用料拌制混凝土。泵送混凝土配合比，砂率38％～145％，輸送高度60～100m時(shí)，坍落度160～180mm，100m以上時(shí)180～230mm［6］?；炷敛捎梅謱訚仓盟突炷撩繉雍穸?00～500mm，插入式振動(dòng)器分層搗固，板面應(yīng)用平板振動(dòng)器振搗，排除泌水，進(jìn)行二次收漿。供應(yīng)商品混凝土采取投、招標(biāo)，其質(zhì)量指標(biāo)，以合同條款固定下來，施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控力度，專人檢測(cè)混凝土的坍落度和攪拌時(shí)間。防水混凝土及補(bǔ)償收縮混凝土的養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性，特別是早期養(yǎng)護(hù)更為敏感。因此應(yīng)及時(shí)糾正“不覆蓋養(yǎng)護(hù)”的錯(cuò)誤傾向。一般養(yǎng)護(hù)要注意：防水混凝土和HEA補(bǔ)償收縮混凝土終凝后(澆筑后4～6h)，應(yīng)立即覆蓋雙層草簾或麻袋養(yǎng)護(hù)，3d內(nèi)每3h澆水一次，3d以后，每天4h澆水一次，澆水濕潤(rùn)時(shí)間不少于14晝夜。不宜采用電熱養(yǎng)護(hù)，因電熱養(yǎng)護(hù)屬“干熱養(yǎng)護(hù)”，混凝土易產(chǎn)生干縮裂縫，也難以控制混凝土內(nèi)外溫差，容易產(chǎn)生溫度裂縫，降低混凝土的抗?jié)B性。不宜采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，蒸汽養(yǎng)護(hù)會(huì)使混凝土內(nèi)部毛細(xì)管在蒸汽壓力作用下擴(kuò)張，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性下降。防水混凝土不應(yīng)過早拆模，一般達(dá)到70％強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，才能拆除，避免混凝土表面裂縫。冬期施工，防水泥凝土的原材料可采用預(yù)熱法，水和骨料的人機(jī)溫度，應(yīng)分別控制在60℃和40℃，混凝土的出機(jī)溫度不宜大于防水混凝土冬期宜采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)。當(dāng)采用暖棚養(yǎng)護(hù)法時(shí)，棚內(nèi)應(yīng)保持一定濕度，防止混凝土早期脫水。合理正確的使用外加劑為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑，在實(shí)踐中總結(jié)出其主要作用為：1.混凝土中存在大量毛細(xì)孔道，水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力，但會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低。這個(gè)表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認(rèn)［7］。2.水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％。3.水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)度的條件下可減少15％的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補(bǔ)充［7］。4.減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。5.提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。6.混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。7.摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。8.摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng)，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來的塑性收縮增加。9.摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發(fā)，減少干燥收縮.許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們?cè)诠こ虒?shí)踐中應(yīng)多進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)對(duì)比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會(huì)更加簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)?；炷恋脑缙陴B(yǎng)護(hù)實(shí)踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說混凝土的保溫對(duì)防止表面早期裂縫尤其重要。從溫度應(yīng)力觀點(diǎn)出發(fā)，保溫應(yīng)達(dá)到下述要求［8］：1.防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。2.防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。3.防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束?；炷恋脑缙陴B(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達(dá)到兩個(gè)方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的?；炷系谋卮胧┏３Ｒ灿斜竦男Ч睦碚撋戏治?，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期，在施工中應(yīng)切實(shí)重視起來。3.3小結(jié)綜上所述，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土施工時(shí)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)方面、混凝土的澆搗、混凝土的養(yǎng)護(hù)、混凝土的降溫和保溫、混凝土澆灌時(shí)的氣候特征、合理正確的使用外加劑、混凝土的早期養(yǎng)護(hù)等方面采取有效措施有針對(duì)性的進(jìn)行預(yù)防和控制，從而避免有害裂縫的出現(xiàn)。第四章混凝土裂縫的修補(bǔ)方法4.1引言混凝土作為一種多相復(fù)合基材料，具有較高彈性模量和抗拉強(qiáng)度，較低的抗拉強(qiáng)度，在受約束作用下少許收縮就會(huì)產(chǎn)生裂縫，裂縫產(chǎn)生的材性原因比較多。當(dāng)裂縫產(chǎn)生時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)的耐久性，就需要修補(bǔ)，以免產(chǎn)生二次裂縫?；炷亮芽p是最常見的工程病害，但大部分裂縫都可以通過修補(bǔ)使混凝土結(jié)構(gòu)物恢復(fù)原有功能。問題出現(xiàn)了，解決它的方法自然而然也隨之產(chǎn)生。隨著施工經(jīng)驗(yàn)的發(fā)展，現(xiàn)在混凝土裂縫修補(bǔ)的方法有很多：如表面修補(bǔ)法、灌漿嵌縫封堵法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法、電化學(xué)防護(hù)法、仿生自愈合法等等，其中灌漿嵌縫封堵法最為常見，可分為壓力注漿法、開槽填補(bǔ)法和涂膜封閉法三種。4.2混凝土裂縫常見的修補(bǔ)方法灌漿嵌縫封堵法可分為壓力注漿法、開槽填補(bǔ)法和涂膜封閉法三種，是混凝土裂縫最為常見的修補(bǔ)方法，以下將介紹灌漿嵌縫封堵法。4.2.1低壓注漿法低壓注漿法適用于寬度為0.2~0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下：裂縫清理-粘貼注漿咀和封閉裂縫-試漏-配制注漿液-壓力注漿-二次注漿-清理表面［9］。4.2.2涂膜封閉法［9］當(dāng)裂縫數(shù)量較多時(shí)，先要在預(yù)計(jì)要貼的裂縫位置貼上醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷將封縫用漿沿裂縫來回涂刷。使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿咀用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿時(shí)漏漿。注漿操作一般在粘咀的第二天進(jìn)行，若氣溫高的話半天就可注漿。操作時(shí)先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插入注漿咀，用手推動(dòng)補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過注漿咀壓入裂縫，當(dāng)相鄰的咀中流出漿液時(shí)，就可以拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端向另一端逐個(gè)注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時(shí)可以對(duì)每個(gè)注漿咀再次補(bǔ)漿。涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm和防水處理，以及防止混凝土保護(hù)層的炭化和有害離子對(duì)混凝土的腐蝕。工序?yàn)椋呵鍜?刮膩?zhàn)?涂刷底層涂料-涂刷主層涂料-涂罩面層。混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩?zhàn)樱ɑ炷列扪a(bǔ)膠：粉料=1：1.8~2.0）填充補(bǔ)平，待干后用砂布磨平，再進(jìn)行底層涂刷（混凝土修補(bǔ)膠：粉料=1：0.7~0.8），涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾，除去雜質(zhì)和團(tuán)塊。主層涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且兩次涂刷方向最好是相互垂直。4.2.3開槽填補(bǔ)法［10］開槽填補(bǔ)法適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫，如墩臺(tái)或路面混凝土的裂縫。工序?yàn)椋洪_槽-涂刷界面處理漿-壓抹聚合物砂漿-養(yǎng)護(hù)。先用鑿子和扁鏟沿裂縫開槽，槽深和寬約3~5cm，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(shí)抹平。在養(yǎng)護(hù)時(shí)不需要澆水，在濕空氣中即可，養(yǎng)護(hù)期間不得淋雨、日曬或風(fēng)吹，最好覆蓋一層塑料薄膜。這三種方法可以單獨(dú)使用，也可以同時(shí)使用。例如主梁裂縫的修補(bǔ)可先注漿,在涂膜封閉；而對(duì)于路面、墩臺(tái)的粗大裂縫則采用開槽填補(bǔ)發(fā)為宜；為了防止鋼筋銹蝕，混凝土受到有害離子的腐蝕，則可以采用涂膜防水處理。4.3工程實(shí)例4.3.1工程概況亞東國際公寓是由亞東建發(fā)集團(tuán)開發(fā),由南京市民用建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，由南通四建、南京六建、金陵建工三個(gè)單位共同承建，社區(qū)規(guī)劃總占地面積為20多萬平方米，項(xiàng)目分兩期開發(fā)，一期開發(fā)8幢（1幢小高層、7幢高層），面積8.8萬平米，853戶。建筑廣泛采用室內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)、隔音，離性能低輻射(LOW-E)玻璃等節(jié)能環(huán)保技術(shù)，結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)。一期于2005年8月開工，于2007年7月竣工。規(guī)劃中有社區(qū)雙語幼兒園、時(shí)尚會(huì)所、風(fēng)情商業(yè)街等各種便利社區(qū)配套設(shè)施。4.3.2工程中裂縫的修補(bǔ)本工程地下室出現(xiàn)的裂縫經(jīng)研究決定使用SJ-75混凝土裂縫修補(bǔ)劑進(jìn)行修補(bǔ)，采用的方法是開槽填補(bǔ)法：首先用切割機(jī)在裂縫兩邊出寬×深=1.2cm×1.0cm的小槽，鑿除混凝土，清理干凈。再直接用水泥與修補(bǔ)劑配成水泥砂漿修補(bǔ)膏進(jìn)行修補(bǔ)。具體操作如下：用毛筆或小刷子在混凝土裂縫處涂刷SJ-75裂縫修補(bǔ)劑兩遍，待以上涂膜干燥后，選用普通硅酸鹽水泥，用SJ-75修補(bǔ)劑調(diào)成水泥凈漿修補(bǔ)膏即可使用。（配比為：修補(bǔ)劑：水泥=1：3.5）裂縫填補(bǔ)分為兩次，第一次填補(bǔ)0.5cm深，第二次填補(bǔ)漿體高出混凝土表面2~3mm。裂縫修補(bǔ)后除采用薄膜覆蓋，防止因雨淋等因素降低修補(bǔ)效果外，還要仍按原設(shè)計(jì)要求對(duì)修補(bǔ)出進(jìn)行SJ防水涂料施工。特別要注意的是修補(bǔ)劑要存放于室內(nèi)，避免陽光直射和雨淋。施工溫度要求在4℃以上，避免在陰雨天氣施工。4.4小結(jié)綜上所述，大部分裂縫都可以通過修補(bǔ)使混凝土結(jié)構(gòu)物恢復(fù)原有功能，在修補(bǔ)過程中要針對(duì)不同形式的裂縫認(rèn)真分析裂縫出現(xiàn)的成因采取相應(yīng)的修補(bǔ)方法，確保達(dá)到最佳的修補(bǔ)效果，以免二次裂縫的產(chǎn)生。第五章總結(jié)與展望引言裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理。近代科學(xué)研究和大量的混凝土工程實(shí)踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。實(shí)際上混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因，所以我們要運(yùn)用現(xiàn)有科學(xué)和知識(shí)針對(duì)每種類型的裂縫進(jìn)行科學(xué)有效的預(yù)防與控制，把裂縫控制在建筑物可以接受的范圍內(nèi)。5.2結(jié)語混凝土的裂縫是不可避免的，其微觀裂縫是本身物理力學(xué)性質(zhì)決定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)使用條件決定的。目前世界各國的規(guī)定不完全一致，但大致相同。如從結(jié)構(gòu)耐久性要求、承載力要求及正常使用要求，最嚴(yán)格的允許裂縫寬度為0.1mm.近年來，許多國家已根據(jù)大量試驗(yàn)與泵送混凝土的經(jīng)驗(yàn)將其放寬到0.2mm.當(dāng)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境正常，保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求，無侵蝕介質(zhì)，鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm；在濕氣及土中為0.3mm；在海水及干濕交替中為0.15mm.沿鋼筋的順筋裂縫有害程度高，必須處理［11］。混凝土裂縫原因分析在修補(bǔ)裂縫前應(yīng)全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素，仔細(xì)研究產(chǎn)生裂縫的原因，裂縫是否已經(jīng)穩(wěn)定，若仍處于發(fā)展過程，要估計(jì)該裂縫發(fā)展的最終狀態(tài)。裂縫的現(xiàn)狀調(diào)查（裂縫類型和寬