混凝土裂縫的成因與控制措施

混凝土裂縫的成因與控制措施 1 1 1 1 3 3 3 4 4 4 6 6 6 6 6 6 7 7 8 8 8 9 9 9 混凝土結(jié)構(gòu)工程的裂縫，是一個(gè)帶著有普通性被縫的繼續(xù)擴(kuò)展可能危及結(jié)構(gòu)安全，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的最終破壞往往是構(gòu)的破壞的先兆，這主要是指荷載產(chǎn)生的裂縫；有些裂縫的出正常使用，是鋼筋銹蝕，保護(hù)層剝落，降低混凝土強(qiáng)度，嚴(yán)重工程使用壽命，這主要是指變形產(chǎn)生的裂縫；還有耦合作用下脹應(yīng)力引起的裂縫及凍融引起的裂縫。同時(shí)較大的結(jié)構(gòu)裂縫受，造成恐懼心理壓力，影響建筑美觀，為裝修觀機(jī)理的復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)變化性，它也是困擾工程證證2裂縫的成因裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，有設(shè)計(jì)方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素組合產(chǎn)生的，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。裂縫原因是設(shè)計(jì)、施工、材料、環(huán)境及管理等相互影響的綜合性問題，解決結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)裂縫控制鏈工程結(jié)構(gòu)裂縫控制鏈材料地基地基施工施工裂縫處理環(huán)境裂縫處理環(huán)境圖2.1工程結(jié)構(gòu)裂縫控制鏈6.菏載收縮，使用環(huán)境溫度變化，管線配置不當(dāng)，保護(hù)層厚度不足，抗溫度收縮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)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)越高對混凝土開裂影響很大?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混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1.現(xiàn)場澆搗混凝土?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2.拌和不均勻（特別是摻用摻合料的混凝土），攪拌時(shí)間不足或過長，拌和后到6.大體積混凝土澆注，對水化計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引3裂縫的控制措施3.1.1設(shè)計(jì)中的‘抗’與‘放’在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好構(gòu)件中‘抗’與‘放’的關(guān)系。所謂‘抗’就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活地運(yùn)用‘抗一放’結(jié)合、或以‘抗’為主、或以‘放’為主的設(shè)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，實(shí)踐證明，效果4.當(dāng)冬季停工春季再繼續(xù)施工時(shí)，地下室對以上易出現(xiàn)裂縫的部位，目前在設(shè)計(jì)中通常采用了“放”、“抗”或“抗放結(jié)合”的控制裂縫措施，工程經(jīng)驗(yàn)表明在于材料、施工等部位密切配合的情況下，可取1．根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí)，盡量避免采用3．積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份，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4．正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對膨脹劑應(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)強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)、耐久性及工作性等進(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180mm5.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8.配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場，依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、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，針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及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)2.安裝的模板須構(gòu)造、不漏漿、不滲水，不影響混凝土均勻性及強(qiáng)度發(fā)展，3.安裝模板時(shí)，為確保保護(hù)層厚度，應(yīng)準(zhǔn)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，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)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)，混凝土表3.1底模拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度要求構(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>2，≤8>8≥75梁、拱、殼>8懸臂構(gòu)件—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相同，2.施工者要事先制定好關(guān)于混凝土制備的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)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)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4.由攪拌、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1.為了獲得勻質(zhì)密實(shí)的混凝土，澆筑時(shí)要考慮結(jié)構(gòu)的澆筑區(qū)域、構(gòu)件類別、鋼筋配置2.澆筑之前要檢查模板及其支架、鋼筋及保護(hù)層厚度、預(yù)埋件等的部位、尺寸，確認(rèn)正確無誤后，方可進(jìn)行澆筑。同時(shí)，還應(yīng)檢查對澆筑混凝土有無障礙，必要時(shí)予以3.制定施工方案時(shí)應(yīng)考慮工程情況和實(shí)際工作能力，使各環(huán)節(jié)的施工能力應(yīng)與混凝土4.對現(xiàn)場澆筑的混凝土要進(jìn)行監(jiān)控，運(yùn)抵現(xiàn)場的混凝土坍落不能滿足施工要求時(shí)，可采取經(jīng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)的可靠方法調(diào)整坍落度，嚴(yán)禁隨意加水。在降雨雪時(shí)不宜在露天澆5.澆筑墻、柱等較高構(gòu)件時(shí)，一次澆筑高度以混凝土不離析為準(zhǔn)，一般每層不超過500m，搗平后再澆筑上層，澆筑時(shí)要注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3.澆筑后采用覆蓋、曬水、噴霧或用薄膜保濕等養(yǎng)護(hù)措施；保溫、保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，對硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌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)注意施工的季節(jié)，環(huán)境的溫濕度及氣象變化對混凝土變形性能的影響，嚴(yán)格控制現(xiàn)場坍落度、防風(fēng)、及時(shí)和氣象站保持聯(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、急劇干燥對混凝土的不利影響。注意暴雨中4混凝土裂縫的處理方法表面涂抹和表面貼補(bǔ)法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費(fèi)用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作填充處理。此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。利用壓送設(shè)備（壓力0.2~0.4Mpa）將補(bǔ)縫漿液注入砼裂隙，達(dá)到閉塞的目的，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好。也可利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫，不用電力，十分方便效果也很理因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時(shí)間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)；鉆心取樣試驗(yàn)；壓水試驗(yàn)；壓氣試驗(yàn)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)系設(shè)計(jì)方面存在斷面突變、施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)、鋼筋配置過少或過粗、未充分考慮混材料選擇方面存在粗細(xì)集料含泥量過大、骨料粒徑太細(xì)、混凝土外加劑和摻和料混凝土配合比設(shè)計(jì)方面存在水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)、水灰比過大、水泥用量越施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)方面主要有混凝土振搗或插入不當(dāng)、拌和不均勻、連續(xù)澆筑時(shí)間過長、現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施不到位、現(xiàn)場模板拆除和預(yù)應(yīng)設(shè)計(jì)方面從設(shè)計(jì)中的抗與放相結(jié)合，避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來應(yīng)力集中、采用補(bǔ)償材料選擇從選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí)和級(jí)配優(yōu)良的砂、石原混凝土配合比設(shè)計(jì)從干縮率、坍落度、用水量、水泥用量、水膠比、砂率的配施工方面從模板的安裝及拆除，混凝土的制備、運(yùn)輸、澆管理方面應(yīng)當(dāng)確定科學(xué)的控制裂縫標(biāo)準(zhǔn)，合理的選