鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常見質(zhì)量通病、成因及防治措施

1、 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院專 科 生 畢 業(yè) 大 作 業(yè) 題 目：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常見質(zhì)量通病、成因及防治措施 學(xué)習(xí)中心： 安徽淮北奧鵬學(xué)習(xí)中心12B 層 次： 高中起點(diǎn)?？?專 業(yè)： 土木工程 年 級(jí)： 2010年 春 季 學(xué) 號(hào)： 6 學(xué) 生： 李峰 指導(dǎo)教師： 羅七妹 完成日期： 2011年12月5日 目 錄內(nèi)容摘要1引 言21 產(chǎn)生干縮裂縫的原因及預(yù)防21.1 產(chǎn)生干縮裂縫的原因21.2 干縮裂縫的預(yù)防措施22 產(chǎn)生塑性收縮裂縫的原因及預(yù)防32.1 產(chǎn)生塑性收縮裂縫的原因32.2 塑性收縮裂縫的預(yù)防措施33 產(chǎn)生沉陷裂縫的原因及預(yù)防43.1 產(chǎn)生沉陷裂縫的原因43.2 沉陷裂縫的預(yù)防措施44 產(chǎn)生

2、溫度裂縫的原因及預(yù)防54.1 產(chǎn)生溫度裂縫的原因54.2 溫度裂縫的預(yù)防措施55 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防76 控制混凝土裂縫的具體措施87 工程構(gòu)筑物已產(chǎn)生裂縫的修補(bǔ)方法97.1 表面修補(bǔ)法97.2 灌漿、嵌縫封堵法97.3 結(jié)構(gòu)加固法97.4 混凝土置換法97.5 電化學(xué)防護(hù)法97.6 仿生自愈合法10結(jié) 論11參考文獻(xiàn)12內(nèi)容摘要混凝土裂縫是建筑物最為常見的質(zhì)量問題之一，產(chǎn)生的原因是多種多樣的。裂縫對(duì)建筑物的危害程度不一，還可能誘發(fā)其他質(zhì)量問題的發(fā)生和發(fā)展，對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生巨大的危害，因此，必須對(duì)此加以重視，并采取措施加以解決。鋼筋，混凝土施工是工程建設(shè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是整個(gè)工

3、程的核心質(zhì)量保證。而裂縫控制則是混凝土質(zhì)量控制的重要組成部分，對(duì)此有必要加以深入的研究與探討，以預(yù)防和加固控制裂縫的產(chǎn)生，不斷提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量。本文就針對(duì)混凝土裂縫成因進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：工程建設(shè)：混凝土施工；裂縫防治；加固措施 引 言混凝土裂縫將使建筑物產(chǎn)生滲漏，滲漏的結(jié)果，一方面在壓力水作用下使裂縫逐步擴(kuò)寬和發(fā)展；另一方面當(dāng)水滲入混凝土內(nèi)部后首先會(huì)引起水解破壞，并可能由此導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕與破壞。根據(jù)調(diào)查，由裂縫引起的各種不利結(jié)果中，滲漏水占60%。由于混凝土碳化會(huì)加劇混凝土收縮開裂，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物破壞?；炷亮芽p的存在，能使空氣中的二氧化碳極易滲透到混凝土內(nèi)部與水泥的某些水

4、化產(chǎn)物相互作用形成碳酸鈣，這就是常說的混凝土碳化。在潮濕的環(huán)境下二氧化碳能與水泥中的化學(xué)成分相互作用，使混凝土的堿度降低，使鋼筋氧化膜遭受破壞，當(dāng)水和空氣同時(shí)期滲入，鋼筋就產(chǎn)生銹蝕?；炷恋牧芽p還會(huì)使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用削弱，在裂縫部位，水拉性能減弱，裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，形成更大的危害。綜上，混凝土裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性具有直接的影響。會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性。輕則影響建筑物的外觀和正常使用，嚴(yán)重的貫穿性裂縫甚至可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物的完全破壞。1 產(chǎn)生干縮裂縫的原因及預(yù)防1.1 產(chǎn)生干縮裂縫的原因干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左

5、右。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度不同而導(dǎo)致不同的變形結(jié)果?；炷潦芡獠織l件的影響，表面水分損失過快，變形較大；內(nèi)部濕度變化較小變形較小。較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越快，干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，寬度多在0.050.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布?；炷粮煽s主要與混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。1.2 干縮裂縫的預(yù)防措施干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力

6、的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等，其主要預(yù)防措施有：（1）選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；（2）混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時(shí)摻入適量的減水劑；（3）嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量；（4）加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)；（5）在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。2 產(chǎn)生塑性收縮裂縫的原因及預(yù)防2.1 產(chǎn)生塑性收縮裂縫的原因塑性收縮是指混凝土在

7、凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長2030cm，較長的裂縫可達(dá)23m，寬15mm。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者當(dāng)混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。2.2 塑性收縮裂縫的預(yù)防措施（1）選用干縮值較小、早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸

8、鹽水泥；（2）嚴(yán)格控制水灰比，摻入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；（3）澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透；（4）及時(shí)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(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；（5）在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。3 產(chǎn)生沉陷裂縫的原因及預(yù)防3.1 產(chǎn)生沉陷裂縫的原因沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)，或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因模板剛度不夠，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深

9、進(jìn)或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈3045角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯(cuò)位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。3.2 沉陷裂縫的預(yù)防措施（1）對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固；（2）保證模板有足夠的強(qiáng)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(shí)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(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。4 產(chǎn)生溫度裂縫的原因及預(yù)防4.1 產(chǎn)生溫度裂縫的原因溫度裂縫多發(fā)生在當(dāng)混凝土澆筑后，

10、在硬化過程中受氣候變化影響，又因混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，形成內(nèi)外部較大的溫差，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力(實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到2526時(shí)，混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力)。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工的中后期。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)；梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季

11、較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。4.2 溫度裂縫的預(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0.6以下；（4）改善骨料級(jí)配，摻入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）在混凝土中摻入一定量的具有減水、增塑、緩凝等作

12、用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間；（7）高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度；（8）大體積混凝土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，預(yù)留溫度收縮縫；（10）在澆筑混凝土前宜在基巖或老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷，減小約束；（11）混凝土澆筑后及時(shí)用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)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

13、2）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一定的范圍之內(nèi)。5 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防（1）當(dāng)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)在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救，因此應(yīng)在施工中采取必要的預(yù)防措施：選用堿活性小的砂石骨料、低堿水泥、低堿或無堿的外加劑，適當(dāng)?shù)膿胶土弦种茐A骨料反應(yīng)。（2）由于混凝土澆筑、振搗不良或鋼筋保護(hù)層較薄，有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，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)。通常的預(yù)防措施有：保證鋼筋保護(hù)層的厚度、

14、混凝土級(jí)配良好、混凝土澆注振搗密實(shí)和鋼筋表層涂刷防腐涂料。裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，應(yīng)根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況及時(shí)處理，以保證建筑物的安全使用。6 控制混凝土裂縫的具體措施1 混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。摻入粉煤灰，選擇減水劑，保證泵送流動(dòng)度。采集原材料進(jìn)行試拌，盡可能地減少水泥用量，添加級(jí)粉煤灰，將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，粗骨料采用二級(jí)配。摻入適量的粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性，降低溫升，減少收縮，提高抗侵蝕具有良好的作用。2 原材料的選擇。砂料細(xì)度模數(shù)控制在2.4以上，含泥量控制在1%內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以內(nèi)，含泥量控制在1%

15、內(nèi)，盡可能使用低水熱化水泥，控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。3. 施工安排?；炷恋臐仓M可能避開高溫、曝曬、多風(fēng)、降溫的天氣，若需要上述條件下施工時(shí)必須有相應(yīng)遮擋、保溫措施。4 施工過程控制。a.二次振搗法消除混凝土沉縮裂縫。對(duì)于澆筑后坍落度已經(jīng)消失開始初凝的混凝土進(jìn)行二次振搗，混凝土?xí)匦乱夯?，能較好地消除粗骨料、鋼筋下面的水膜，消除沉縮收縮量。泵送混凝土特別需要二次振搗。b.二次壓光消除混凝土塑性收縮裂縫。此種裂縫是混凝土表面水分散失引起的，發(fā)生在混凝土初凝至終凝期間，消除此種裂縫應(yīng)使用機(jī)械抹光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的提漿抹光，然后使用機(jī)械收光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的收光，將極大地提高混

16、凝土的平整度和表面強(qiáng)度，在混凝土終凝前再進(jìn)行二次人工抹壓收光。c.控制約束裂縫的措施?；炷良s束裂縫的產(chǎn)生是混凝土內(nèi)外溫差過大或收縮引起的約束拉力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，在混凝土內(nèi)外溫差過大、氣溫驟降時(shí)，及時(shí)采取保溫、保濕措施，加強(qiáng)測溫和氣溫預(yù)報(bào)，做到防護(hù)及時(shí)。閘墩下部與底板同時(shí)澆筑或盡量縮短閘墩與閘底板之間澆筑的時(shí)間間隔，可有效控制閘墩裂縫發(fā)生。5 混凝土干縮裂縫的控制措施?；炷链嬖诳障懂a(chǎn)生濕脹干縮，加強(qiáng)振搗使之密實(shí)，清除混凝土中的泌水，加強(qiáng)表面的抹壓收光，摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產(chǎn)生。6 混凝土內(nèi)部的溫度控制。大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)熱電耦測溫，掌握混凝土內(nèi)

17、部的溫升變化及內(nèi)部最高溫度的發(fā)生時(shí)間，通過蓄熱保溫使混凝土內(nèi)外溫差控制在25以內(nèi)。常采用兩層農(nóng)膜加干鋪兩層草袋的做法。7 混凝土的養(yǎng)護(hù)和表面保護(hù)。良好的養(yǎng)護(hù)可使混凝土保持或接近飽和狀態(tài)，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂縫發(fā)生的措施之一，一般保溫、保濕養(yǎng)護(hù)不得少于14d。7 工程構(gòu)筑物已產(chǎn)生裂縫的修補(bǔ)方法7.1 表面修補(bǔ)法表面修補(bǔ)法是種簡單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常采用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，并在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。7.2 灌漿、嵌縫封堵法灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或

18、有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，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(gè)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。裂縫封堵法通常沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)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；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。7.3 結(jié)構(gòu)加固法當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，通常采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。常用的方法有：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固，以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。7.4 混凝土置換法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。7.5 電化學(xué)防護(hù)法電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。方法的優(yōu)點(diǎn)是