淺談混凝土結構裂縫成因及控制措施詳細精制研究

1、 淺談混凝土結構裂縫成因及控制措施 袁建輝參照優(yōu)選#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，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：混凝土結構；裂縫；分類；預防措施；處理技術 目 錄內容摘要i引 言11 緒言12 混凝土裂縫的分類及成因22.1 混凝土結構裂縫的分類22.1.1 按裂縫的成因分類22.1.2 按裂縫產(chǎn)生的時間分類32.1.3 按裂縫的形狀分類52.1.4

2、按裂縫的發(fā)展狀態(tài)分類52.2 混凝土裂縫的產(chǎn)生原因52.2.1 收縮裂縫的產(chǎn)生原因分析62.2.2 溫度裂縫的產(chǎn)生原因分析72.2.3 沉陷裂縫的產(chǎn)生原因分析73 混凝土裂縫的預防措施及處理技術93.1 混凝土結構裂縫的預防措施93.1.1 干縮及塑性收縮裂縫的預防措施93.1.2溫度裂縫的預防措施103.1.3 沉陷裂縫及其他裂縫的預防措施103.2 混凝土結構裂縫的處理技術113.2.1 表面封閉法123.2.2 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205 結論與展望22參考文獻23引 言隨著我國房改、住房商品化的進展，建筑物的樓板裂縫、滲漏等涉及的

3、糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質量標準，人們對建筑物現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫的控制要求更為嚴格。混凝土結構裂縫產(chǎn)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。建筑產(chǎn)品作為一種特殊商品越來越受到消費者和社會的關注；市場經(jīng)濟條件下，良好的質量意識回報社會和消費者的同時將使投資商得到豐厚的回報。所以解決這一難題有很重要的現(xiàn)實意義。參照優(yōu)選#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

4、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。混凝土結構出現(xiàn)裂縫將對結構產(chǎn)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(chǎn)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、堿集料反應等都會對混凝土結構產(chǎn)生破壞功能。這些破壞功能發(fā)生的快慢，除了受混凝

5、土自身材料性質的影響外，裂縫就是一個重要的影響因素?？諝庵械亩趸肌⒍趸驓怏w及雨水等都會順著裂縫進入混凝土內部，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?；炷两Y構裂縫產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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

6、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(chǎn)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，主要形式有：（一）設計原因引起的裂縫1、鋼筋錨固長度不滿足要求產(chǎn)生的裂縫。2、設計時的計算簡圖與實際受力情況不符產(chǎn)生的裂縫。3、計算理論選擇錯誤，結構構造

7、不當引起的裂縫。4、構件的剛度不滿足要求，導致結構開裂。5、平板結構中結構構造不當導致板面開裂。6、計算模型選擇時，考慮主要應力，忽略次要應力，而忽略部分的應力導致。結構中產(chǎn)生的裂縫。7、設計時未考慮施工方法，由此在結構中產(chǎn)生的裂縫。8、預制構件連接部分的裂縫。（二）施工原因引起的裂縫1、施工時，鋼筋位置擺放不正確，在結構中引起的裂縫。2、模板支護不當，在構件中產(chǎn)生的裂縫。3、施工使用的原材料不符合設計要求或不合格而引起的裂縫。4、施工時，構件未達到規(guī)定的強度要求便使其承受堆載等荷載而引起的裂縫。5、施工質量達不到要求而引起的裂縫。（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

8、、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，工程中比較常見的非結構性裂縫有收縮裂縫、溫度裂縫和沉降裂縫。1、收縮裂縫收縮裂縫是由濕度變化引起的，它是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，還有自身收縮裂縫和碳化收縮裂縫等。2、溫度裂縫混凝土受溫度變化產(chǎn)生熱脹冷縮，如果混凝土內外溫差或季節(jié)氣溫變化

9、過大，在混凝土結構內部產(chǎn)生溫度應力，當溫度應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫為溫度裂縫。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載差異較大，導致地基產(chǎn)生不均勻沉降，這種不均勻沉降在結構內部產(chǎn)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(chǎn)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。 2.1.2 按裂縫產(chǎn)生的時間分類根據(jù)混凝土裂縫產(chǎn)生的時間劃分，可將裂縫分為施工期間出現(xiàn)的裂縫和使用期間出現(xiàn)的裂縫。一、施

10、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(chǎn)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(chǎn)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)。裂縫呈菱形，寬度14mm，深度不大，一般延伸至鋼筋上表面為止。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

11、較為明顯，冬季較寬，夏季較細。5、其他一些施工原因產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生的裂縫鋼筋表面出現(xiàn)銹斑、銹片后進一步發(fā)展成整個鋼筋表面銹蝕，并產(chǎn)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(chǎn)生裂縫。3、

12、凍融循環(huán)造成的裂縫受凍混凝土內部水分結成冰，產(chǎn)生膨脹，膨脹應力較大時，使結構出現(xiàn)裂縫?；炷帘砻婧蛢炔克值膬鼋Y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)生的化學反應。這種反應一般在水泥混凝土硬化后進行，反應生成堿性硅酸鹽或碳酸鹽，體積膨脹，使混凝土產(chǎn)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

13、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。 （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

14、勢，可分為：1、穩(wěn)定裂縫。這種裂縫不影響持久應用，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裂縫封閉，從而滲漏停止，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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生原因如前所

15、述，混凝土裂縫的形式是多種多樣的，產(chǎn)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，因此，本節(jié)將對幾種主要的非結構性裂縫的產(chǎn)生原因進行淺要分析。2.2.1 收縮裂縫的產(chǎn)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?；炷潦且运酁橹饕z結材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經(jīng)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

16、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(chǎn)生收縮裂縫。根據(jù)收縮裂縫的形成機理與形成時間，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(chǎn)生于新澆混凝土表面，大多產(chǎn)生于混凝土初凝后、終凝前?；炷帘砻嫠终舭l(fā)速度超過其內部初、終凝硬化的速度，致使混凝土表面收縮，但是這種收縮受到結構構件和下層配筋約束

17、而產(chǎn)生的淺層開裂，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，長度從幾厘米到幾米不等，一般自表面開始，但也可發(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(chǎn)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(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時混凝土強度極低，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。

18、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(chǎn)生的收縮裂縫，自收縮裂縫在高水灰比（w/c0.45）的混凝土中較

19、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(chǎn)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(chǎn)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

20、規(guī)律性，大面積結構溫度裂縫常縱橫交錯。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(chǎn)生非均勻的降溫差時，將導致混凝土表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，此時表面受到內部混凝土的約束，將產(chǎn)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(chǎn)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

21、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(jīng)夯實和必要的加固處理，混凝土澆注后，地基局部產(chǎn)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(chǎn)生不均勻下沉，造成結構應力集中而導致裂縫；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(chǎn)生裂縫。3 混凝土裂縫的預防措施及處理技術由于裂縫的產(chǎn)生是由材料的特性導致的，在混凝土

22、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3.1.1.1 預防干縮裂縫產(chǎn)生的措施 （1）選用干縮較小的水泥品種：普通水泥的干縮要低于礦渣水泥。 （2）合理調整混凝土的配合比：采用低水灰比，低單方水泥用量和低用水量，同時還宜降低砂率，盡量采用中粗砂。 （3）適當提高混凝土的抗拉強度。在水泥用量一定的條件下，縮小水灰比可使混凝土抗拉強度增高大于混凝土干縮應力的增加，有減少裂縫的趨勢。使用早強劑可提高混

23、凝土的早期強度，但干縮也隨之加大，因此，應以提高抗裂安全度為目的，綜合考慮后采取措施。（4）施工時應掌握正確的振搗方法，確?；炷恋拿軐?，同時又要避免過振搗。加強濕水養(yǎng)護，確保養(yǎng)護質量，盡量延遲干縮的發(fā)生。 （5）采用合理的設計構造措施：合理設置伸縮縫，減輕約束作用，縮小約束范圍。同時對薄壁構件的配筋采用小直徑，增加布筋密度的方式，可以減少裂縫發(fā)展的趨勢。干縮變形是混凝土結構產(chǎn)生裂縫的重要原因。由于混凝土的本身特性，要想完全避免干縮變形及干縮裂縫是不現(xiàn)實的，而且普通鋼筋混凝土的裂縫不一定都是質量問題，只要裂縫的寬度符合規(guī)范規(guī)定，都屬正常情況。但我們仍然應該采取措施減少混凝土的干縮變形，限制裂縫

24、的寬度。同時對于環(huán)境溫度變化大的構件如屋面板和大體積混凝土更應重視干縮變形，以免溫度收縮應力和干縮應力疊加過大，增大裂縫出現(xiàn)和發(fā)展的趨勢。3.1.1.2 預防塑性收縮裂縫產(chǎn)生的措施預防塑性收縮裂縫主要措施：一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，摻加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。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時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)護劑等進行養(yǎng)護。五是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養(yǎng)護。 3.1.2 溫度裂縫的預防措施主要預防措施：一

25、是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是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。六是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。七是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設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。八是大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關，混凝土結構尺寸

26、越大，溫度應力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。九是在大體積混凝土內部設置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內外溫差。十是加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻、保護措施。十一是預留溫度收縮縫。十二是減小約束，澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十三是加強混凝土養(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。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應設置保溫措施，以防止寒潮襲擊。十四是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。3.1.3 沉

27、陷裂縫及其他裂縫的預防措施3.1.21沉陷裂縫的預防方法及其主要措施一是對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二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。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。3.1.22化學反應引起裂縫的預防方法及其主要措施由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。通常的預防措施有：一是保證鋼筋保護層的厚度。二是混凝土級配

28、要良好。三是混凝土澆注要振搗密實。四是鋼筋表層涂刷防腐涂料。3.1.23鋼筋銹蝕引起的裂縫的預防方法及其主要措施一、提高混凝土的密實度，降低混凝土的孔隙率外界的有害物質通過混凝土內部的空隙，滲入到混凝土內，最后到達鋼筋表面，破壞鋼筋表面，破壞鋼筋鈍化膜，引起鋼筋銹蝕。因此，為阻止外界有害物質傾入混凝土內而使鋼筋銹蝕，就要提高混凝土的密實度。提高混凝土密實度有如下措施：1、 保證混凝土的施工質量：首先選用級配良好的集料，控制材料的含泥量。其次混凝土要采用機械攪拌及機械振搗，保證混凝土攪拌均勻振搗密實。還要防止混凝土在運輸和澆筑過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象。最后要做好混凝土的養(yǎng)護，保證混凝土達到設計強度要求

29、。2、摻入高效減水劑：在保證混凝土拌合物所需流動性的同時，盡可能降低用水量，減低水灰比，使混凝土的總孔隙率，特別是毛細管孔隙大幅降低。3、摻入高效活性礦物摻料：普通混凝土的水泥石中水化物穩(wěn)定性的不足，是影響混凝土耐久性的一個因素。在普通混凝土中摻入活性礦物，在于改善混凝土中水泥石的膠凝物質的組成，消除游離石灰，是使水泥石結構更為致密，并阻斷可能形成的滲透路徑。二、控制混凝土裂縫，盡量避免有害物質的出現(xiàn)三、防止氯離子的侵蝕氯離子的侵入是鋼筋銹蝕的主要因素。氯離子進入混凝土有兩種途徑。其一時混入，其二是滲入。為防止氯離子的侵入，采取的主要措施有：1、 控制原材料中氯離子的含量。2、 提高混凝土的保

30、護層厚度。3、 混凝土表面涂層。4、 鋼筋表面涂刷防腐涂料。5、 摻加鋼筋阻銹劑。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?；炷两Y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 表面封閉法采用表面封閉法修補混凝土結構、構建裂縫時，應先剔除混凝土表面抹灰層，應用機械方法打磨平整。若表面殘留有輕度油污，可用丙酮擦拭干凈；對嚴重的油垢，已用高效除垢劑或含有清潔劑的壓力水清洗；對頑固性的油漆或

31、其他粘結性強的污物，應采用噴砂方法清除。注：不得使用可能對混凝土內部質量造成不良影響的溶劑。表面封閉法一般有兩種方法。方法一:局部表面封閉法：采用以柔性環(huán)氧樹脂為基料（1）修補目的：防止?jié)B水及鋼筋銹蝕，提高結構耐久性。（2）修補范圍：混凝土表面的未貫穿裂縫及注漿法不能注入的微細裂縫。（3）修補材料：微細裂縫封閉膏，與混凝土同色，為雙組分灰色膏狀膠，特別針對混凝土微細裂縫的封閉及表面缺損的修補而研制。具有極強粘結力和韌性，剛柔結合，有效防止水汽、化學物質和二氧化碳的侵入，并防止開裂混凝土結構的進一步損壞，提高建筑物的耐久性。（4）修補步驟：可沿縫涂刮，寬度20mm；也可開槽嵌入。 方法二：整體表

32、面封閉法，采用以進口聚合物乳液為基料網(wǎng)狀裂縫柔性封閉劑。（1）修補目的：封閉混凝土表面的網(wǎng)狀裂縫，阻止水分進入混凝土內部，防止微細裂縫的進一步擴展；用于鋼筋混凝土表面的防滲、防碳化、防腐蝕、保護混凝土，提高混凝土結構的使用壽命。（2）修補范圍：混凝土表面的不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫。（3）修補材料：網(wǎng)狀裂縫柔性封閉劑，特別針對混凝土硬化初期因干燥失水等原因所產(chǎn)生的表面不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫的修復而研制，是一種既具有高分子材料的柔性，又具有無機材料的耐久性等優(yōu)點的新型保護材料。（4）修補步驟：基層處理：混凝土表面平整、堅固、無疏松、無浮灰；預先灑水濕潤基層。底涂處理：若基層表面密實性不夠，可用混合好的封閉劑加水50

33、稀釋，進行底涂。封閉劑的涂刷：雙組分混合，均勻涂刷，不得有漏涂部位。涂刷厚度1mm左右為宜。3.2.2 灌漿、嵌縫封堵法灌漿法處理混凝土裂縫的工藝流程及主要施工方法(1)壓力注漿法主要用于貫穿性裂縫和細而深裂縫的修補，尤其是受力裂縫的修補；應根據(jù)裂縫的探測情況選擇使用的注漿材料：a寬度在0.5mm以下裂縫，宜采用丙烯酸甲酯類或低粘度改性環(huán)氧類注漿材料；b.寬度在0.5-5mm的裂縫，宜采用無收縮或低收縮的改性環(huán)氧類注漿材料，其體積收縮率應小于5%；c.寬度大于5mm的裂縫，宜采用注漿料或流動性好的無收縮水泥類膠凝注漿材料（2）當采用化學注漿材料以壓力注漿法修補裂縫時,應符合下列要求：a.粘貼注

34、漿嘴和封縫前，應沿縫對混凝土表面進行處理，清除松散灰砂、油垢，是注漿嘴和封縫膠帶粘貼在堅實平整的混凝土基面上。b.注漿器材和工具的選擇應按裂縫的情況決定，一般：1、對深度的結構性裂縫，宜騎縫或斜向自下而上鉆孔至裂縫深處（約為構件厚度的1/2），且需與破裂面交叉，然后在孔內埋設注漿管；2、對寬度小于0.5mm的裂縫，宜用注漿帽，注漿壓力應大于0.4mpa；3、對寬度大于0.5mm的裂縫，宜用注漿嘴，注漿壓力應大于0.2mpa；4、注漿嘴應具有開啟、關閉和密封功能并便于粘接，以滿足封縫后的試壓、試注、試排氣和保壓等的工藝要求。c.注漿嘴應埋設在裂縫端部、交叉處和較寬處，間隔300-100mm。對貫

35、穿性深裂縫應每隔1-2m加設一個注漿管。d.封縫時，應使用專用的封縫膠，膠與混凝土的粘接強度應大于4mpa；膠層應均勻無氣泡、砂眼，厚度大于2mm，與注漿嘴連接密封。注漿壓力較大時，可加貼e玻璃纖維布增強密封帶膠縫的粘結強度；纖維布寬度為80-100mm。e.封縫膠固化后，應使用潔凈無油的壓縮空氣試壓，確認注漿通道是否通暢、密封、無泄漏。f.灌漿材料的調配和使用必須嚴格按說明書的規(guī)定進行。g.灌漿順序應按又寬到細、有一端到另一端按設計布置的注漿嘴順序，從第一注漿嘴開始灌注，待下一注漿嘴出漿后關閉本注漿嘴；再在下一注漿嘴繼續(xù)壓力灌注，這樣依次進行。對垂直裂縫還應按由低到高的順序進行。縫隙全部注滿

36、后應繼續(xù)穩(wěn)定壓力一定時間，吸漿率小于50ml/h后停止注漿，關閉注漿嘴。(3)灌漿材料固化后，應敲開表面封閉膠層觀察，必要時可鉆芯取樣檢驗裂縫維修效果，若修補效果不能滿足設計要求，應采取相應的補救或加固措施。3.2.3 結構加固法及混凝土置換法一、鋼筋混凝土構件的加固方法有以下幾種：（1）加大截面加固法。即采取增大混凝土構件的截面面積，以提高其承載能力和滿足正常使用的一種加固方法，廣泛用于鋼筋混凝土板、梁、柱構件的加固。 圖2 為鋼筋混凝土梁的加大截面加固示意圖。采用加大截面加固鋼筋混凝土構件時，必須按照混凝土結構設計規(guī)范的基本規(guī)定并考慮新混凝土與原結構構件協(xié)同工作，對加固構件承載力進行計算并

37、滿足構造要求。當用混凝土圍套進行加固時，應設置封閉箍筋；當用單側或雙側加固時，應設置u形箍筋，見圖3。加固施工時，在受力鋼筋施焊前應采取卸荷或支頂措施，將原構件表面鑿毛或打成深度不小于6mm，間距不大于200mm的溝槽，并將原有混凝土表面沖洗干凈，澆注混凝土前刷水泥漿等界面劑，以利新舊混凝土的粘結。 （2） 外包鋼加固法。即在混凝土構件四周包以型鋼的加固方法。適用于不允許增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度提高承載力的混凝土構件的加固，圖4為鋼筋混凝土框架的外包鋼加固示意圖。鋼筋混凝土梁柱外包型鋼加固，當以乳膠水泥粘貼或以環(huán)氧樹脂化學灌漿等方法粘結時，稱為濕式外包鋼加固，其承載力應按照混凝土結構

38、設計規(guī)范的規(guī)定進行計算；鋼筋混凝土柱采用外包型鋼加固，當型鋼與原柱間無任何連結，或雖填塞有水泥砂漿仍不能確保結合面剪力有效傳遞時，稱為干式外包鋼加固，其外包鋼構架各桿件的承載力應按鋼結構設計規(guī)范的規(guī)定進行計算，干式外包鋼加固柱的總承載力為鋼構架承載力與原混凝土柱承載力之和。采用外包鋼加固時，應同時滿足構造規(guī)定。（3）預應力加固法。即采用外加預應力的鋼拉桿（分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿三種）或撐桿，對混凝土結構進行加固的方法。采用預應力拉桿加固時，其預加應力的施工方法宜根據(jù)工程條件和需加預應力的大小選定。預應力較大時宜用機張法或電熱法；預應力較?。ㄔ?5kn 以下），則宜用橫向張拉法。 圖

39、5 為預應力下?lián)问嚼瓧U對梁加固示意圖。其構造是通過設置在梁兩端的鋼板托套錨固預應力拉桿，用設在梁底跨中的拉緊螺栓（直徑不小于16mm）沿橫向張緊鋼拉桿建立預應力。圖6 所示為采用預應力撐桿對鋼筋混凝土柱的加固。預應力撐桿所用角鋼的截面不應小于5omm5omm5mm，綴板厚度不得小于6mm，其寬度不得小于8omm， 拉緊螺栓的直徑不小于16mm，施工時通過擰緊在彎折處的拉緊螺栓（即橫向張拉）建立預應力。（4）改變結構傳力途徑加固法。主要有增設支點法：該法是以減小結構的計算跨度和變形，提高其承載力的加固方法。按支撐結構的受力性能分為剛性支點和彈性支點兩種。剛性支點法是通過支撐構件的軸心受力將荷載直

40、接傳給基礎或其他承重結構的一種加固方法（圖7）。彈性支點法是以支撐結構的受彎或桁架作用來間接傳遞荷載的一種加固方法（圖8）。（5）粘鋼加固法。粘鋼加固是用粘結劑（建筑結構膠）將鋼板粘貼到構件需要加固的部位，以提高混凝土構件承載力的一種加固方法。粘鋼加固的設計計算可按照現(xiàn)行國家標準混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定進行。圖9 表示受彎構件正截面受拉區(qū)加固，圖10 表示構件斜截面受剪承載力不足的加固，圖11 表示連續(xù)梁支座處負彎矩受拉區(qū)的加固。粘鋼加固法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件，其混凝土強度等級不應低于c15。該加固法以環(huán)境溫度不超過60，相對濕度不大于70及無化學腐蝕的使用條件為限。加固用鋼板

41、以3號鋼或16號錳鋼為宜，其厚度以26mm為宜。粘結鋼板所用的粘結劑為jgn膠。粘鋼加固施工的流程為：被粘混凝土和鋼板表面處理對加固構件卸荷，同時配制粘結劑在混凝土表面和鋼板表面涂膠粘貼用支撐固定或用夾具加壓固化卸支撐、檢驗粉刷水泥砂漿保護。（6）碳纖維布加固法。碳纖維布加固是用粘貼樹脂將碳纖維布粘貼到混凝土構件的相關部位，以提高混凝土構件承載力的一種加固方法。結構加固用的粘貼樹脂通常選用環(huán)氧基類，該類樹脂的力學性能指標可滿足使用要求，耐久性好，長期受力性能優(yōu)良，易于施工。碳纖維布加固施工的流程為：混凝土構件表面處理（清洗、打磨、修補）涂敷基底樹脂并用膩子找平構件表面涂樹脂鋪貼碳纖維布涂表面樹

42、脂層。圖12 表示粘貼碳纖維布對鋼筋混凝土板、次梁、主梁的抗彎、抗剪加固。二、混凝土置換法1、施工工藝流程現(xiàn)場勘察-搭設安全支撐及工作平臺-卸荷-剔除局部混凝土-原鋼筋除銹-支模-截面處理-澆筑高一標號混凝土-養(yǎng)護-拆模-施工質量檢驗。2、 施工注意事項和技術措施a. 嚴格控制粗細骨料含泥量，當達不到規(guī)范要求是應用高壓水沖洗干凈。b. 混凝土攪拌投料順序：每種材料均應準確稱量，先將細骨料、水泥和膨脹劑攪拌均勻，再加水，后摻粗骨料并攪拌均勻，攪拌時間比普通混凝土長60s左右，直到均勻?，F(xiàn)場混凝土攪拌容器應不漏漿。c. 混凝土入模前應保證未離析、分層，且模板內無積水。d. 灌料應從一側開始，至另一側溢出為止，不得從四周同時進行灌料。e. 灌料開始后，必須連續(xù)進行，并盡可能縮短灌料時間，在一小時內完成為最佳。f. 灌料過程中用板條插搗，輔助加速倒流。必要時可用振動棒稍作振搗。g. 當混凝土灌完30后，應返回檢查，看混凝土是否有下沉等現(xiàn)象，如有應及時采取措施。h. 混凝土養(yǎng)護時間不得少于14天，特別是前3天的養(yǎng)護。4 工程實例分析實例分析裂縫出現(xiàn)在某住宅小區(qū)1-5號樓，該樓為六層磚混結構，采取鋼筋混凝土現(xiàn)