混凝土表面裂缝产生的原因及管理方法.doc

-/ 1 混凝土表面裂缝产生的原因及处理方法 　　混凝土表面产生裂缝的原因复杂而繁多。在施工过程中，混凝土因收缩所形成的裂缝是经常出现的。主要有两种原因：一是因为刚浇筑完成的混凝土表面水份蒸发过快表面产生裂缝；二是因为混凝土在硬化时，由混凝土内部温度与外界的温差过多而产生裂缝。 　　刚浇筑完成的水泥混凝土往往因为外界气温较高，相对温度过小，表面蒸发过快使表面变干，而其内部仍是塑性体，因塑性收缩过快而使表面产生裂缝。这种原因出现的裂缝不规则细小，不连续，且很少，在边缘产生一般呈对角斜线状，长度通常不超过30 cz’no对这种原因产生裂缝的预防7b"法是在混凝土浇筑时采取措施遮掩浇筑面，使其避免风吹日晒，混凝土浇筑完毕后立即将表面覆盖并及时洒水养生。 　　对于体积过大的混凝土，应分层浇筑。在上层混凝土浇筑的过程中，会在混凝土在自重作用下产生沉降。当混凝土初凝到未终凝前这段时间内，如果遇到钢筋或模板的连接螺栓等物体时，这种沉降现象就会受到阻挠产生裂缝。特别是当模板存在不平整或粉刷的脱膜剂不均匀时，模板的摩擦力也会阻止沉降，以至在混凝土的垂直表面产生裂缝。水泥混凝土在硬化过程中会产生并释放大量的水化热，使混凝土内部温度不断升高，在大体积混凝土内，水化热使温度升高的现象更加明显，致使在混凝土表面与内部形成很高的温差，特别是在桥梁大体积承台混凝土浇筑中，现场实测内外温差有时会达到50℃ 以上。当表层混凝土收缩时受到阻碍，混凝土的受拉一旦超过混凝土的应变力将产生裂缝。为尽量减少收缩约束以使混凝土能有足够强度抵抗所引起的应力反应，就必须采取措施控制混凝土内部温度升温的速率。在混凝土中掺加适量的矿粉及煤灰，能使水化热释放速度减缓；控制原材料的温度，即在混凝土内部采用冷却管道以循环水也能阻止混凝土内部升温的速率。 　　在拌制水泥混凝土时，同一混凝土使用不同品牌的水泥也会使 昆凝土产生裂缝。在混凝土施工时，应严禁不同品牌、不同标高的水泥混在一起使用。碱性骨料也会引起混凝土表面产生裂缝。由于硅酸盐水泥中会有碱性金属成份(钠和钾)，因此，混凝土内的孔隙液体中氢氧根离子的含量较高，这种高碱溶液和某些骨料中的活性二氧化硅发生反应，产生碱硅胶，碱硅胶吸收水份膨胀后产生的膨胀力会使混凝土产生裂缝。 　　对于混凝土浅层裂缝的修补通常是采用涂刷水泥浆或低粘度聚合物封堵以防止水份侵入；对于较深或较宽的裂缝，就必须采用压力灌浆技术修补，修补工作要及时，使混凝土达到内实外光的质量要求。 2 混凝土表面产生破损的原因及处理方法 　　混凝土表面破损包括：表面产生蜂窝，麻面、表面产生气孔，表面冲蚀等。对于表面蜂窝，主要原因是振捣不到位引起，在施工中只要加强责任心，振捣到位就能避免，现针对表面麻面，气孔冲蚀的表面现象产生的原因，根据自己多年工作实践谈几点看法和体会。脱模后的混凝土表面产生麻面，主要是混凝土表面出现缓凝现象所至。这可能由于使用了不合格的脱模剂或脱模剂使用不当造成的。当脱膜剂用量过大时，既浪费又会引起混凝土表面缓凝，还会污染已经浇筑好的混凝土表面。 　　混凝土表面的气孔主要是模板表面携带的水、气泡所引起。 　　如果模板有定的吸附性或透气性，气孔就会减少。(如采用木制模板就会使混凝土气泡减少)若采用抗渗透陛强的钢模板，则气孔一般都是因为振捣不充分所致。即使振捣充分，有时混凝表面也会产生气孔。特别是在混凝土上层表面或模板向内倾斜的情况下，气孔很难避免。 　　水在模板与混凝土浇筑面之间渗流时，水泥浆随水一同流走，会使混凝土结构的垂直面产生网状图形。其主要原因是混凝土坍落度过大或和易性较差，或使用外渗剂不当有泌水现象，大多是属于混凝土配合比设计上没有充分考虑所致，这种现象对混凝土本身强度不会产生影响，但是极大的影响了混凝土的表现质量，特别是当冲蚀破损较深或钢筋保护层较簿时，必须进行过细、过好的修补。 　　混凝土表面产生的鱼鳞斑现象也是由于表面的冲蚀破坏所引起，这往往同模板的刚度有直接关系。对混凝土所产生的这种缺陷修补时，为了获得可以接受混凝表面颜色，可以经过试验，把白水泥与灰色普通水泥按一定比例混合一起使用，砂应使用筛除了未见颗粒的细砂，砂浆中要掺用奖合物(以如环氧树脂、白乳胶等)，并采用砂浆或光滑的石板抹面，以使混凝土达到光滑的表面。 　　3 混凝土表面颜色不均匀产生的原因和处理方法 　　在混凝土施工中，混凝土表面颜色完全一致几乎是不可能，许多因素都会引起混凝土颜色发生变化。比如材料的种类，施工时混凝土配合比，混凝土的养护条件及混凝土的振捣情况，混凝土脱模剂使用情况，模板的表面结构，模板的收附性能等不有折模时人为的造成混凝土颜色变化，都是使混凝土表面颜色产生不一致的原因。 　　混凝土表面的锈迹也是常见的影响混凝土表面颜色的一个因素。锈迹产生应有四种可能：一是由于含有黄铁矿(硫化铁)的骨料引起的，骨料中的黄铁矿(硫化铁)与空气接触会产生氧化反应产生铁锈。二是可能从混凝土结构中伸长的钢筋(比如模板拉杆钢筋，混凝土表面漏筋)以及绑扎钢筋用的铁丝，暴露在外面一段时间后也会产生锈迹；三是由于模板表面本身产生了锈迹；四是由于混凝土结构表面露出的钢筋长时间暴露在空气中产生铁锈随雨水或养护水顺混凝土表面，流下时污染了混凝土表面而产生锈迹。 　　　在拆模时，由于一些人为因素也会导致混凝土表面颜色发生变化。特别是使用氧爆气割用的氧炔焰，其温度很高，施工中往往由于操作不当将氧炔焰对着混凝土而熏烤破坏了混凝土表面原有的颜色。对于颜色不均匀的混凝土表面，首先要采取合理的方法处理，首先考虑使用稀释的酸性溶液进行情况，然后再将处理后的表面用水彻底冲洗。当情况确实无法产生显效时，再考虑使用表面涂层处理。 　　 　　4 混凝土表面产生露筋的原因及处理方法 　　 　　混凝土表面露筋主要是因为钢筋绑扎不牢，或保护层垫块安置不规范，在混凝土浇筑过程中钢筋移位，有时是在混凝土浇筑完成后才发现钢筋位置放得不对，导致混凝土表面至少一个面钢筋保护层厚度不够，有时甚至完全没有保护层。 　　 　　表面露筋另一个原因是因为混凝土漏振引起严重蜂窝，钢筋暴露在表面。 　　 　　避免表面露筋的有效措施要教育操作工人具有高度的责任心，严格按设计图纸操作，并加大监管力度。保证钢筋布位准确，绑扎牢靠，保护层安置稳固，在混凝土振捣过程中操作要细致合理。 　　 　　如果出现表面露筋现象，首先应客观分析露筋的原因和严重程度，再考虑修补所采用的措施是否达到目的，修补后不得影响混凝土结构的强度，确保混凝土构件正常使用。露筋的修补一般都是先用锯切槽、划定修补范围，使其形成规则的边缘，再用冲击工具对处理范围内的疏松混凝土进行清除。如果钢筋保护层厚度不足，必须要将钢筋向里移动。准备工作完成后可以采用喷身混凝土工艺或压力灌浆技术进行修补。 A、质量事故处理的任务与特点 一、主要任务 本文所述的质量事故处理，一般情况下包括以下两方面的工作： （一）事故部分或不合格品的位置。诸如：返工重做、返修、加固补强等； （二）防止事故再发生而采取的纠正和预防措施。 事故处理的主要任务有以下七项： 1．创造正常施工条件：国内外大量统计资料表明，工程质量事故大多数发生在施工期，而且事故往往影响施工的正常进行，只有及时、正确地处理事故，才能创造正常施工条件。 2．确保建筑物安全：对结构裂缝、变形等明显的质量缺陷，必须作出正确的分析、鉴定，估计可能出现的发展变化及其危害性，并作适当处理，以确保结构安全。对结构构件中的隐患，如混凝土或砂浆强度不足，构件中漏放钢筋或钢筋严重错位等事故，都需要从设计、施工等方面进行周密的分析和必要的计算，并采用适当的处理措施，排除这些隐患，保证建筑物安全使用。 3．满足使用要求：建筑物尺寸、位置、净空、标高等方面的过大误差事故；隔热保温、隔声、防水、防火等建筑功能事故；以及损害建筑物外观的装饰工程事故等，均可能影响生产或使用要求，因此，必须进行适当的处理。 4．保证建筑物具有一定的耐久性：有些质量事故虽然在短期内不影响使用和安全，但可能降低耐久性。如混凝土构件中受拉区较宽的裂缝；混凝土密实性差；钢构件防锈质量不良等，均可能减少建筑物使用年限，也应作适当处理。 5．防止事故恶化，减少损失：由于不少质量事故随时间和外界条件而变化，必须及时采取措施，避免事故不断扩大而造成不应有的损失。例如持续发展的过大的地基不均匀沉降，混凝土和砌体受压区中宽度不大的裂缝等均应及时处理，防止发展成倒塌而造成人身伤亡事故。 6．有利于工程交工验收：施工中发生的质量事故，必须在后续工程施工前，对事故原因、危害、要否处理和怎样处理等问题作出必要的结论，并应使有关方面达到共识，避免到工程交工验收时，发生不必要的争议而延误工程的使用。 7．防止事故再发生：防止同类事故或类似事故的再次发生而采取必要的纠正措施和预防措施。针对实际存在的事故原因而采取相应的技术组织措施，称之为纠正措施。例如沉桩设备功率太小，导致沉桩达不到设计要求，应采用更换设备的纠正措施。利用适当的信息来源，调查分析潜在的事故原因，并采取相应的技术组织措施，称为预防措施。例如从钢材市场情况获悉，钢筋不合格品比例不小，相应采取加强原材料采购质量控制等措施，防止不合格材料进场，同样能有效地防止事故的再发生。因此采取必要的纠正和预防措施，可以从根本上消除事故再发生。 二、主要特点 工程质量事故处理有以下特点： （一）复杂性：由于使用功能和建筑地区条件不同，建筑物种类繁多，加上施工中各种因素的影响，造成建筑施工中出现许多复杂的技术问题。如果事故发生在使用阶段，还涉及到使用不当等问题。尤其需要注意的是同一形态的事故，往往其产生的原因、性质与危害程度截然不同。所有这些众多的因素，都造成不少质量事故本身的复杂性。在进行事故处理时，更会由于施工场地狭窄，及与完好建筑物间的联系等而产生更大的复杂性，诸如车辆、施工机具难于接近施工点，操作不慎会影响相邻建筑物的结构等等。 （二）危险性：除了事故的复杂性给其处理工作带来的危险性外，还应注意以下两方面的危险因素：一是有些事故随时可能诱发建（构）筑物的突然倒塌；二是事故排除过程中，也可能造成事故恶化和人员伤亡。 （三）连锁性：建筑物局部出现质量事故，处理时不仅要修复事故部位，而且还应考虑修复工程对下部结构乃至地基的影响。例如板承载能力不足的加固，往往引起从板、梁、柱到基础的连锁性加固。 （四）选择性：同一事故的处理方法和处理时间可有多种选择。在处理时间方面，一般均应选择及时进行处理，但是并非所有的事故都是处理越早越好，相反，有些事故因为匆忙处理，而不能取得预期的效果，甚至造成事故重复处理。在处理方法选择方面，要综合考虑安全、经济、可行、方便、可靠等因素，经过分析比较后，选定最优方案。 （五）技术难度大：通常修复补强工程比新建工程的技术难度大得多。因此除了正确分析事故原因，并提出有针对性的措施外，还必须严格控制处理设计、施工准备和操作检查验收，以及处理效果检验等项工作的质量。 （六）要有高度责任性：因为事故处理不仅涉及结构安全和建筑功能等方面的技术问题，而且还牵涉到单位之间的关系和人员处理，所以事故处理都必须十分慎重，对有关人员的政纪或法纪处分更应慎之又慎。 B、质量事故处理的原则与要求 一、必备条件 质量事故处理必须具备以下条件： （一）事故情况清楚：一般包括事故发生时间，事故情况描述，并附有必要的图纸与说明，事故观测记录和发展变化规律等。 （二）事故性质明确：主要应明确区分以下三个问题： 1．是结构性的还是一般性的问题。如建筑物裂缝是由于承载力不足引起，还是由于地基不均匀沉降或温、湿度变形而造成；又如构件产生过大的变形，是因结构刚度不足，还是施工缺陷所造成等等。 2．是表面性的还是实质性的问题。如混凝土表面出现蜂窝麻面，就需要查清内部有无孔洞；又如结构裂缝，需要查清裂缝深度，对钢筋混凝土结构，还要查明钢筋锈蚀情况等。 3．区分事故处理的迫切程度。如事故不及时处理，建筑物会不会突然倒塌？是否需要采取防护措施，以免事故扩大恶化等。 （三）事故原因分析准确、全面：如地基承载能力不足而造成事故，应该查清是地基土质不良，还是地下水位改变，或者出现侵蚀性环境；是原地质勘察报告不准，还是发现新的地质构造，或是施工工艺或组织管理不善而造成等等。又如结构或构件承载力不足，是设计截面太小，还是施工质量低劣，或是超载等。 （四）事故评价基本一致：对发生事故部分的建筑结构质量进行评估，主要包括建筑功能、结构安全、使用要求以及对施工的影响等评价。 （五）处理目的、要求明确：常见的处理目的要求有：恢复外观；防渗堵漏；封闭保护；复位纠偏；减少荷载；结构补强；限制使用；拆除重建等。事故处理前，有关单位对处理的要求应基本统一，避免事后无法作出一致的结论。 （六）事故处理所需资料齐全：包括有关施工图纸、施工原始资料（材料质量证明，各种施工记录，试块试验报告，检查验收记录等）、事故调查报告、有关单位对事故处理的意见和要求等。 二、一般原则与注意事项 （一）一般原则 1．正确确定事故性质 这是事故处理的先决条件。有关内容前面已阐述。 2，正确确定处理范围 除了事故直接发生部位（如局部倒塌区）外，还应检查事故对相邻结构的影响，正确确定处理范围。 3．满足处理的基本要求 事故处理应达到以下五项基本要求： ①安全可靠，不留隐患； ②满足使用或生产要求； ③经济合理； ④材料、设备和技术条件满足需要； ⑤施工方便、安全。 4．选好处理方案和时间 根据事故原因和处理目的，正确选用处理方案和时间。 5．制定措施 制定有效、可行的纠正措施和预防措施。 （二）注意事项 1．注意综合治理 首先要防止原有事故的处理引发新的事故；其次注意处理方法的综合应用，以利取得最佳效果。如构件承载能力不足，不仅可选择补强加固，还应考虑结构卸荷、增设支撑、改变结构方案等多种方案的综合应用。 2．注意消除事故的根源 这不仅是一种处理方向和方法，而且还是防止事故再次发生的重要措施。例如超载引起的事故，应严格控制施工或作用荷载；地基浸水引起地基下沉，应消除浸水原因等。 3．注意事故处理期的安全 一般应注意以下五个问题： ①不少严重事故岌岌可危，随时可能发生倒塌，只有在得到可靠地支护后，方准许进行事故处理，以防发生人员伤亡。 ②对需要拆除的结构部分，应在制定安全措施后，方可开始拆除工作。 ③凡涉及结构安全的，都应对处理阶段的结构强度和稳定性进行核算，提出可靠的安全措施，并在处理中严密监视结构的稳定性。 ④重视处理中所产生的附加内力，以及由此引起的不安全因素。 ⑤在不卸荷条件下进行结构加固时，要注意加固方法对结构承载力的影响。 4．加强事故处理的检查验收工作 为确保事故处理的工程质量，必须从准备阶段开始，进行严格的质量检查验收。处理工作完成后，如有必要，还应对处理工程的质量进行全面检验，以确认处理效果。 （三）事故不需要作专门处理的条件 工程质量缺陷虽已超出标准规范的规定而构成事故，但是可以针对工程的具体情况，通过分析论证，从而作出不需要专门处理的结论。常见的有以下几种情况： 1．不影响结构安全和正常使用：例如有的建筑物错位事故，如要纠正，困难很大或将造成重大损失，经过全面分析论证，只要不影响生产工艺和正常使用，可以不作处理。 2．施工质量检验存在问题：例如有的混凝土结构检验强度不足，往往因为试块制作、养护、管理不善，其试验结果并不能真实地反映结构混凝土质量，在采用非破损检验等方法测定其实际强度已达到设计要求时，可不作处理。 3．不影响后续工程施工和结构安全：例如后张法预应力屋架下弦产生少量细裂缝、小孔洞等局部缺陷，只要经过分析验算证明，施工中不会发生问题，就可继续施工。因为一般情况下，下弦混凝土截面中的施工应力大于正常的使用应力，只要通过施工的实际考验，使用时不会发生问题，因此不需要专门处理，仅需作表面修补。 4．利用后期强度：有的混凝土强度虽未达到设计要求，但相差不多，同时短期内不会满荷载（包括施工荷载），此时可考虑利用混凝土后期强度，只要使用前达到设计强度，也可不作处理，但应严格控制施工荷载。 5．通过对原设计进行验算可以满足使用要求：基础或结构构件截面尺寸不足，或材料力学性能达不到设计要求，而影响结构承载能力，可以根据实测的数据，结合设计的要求进行验算，如仍能满足使用要求，并经设计单位同意后，可不作处理。但应指出：这是在挖设计潜力，因此需要特别慎重。 最后要强调指出：不论哪种情况，事故虽然可以不处理，但仍然需要征得设计等有关单位的同意，并备好必要的书面文件，经有关单位签证后，供交工和使用参考。 C、质量事故处理程序与内容 一、一般工作程序 事故处理的一般工作程序见图1－1。 厦门市地处东南沿海，属亚热带季风性气候，一年四季温差不是很明显，年平均气温25℃，年内最高气温38℃，最低气温2℃；一年分为旱、雨两季，旱季少雨，自10月份至次年3月；雨季自4月份至9月份，年平均降雨量为2500mm，雨量较大。夏季7～9月份有强台风登陆。 一、雨季施工措施 雨季施工主要以预防为主，采用防雨措施及加强排水手段，确保雨季正常的进行生产，不受季节性气候的影响。 （一）、雨季施工保证工程质量的技术措施 1、基础工程 为保证基础工程的质量，注意以下几个事项： 1）、各单体工程基础施工的工作面不宜过大，根据机械设备、劳动力和天气情况而定，应逐段、逐层开挖，挖到标高后及时验收并浇筑混凝土垫层。 2）、为防止基坑的浸泡，应在基坑四周设排水沟并在不大于20M范围内设置一个集水井，用抽水泵将水抽出基坑。地梁和承台施工时，在承台外设置一个4004001000的小集水井并做好排水，将水抽出承台排入基坑集水井中，保证承台内的干燥。 3）、基础施工完毕，应抓紧基坑的回填。 2、混凝土工程 混凝土在雨季施工中坍落度偏大，且容易被雨水冲刷。 1）、现场准备足够的覆盖材料，保证新浇灌的混凝土不被雨水冲刷。 2）、混凝土开盘前，供应站根据砂、石含水率调整施工配合比，适当减少加水量。 3）、模板隔离层在涂刷前要及时掌握天气预报，以防隔离层被雨水冲刷。 4）、遇大雨应停止混凝土浇筑，已浇部位应加以覆盖薄膜，现浇混凝土根据结构情况和可能多考虑几道施工缝的留设位置。 5）、混凝土浇筑前，随时要了解天气预报，尽量避开大雨天浇混凝土。 一、雨季施工措施 （一）、雨季施工保证工程质量的技术措施 1、基础工程 2、混凝土工程 3、装修工程 （二）、雨季施工保证安全的技术措施 二、炎热天气施工措施 三、防台风措施 四、现场防火措施