浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施——终稿.doc

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1、浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施终稿混凝土浇注后未及时覆盖，外表水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度极低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂；水泥用量过多，或使用过量粉砂，或混凝土水灰比过大；使用有渗透性的柔性模板、模板、垫层过于枯燥，吸水大；振捣缺乏。2枯燥收缩裂缝这类裂缝一般在混凝土浇注一段时间后出现，裂缝多为外表性的，宽度较细，多在0.050.2mm。走向纵横交错，没有规律性。但薄壁混凝土结构中，多沿结构的短方向分布；此外在结构变截面处以及大体积混凝土的平面部位较多见。严重时裂缝会由表及里，由小到大逐步向深部开展，形成贯穿裂缝。6浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施主要成因分析：混

2、凝土浇注后养护不当，外表水分散失快，体积收缩大，而温度裂缝的产生原因分析温度裂缝是由于混凝土沉陷裂缝的产生原因分析沉陷裂缝多属进深或贯穿性裂缝，走向与根底沉陷情况有关，可能出现在结构的上部或下部，一般与地面垂直。较大的贯穿性沉陷裂缝往往上下或左右有一定的差距，裂缝宽度受温度变化影响小，因荷载大小而异，且与不均匀沉降值成 7浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施比例。主要成因分析：结构、构件下面的地基软硬不均，或者存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇注后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝；结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，混凝土浇注后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致

3、裂缝；模板刚度缺乏，模板支撑不牢，支撑间距过大或支撑在松软土上，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现；冬季施工时模板支架支承在冻土层上，假设上部结构未到达规定强度，地层化冻下沉，使结构下垂或产生裂缝。 8浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施3 混凝土裂缝的预防措施及处理技术由于裂缝的产生是由材料的特性导致的，在混凝土结构中普遍存在且危害较大，因此，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和开展。下面首先阐述混凝土结构中几种常见裂缝的预防措施。3.1 混凝土结构裂缝的预防措施3.1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施1.预防干缩裂缝产生的措施1选用干缩较小

4、的水泥品种：普通水泥的干缩要低于矿渣水泥。2合理调整混凝土的配合比：采用低水灰比，低单方水泥用量和低用水量，同时还宜降低砂率，尽量采用中粗砂。3适当提高混凝土的抗拉强度。在水泥用量一定的条件下，缩小水灰比可使混凝土抗拉强度增高大于混凝土干缩应力的增加，有减少裂缝的趋势。使用早强剂可提高混凝土的早期强度，但干缩也随之加大，因此，应以提高抗裂平安度为目的，综合考虑后采取措施。4施工时应掌握正确的振捣方法，确保混凝土的密实，同时又要防止过振捣。加强湿水养护，确保养护质量，尽量延迟干缩的发生。5采用合理的设计构造措施：合理设置伸缩缝，减轻约束作用，缩小约束范围。同时对薄壁构件的配筋采用小直径，增加布筋

5、密度的方式，可以减少裂缝开展的趋势。干缩变形是混凝土结构产生裂缝的重要原因。由于混凝土的本身特性，要想完全防止干缩变形及干缩裂缝是不现实的，而且普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题，只要裂缝的宽度符合标准规定，都属正常情况。但我们仍然应该采取措施减少混凝土的干缩变形，限制裂缝的宽度。同时对于环境温度变化大的构件如屋面板和大体积混凝土更应重视干缩变形，以免温度收缩应力和干缩应力叠加过大，增大裂缝出现和开展的趋势。2.预防塑性收缩裂缝产生的措施预防塑性收缩裂缝主要措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥

6、及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀 9浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前外表湿润，或者在混凝土外表喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。3.1.2 温度裂缝的预防措施主要预防措施：1、尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。2、减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。3、降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.5以下。4、改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。5、改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的根底上采用二次风冷

7、新工艺，降低混凝土的浇筑温度。6、在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。7、高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。8、大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。9、在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。10、加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。11、预留温度收缩缝。12、减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂

8、垫层或使用沥青等材料涂刷。13、加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土外表缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土外表应设置保温措施，以防止寒潮袭击。14、混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在规定的范围之内。10浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施3.1.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施1.沉陷裂缝的预防方法及其主要措施1、对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。2、保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。3、防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。4、模板撤除的时间不能太早，且要注意拆模

9、的先后次序。5、在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。2.化学反响引起裂缝的预防方法及其主要措施由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有：1、保证钢筋保护层的厚度。2、混凝土级配要良好。3、混凝土浇注要振捣密实。4、钢筋表层涂刷防腐涂料。3.钢筋锈蚀引起的裂缝的预防方法及其主要措施1提高混凝土的密实度，降低混凝土的孔隙率。外界的有害物质通过混凝土内部的空隙，渗入到混凝土内，最后到达钢筋外表，破坏钢筋外表，破坏钢筋钝化膜，引起钢筋锈蚀。因此，为阻止外界有

10、害物质倾入混凝土内而使钢筋锈蚀，就要提高混凝土的密实度。提高混凝土密实度有如下措施：1、保证混凝土的施工质量：首先选用级配良好的集料，控制材料的含泥量。其次混凝土要采用机械搅拌及机械振捣，保证混凝土搅拌均匀振捣密实。还要防止混凝土在运输和浇筑过程中产生离析现象。最后要做好混凝土的养护，保证混凝土到达设计强度要求。2、掺入高效减水剂：在保证混凝土拌合物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减低水灰比，使混凝土的总孔隙率，特别是毛细管孔隙大幅降低。3、掺入高效活性矿物掺料：普通混凝土的水泥石中水化物稳定性的缺乏，是影响混凝土耐久性的一个因素。在普通混凝土中掺入活性矿物，在于改善混凝土中水泥石的胶凝物

11、质的组成，消除游离石灰，是使水泥石结构更为致密，并阻断 11浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施可能形成的渗透路径。2控制混凝土裂缝，尽量防止有害物质的出现，防止氯离子的侵蚀。 氯离子的侵入是钢筋锈蚀的主要因素。氯离子进入混凝土有两种途径。其一时混入，其二是渗入。为防止氯离子的侵入，采取的主要措施有：1、控制原材料中氯离子的含量。2、提高混凝土的保护层厚度。3、混凝土外表涂层。4、钢筋外表涂刷防腐涂料。5、掺加钢筋阻锈剂。3.2 混凝土结构裂缝的处理技术裂缝不但会影响结构的整体性和刚度，还会降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力，因此在实际工程中，应根据裂缝的性质和实际情况区别对待，及时处理，以保证

12、建筑物的平安。混凝土结构裂缝的修补措施主要有以下几种方法：外表封闭法，灌浆、嵌缝封堵法，结构加固法，混凝土置换法等等。3.2.1 外表封闭法采用外表封闭法修补混凝土结构、构建裂缝时，应先剔除混凝土外表抹灰层，应用机械方法打磨平整。假设外表残留有轻度油污，可用丙酮擦拭干净；对严重的油垢，已用高效除垢剂或含有清洁剂的压力水清洗；对顽固性的油漆或其他粘结性强的污物，应采用喷砂方法去除。常见的方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的外表裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的外表涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土外表涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开

13、裂，通常可以采用在裂缝的外表粘贴玻璃纤维布等措施。注：不得使用可能对混凝土内部质量造成不良影响的溶剂。外表封闭法一般有两种方法。方法一:局部外表封闭法：采用以柔性环氧树脂为基料。1修补目的：防止渗水及钢筋锈蚀，提高结构耐久性。2修补范围：混凝土外表的未贯穿裂缝及注浆法不能注入的微细裂缝。3修补材料：微细裂缝封闭膏，与混凝土同色，为双组分灰色膏状胶，特 12浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施别针对混凝土微细裂缝的封闭及外表缺损的修补而研制。具有极强粘结力和韧性，刚柔结合，有效防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入，并防止开裂混凝土结构的进一步损坏，提高建筑物的耐久性。4修补步骤：可沿缝涂刮，宽度20m

14、m；也可开槽嵌入。方法二：整体外表封闭法，采用以进口聚合物乳液为基料网状裂缝柔性封闭剂。1修补目的：封闭混凝土外表的网状裂缝，阻止水分进入混凝土灌浆、嵌缝封堵法灌浆法处理混凝土裂缝的工艺流程及主要施工方法。灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以到达封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶

15、等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。1压力注浆法主要用于贯穿性裂缝和细而深裂缝的修补，尤其是受力裂缝的修补；应根据裂缝的探测情况选择使用的注浆材料：13浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施a宽度在0.5mm以下裂缝，宜采用丙烯酸甲酯类或低粘度改性环氧类注浆材料；b.宽度在0.5-5mm的裂缝，宜采用无收缩或低收缩的改性环氧类注浆材料，其体积收缩率应小于5%；c.宽度大于5mm的裂缝，宜采用注浆料或流动性好的无收缩水泥类胶凝注浆材料2当采用化学注浆材料以压力注浆法修补裂缝时,应符合以下要求：a.粘贴注浆嘴和封缝前，应沿缝对混凝土外表进行处理，去除松散灰砂、油垢，是注浆嘴和封缝胶带粘贴在坚实平整

16、的混凝土基面上。b.注浆器材和工具的选择应按裂缝的情况决定，一般：1、对深度的结构性裂缝，宜骑缝或斜向自下而上钻孔至裂缝深处约为构件厚度的1/2，且需与破裂面交叉，然后在孔14浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施3.2.3 结构加固法及混凝土置换法当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。一、钢筋混凝土构件的加固方法有以下几种：1加大截面加固法。即采取增大混凝土构件的截面面积，以提高其承载能力和满足正常使用的一种加固方法，广泛用于钢筋混凝土板、梁、柱构件的加固。采用加大截面加固钢筋混凝土构件时，必须按照?混凝土结构设计标准?的根本规定并考虑新混凝土与原结构构件协同工作

17、，对加固构件承载力进行计算并满足构造要求。当用混凝土围套进行加固时，应设置封闭箍筋；当用单侧或双侧加固时，应设置U形箍筋。加固施工时，在受力钢筋施焊前应采取卸荷或支顶措施，将原构件外表凿毛或打成深度不小于6mm，间距不大于200mm的沟槽，并将原有混凝土外表冲洗干净，浇注混凝土前刷水泥浆等界面剂，以利新旧混凝土的粘结。2 外包钢加固法。即在混凝土构件四周包以型钢的加固方法。适用于不允许增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度提高承载力的混凝土构件的加固。钢筋混凝土梁柱外包型钢加固，当以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆等方法粘结时，称为湿式外包钢加固，其承载力应按照?混凝土结构设计标准?的规定进行计算

18、；钢筋混凝土柱采用外包型钢加固，当型钢与原柱间无任何连结，或虽填塞有水泥砂浆仍不能确保结合面剪力有效传递时，称为干式外包钢加固，其外包钢构架各杆件的承载力应按?钢结构设计标准?的规定进行计算，干式外包钢加固柱的总承载力为钢构架承载力与原混凝土柱承载力之和。采用外包钢加固时，应同时满足构造规定。3预应力加固法。即采用外加预应力的钢拉杆分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种或撑杆，对混凝土结构进行加固的方法。采用预应力拉杆加固时，其预加应力的施工方法宜根据工程条件和需加预应力的大小选定。预应力较大时宜用机张法或电热法；预应力较小在15KN 以下，那么宜用横向张拉法。其构造是通过设置在梁两端的钢板托

19、套锚固预应力拉杆，用设在梁底跨中的拉紧螺栓直径不小于16mm沿横向张紧钢拉杆建立预应力。预应力撑杆所用角钢的截面不应小于5Omm5Omm5mm，缀板厚度不得小于 15浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施6mm，其宽度不得小于8Omm， 拉紧螺栓的直径不小于16mm，施工时通过拧紧在弯折处的拉紧螺栓即横向张拉建立预应力。4改变结构传力途径加固法。主要有增设支点法：该法是以减小结构的计算跨度和变形，提高其承载力的加固方法。按支撑结构的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种。刚性支点法是通过支撑构件的轴心受力将荷载直接传给根底或其他承重结构的一种加固方法。弹性支点法是以支撑结构的受弯或桁架作用来间接传递荷载

20、的一种加固方法。5粘钢加固法。粘钢加固是用粘结剂建筑结构胶将钢板粘贴到构件需要加固的部位，以提高混凝土构件承载力的一种加固方法。粘钢加固的设计计算可按照现行国家标准?混凝土结构设计标准?规定进行。粘钢加固法适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件，其混凝土强度等级不应低于C15。该加固法以环境温度不超过60，相对湿度不大于70及无化学腐蚀的使用条件为限。加固用钢板以3号钢或16号锰钢为宜，其厚度以26mm为宜。粘结钢板所用的粘结剂为JGN胶。粘钢加固施工的流程为：被粘混凝土和钢板外表处理对加固构件卸荷，同时配制粘结剂在混凝土外表和钢板外表涂胶粘贴用支撑固定或用夹具加压固化卸支撑、检验粉刷水泥砂浆

21、保护。6碳纤维布加固法。碳纤维布加固是用粘贴树脂将碳纤维布粘贴到混凝土构件的相关部位，结构加固用的粘贴树脂通常选用环氧基类，该类树脂的力学性能指标可满足使用要求，耐久性好，长期受力性能优良，易于施工。碳纤维布加固施工的流程为：混凝土构件外表处理清洗、打磨、修补涂敷基底树脂并用腻子找平构件外表涂树脂铺贴碳纤维布涂外表树脂层。二、混凝土置换法混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。1、施工工艺流程现场勘察-搭设平安支撑及工作平台-卸荷-剔除局部混凝土-原钢筋除锈-支模-截面处理-浇筑高一标号混凝土-养护-拆模-施工质量检验。2

22、、施工考前须知和技术措施a. 严格控制粗细骨料含泥量，当达不到标准要求是应用高压水冲洗干净。 16浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施b. 混凝土搅拌投料顺序：每种材料均应准确称量，先将细骨料、水泥和膨胀剂搅拌均匀，再加水，后掺粗骨料并搅拌均匀，搅拌时间比普通混凝土长60S左右，直到均匀。现场混凝土搅拌容器应不漏浆。c. 混凝土入模前应保证未离析、分层，且模板内无积水。d. 灌料应从一侧开始，至另一侧溢出为止，不得从四周同时进行灌料。 e. 灌料开始后，必须连续进行，并尽可能缩短灌料时间，在一小时内完成为最正确。f. 灌料过程中用板条插捣，辅助加速倒流。必要时可用振动棒稍作振捣。 g. 当混凝土灌

23、完30后，应返回检查，看混凝土是否有下沉等现象，如有应及时采取措施。h. 混凝土养护时间不得少于14天，特别是前3天的养护。 17浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施4 工程实例分析一、案例背景内蒙通辽市鼓楼区某住宅工程，由五栋2025层楼组成，采用泵送商品混凝土主体施工完成三个月后，发现每栋楼1层至15层楼板多处出现裂缝，裂缝形式有两种，建设单位委托某建筑科学研究所进行工程调查与修补工作通过验算与实验，判定上述裂缝不影响结构平安。二、案例调查与分析通过现场勘察，使用裂缝读数显微镜对各裂缝进行宽度的记录与描述，裂缝宽度中间大，两头小，最大缝宽0.65mm对裂缝开展变化情况进行持续3个月的跟踪检查，

24、裂缝无继续开展趋势，也无新裂缝出现查看施工日记监理日志钢筋与混凝土的原材料质量保证资料混凝土模板施工记录等内业资料；与勘察设计人员材料供给方监理人员施工现场技术人员班组长及现场操作人员进行充分交流，获取第一手的裂缝分析资料。通过细致的调查了解及分析，判定产生裂缝的主要原因是混凝土养护不当造成1层15层建筑主体施工时间为2021年6月至2021年10月，福州地区气候炎热，白天气温大多在3038之间，而且日照强烈，混凝土浇水养护时，水分蒸发很快；施工单位虽然在混凝土浇筑完成12h内进行浇水养护，但是在浇筑24小时后，进行的施工放样以及柱筋的焊接及模板的支护，都造成了养护中断主要责任在施工单位，调查

25、处理所需费用由施工单位承当6.4修补方案的制定与审批。由修复单位建筑科学研究所编制裂缝修补方案，采用灌浆法进行修补 施工方案由编制单位技术负责人 主体施工单位技术负责人 总监理工程师 设计单位技术负责人审核签字后实施。三、处理结果修补裂缝的工艺流程：裂缝处理-埋设灌浆嘴-封缝密封检查-配置浆液-灌浆-封口-检查验收修补工程施工完成后通过混凝土外表的外观检查，以及灌浆固化后，布设检查孔实施压水试验，混凝土不进水，不渗漏，说明裂缝修补效果良好。三个月后按上述方法进行复检，一年后进行抽检，修补效果良好。 18浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施5 结论与展望裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现

26、不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，但通过以上对楼屋面裂缝的形式、成因、防治手段的分析可知，只要严格按照有关的设计和施工标准精心设计和严格施工，应该能够大大减少楼屋面裂缝产生的可能性，提高楼屋面的质量。我们仍需对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，研究出更合理的方法应对各类混凝土施工裂缝，保证建筑物和构件平安、稳定地工作。 19浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施参考文献 1 张海峰.浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施.今日科苑，2021.2 王召刚.钢筋混凝土结构裂缝产生原因及预防.科技信息，2021.3 包长河.浅谈混凝土裂缝成因及控制.西部探矿工程，2006.4 赵建军.混凝土小型空心砌块房屋裂缝成因及防裂措施.山西建筑，2003.5 张雪松，邓景纹，董云德.上海地铁车站结构防水措施评述.土木工程学报，2000. 20