警苑小区砼结构裂缝原因分析研究及整改措施

警苑小区砼结构裂缝原因分析研究及整改措施（共2篇）

警苑小区砼结构裂缝原因分析研究及整改措施 篇1

警苑小区砼结构裂缝原因分析研究及整改措施

混凝土裂缝原因很多如：温差或收缩、线膨胀系数、弹性模量、板厚或墙高、地基对结构的约束程度、结构长度、材质组成和物理力学性质，以及施工工艺和环境影响等。大约80%的建筑工程裂缝是由上述因素引起。警苑小区混凝土施工必须引起高度重视，允许裂缝出现，决不允许存在。一但出现分析原因及时整改。混凝土施工最常见几种原因，总结如下供大家参考。

一、材料不合格引起的裂缝

水泥不合格或水泥种类使用不当引起的裂缝原因分析：(1)使用安定性不合格的水泥，在水泥水化后凝结硬化过程中，在有害物质作用下，产生了剧烈的不均匀的体积变化，在构件内部会产生破坏应力，导致混凝土强度下降、开裂；(2)不同品种、不同标号的水泥，其性能完全不同，水化后初凝和终凝的时间不同，收缩率也不同，造成开裂；

(3)施工人员不完全了解水泥的性质或不清楚工程的性质，滥用水泥，又没有采取相应的技术措施，因而造成破坏事故或产生裂缝。

防治措施：(1)砼强度等级低于设计要求，裂缝宽度大于0.3 mm时，需返工处理；(2)经检查，构件的混凝土强度等级已达到设计要求，且裂缝宽度小于0.3mm时，可采用裂缝胶灌注等方法对裂缝进行封闭处理。

砂石泥量超标，外加剂选用不当致构件裂缝原因分析：(1)采用劣质产品，掺入后没有起到应有的作用，直接影响构件的质量，造成混凝土的强度下降，出现裂缝；

(2)骨料的含泥量控制不严，骨料表面附着的黏土、灰尘和有机杂质，影响了水泥的黏结，使泥浆浮在构件表层，当混凝土构件硬化后便产生网状干缩裂缝；(3)配比不准确，造成外加剂的掺量过大，使混凝土拌和物不能硬化，造成混凝土构件破坏。防治措施：

(1)经检测构件混凝土强度等级低于设计要求时，必须会通有关部门研究相应的加固处理方案，例如粘贴碳纤维片材、粘钢等方式进行加固方法；

(2)造成构件的裂缝时，应先检测构件混凝土的强度。如能满足设计要求，可根据裂缝实际的宽度、长度、位置等，可采用裂缝胶灌注修补等方法对裂缝进行封闭处理，恢复原有功能和防止钢筋锈蚀。

二、模板系统造成混凝土构件裂缝

模板支架不规范产生的裂缝原因分析：(1)模板支设前，没有根据工程结构形式和上部荷载的大小，计算确定支架的用材规格和间距大小，盲目估计确定，造成施工时承载力、刚度不足的变形，致使新浇混凝土裂缝，严重的还会发生坍塌事故；(2)施工管理不当。支立底层模板之前没有先夯实基土和铺设垫层，则基土达不到持力层的标准；或土质干硬，在混凝土浇筑过程中，基土被浇水、渗水淋湿后软化，在上部荷载的压力下支架沉降变形，造成砼构件产生裂缝。

防治措施：(1)检查变形构件的实际情况，如梁、板局部弯曲变形最大值小于20mm时，可不做处理，仅需在抹灰时纠正外观即可；(2)检查构件上部裂缝的宽度，及时采用灌浆抹压密实，并加强湿养护。

模板支架立在楼板上造成的裂缝原因分析：(1)多层房屋施工时，上层模板的立柱支在下层新浇筑的钢筋混凝土楼板上，造成楼板变形和裂缝。裂缝的宽度在楼板的底宽、上窄；裂缝是跨中多、四边少；(2)若下层新浇筑钢筋砼楼板的底模和支撑已拆除，在上层模板、支架和浇筑混凝土的施工荷载大于楼板的弯曲抗压强度时，会产生变形和裂缝；(3)有的工程施工速度较快，下层新浇混凝土楼板的混凝土强度还未达到设计值，因上下层模板的支撑立柱没有对准，在上部集中荷载的作用下，使楼板局部产生变形和裂缝。防治措施：

(1)检查楼板裂缝处，立即加设支撑进行加固，以防止楼板继续变形和裂缝的扩大；

(2)检查裂缝宽度，当裂缝宽度小于0.2mm，弯曲变形小于跨度长的1/1000时，可采用灌浆封闭，恢复原有功能和防止钢筋锈蚀；

(3)当裂缝宽度大于0.3mm时，须加强观测，请相关人员研究加固方案。

早拆底模与支架造成的构件裂缝原因分析：

(1)提前拆除承重梁、板底模，造成构件承载力不足而变形和裂缝；(2)提前拆除悬挑梁、悬挑板底模，造成砼构件倾覆、断裂和裂缝；(3)若悬挑构件锚固端上部尚没有抗倾覆的砖砌体或荷载时，拆除底模与支架时，会造成悬挑构件倾覆事故；(4)冬季施工气温较低时，若使用的水泥品种不当，如采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥配制混凝土，则该混凝土强度增长缓慢；但工地仍按照常规时间拆除底模与支架，造成构件强度不足而产生变形、裂缝。严重时，还会产生断裂或坍塌事故。防治措施：

(1)检查裂缝宽度，当裂缝宽度小于0.2mm，弯曲变形小于跨度长的1/1000时，采用灌浆封闭；

(2)当裂缝宽度大于0.3mm时，须加强观测，及时请相关人员研究加固处理方案。

三、钢筋施工不规范造成的构件裂缝

悬挑构件的钢筋放错和下沉产生的裂缝原因分析

(1)悬挑构件在嵌固支座处是受负弯距（上部受拉，下部受压），与简支梁结构的受力情况刚好相反。悬挑结构的受力钢筋应在上部，如果错将受力主筋倒放，必将造成事故；

(2)操作不规范，如悬挑梁和板的混凝土浇筑时，不搭设操作平台板，而是踩踏在钢筋面上，常把挑梁上部的主筋踩踏下沉，从而造成裂缝或断裂；

(3)施工单位对悬挑结构重视不够，弄错主筋直径或放反主筋，或受力下沉位移值大，削弱了悬挑结构的承载能力，或混凝土强度等级低于设计要求，过早拆模，致使悬挑构件沿嵌固端根部裂缝和断折。防治措施

检查已经裂缝的悬挑梁中的钢筋直径、级别、数量，若直径、数量、位置与设计不符时，必须及时返工，更换合格的钢筋。

现浇楼板的负弯距配筋不规范产生的裂缝原因分析

(1)现浇楼板的负弯距钢筋或附加构造筋漏放、踩踏、下沉等，导致板沿负弯距区应力较大处产生裂缝；

(2)悬挑板的转角附加筋漏放或少放，造成板角处的斜裂缝；

(3)施工前交底不清，对板的负弯距配筋或附加构造筋设置不重视，没有采取有效的技术措施以确保钢筋的架空位置。

防治措施

(1)对已经浇筑好的混凝土楼板，如有裂缝，缝宽大于0.3 mm时，须会同相关人员查明原因，可以先使用封缝胶对裂缝进行处理，之后使用碳纤维布进行加固等措施；

(2)若负弯距配筋少放或下沉，则可采取粘钢、粘接碳纤维板等加固补强措施。

四、混凝土裂缝本身原因：

混凝土的塑性干缩裂缝干缩裂缝：当浇筑的混凝土尚处于塑性状态时，由于炎热多风使水分蒸发过快，泌水率小于表面蒸发率，引起构件表面失水过多而开裂。裂缝纵横交错，没有规律性，多沿板短向分布。裂缝随着时间的延长向混凝土内部发展；裂缝断断续续，似连非连，有时呈龟板状，这种裂缝一般粗而短，裂缝到钢筋为止。原因分析

(1)使用收缩率较大的水泥；或水泥用量多，用水量大，现场私自加水或因外加剂影响，如氯化钙等常会加大混凝土的干缩值；

(2)体、表比值小的构件，混凝土中的水分容易蒸发，构件容易干缩；

(3)对新浇筑混凝土的遮盖、挡风和湿养护不及时。当风速从无风到六级大风，混凝土中的水分蒸发量增大3倍，空气中的湿度由90%下降到50%，水分蒸发速度增加5倍；环境气温由10℃升高到20℃，水分蒸发量增大1倍；

(4)高温、干燥、大风等使混凝土失水过快，失水速度大于混凝土泌水速度。塑性混凝土在表面收缩和内部约束作用下，薄弱的硬结表面就会产生拉应力，造成长度不等的裂缝。防治措施

用钢丝板刷或平面砂轮机磨除水泥结膜和进行毛化处理，扫除冲洗干净，晾干。用聚合物砂浆”修复找平即可。大体积混凝土的温差裂缝

大体积混凝土：结构断面最小尺寸在800mm以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与环境气温之差预计超过25℃的混凝土构件。

大体积混凝土构件，在硬化期间，水泥的水化热较高，加上构件厚度大，内部温度不易散发，构件外表随自然气温下降，内外温差大于25℃时，则外表产生冷缩应力，当应力大于当时混凝土的抗拉强度时，常产生破坏性较大的贯穿构件的裂缝或深浅不等的裂缝。原因分析

(1)混凝土流动性大、坍落度大，用水量大、水泥用量多、砂率大，因而水泥的水化热大。浇筑速度快，使大体积混凝土内外温差大，表面散热快，收缩大，因而产生裂缝；

(2)大体积混凝土中水泥使用不当，当水泥中的硅酸三钙（Ca3Si）的含量高达5.5%时，则每千克水泥的发热量是377kJ，比同标号矿渣水泥的发热量大42 kJ，则构件中的温度差比要求大11%左右，更容易产生温差裂缝；

(3)为了满足混凝土设计强度的要求，常常在配合比中加大水泥用量，提高水泥标号，两者都会引起高水化热。在施工环境温度下降时，又没有采取有效的技术措施，因而产生裂缝。防治措施(1)大体积混凝土温度的控制指标不宜大于下列数值：

① 大体积混凝土的浇筑入模温度控制在28℃以内。夏季高温施工时，应采取降温措施，控制混凝土温度不超过28℃；② 大体积混凝土的浇筑入模后最大温升值为35℃。必要时可采用人工导热法在混凝土中埋入冷却水管，用循环水降低混凝土内部温度；③ 砼浇筑构件内外温差应控制在25℃以内。(2)在浇筑大体积混凝土时必须采取下列技术措施：

① 选用水化热低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。也可考虑在普通硅酸盐水泥中掺入粉煤灰等掺和料，以降低水泥水化热；② 选择合理的砂、石级配，严格控制含泥量应不大于1.0% ；③ 在混凝土中掺入一定的外加剂，尽量减少水泥用量，经设计单位同意，可利用混凝土60 d的后期强度作为混凝土的强度评定。(3)裂缝处理措施：

① 经观测裂缝已经稳定，先将裂缝清理干净，用压力水冲洗并晾干；② 采用灌浆封闭处理，将开裂的混凝土组合成整体，恢复原有的功能。

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1 裂缝的类型及产生原因

1.1 从受力的角度划分

裂缝从受力角度来划分可分为结构性裂缝和非结构型裂缝。结构型裂缝主要是由受力引起的, 如各种结构在主要和在作用下, 抗拉、抗震强度不足, 预应力结构在张拉、温度收缩引起的次应力、连续击出不均匀沉降以及温度应力等。这类裂缝基本上是不允许出现的。非结构型裂缝是非受力因素引起的, 如施工不当、气候影响等, 对这类裂缝则视承载力的类型和结构的形式, 对结构的宽度有所限制, 裂缝超过0.15mm者必须处理。

1.2 从裂缝的成因划分

从裂缝的成因可将裂缝分为温度引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、沉降引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝和施工裂缝等。

(1) 温度变化引起的裂缝。

混凝土具有热胀冷缩的性质, 当外部环境或结构内部温度发生变化, 混凝土将发生变形, 若变形遭到约束, 则在结构内将产生应力, 当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在拆模前后, 表面温度降低很快, 造成了温度陡降, 也会导致裂缝的产生。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性, 深层裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行;裂缝宽度大小不一, 受温度变化的影响热细冷宽。

(2) 收缩引起的裂缝。

混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的, 塑性收缩和缩水收缩 (干缩) 是发生混凝土体积变形的主要原因, 另外还有自身收缩和碳化收缩。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥, 混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率, 在固体颗粒水面产生毛细管张力, 混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。收缩引起的裂缝是不规则斜裂缝, 在钢筋以上, 似龟纹。

(3) 沉降引起的裂缝。

由于基础产生竖向不均匀沉降或水平方向位移, 使结构中产生附加应力, 当其超过混凝土结构的抗拉强度时, 结构开裂。

(4) 钢筋锈蚀引起的裂缝。

由于混凝土质量较差或保护层不足混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面, 使钢筋周围混凝土碱度降低, 或由于氯化物介入, 钢筋中铁离子含量较高, 均可引起钢筋表面氧化膜破坏。钢筋中铁离子与侵入混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应, 其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2-4倍, 从而对周围混凝土产生膨胀应力, 导致保护层混凝土开裂、剥离, 沿钢筋纵向产生裂缝, 并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈迹, 使得钢筋有效断面面积减小, 钢筋与混凝土握裹力削弱, 结构承载力下降, 并将诱发其他形式的裂缝, 加剧钢筋锈蚀, 导致结构破坏。

(5) 冻胀引起的裂缝。

混凝土构件是非匀质密实构件, 其内部存在各种空隙, 当处于吸水饱和状态的混凝土温度低于0℃时, 内部水分冻结, 体积膨胀9%, 使混凝土因膨胀而产生拉应力导致裂缝出现。冬季施工时, 对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施, 也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于0℃和混凝土吸水饱和, 是发生冻胀破坏的必要条件。另外当混凝土中骨料空隙多、吸水性强, 骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不足使混凝土早期受冻等, 均可能导致混凝土冻胀裂缝。

(6) 施工材料质量引起的裂缝。

由于施工中配置混凝土所用材料不合格, 可能导致结构出现裂缝。因此在材料选择时应做到:优选材质, 提高混凝土的抗拉性能;引用微膨胀外加剂, 改善混凝土的收缩性能;选用有效地缓凝高效减水剂和粉煤灰, 提高大体积混凝土的和易性, 减少水化、配合比设计时最大限度的增加粗骨料用量, 减少水泥用量。

(7) 施工裂缝。

施工裂缝比较普遍, 上述几种裂缝中实际上都包含有施工因素, 除此之外, 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装和预应力张拉等过程中, 若施工工艺不合理, 都导致混凝土构建开裂。

2 裂缝防治措施

2.1 裂缝预防对策

(1) 混凝土的成分中应控制好坍落度, 粉煤灰和外加剂要适量, 经严格试验测定后用于现场配置混凝土。

(2) 施工期间应避免在高温段或极低温施工, 而应选择一天中适宜的温度进行。

(3) 设模板时, 加固模板的强度或基础支撑, 并设置适当的预拱度以满足在浇筑混凝土后的模板变形。

(4) 在混凝土振捣中要注意振捣方式, 确保振捣质量, 可研究采用二次振捣的方式:除了浇筑时的振捣, 在混凝土初凝前可再翻振一次。

(5) 适当加大温差幅度, 可参照国外有关温度应力的规定进行布筋若局部受力集中或临时荷载较大时可适当布置构造钢筋。如箱梁腹板处;增加角隅处的钢筋等。

(6) 养生中, 注意根据混凝土反应的时间洒水, 以降低水化热, 初凝一段时间后注意保温、保湿, 同时保证足够的养生时间。

2.2 裂缝处理

(1) 针对裂缝较小, 且停止了扩展、对结构受力不产生较大影响的情况, 可采取表面封闭处理这类方法。施工时, 首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛, 清除表面附着物, 用水冲洗干净后充分干燥, 然后用树脂充填混凝土表面的气孔, 再用修补材料涂覆表面。经过修补处理后, 同时可以完全消除渗水现象。适用此法如非荷载裂缝等。

(2) 针对裂缝开展较大的情况可采用压力灌浆。具体步骤为:将裂缝凿成v型或梯形等, 具体尺寸视具体情况而定;然后将凿面清洁、干燥、保持无灰尘、油污等;封住槽口, 并埋设浆嘴, 设置排气孔;灌浆液直至全部灌注, 气孔有浆液体流出, 塞住气孔;处理表面与原表面平整一致。这种方法能使开裂的部分形成整体, 整个构件能一起工作。

(3) 针对受裂缝破坏梁体需要加强承载力的情况采用补强加固。常用方法是在原裂缝处沿垂直裂缝的方向粘贴片板, 如钢板、GFRP或FRP板, 然后粉刷成表面色。外部粘贴加固方法, 较少改变结构自重、尺寸等, 施工方便, 耐久性好, 在加固技术中正越来越被广泛地采用。

3 结语

混凝土桥梁是桥梁工程施工中容易产生和难以防范的一个重要问题, 如处理不当, 将直接影响桥梁的工程质量, 并有可能导致严重的后果。桥梁裂缝成因复杂、多样, 必须具体问题具体分析, 正确把握问题的实质。在各个环节, 合理采取相应对策加以防治。有关混凝土桥梁裂缝的研究和探讨, 对发现、合理分析和有效控制裂缝具有重要的实际意义

参考文献

[1]朱汉华.预应力混凝土连续箱梁桥裂缝分析与防治[M].北京:人民交通出版社, 2006, (03) .