混凝土构筑物裂缝分析

混凝土构筑物裂缝分析（共10篇）

混凝土构筑物裂缝分析 篇1

1 混凝土构筑物裂缝的种类与渗漏原因

1.1 混凝土拌合物的沉降裂缝

通常采用大流动性混凝土拌和物时会发生沉降裂缝。大流动性混凝土拌合物在初凝前，粗骨料会处于一种比较自由的状态，虽然会有振动作用，但是可以将内部孔隙排除，内部粗骨料会在自身的质量作用下出现下沉的现象，如果是素混凝土，因为它的内部下沉会呈现出一定程度的均匀性，这样在混凝土硬化的过程中表现出的裂缝多是施工人员在施工过程中留下的脚窝，这是由于素浆找平而出现的，在混凝土进行初凝时将其压光就可以避免；如果是钢筋混凝土，在混凝土还没有进行初凝前其粗骨料就会一直下沉，这样混凝土会顺着它的钢筋的下方出现下沉，在钢筋的保护作用下，钢筋的表面会出现裂缝，而深度通常会到达钢筋的表面。

1.2 早期混凝土的干缩裂缝

通常在道路、现浇楼板的结构比较薄的混凝土中会出现混凝土的干缩裂缝的情况，而当混凝土结构的断面在不低于300mm时，混凝土的坍落度超出100mm时容易产生这种裂缝。产生的原因主要是在混凝土拌合物浇捣完成后，混凝土内部的水分会流失很小的一部分，剩下的大部分会蒸发，因此，在干热或者是风大的季节很容易出现失水性干缩裂缝。往往在混凝土初凝前就会出现这种裂缝，如果处理措施不适用或者养护不当，则局部裂缝会贯穿整个结构。针对这种裂缝，要在混凝土还未初凝前就要采取措施，即用木抹子将其表面拍压抹并，再立刻将养护覆于其表面，这种混凝土就会消除。

1.3 对拉螺栓钢筋端头处漏水现象

在混凝土的施工中，对模板的固定是通过对拉螺栓来完成的，其在浇注混凝土之前已经固定在钢筋笼内，并且钢筋贯穿整个结构。施工时对拉钢筋中要焊接钢板止水垫，其主要作用是避免地下水从钢筋周围向混凝土结构内部渗漏，要用电焊将止水钢板和钢筋四周焊满，不得存在漏焊或者点焊的问题，以保证对拉螺栓止水的有效性。如果止水垫焊接不满，则在后续振捣混凝土时，对拉螺栓下方的骨料颗粒仍处于下沉状态，待混凝土凝结后，会在对拉钢筋下形成一道水膜，混凝土中的水分蒸发以后，螺栓下表面会形成一道毛细孔，其贯穿整个结构，一旦受到外部地下水的压力作用就会从这种毛细孔中渗水。

1.4 贯通性毛细孔与微观裂缝

通常大流动性混凝土结构比较容易出现贯通性的毛细孔，这是因为泵送混凝土其流动性比较大，而且混凝土的单位用水量与普通混凝土相比也比较高，在完成混凝土的浇捣后水分会蒸发一部分、泌掉一部分、用于水泥水化作用一部分，则其余的就存在混凝土内部慢慢挥发，在这个过程中水分所占的体积在其挥发后就会形成一条毛细孔隙，混凝土结构受到外部地下水压力作用时，就通过该毛细孔产生渗漏。微观裂缝主要发生于大流动性混凝土内部，在振捣过程中漏振或者振捣不足，混凝土硬化前钢筋下方的骨料处于下沉状态，钢筋上方混凝土中的骨料由于受到钢筋的支撑无法下沉，从而钢筋下表面就会出现一道水膜，慢慢发展为孔隙，最终通过该孔隙向混凝土结构内部渗水。

1.5 混凝土应力裂缝

1.5.1 温度应力引起的裂缝

由于混凝构筑物通常受到温度、湿度以及及其它原因的影响，在混凝土硬化过程中会由于结构的变形而最终导致应力裂缝的出现。混凝土在内外约束应力的作用下，其非线性不均匀的变形会使得混凝土构件出现自约束应力的影响，会导致局部的裂缝；而混凝土构件在外部的约束应力由于结构和结构的互相约束，这种约束变形会导致混凝土结构出现贯穿性断裂以及局部裂缝。在混凝土拌合物中的水泥水化过程中会产生大量的水化热，一旦混凝土内外温差大于特定的限度，混凝土的拉应力低于热涨应力，则温度应力裂缝就随之产生。通常大体积混凝土结构或者寒冷环境施工时会出现这种裂缝，而且混凝土出现温度裂缝的部位一般都是混凝土结构物的变截面与比较小的混凝土断面上，所以在大体积混凝土施工过程中要多加注意。图1为温度应力裂缝的示意图。

1.5.2 混凝土自应力裂缝

混凝土硬化后即使其上方未受到任何荷重的作用，也会由于其自身的收缩而引起裂缝，特别是在高温环境下施工，更容易产生这种类型的裂缝。通常混凝土墙板上会产生混凝土自应力裂缝，呈现出上下贯通的状态，在整个墙壁上出现的裂缝呈现出一定的规律性。之所以会产生这种裂缝，是由于混凝土在水泥水化热达到一定温度时，混凝土的膨胀应力会消失，此时混凝土就会产生均匀收缩，基于这种条件，混凝土墙板会出现呈现一定规律性的裂缝。

1.6 混凝土结构的漏水问题

混凝土结构的漏水问题主要表现在以下方面：第一，蜂窝麻面渗水：这是由于混凝土的施工工艺不当造成的，比如在混凝土施工过程中存在漏振或者振捣不足的现象，混凝土结构成这种蜂窝麻面的现象有些是以独立一批片的形式存在，有些则呈现出一定的连贯性，因此一旦出现渗漏问题就是成片的渗漏。第二，伸缩缝与沉降缝的渗漏。有些工程中混凝土结构比较长，或者结构物有较大的高低差，为保证混凝土结构出现部分变形时不会对整体变形造成影响，通常工艺要求作设计伸缩缝与沉降缝。但是在实际施工时受施工原因或者环境原因的影响，伸缩缝与沉降缝的质量无法得到绝对的保证，从而在这些部位发生渗漏，且相比之下这种渗漏情况处理起来更加困难。第三，新旧混凝土接缝处的渗漏。在原有混凝土结构中浇筑新的混凝土，而并未对旧有的混凝土基础表面做凿毛处理，就开始浇注混凝土拌和物，从而在新旧混凝土的接缝处形成一道渗漏缝隙。在实际施工过程中这种问题比较常见，特别是混凝土的塌落度比较小、接缝处未铺设水泥砂浆的情况下更容易发生。

2 裂缝渗漏的处理措施

2.1 化学灌浆法

防止裂缝渗漏可以使用化学灌浆法，这种方法是使用一种化学灌浆材料对混凝土的裂缝部位进行堵塞，一般在进行堵漏时要配合使用快速凝结水泥，这样才能保证对裂缝的堵塞效果。通常对于漏水比较严重的部位会采用化学灌浆堵漏的方法，因为这类裂缝呈现出贯通性的特点，采用其它方法效果不理想。堵漏时先确定出渗漏的裂缝部位，经综合分析后研究处理方法，再确定堵漏方案，具体方法是：第一，首先要在裂缝漏水处凿出V型槽，在水泥净浆中加入速凝剂，然后将灌浆嘴进行埋设，接着再利用水泥砂浆来封缝；第二，利用钢丝刷将混凝土表面的灰尘清理干净，清理干净后用清水来彻底的进行冲洗；第三，混凝土表面的浮水都消失后，喷涂5mm厚的聚合物水泥砂浆；第四，喷涂过聚合物之后，不能立即使用，还要经过五天的养护，五天之后利用LW水溶性聚氨脂浆液进行化学灌浆，为防止灌浆时压力过大导致进塑料管发生爆裂，灌浆的压力要控制在0.3MPa左右。在实际堵漏过程中，引水管就是金属阀一头所连接的透明塑料注浆软管，如果混凝土表面达到一定的强度程度，该软管会当作灌浆的输送管，此时要用到油毡或者铝箔，其可以起到防止水泥进入金属阀注浆孔的作用。

2.2 嵌缝堵漏法

如果混凝土表面出现映水现象，那么一段时间过后混凝土墙面会出现大片的水迹，如果不加以处理会对混凝土表面的美观性以及室内的应用效果产生影响的情况下会采用嵌缝堵漏法。具体而言其处理过程如下：第一，先沿着混凝土渗水的缝隙凿出一个V型槽，将其中的杂物清理干净后再用清水彻底冲洗；第二，将SR塑料止水材料专用基础均匀的涂刷在处理清洁、干燥的缝面上；第三，在基液实干前把SR塑性止水材料嵌填进去；第四，在密封胶表面出现干燥之前要用小刮刀等专门性的工具进行平整、修理；第五，还要在裂缝处撒上水，以保证可以保持缝面的湿润；第六，用刮刀反把配制好的聚合物水泥砂浆嵌入缝中，然后使用抹刀将其抹平；第七，等到PCCM砂浆完全凝结后，再湿润养护三到五天；第八，按比例配制964增厚型环氧涂料，使用前要搅拌均匀；第九，将964弹性涂料涂刷至干燥、平整的裂缝表面上，涂刷两道，为避免漏刷，要采用一刷压一刷的方法。

2.3 封堵堵漏法

通常在水下或者地下混凝土基于涌水的条件下，封堵其孔隙、孔洞以及裂缝时会采用封堵堵漏法。尽管相对其它渗漏问题而言，这种漏水部位的封堵比较困难，并且难以取得最佳效果，但是只要处理得当仍然可以保证混凝土表面不会出现渗水的情况。封堵材料叫做快速堵漏剂，即PBM聚合物。封堵堵漏法的具体操作过程如下：首先要先处理好基底，确保混凝土表面没有任何的杂物或者是粉末之类的东西，如果出现点涌水的情况，那么要在漏水处凿出一个工作坑，还要在漏水处安放一个导水管进行排水，然后抹上聚合物混凝土或者是砂浆，等到这些物质达到一定的强度后在使用砂浆将其堵上。对混凝土渗漏进行处理时，要根据实际的漏水量对渗漏方案进行设计，如果漏水量比较大出现向外涌的现象，则采取上述办法处理；如果漏水量不大，可以使用聚合物混凝土将渗漏处封堵，然后将混凝土进行压实，待到混凝土硬化后使用高标号的砂浆将表面抹平，这样可以保持至少五天表面湿润。但是值得注意的是，在对裂缝进行堵漏时，要在混凝土或者砂浆硬化前转动钢管或者竹筒，以免在混凝土硬化后无法取出，最终导致堵流阶段出现困难。此外，如果漏水为上下裂缝，则封堵过程中要遵循由上到下的顺序，有些高度所设置的排水管操作比较容易，可以等到所有封堵材料均符合设计要求后再封堵排水的位置。

2.4 涂膜堵漏法

通常在混凝土结构进行施工时经常会发生漏震或者是振捣不密实的情况，从而使得混凝土内部出现不密实的现象而导致大面积的渗水，采用压力灌浆或者嵌入法无法有效解决渗漏问题则可以选择涂膜堵漏法，这种方法是利用混凝土结构出现的渗漏在表面上直接防水，这种方法相对来说比较简单，但是操作过程要求严格，为了保证混凝土表面与涂膜的粘结力进而保证防水效果，务必要保证混凝土表面不得出现浮灰或者是杂物。涂膜防水所用的材料为96系列增厚型环氧涂料，该系列涂料的用途与性能分别为：961———用于干燥的混凝土表面；962———用于潮湿的混凝土表面；963———用于水下混凝土或结构物表面；964———为弹性涂料。实际堵漏过程中要参照漏水方式选用不同的涂膜材料，比如混凝土结构出现沉降时，如果沉降量不是很大，那么为了避免混凝土结构物在沉降过程中出现脆裂而降低防水效果，则不能选择硬脆性涂膜材料而是要选择有弹性的涂料。

3 结论

通过大量的混凝土结构工程堵漏工作实践来看，大都是采用事后进行解决的方法，因此，在混凝土施工时就加强对混凝土的管理，从而将混凝土的结构裂缝合理的控制在最小的限度内，这才是混凝土施工的目标。不管堵漏工作做的多完善，它也只是一种事后采取措施的方法，这样不仅会使得工程成本增加，而且还需要大量的人力以及物力的投入，某些情况下，即使混凝土正常的投入使用，也可能会出现无法预料的问题。因此，要想真正的解决混凝土的裂缝问题，就要从源头上进行预防，做好混凝土施工中的质量管理，这样才能够将混凝土的裂缝危害降至最低。但是实际上混凝土属于一种脆性材料，其由多种材料组合而成，因此要绝对保证杨结构在施工过程中不会出现裂缝也是不现实的，但是可以采用合理的手段将裂缝的问题控制在合理范围内。只有实在无法避免的裂缝出现时，再采用封堵的方法或者压力灌浆的方法解决裂缝的渗漏问题。经过堵漏工程实践，结合实际的裂缝处理情况可以得出以下结论：

第一，在选择堵漏方案时要先全面了解混凝土出现渗漏的部位，然后选用合适的堵漏材料，从而保证堵漏的效果；第二，在对混凝土裂缝进行堵漏之前，要在渗漏处凿开的槽或洞，其深度要超出钢筋以下，通常深度范围为50～80mm，如果深度不够则会出现再漏的问题；第三，堵漏前在渗漏处凿开的槽或洞一定要用清水冲洗干净，保证洞槽内的清洁度，不得存有浮灰，以免后期洞口周围出现新的渗漏；第四，利用采用PBM———7聚合物速凝胶泥时，要现配现用，防止一次配制太多，放置时间过长失效而造成浪费；第五，若采用LW水溶性聚氨脂浆液作为堵漏剂时，一定要注意密封保存，防止曝晒和混入水分而造成该溶液的化学反应，并保持压浆泵的清洁，泵体的容器内不得混入杂物，防止堵塞，用后随时用溶剂清洗干净；第六，在进行堵漏工作时，要安置专门的人员负责，并且还要专人操作，从而可以保证堵漏的有效性。

参考文献

[1]乔淑梅.建筑施工混凝土裂缝的预防措施[J].中国新技术新产品,2010,(10).

[2]刘承璋,杨健.钢筋混凝土构筑物裂缝产生原因及防范分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(08).

[3]尹德永,吴东.浅析建筑施工裂缝成因与控制[J].科技信息(科学教研),2007,(14).

论水工建筑物混凝土裂缝控制 篇2

关键词：水工建筑物；混凝土；裂缝；控制方法

水工混凝土多为防水性混凝土，由于它自身的密实性而形成防水抗渗能力，还具有围护、承重、抗侵蚀、抗冻融的功能，防水混凝土施工原料来源很广，成本低廉，抗水性长久被水工工程广泛采用。下面先讲一讲水工建筑物混凝土出现裂缝的原因。

一　水工建筑物混凝土出现裂缝的原因

（1）温度上的原因

水工建筑物混凝土会受到温差以及收缩的双重作用影响，这很容易引起混凝土出现裂缝。例如，混凝土面临温度变化时，会在配筋薄弱的地方发生开裂，形成45度斜角的混凝土表面裂缝。此外，在水工建筑项目的空置期间，如果混凝土和外界温度相似时，水工混凝土内外的温度差值很小甚至没有，就不会产生明显混凝土裂缝问题；夏季外界的温度高于混凝土内部的温度时，混凝土会抵偿干缩作用，不缩也不胀；冬季外界的温度低于混凝土内部的温度时，混凝土会面临干缩以及收缩的双重作用，导致混凝土出现裂缝问题。

（2）施工上的原因

在水工建筑物混凝土施工的一些细节部分出现纰漏，也会导致混凝土的裂缝问题。比如在混凝土上不合理的负载；过早的负载；增加了太多的水泥剂量；混凝土的上层钢筋未得到有效的保护；折摸过早会使水工建筑物混凝土发生挤压变形，形成裂缝。

（3）设计上的原因

目前水工建筑项目进行混凝土结构设计时，大都将下面正弯矩的钢筋与板面上角负弯矩的钢筋伸入到外角框架柱内或者构造柱内。这种增强节点构造的施工设计方法，使混凝土板面以及板角会受到很强的嵌固作用，所以混凝土表面裂缝会被局限在一定的范围内，在角柱牵制下没有自由伸缩的空间。在板角配筋加强区到一般配筋区间有斜向的过渡带，这里混凝土会不可避免地受到干缩加冷缩双重收缩的作用，这样一来，混凝土板面抗裂性就会大打折扣；混泥土没有在上部配置四角钢筋来抗板面带来的双重收缩作用，也会引起混凝土表面的裂缝。

二　防治水工建筑物混凝土裂缝的控制措施

（1）制定科学的施工方案

水工建筑物混凝土施工要通过系统的观点来纵观全局，统筹各环节；规划混凝土施工设计时由专业工程师进行实地鉴定、评估，坚持标本兼治、综合治理的基本方针，牢牢把握水工建筑物混凝土施工的基本框架、基本结构以及基本设计理念；坚持谨小慎微、统筹兼顾的原则，这是也是防治水工建筑物混凝土裂缝的根本原则，贯彻这项原则才能在水工建筑物设计和建造中不留任何可能出现混凝土裂缝的隐患。

（2）在混凝土材料上控制

从源头控制好水工建筑物混凝土施工，在混凝土原材料角度上看，混凝土材料要保持各种作用产生的拉应力小于混凝土的实际抗拉强度。对此，可以选择比热容大、能微膨胀、热膨胀系数小、导电性能好、干缩率小的水泥，避免干缩以及收缩作用加剧使混凝土出现裂缝。还需要注意混凝土施工材料的含泥量以及结构密集度。通过掺入合适减水剂，可以减少混凝土的单位用水量。可以采用低流态的混凝土改善骨料分配。

（3）在现场施工上控制

进行水工建筑物混凝土现场施工时，需要注意以下方面：降低拌合水以及骨料的温度，安排在低温时间或者早晚时间进行混凝土浇筑，尽量避免高温环境进行混凝土施工，减少混凝土的浇筑时间，避免干缩率以及收缩率过大的影响；在高温环境进行混凝土运输作业时，为了防止混凝土温度过高而产生裂缝，需要缩短混凝土运输时间，对混凝土进行覆盖、遮阳隔风，最大化降低混凝土温度；合理安排混凝土施工工序，避免施工荷载过大导致混凝土发生裂缝的可能性；加强混凝土模板以及支撑的刚度，模板需要用水均匀湿润；进行混凝土的浇筑工作后，要及时覆盖、洒水，也可以在初凝前进行二次抹压工序。在水工建筑物混凝土施工中还要特别注意处理好混凝土振动后期的模板移位现象。还要明确各自的职责，检查部门以及监督部门要加大混凝土施工质量检查力度，使水工建筑物混凝土施工做到违规必究、有规可依。按照水工建筑项目计划进度协调好混凝土施工人员、施工材料以及施工设备，水工建筑项目分段控制可细分为天计划，保证混凝土质量的前提下，争取提前完成施工计划。

（4）在混凝土保养上控制

水工建筑物混凝土在保养上，要考虑到水泥干缩性的特性，在硬化初期水份不足时混凝土就会产生裂缝。对此，可以加强混凝土养护，定时浇水；从温差方面考虑，混凝土内外温差变化大，会加剧干缩以及收缩作用，解决的办法是在混凝土适当部位预留若干伸缩缝；由应力太过集中引起的混凝土裂缝，可以在混凝土板面增设若干的钢筋网或者缩小钢筋间距；水工建筑物混凝土强度未达到设计的要求，并且提前加荷，使混凝土构件发生过载情况而在混凝土板底产生裂缝，解决的方法策略是掌握好混凝土的拆模时间，避免提前加载，没有拆模时也不要在混凝土的板面上放载过多的物件。

三　总结

水工建筑物混凝土施工出现裂缝的原因有很多，对此，需要找到混凝土产生裂缝的原因，然后制定科学的施工方案、在混凝土原材料选择上进行控制、在现场施工过程进行控制以及在浇筑混凝土后保养工作过程进行控制，使水工建筑物混凝土避免出现裂缝，使水工建筑物混凝土发挥出应有的作用。

参考文献

[1] 高飞.浅析水工建筑物混凝土碳化、冻融、裂缝破坏及防治[J].科技创新导报,2011(05)

[2] 高文平.水工建筑物混凝土裂缝控制措施[J].水利建设与管理,2011(02)

[3] 吴松涛.水工扩建工程软基加固效果检验方法探讨[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2009(06)

混凝土构筑物裂缝分析 篇3

混凝土裂缝产生的因素是多方面的。我们所见的混凝土构件无论表面如何平整光滑,其内部结构都有气孔、微裂纹。因此混凝土结构施工和结构设计规范均允许裂缝存在,但必须对其宽度加以限制,目的是满足混凝土使用环境和人们的感观要求。如果裂缝宽度超出规范限制,就必须查明裂缝产生的原因并加以控制,以满足混凝土构件使用功能。目前国内对混凝土裂缝加固修复的传统方法有:表面处理法、凿槽填补法、混凝土置换法、压力注浆法、化学注浆法等。随着科技的不断进步、新修补材料的推出和其价格的不断下降,新材料补缝剂法、新工艺封闭围堵法等被大量应用于混凝土结构及裂缝的加固和修补。

由于混凝土在水化凝固过程中受水分蒸发、温度变化、收缩、膨胀、外部应力(如地基沉降、胀模、拆摸等)、养护环境不当等的影响,导致混凝土建(构)筑物存在微孔隙、气穴和杂乱不连续的微裂缝。混凝土建(构)筑物在投入使用后,受地震、地基沉降、外部载荷、温度应力、使用环境不当的影响,其微裂纹会进一步发展,最终导致混凝土结构综合性能指标降低[1]。本文根据常见混凝土裂缝类型及一般混凝土裂缝形成机理,探讨某电厂汽机房、煤仓间牛腿等处裂缝产生的原因,并提出有针对性的处理方案。

1 混凝土建(构)筑物常见裂缝及形成机理

1.1 混凝土建(构)筑物常见裂缝类型及裂缝宽度限值

1.1.1 常见裂缝类型

根据混凝土裂缝形成机理,混凝土裂缝可分为:干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝、化学腐蚀裂缝、混凝土质量问题形成的裂缝、施工和外力(如地震、局部温度)原因形成的裂缝等。

根据混凝土裂缝贯穿程度(裂缝深度h与结构厚度H的关系)而分:h≤0.1H为表面裂缝;0.1H

1.1.2 混凝土建(构)筑物裂缝宽度限值

一般情况下,混凝土建(构)筑物是带缝工作的。如果裂缝过宽过深,将损坏建(构)筑物的外观,降低混凝土的承载力和正常使用功能,还会引起混凝土中钢筋的锈蚀,降低结构的耐久性。因此我国混凝土结构施工规范中规定最大裂缝宽度限值:处于室内正常环境下的一般构件≤0.3 mm;处于室外或室内高湿度环境的构件允许出现的最大裂缝宽度允许值为0.2 mm。如从其耐久性要求、承载力要求及正常使用要求来看,最严格的允许裂缝宽度为0.1 mm。当建(构)筑物所处的环境正常,保护层厚度满足设计要求,无侵蚀介质,钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4 mm;在湿气及土中时为0.2 mm;在海水及干湿交替环境中为0.15 mm。

根据现场观察和实际测量,某发电厂炉后路、A排外、固定端挡墙、酸洗废液池、综合水池池壁、汽机房0 m地面裂缝均在0.2～0.6 mm。高速混床旁的混凝土沟道、A排外散水、水塔连接井池壁、循环水泵房南侧道路、汽机房B排、煤仓间C排牛腿(因地震)产生的裂缝均在3～6 mm及以上。

1.2 一般混凝土裂缝形成机理分析

混凝土裂缝的形成可能是单一原因引起,也可能是多种原因引起的。要判定裂缝产生的原因并不容易,只能从外观表象进行判断和界定。

1.2.1 施工收缩裂缝

收缩裂缝指混凝土在凝结前,表面因失水较快而产生的裂缝。影响混凝土收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度、扰动等。

1.2.2 沉陷裂缝

沉陷裂缝是由于地基土质不均匀、松软,回填土不实、浸水造成不均匀沉降,模板刚度不足、模板支撑间距过大或支撑底部松动等因素导致。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展。较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝基本趋于稳定。

1.2.3 温度裂缝

混凝土浇筑后,大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发,会导致混凝土内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,内外较大的温差就会在混凝土表面产生温度裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝往往纵横交错,裂缝沿着长边分段出现,中间较密,裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常是中间粗两端细。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀和混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

1.2.4 施工诸因素影响形成的裂缝

(1)混凝土浇筑速度过快。

(2)混凝土初期养护时急剧干燥,使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝。

(3)浇筑工作间歇时间太长,施工缝接茬处理不好,容易在接茬处出现接茬裂缝。

(4)模板支撑下沉或局部失衡,造成已浇筑成型的构件产生相应部位的裂缝。

(5)过早拆模,混凝土尚未形成足够强度,构件在自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝。

1.2.5 地震原因引起的裂纹

地震会对建(构)筑物造成巨大的破坏,轻则使建(构)筑物出现裂纹、裂缝,重则使建(构)筑物坍塌,造成巨大损失。

2 某电厂建(构)筑物裂缝分析

汶川地震后,对陕西境内某发电厂进行了现场勘察,这里分析该厂部分混凝土建(构)筑物裂缝产生的原因,并提出处理措施。

(1)炉后路、A排外、固定端混凝土挡墙裂缝。以上部位裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一、互不连贯状态。挡墙厚度为300 mm,裂缝宽在0.3 mm及以下,裂缝深度在30 mm以下。根据现场勘察分析,挡墙裂缝产生的因素应有:1)挡墙施工正值酷夏,因施工原因,挡墙养护期未到就拆模,导致挡墙裂缝;2)挡墙伸缩缝设置间距超过规定的限度(一般为15m),加上墙内外温差影响,使墙体变形受阻,产生内应力裂缝;3)挡墙换填基础处理有偏差,易导致不均匀沉降,加剧裂缝延伸。现场感观表象为表面裂缝,形成机理应属收缩、温度、施工裂缝。

(2) A排外散水、高速混床旁混凝土沟道、水塔连接井池壁止水带处裂缝。因地基不均匀沉降,导致高速混床旁混凝土沟道侧壁、A排外散水表面、水塔连接井池壁止水带部位产生不同程度的沉陷裂缝,最大裂缝宽度在6 mm左右,裂缝深度等于构筑物厚度。现场感官表象为贯通裂缝,形成机理应属沉陷裂缝。

(3)汽机房0 m地面裂缝。汽机房地面基础土方回填量大,且施工期正值连阴雨天,回填土含水量不同,加上作业面内分布许多设备基础和沟道,分层回填无法进行大面积机械碾压。局部机械碾压与人工夯实的偏差,使地基存在不均匀沉陷的隐患。室内地基、地面施工与安装施工交叉进行,造成地面混凝土施工断面接茬(施工缝)较多,加上混凝土地面养护不彻底,为以后地面混凝土裂缝形成埋下隐患。根据现场勘察,汽机房0 m地面裂缝宽度为0.3～0.5 mm,地面厚度为100 mm,裂缝深度为1～20 mm。裂缝形成部位主要在地基局部沉陷、地面接茬处。现场感官表象为表面及浅层裂缝,形成机理主要为局部沉陷、收缩裂缝。

(4)循环水泵房南侧道路。循环水泵房南侧道路施工时正值雨季,局部路段路基开挖回填时,路基底层土质含水量超过12%,夯实时易造成橡皮地基,地基夯实系数达不到设计值。过多的水分在温度上升或枯水季节,路面下地基内水分蒸发,土质干缩,易导致地基下沉。加上路面受外部压力、混凝土干缩影响,最终导致裂缝的产生。根据现场勘察,混凝土路面裂缝形状为沿路宽纵向向地基下延伸,宽度在6 mm左右,路面厚度为200 mm,裂缝深度等于路面厚度。外观表象为贯通裂缝,形成以地基沉降为要因的沉降裂缝。

(5)综合水池、酸洗废液池施工完成后的表面裂缝。裂缝呈龟壳状或散射状,无规律,长度、宽度也不一致。综合水池在施工时出现胀模现象,加上池壁局部混凝土浇捣不密实,造成局部有渗水。酸洗废液池池壁浇捣留下的有些接茬缝,投用时实际上已贯通渗水。池壁厚度为300 mm,裂缝宽度超过0.2 mm,裂缝深度为0.1～30 mm。根据外观表象,综合水池、酸洗废液池有部分贯通裂缝和部分表层裂缝,形成机理应属温度、收缩、施工因素造成的裂缝。

(6)“5·12”汶川地震时该厂有明显震感,生产建(构)筑物不论是砌体墙面或是混凝土结构都有不同程度受损,汽机房B排、煤仓间C排牛腿受损严重,多为竖向斜裂缝,宽度在3～6 mm,还有部分牛腿混凝土块脱落,部分结构钢筋外露,根据外观表象,牛腿裂缝深度为浅层、纵深、贯通裂缝。

究其原因,裂缝的形成主要有设计和施工两方面的因素。

设计方面:牛腿与梁柱直角连接,虽然方便施工但是易造成应力集中;梁与牛腿搭接位置间隙偏小,不便于梁在地震双向力作用下自由伸缩。

施工方面:在牛腿施工时,由于牛腿属异性构件,支模难度大,易造成尺寸偏差。浇筑混凝土时,由于牛腿的结构因素影响,易导致骨料下移,牛腿上部形成浮浆层,再加上雨季施工钢筋易锈蚀等,对牛腿结构强度有一定影响。

3 裂缝处理

根据混凝土建(构)筑物裂缝情况,该厂决定采用传统修补工艺与新材料、新工艺相结合的修补方法[2,3,4,5,6]。

3.1 传统修补法

3.1.1 表面处理法

表面处理法包括表面填补和表面贴补法。

表面填补法适用于浆材难以灌入的细而浅的宽度小于0.3 mm的表层裂缝。对炉后路、A排外、固定端挡墙、汽机房0 m地面表面、浅层裂缝的处理采用了该方法。

表面贴补法适用于大面积浅纵深静裂缝的修补,裂缝宽度在0.3 mm左右。对综合水池池壁、酸洗废液池表面大面积裂缝采用该法进行修补。

3.1.2 压力注浆法

压力注浆法适用于由地基局部沉降、施工因素产生的宽度为0.4～0.6 mm纵深的裂缝的修补。对汽机房0 m地面纵深性裂缝采用该法进行修补。

3.1.3 凿槽填补法

凿槽填补法适用于修补由地基沉降产生的贯通性裂缝,裂缝宽度在0.6 mm及以上。对A排外散水、高速混床旁混凝土沟道、循环水泵房南侧路面贯通裂缝、水塔连接井止水带裂缝采用该法进行了修补。该方法还可以对综合水池和酸洗废液池池壁局部通透性裂缝进行修补。

3.1.4 化学注浆法

化学注浆法适用于修补穿楼面管与混凝土结合面因混凝土收缩产生的裂缝,裂缝宽度≤0.3 mm。对穿楼面穿线管位置裂缝采用该法进行修补。

3.1.5 混凝土置换法

混凝土置换法适用于具有防水要求的由收缩、施工因素形成的裂缝。对煤仓间0 m、12.6 m、集控楼厕所地面混凝土通透性裂缝渗水采用此法进行修补。

采用传统修补方法修补裂缝的优点是施工操作简单,工序单一,取材方便,材料便宜,成本低,无辅材消耗,养护简单方便。其缺点是裂缝深度、形状不易把握,粘结深度无法测量,粘结材料配比及强度在现场不易控制,施工周期长,湿作业多,易污染环境。

3.2 新材料、新工艺修补方法

3.2.1 植筋固定钢包加固的牛腿裂缝修补法

(1)植筋施工工艺:弹线定位→钻孔→洗孔→注胶→植筋→固化养护→抗拔试验→绑筋浇混凝土。

(2)包钢施工工艺:表面处理→制件拼装→安装灌浆嘴排气口→封缝→密封检查→配制胶料→,压力灌浆→封口→检查→保养→验收。

3.2.2 裂缝补缝剂法

裂缝补缝剂法采用混凝土专用的修补胶、注缝剂对混凝土裂缝进行修补,其特点是无收缩、耐酸碱、适合潮湿环境、施工方便。适用于修补0.4～6.35mm的混凝土梁、板、柱裂缝(裂缝宽度>0.2 mm)。其施工工艺:裂缝清理→试漏→配制注浆液→注浆→二次注浆→检查→养护→验收。

3.2.3 粘钢加固法

粘钢加固法适用于受弯或受拉的混凝土构件裂缝的修补加固。其特点是加固后不影响使用空间,不改变截面外形,构件受力均匀。其工艺为:粘贴面处理→卸荷→粘结剂配制→涂胶和粘贴→固化、卸荷→检验→维护→验收。

3.2.4 碳纤维材料加固法

碳纤维材料加固法适用于构件表面裂缝的修补,并具有补强加固作用,其特点是加固强度高,重量轻,耐久性好,施工性好(便于加工)。其工艺为:构件表面处理→卸荷→涂底胶→找平→涂面胶→粘贴→保护→验收。

采用新材料新工艺修补裂缝的优点是裂缝修补范围广,粘结剂产品来自正规厂家,配比及强度可靠,裂缝修补耐久性好,工艺简单,湿作业少。其缺点是使用新材料、新机具,价格相对较贵,辅材消耗较多,施工工艺复杂,施工不易操作,现场要求条件高,不易养护。

3.3 效果检查

混凝土建(构)筑物裂缝,因其产生的原因、性状不同,处理方法可以配合使用。某发电厂的混凝土建构筑物裂缝处理正是基于这个理念,对一般构件选用了传统的修补方法,对重要的构件如牛腿则采用了植筋固定的包钢加固处理裂缝方法。通过传统工艺与新工艺的结合运用,施工成本不高,处理后的裂缝符合标准要求,收到了预期的结果。

3.4 存在的问题和努力方向

虽然传统工艺方法和新工艺方法都能对混凝土建(构)筑物的裂缝进行加固处理,但由于传统工艺在材料选用是否适当、维护和保养的温度是否适宜、时间是否足够等方面还存在不确定因素,因此新工艺虽具有明显优势,但新工艺施工成本高。要发挥这种优势,只有不断强化施工过程管理,科学设计,严把材料质量关,分清修补加固主次,使传统工艺与新工艺有机结合,才能达到降低成本、确保裂缝修补质量的目的。

4 结语

混凝土结构中的故障裂缝不仅会造成混凝土表面感观恶化,还会降低建筑物的承载能力和抗渗能力,进而引起钢筋锈蚀,加速混凝土碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的使用功能。因此要认真分析混凝土裂缝产生的原因,了解混凝土构件产生裂缝的机理,在施工期间采用合理的预防措施;出现裂缝后,要采取切实可行的修补处理措施,才能保证建(构)筑物安全、稳定地工作。

参考文献

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[2]JGJ 116-2002,建筑抗震加固技术规程[S].

[3]GB 50326-2006,砼结构加固技术规范[S].

[4]王铁梦.工程结构裂缝控制的综合方法[J].施工技术, 2000(5):5-9.

[5]砼裂缝检测控制与修补新技术应用手册[M].北京:中国科技文化出版社.

混凝土构筑物裂缝分析 篇4

关键词：混凝土；裂缝；成因；防治

中图分类号： TV698 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2014）-17-62-1

近年来，我国对水利事业发展十分重视，国家在政策方面有所侧重，一些水利工程动工兴建，工程中大量的混凝土建筑出现在水库、河道、堤坝上。混凝土建筑成为水利工程中最主要的建筑之一，在现代水利工程建设中发挥着巨大的作用，但混凝土建筑的不足之处就是容易出现开裂现象，也就是混凝土裂缝。裂缝的产生，如果不能引起重视，加以处理，特别是浸水部分，很容易使混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀，从而引起建筑的强度和刚度大打折扣，降低耐久性，减短使用寿命，在汛期还容易产生安全隐患，引发重大水灾事故，造成人民群众财产的巨大损失。

1 混凝土裂缝产生的原因

1.1 施工过程中因施工不当而产生

1.1.1振捣和搅拌不当 就是在水利建筑施工过程中所用混凝土进行振捣时，如果振捣的次数达不到标准时，就会导致所用混凝土的密实度不够，这样所使用的混凝土就会出现蜂窝、空洞，以及麻面的形成。如果对所使用的混凝土进行搅拌的时间过长，混凝土就会出现离析的问题，在水利建筑施工后就很容易出现裂缝，一旦出现裂缝，钢筋就会受到雨水的侵蚀，最终导致荷载裂缝的出现。

1.1.2浇筑方面的原因 在混凝土浇筑过程中会出现一些原因导致裂缝。在施工过程中如果速度过快就会在很大程度上降低混凝土的流动性，在其硬化过程中的沉淀度就会降低。另外施工人员不能准确把握住混凝土的浇筑时间，在混凝土浇筑完成的硬化过程中，就会出现水平裂缝。在施工时，一时难以完成，混凝土要分段进行浇筑，如果没有进行凿毛处理或是接触面没有清洗干净，新旧混凝土之间的粘合度就会下降，出现收缩性裂缝。

1.1.3外部环境变化 混凝土受到外部环境影响后会出现裂缝、断裂的现象。如北方地区低温条件下施工容易产生冰冻，会导致其局部出现脱落，而在其脱模之后就会出现空鼓的现象。另外在对混凝土进行保护时，如果保护的层面过厚，构件的有效高度就会降低，那么就可能导致和受力筋相互垂直的裂缝出现。

1.2 地基的变化

“高楼平地起，全凭牢地基”，水利工程施工也一样，如果地基不稳，基础出现变形情况，常常会引发裂缝的产生。水利工程的施工地质条件相当复杂，基础很容易发生不均匀沉降或水平位移，导致结构中产生强大的附应力，如果大于混凝土的抗拉强度，就会产生裂缝。在水利工程建设施工前期，如果对于施工地点的地质勘察精度不够、试验资料不准，地基土质异太大，结构载荷也不尽相同，如果对于地基处理不好，发生沉降或位移，就可能引发裂缝产生。

1.3 冻胀引起的裂缝

混凝土在受热时会膨胀，受冷时会收缩，外界温度或结构内部温度的变化，很容易使混凝土产生变形，如果变形幅度过大，会在混凝土内部产生应力，这个应力如果大于混凝土的强度时，就会导致混凝土裂开。北方地区在冬季施工过程，温度过低，混凝土都具有一定的吸水性，如果游离的水结冰，就会使其体积变大，内部有膨胀应力产生，出现裂缝。另外混凝土中如果骨料粒径过大就会产生空隙、导致吸水性增强，而如果骨料中含泥土杂质太多，加之水灰比偏大、振捣不密实等原因都会导致混凝土冻胀严重产生裂缝。

2 混凝土裂缝的预防措施

2.1严格控制材料的质量

混凝土中的材料主要是由砂石骨料及水泥构成，施工时要严格控制材料的质量，所用材料都要按照标准进行确定。在施工过程中，各种材料的比例要严格按照试验的数据参数进行，严控沙中的泥土含量，如果沙中泥土含量过高，一定要进行洗沙，搅拌要充分均匀，按照设计的施工方案采取科学合理的施工工艺术进行有序施工。在建设之前要进行多次测试，确定最佳比例。监理人员要进入工地，严格督导施工过程。

2.2 做好混凝土养护

混凝土浇筑完成后，温度变化是造成裂缝的一个重要的原因，所以特别要注意混凝土的保温工作，要防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度，防止混凝土超冷，应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；防止老混凝土面的过冷，以减少新老混凝土间的约束。

2.3 注重施工过程中温度的变化

搅拌混凝土时要添加一定量的水，特别是在炎热夏季施工时，加水可能还要多些。在施工过程中，要注意控制好混凝土的温度，在夏季施工的时候，我们要将混凝土的浇筑厚度减少，这样便于混凝土散热，在特殊的情况下，要在混凝土的内部增设降温的办法，确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量决定其抗裂性能，质量好自然就抗裂，所以在混凝土施工过程中，一定要从设计、勘察、施工、运行等多方面进行控制，严把质量关，保证混凝土材料构成、地基处理、施工工艺、浇筑施工、早期养护等方面能严格控制，达到设计标准和要求，提高混凝土的总体质量，防止裂缝的产生。

综述水工混凝土建筑物裂缝的处理 篇5

裂缝是水工混凝土浇筑物病害中最常见的, 没有发生裂缝的混凝土浇筑物很少见, 并且混凝土裂缝通常是许多种因素共同作用的结果。裂缝对水工建筑物的形成的危害程度不一, 严重的裂缝不仅危害建筑物的整体性和稳定性, 而且还会产生大量的漏水, 使闸坝及其他水工建筑物的安全运行受到严重威胁。另外, 裂缝往往会引起其他病害的发生与发展, 如渗漏溶蚀、环境水侵蚀、冻融破坏及钢筋锈蚀等等。这些病害与裂缝形成恶性循环, 会对水工混凝土建筑物的耐久性产生很大危害。

根据裂缝的开度变化, 可分为死缝 (其宽度和长度不再变化) 、活缝 (其宽度随外界环境和荷载条件变化而变化, 长度不变或变化不大) 和增长缝 (其宽度或长度随时间而增长) , 对以上3种裂缝需采用不同修补方法。对死缝可用刚性材料填充修补。对活缝则应用弹性材料修补, 若用刚性材料填充, 修补就会失败, 或在靠近修补部位出现新裂缝;有时, 对活缝的修补选在引起活动的因素消除后再进行。对增长缝, 必须消除引发裂缝因素, 否则修补后裂缝仍会继续出现。裂缝修补除了以恢复防水性和耐久性为主要目的外, 也有从结构安全及美观角度出发而进行修补的。在满足修补目的的前提下, 还必须考虑经济性, 明确修补范围及修补规模等。

目前, 国内外修补裂缝的方法归纳有3大类。

1 填充法

这是一种适合修补较宽裂缝 (δ>0.5mm) 的方法, 具体做法是沿裂缝处凿“U”形或“V”形槽, 槽顶宽约10cm, 在槽中填充密封材料。填充材料可用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。

如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀, 则将混凝土凿除到能够充分处理已经生锈的钢筋部分, 将钢筋除锈。然后进行防锈处理, 再在槽中填充聚合物水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。

对于活缝, 沿裂缝走向开1个“U”形槽, 槽底垫1层与混凝土不粘的材料, 如塑料片材, 再填充弹性嵌缝材料, 使其与槽两侧粘结。这样嵌缝材料沿槽的整个宽度可自由变形, 裂缝发生张拉变形时, 不会把嵌缝材料拉开。

2 注入法 (灌浆法)

注入法分压力注入法与真空吸入法2种。压力灌浆法适用于较深较细裂缝, 在水工建筑物裂缝修补中应用较广泛;真空注入法则是用真空泵使缝内形成真空, 将浆材吸入缝内, 该法适用于各种表面裂缝的修补。灌浆材料有水泥浆材、普通环氧浆材、弹性环氧浆材、弹性聚氨酯浆材、水溶性聚氨酯浆材等。

2.1 压力注入法施工工艺

2.1.1 灌浆孔的设计和布置。

布孔有骑缝孔和斜孔2种形式, 根据实际情况和需要加以选择, 必要时两者兼用。对不深的表面裂缝, 一般可在缝面埋设灌浆嘴或灌浆盒, 也可采用骑缝钻孔;当裂缝较深时, 由于缝的走向不规则, 常采用骑缝孔和斜孔。孔距与排距, 应视裂缝的宽度和通畅情况、浆液黏度及允许灌浆压力而定, 一般孔距和排距为0.5~3m。

2.1.2 钻孔冲洗。

先按设计布孔位置钻孔, 钻孔后先将孔内粉尘和碎屑冲洗干净, 并测其孔深。冲孔用水要保持清洁, 压缩空气应经油水分离器, 以免油垢污染缝面, 影响灌浆效果。

2.1.3 嵌缝止浆。

嵌缝止浆的目的是为了防止浆液流失、确保浆液在灌浆压力下将裂缝充填密实。在要嵌缝的部位, 人工或用风镐沿缝凿成“V”形槽, 宽度约5~10cm, 深3~5cm, 并清除槽内松动的混凝土碎屑及粉尘, 然后沿缝间隔2m左右埋设1.27~0.64cm的排气 (水) 管, 最后向槽内回填水泥砂浆。对于较小混凝土构件的裂缝处理, 缝面不必凿槽, 可用环氧树脂基液粘贴玻璃丝布封闭。

2.1.4 压水 (气) 试验。

压水或压气的主要目的是为了解灌浆孔 (嘴) 与裂缝畅通情况, 以确定是否可以灌浆或必须重新钻孔或重埋灌浆嘴, 检查嵌缝是否有效, 有无漏水 (气) 现象;通过压水可计算其吸水率和记录其开始压水至从各排气 (水) 孔出水的时间, 以确定浆液凝结时间和配浆量。压水 (气) 所用压力不得超过设计灌浆压力。一般灌浆压力为0.2~0.5MPa。

2.1.5 配制浆液。

根据处理裂缝的要求选择合适的浆材, 配制浆液。若裂缝处理后要承受荷载, 即补强加固, 则选择环氧树脂、甲基丙烯酸酯料;若是活缝和伸缩缝修补, 则选用有一定弹性的材料, 如弹性聚氨酯类或丙烯酰胺类等材料。

2.2 真空注入法施工工艺首先把需要处理部分用不透气塑料膜覆盖, 四周密封;

然后采用真空泵把已覆盖混凝土内的所有孔隙中的空气抽去, 接着灌入树脂浆液, 依靠大气压使浆液浸渍到混凝土表面的裂缝和孔隙中去。这种方法适用于含有大量表面裂缝的混凝土修补处理。

3 表面覆盖法

这是一种在微细裂缝 (δ<0.2mm) 的表面上涂膜, 以提高其防水性及耐久性为目的的修补方法。表面覆盖法分为涂覆裂缝部分及全部涂覆2种方法。这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部, 对延伸裂缝难以追踪其变化。

表面覆盖法所用材料视修补目的及其建筑物所处环境不同而异, 通常采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜 (粘贴) 等。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。

实践证明, 在对水工混凝土建筑物裂缝进行调查与检测、成因分析、危害评估的基础上, 采取相应的修补措施, 是可以将这一病害控制在安全范围内的。

摘要：文章分析了水工混凝土浇筑物裂缝的原因, 归纳了混凝土裂缝的几种常用处理方法及其适用范围, 为水工混凝土浇筑物病害上午处理提供了借鉴。

混凝土构筑物裂缝分析 篇6

1 港口混凝土结构常见裂缝形式

1.1 锈蚀裂缝

在海洋环境中的港口混凝土结构会一直处于一个非常潮湿的状态下, 而且也会受到浪潮的侵袭, 这样就会导致海水中的氯离子慢慢渗透到混凝土之中, 对其中的钢筋材料进行侵蚀, 如果氯离子的量足够的话, 再存在一定的反应条件, 就会导致混凝土中的钢筋表面的钝化膜损坏, 钢筋中的铁元素会与海水中的氧成分和水分出现锈蚀反应, 而且通过反应生成的氢氧化铁含量为原先的两倍到四倍, 进而使钢筋的体积扩大, 产生非常强大的应力作用, 造成钢筋周围的混凝土结构的损坏, 致使混凝土结构从内部出现裂缝, 并逐渐向钢筋的伸长方向延伸, 直至在混凝土外部结构上出现裂缝。在通常情况下, 在高桩码头的浪贱区域, 横梁上以及桩帽等基础设施上会产生因为氯离子造成的钢筋锈蚀裂缝, 这种裂缝是钢筋先出现锈蚀反应, 再逐渐开裂的, 这也是港口水工建筑物混凝土结构的重要损坏因素, 进而使水工建筑物的稳定性和安全性有所降低。

1.2 受力裂缝

普通钢筋混凝土结构产生受力裂缝是正常的, 但其宽度应加以限制, 这个在《水运工程混凝土结构设计规范》中有明确规定。预制构件起吊安装吊点设置不合理、超出设计载荷使用、船舶撞击等都会使结构在荷载的作用下发生应力集中而产生受力裂缝, 多表现为下宽上窄形。受力裂缝方向与主筋方向垂直或成一定的角度, 在发生超载、偶然事故或冲击荷载的码头面板、纵梁、横梁、基桩、桩帽等构件中较为常见。

1.3 收缩裂缝

水工建筑物的混凝土结构在浇筑完成之后, 会进行缓慢的凝结, 在其凝结的时候, 混凝土的外部会比内部凝结的速度快上许多, 这样就会造成混凝土的内部和外部产生的应力大小不一, 如果产生的应力超出混凝土结构能够承受的范围的话, 就会造成收缩裂缝出现。能够对混凝土收缩产生影响的条件非常多, 比如说混凝土中的水泥含量、振捣情况、气候条件、养护措施、混凝土中的钢筋量等等。这种裂缝的状态各不相同, 通常情况下在港口的面板、墙体之上比较容易产生, 其主要形式是龟裂或者不规则裂缝等, 收缩裂缝对水工建筑物的整体质量和安全性造成的影响比较小。

1.4 温度裂缝

混凝土中产生温度裂缝的原因较多, 但总的来说, 主要是由于大体积混凝土施工水泥用量大, 水泥水化反应产生大量的水化热, 表面散热较快, 内部温度不断上升且不易散发, 使混凝土内部与表面形成较大温差, 加上升降温变化和边界约束的影响, 导致不均匀温度变形和温度应力, 一旦拉应力超过混凝土的极限抗拉能力就会在混凝土内部或表面产生裂缝, 是混凝土早期开裂的主要原因之一。温度裂缝在大体积结构中较多出现, 如胸墙、墩台、方块等构件, 且多表现为贯穿性裂缝, 对结构的整体性、耐久性甚至承载力有不利影响。

2 裂缝宽度限值

钢筋混凝土适筋构件从加荷至破坏, 整个过程可以分为3个阶段:未裂阶段、裂缝阶段、破坏阶段, 其中裂缝阶段是计算构件正常使用阶段的变形和裂缝宽度的依据, 也在正常使用阶段混凝土是带裂缝工作的, 但对裂缝的最大开展宽度应加以控制。因为当裂缝宽度较大时, 一是会加快氯离子进入混凝土钢筋表面破坏钢筋表面钝化膜引起钢筋锈蚀, 影响结构的耐久性;二是会使结构刚度减少、变形增加, 影响结构的安全性, 同时给人不安全感。《设计规范》规定结构构件设计时将裂缝控制等级划分为3个级别:1级:构件不出现拉应力;2级:构件虽有拉应力, 但不超过混凝土的抗拉强度;3级:允许出现裂缝, 但裂缝宽度不超过允许值。1级和2级抗裂要求的构件, 一般要采用预应力才能实现, 而普通钢筋混凝土构件要求为3级, 允许带裂缝工作。因此, 对允许出现裂缝的钢筋混凝土构件, 裂缝宽度必须加以限制, 要求使用阶段最大裂缝宽度小于允许裂缝宽度。港口工程钢筋混凝土结构裂缝控制等级为3级, 其最大宽度根据构件所处的不同环境、水位条件规定。因为裂缝宽度沿裂缝深度并不相等, 要验算的裂缝宽度是指受拉钢筋质心水平处构件侧表面上混凝土的裂缝最大宽度。

3 结论

通过上文的分析可知, 港口水工建筑物混凝土产生的大部分裂缝都会对其安全性和使用性能造成影响, 因此, 就需要对港口水工建筑物混凝土的裂缝等级进行评估, 相关人二院在进行检查和评估的过程中, 应对造成混凝土出现裂缝的原因以及类型、等级进行详细的查验, 进而对水工建筑物的整体性能进行评估。如果水工建筑物中的某一个构件中出现了两种类型和等级的混凝土裂缝, 那么应将级别比较低的裂缝作为其评估标准。在目前的相关规范标准中, 对温度裂缝和收缩裂缝的等级评估进行了添加, 对结构受力裂缝最大缝宽分级评估进行了确定。

参考文献

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[4]王胜年, 田俊峰, 范志宏.基于暴露试验和实体工程调查的海工混凝土结构耐久性寿命预测理论和方法[J].中国港湾建设, 2010 (S1) :136-137.

混凝土构筑物裂缝分析 篇7

混凝土裂缝在水工建筑物中极为常见, 如果在施工中对其采取一定的防治措施能够获取到较好的控制效果。

1. 混凝土裂缝成因

1.1 混凝土特性

混凝土自身具有一大较为突出的特性, 即收缩性[1]。而正是此特性对混凝土的整体应用性能产生了极大的影响。由于混凝土收缩特性可能会致使建筑物产生一些较为微观的裂缝, 这些裂缝一旦得到进一步发展, 则极易导致建筑物出现开裂、变形等问题, 情况严重时, 还会致使整个水工建筑物遭受极大的破坏, 对其使用质量、功能产生极为不利的影响, 造成不可挽回的局面。

1.2 材料配合比

在建筑物施工中, 混凝土材料配合比设置存在问题会对整个混凝土的抗拉度产生直接性的重要影响, 同时也是混凝土裂缝的主要成因。混凝土配合比不当主要是指:水泥用量及水灰比较大、含砂率控制不当、骨料选用不佳、外加剂使用错误等。这几个因素相互之间均存在着一定的联系。相关研究资料表明, 当用水量保持稳定时, 水泥量如果增加10%, 那么最终制作出的混凝土收缩度将会增加5%;而当水泥量成为一个定量时, 如果用水量在原基础上增加10%, 那么整个混凝土的强度值将会下降20%, 其与钢筋之间的粘连度将会进一步下降, 降低值约为10%。

1.3 施工原因

第一, 水工建筑物混凝土在完成浇筑工序后, 如果未能及时对其进行压实抹光、洒水养护等操作, 那么完全暴露于外界的混凝土表面会由于长期受到风吹日晒的影响, 其内部水分逐渐蒸发, 整个混凝土表面体积发生缩小、变形的情况, 但其内部依旧属于塑性体, 混凝土裂缝逐渐产生。

第二, 混凝土的脱模时间未正确控制, 在其整体性能未达至抗裂要求标准时提前拆模也会致使裂缝问题产生。

第三, 水工建筑物地基处存在的不均匀沉陷问题同样也会导致裂缝问题产生。

第四, 混凝土内部受到酸、碳性介质的侵袭, 致使其内部钢筋发生锈蚀, 整个混凝土的体积进一步扩大, 膨胀应力产生, 顺筋裂缝逐渐产生。

第五, 在深层断面中, 在对混凝土实施浇筑工序后会出现不断下沉的情况。当混凝土逐渐开始初凝时, 如果遭遇钢筋与螺旋连接或是模板摩擦的问题, 就会对此种沉降活动形成一定的阻碍, 进而产生塑性沉降裂缝。

2. 混凝土裂缝的科学防治

2.1 科学设计

在进行水工建筑物设计时, 应尽可能地避免一些由于结构断面变化、尖角孔洞产生的应力发生集聚的情况。在由于受到结构特性、布置等因素的影响无法避免应力集中的情况下, 则应采取加强措施。如在大坝工程中廊道周边应力、温度应力过于集中可能会导致产生对整体工程产生影响的裂缝。针对此类裂缝应进行一定数量钢筋的配置, 以此达到控制裂缝进一步发展的目的。另外, 在建筑工程设计中, 为了更好地达到抗裂要求, 应选用较为合理的结构型式。如水闸胸墙在建设中对于抗裂性具有较高的要求, 因此在选型时便应首选简支式如此一来才能更好地避免裂缝产生。

另外, 由于混凝土收缩特性是裂缝形成的一大影响因素, 因此针对因其产生的裂缝, 可采取的防治措施为:在混凝土中进行适量膨胀剂的掺加, 以此达到补偿混凝土收缩的目的。在相关条件充分的基础上, 针对降温中出现的收缩问题也可运用微膨胀水泥对其进行有效补偿。

2.2 材料配合比的合理设置

由于混凝土收缩状况与水灰比之间存在着一定的联系, 且两者之间呈现出正比例关系[2]。因此, 在满足施工、易性的基础前提下, 适当减小水灰比能够对一些大面积的水工混凝土裂缝起到较好的控制作用。另外, 还应在施工中积极采用掺合料及引气剂。这两种物品的运用能够达到减小水灰比的目的。将水泥用量科学控制, 尽可能的减小, 降低混凝土的绝热温升对水工混凝土自身的工作特性实行较为明显、良好的改善, 最终实现控制裂缝产生率的目的。在掺合料及引气剂的选择上, 可以将建筑物自身的工作特性及部位的不同作为依据。对于一些建筑物抗裂性要求较高的部位, 为了对其存在裂缝产生率有效控制, 可以考虑采用抗裂合成纤维。抗裂合成纤维的采用能够对裂缝的进一步扩大发展起到较好的抑制性作用, 增强混凝土自身的抗裂性, 达到极佳的预防效果。

2.3 施工质量的提升

由于施工质量导致产生的裂缝发生率高达95%。因此如果能够在施工阶段对混凝土裂缝实行有效控制, 便能够将裂缝发生率进行大幅度降低, 施工时期是裂缝防治的主要阶段。

第一, 对于建筑物内部钢筋的模板安装位置的选取应对两方面进行充分考量, 准确且牢固, 从而有效避免出现变形情况。

第二, 对于钢筋表面附着的污物、氧化层应进行彻底清除, 避免其对粘接性产生不利影响。

第三, 在浇筑施工中, 对于整个建筑工程浇筑层厚度的明确应将其拌合能力、浇筑速度、气候温度环境等因素作为考量依据。在振捣工作中, 需遵循快插慢拔的原则, 有效避免出现过振或漏振的情况。振捣时间的确定应以混凝土不再出现气泡、下沉状况为准[3]。

第四, 温度控制:在施工中需对温度环境进行严格控制, 从而有效避免出现大体积的混凝土裂缝问题。温度控制工作要点为:对混凝土内部的最高温升进行控制降低, 尽可能地缩短其温差值, 温差值控制范围为25℃;对混凝土的表面温度进一步提升, 从而降低其内部存在温差值;对混凝土的降温速度科学控制, 对其采取延缓措施, 将其徐变特性充分发挥。

3. 结语

水工混凝土问题一直都是水工建筑物使用中较为突出的一大问题, 为了增强人们对于水工裂缝的认识了解, 对其产生的主要原因、预防措施相关问题进行分析研究, 能够帮助人们更为正确的看待裂缝, 对其进行科学防治, 真正实现防患于未然。

参考文献

[1]何正恒.水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理[J].甘肃农业, 2012 (15) :80-81.

[2]李颖波.水工建筑物混凝土裂缝的防治[J].中国新技术新产品, 2014 (10) :93.

混凝土建筑物裂缝抢险技术论析 篇8

(1) 遭遇超标准洪水, 建筑物超载或受力分布不均, 使工程结构拉应力超过设计安全值。

(2) 地基承载力不一或遭受渗透破坏, 建筑物在自重作用下, 产生较大的不均匀沉陷, 造成建筑物裂缝或分缝止水破坏。

(3) 地震、爆破、水流脉动对建筑物的震动, 地摹液化, 造成建筑物裂缝, 或分缝止水破坏。

对混凝土建筑物裂缝、分缝止水破坏。引起的严重渗水冒沙, 有可能危及工程安全时, 要及时进行抢护, 一般采用以下方法。

一、环氧砂浆堵漏

防水堵漏用的环氧砂浆, 其配合比和配制程序, 可参照图1。

水位以上部分, 修理抢护时, 沿混凝土裂缝凿槽, 槽的形状如图2所示。其中, 图2 (a) 多用于竖向裂缝, 图2 (b) 多用于水平裂缝;图2 (c) 一般用于顶面裂缝或有水渗出的裂缝。水下部分无法凿槽, 可沿渗漏严重的裂缝, 且裂缝与平地或缓坡相接时, 采取潜水用麻丝、棉絮等塞堵, 并用土袋、撒抛粘土封堵。穿至背水面, 可以接近时, 当裂缝为竖向时, 只能采取上法堵塞。如裂缝贯穿除潜水塞堵外, 也可用环氧砂浆封堵。

如在浆砌石或混凝土块体砌缝以及伸缩缝止水破坏, 渗水严重, 应先将缝中碎渣、杂物清除干净, 用沥青麻丝或桐油麻丝填塞压挤, 再用水玻璃掺水泥止渗, 然后用防水砂浆或环氧砂浆填充密实, 并予以勾缝。

二、防水快凝砂浆堵漏

在水面上部堵漏, 在水泥砂浆内加入防水剂, 使砂浆有防水和速凝性能。配制防水剂的配合比见表1。

将水加热到l00℃, 然后将l～5号材料 (或其中的3～4种, 其重量要达到五种材料总量, 各种材料量相等) 加入水中, 加热搅拌溶解后, 降温至30～40℃, 再注入水玻璃, 搅拌均匀半小时即可使用。配合的防水剂要密封保存在非金属容器内。拌制防水快凝灰浆和砂浆, 可参照表2。将水泥或水泥与砂加水拌匀, 然后将防水剂注入, 迅速拌匀, 并立即涂抹使用。

三、建筑物地基渗透破坏和冲刷破坏抢险技术

建筑物闸、涵基础下地基发生严重渗透破坏, 地基土大量流失, 将会造成闸、涵本身塌陷、断裂、下沉, 甚至导致堤坝溃决。对建筑物地基渗透破坏抢护的原则是:上游截渗、下游导渗和蓄水平压, 减小上下游水位差, 具体措施如下:

1. 闸上游抛粘土截渗。经探测确定渗漏进口在建筑物基础不远处, 可用船载粘土袋和粘土, 运至已探测出的渗漏范围内, 先铺土工膜或篷布, 上抛土袋, 再抛粘土落淤封闭。如渗漏进口分散, 而且不明显, 也可用船在渗漏区抛填粘土, 形成铺盖层, 防止渗漏。

2. 闸下游筑反滤围井。在下游冒水冒砂区, 抢筑反滤围井, 可在渗漏破坏区采用分层铺填砂石反滤盖重。其具体方法详见堤坝险情抢护翻砂鼓水抢险介绍的反滤围井和反滤盖重。如缺乏石料, 也可采用秸料、树枝等梢料编排, 排底层用细料, 如麦秸、稻草等, 厚15～30cm, 上层用粗梢料, 如树枝、秫秸和芦苇等, 厚15～20cm, 排上铺草帘或芦苇, 厚5～10cm, 再压块石或砂袋, 注意不得将柴草压得过紧, 也可用土工织物代替, 上压块石或砂袋。

3. 闸下游围堤蓄水平压, 减小上下游水头差, 其具体方法详见下游蓄水平压法, 在下游渠道拦坝或利用渠道节制关闸, 抬高水位减少水头, 渗漏水来自压力管道或涵洞内时, 应采用有关方法塞堵。

四、建筑物的冲刷破坏

河道堤防上的灌溉引水闸涵和水库溢洪道闸下防冲工程, 如裹头、护岸、护坡、翼墙、消力池和海漫等, 在汛期, 如遇大溜顶冲, 基础底部遭到严重淘刷, 或闸涵溢洪道超设计运用, 多孔闸运用未按启闭操作规程开启, 导致水流集中等, 从而使所修防冲工程出现坍陷、倾斜、走失。对闸涵的冲刷破坏, 均需及时抢护, 确保工程安全。具体抢护方法分述如下:

1. 上游大溜淘刷抢护。

主要措施是:抛料物抢护。如闸基上游被淘刷时, 可在出险处抛大块石、柳石枕、铅丝 (或竹篾) 石笼, 直至抛出水面0.55～1.0m高为止, 以加强基础, 防止继续淘刷, 并加强观察, 如险情变化, 可继续抛石抢护加固。如溜势顶冲严重, 可采用缓溜外移。

2. 下游冲刷破坏抢护, 主要措施如下:

(1) 断流抢护。在条件许可时, 应暂时关闭水闸或关机停止排 (引) 水, 若无闸门控制, 且水深不大时, 可临时用土袋堵塞断流, 然后采取抢护措施:1) 对浆砌块石部位, 可用速凝砂浆补砌块石;2) 对水下土基部位, 可用柳石枕、铅丝竹篾石笼混凝土块体、大块石等抢护。要求石枕 (笼) 的直径约0.5～1.0m, 长度约在2.0m以上, 在抢护时, 石枕 (笼) 要铺放整齐, 其纵向应与水流方向一致, 并连成整体, 如石料缺乏, 可用编织袋或草袋装砂铺填, 也可用土工膜软体排、柴排压石抢护。

(2) 筑潜坝缓冲。对被冲刷部位除进行抛石防护外, 也可在海漫末端或下游抢做潜坝, 以增加下游水深, 减轻冲刷。

(3) 筑墙导流。如溢洪道尾水渠离土坝脚较近, 在溢洪时, 对坝脚产生淘刷, 除对淘刷部位进行抢护外, 有条件时 (如流速较小) , 还可用砂袋抢筑导水墙, 将尾水与坝脚隔离。

参考文献

建筑物裂缝分析 篇9

关键词：建筑裂缝；产生原因；社会影响；预防措施

中图分类号：TU746.3 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）06－0080－02

建筑裂缝是一个非常普遍的技术问题，没有一座建筑物是没有裂缝的，但不同裂缝对建筑物的影响不同。尽管建筑物的裂缝是不可避免的，但其危害程度是可以控制的。建筑裂缝是由于温度变化、地基不均匀沉降、设计承载力不足或施工不合理引起的墙体楼板等结构产生的裂缝。一般性裂缝在通常情况下，不危及结构安全和使用，严重者可使建筑物倒塌不能使用，威胁人民生命和财产安全。因此，要引起足够重视，最大限度地减少和防止裂缝的产生。

1 建筑物常见裂缝类型

1.1 温度裂缝

砌体温度裂缝多出现在房屋顶部，尤其是两端1～2个开间内最为常见，特别是那些纵向较长的建筑物，多为斜裂缝，其形态呈“八”字或“X”型，且显对称性，并由顶层向下几层发展。

1.2 沉降裂缝

由沉降引起的裂缝，仅占被调查的1%，主要是由于地基不均匀沉降引起的。建筑工程基础不均匀沉降引起建筑物横向不规则变形，当建筑物的主体刚度较差，基础不足以调整因沉降差而产生应力时，便会使砖砌体的薄弱部位产生不同程度的拉应力和剪应力，当砌体的抗拉抗剪强度不足以抵抗变形应力时，墙体便会产生裂逢，基础不均匀沉降引起的裂缝一般在建筑物下部，由下往上发展，呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝。

当长条形的建筑物中部沉降过大，则在房屋两端由下往上形成正“八”字缝，且首先在窗对角突破。反之，当两端沉降过大，则形成的两端由下往上的倒“八”字缝，也首先在窗对角突破，还可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝。当某一端下沉过大时，则在某端形成沉降端高的斜裂缝。

1.3 干缩裂缝

这种裂缝大多数产生在楼板板角处，走向与楼板对角线垂直。

2 裂缝产生的原因分析

2.1 温度裂缝产生的原因

温度裂缝是由温差较大引起的。当温度变化时，由于材料热胀冷缩，房屋各部分构件将产生各自不同的变形，引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致，屋面变形较大；当屋盖和墙体之间构造处理不当，会使墙体受拉，当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时，墙体便被拉裂。此类型裂缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋更易发生。

2.2 沉降裂缝产生的原因

沉降裂缝主要是由于地基的不均匀沉降引起的。引起基础不均匀沉降的原因主要有以下几点：①房屋建于土质差别较大的地基上；②建筑物基础深浅不一；③房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大及基础处理不当造成不均匀沉降；④建于软弱土质上，如在淤泥、淤泥质土、杂填土上，即使上部

结构均匀，但由于压缩模量较小、强度较低、变形较大，因荷载差异也会引起不均匀沉降；⑤建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等，也会产生不均匀沉降。

2.3 干缩裂缝产生的原因

硬化混凝土在约束条件下的干缩是楼板产生裂缝较常见的原因。水泥的水化或混凝土中水分的蒸发会引起混凝土干缩。一般认为，混凝土的收缩在一年内可完成20年收缩量的75%～80%。水泥水化引起的收缩称为“自身收缩”，水化中水泥石损失水分引起的干缩可高达长度的1%，只是混凝土集料的内部约束作用使干缩值减少到0.05%。混凝土凝结期间水分蒸发引起的干缩称为“塑性收缩”，塑性收缩构成混凝土干缩的主体，由于楼板表层混凝土水分蒸发的速度比内部快得多，表层混凝土的收缩受到下层相对不收缩的内部混凝土的约束引起拉应力，因此混凝土表层很容易产生塑性开裂。此外，楼板混凝土的收缩也受到结构的另一部分（如混凝主梁、柱）的约束而引起拉应力，拉应力超过混凝土抗拉强度时混凝土将会产生裂缝，并且能够在比开裂应力小得多的应力作用下扩展延伸。

3 建筑裂缝的社会影响分析

随着国家对工程质量的重视和人们质量意识的提高，人们对工程质量问题的关注程度也越来越高，这就对工程的建设部门提出了越来越高的要求。由于人们对建筑结构不了解，所以用户对于裂缝引起了较为强烈的反响，主要反映在以下几个方面：

3.1 影响观感

墙体的裂缝对人的观感影响很大，给人的感觉造成较大冲击，使人感到极不舒服，影响情绪，同时给工程的交工带来极大麻烦。

3.2 不安全感

尽管这些裂缝一般不会危及到结构安全，但由于多数人对结构情况不了解，而担心是否安全，造成心理上的不安全感，同时，外墙抹灰层的开裂脱落也的确存在着不安全因素，因此对用户的解释工作甚难做好。

3.3 影响使用

裂缝严重时将会造成渗漏、门窗变形等，不仅影响到使用，而且也会造成一定的经济损失。

4 建筑裂缝的控制措施

4.1 温度裂缝的防治措施

（1）在墙体中设置伸缩缝。将过长的房屋伸缩缝设在因温度和收缩变形可能引起应力集中，砌体产生裂缝可能性最大的地方。

（2）屋面设保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝，并与女儿墙隔开。屋面施工宜避开高温季节。

（3）楼（屋）面板下设置现浇钢筋混凝土圈粱，并沿内外

墙拉通，房屋两端圈粱下的墙体宜适当设置水平钢筋。

（4）遇有较长的现浇屋面混凝土挑檐、圈粱时，可分段旅工，预留伸缩缝。以避开混凝土伸缩对墙体的不良影响。

（5）女儿墙设构造柱，同时，提高顶层砌体强度，以加强墙体抗温应力的能力。

4.2 地基不均匀沉降引起建筑裂缝的防治措施

（1）加强地质勘查。验槽时应钎探，以探明局部软弱土层。对照勘探报告，辨别土层成分，防止因未做土样分析而将某些特性土，如膨胀土、湿陷性黄土当作一般性土处理。对发现的软弱土部分，应处理后方可进行基础施工。

（2）合理设置沉降缝，当地基压缩性较大、房屋较长、体型较复杂或同一建筑物而基础形式不同时，均应从基础开始设置沉降缝。

（3）加强上部结构刚度，提高墙体抗剪、抗拉强度。当上部结构刚度较大时，可以适当调整不均匀沉降。

4.3 由施工因素引起墙体裂缝的防治措施

（1）砂浆采用的砂子应严把质量关，严格计量，控制好配合比。

（2）严格按规范施工。砌体应上、下错缝，内外搭接，水平灰缝及竖向灰缝应饱满。严禁以铺浆代替灌缝，转角和交换处应同时砌筑，半砖使用率不得超过5%。

（3）对沉降缝、缩缝等，一定要将缝内杂物剔除干净，使缝能正常发挥作用。

（4）加强工程管理，控制工程进度，在砌体达到设计强度后再进行下一步施工。

5 结束语

总之，裂缝是建筑工程的通病，成因复杂，针对不同的裂缝原因，在设计、施工中应严格按照规范、采取综合治理的措施，把预防、设计与施工有效地结合起来，才能把裂缝控制在极小的程度内。一定要深入调查建筑物的地基情况、建筑结构设计、建筑施工、建筑材料、建筑使用等情况，综合分析，才能做到措施得当，对症下药。

参考文献：

［1］朱少青.浅析砌体裂缝的原因及控制措施［J］.山西建筑，2009（35）.

［2］王诚杰.砖砌体裂缝的成因及其防治［J］.河北工程技术高等专科学校学报，2006（2）.

［3］危立群.关于民用建筑裂缝的产生与防治问题探讨［J］.南北桥，2009（9）.

［4］罗刚.砖混结构房屋建筑裂缝原因分析及防治措施［J］.交通科技与经济，2009（6）.

（编辑：尤俊丽）

Analysis of Building Cracks

Han Zhide

Abstract: The construction cracks is a kind of architectural quality problems. The building cracks not only affect the appearance of buildings, but also affect the quality and safety of buildings, and create a significant negative social impact. The article introduces the types of cracks in buildings, causes, social impact and preventive measures.

Key words: building cracks; causes; social impact; preventive measures

混凝土构筑物裂缝分析 篇10

1 混凝土裂缝类型及成因

混凝土是多向复合脆性材料,当其拉应力大于抗拉强度,或拉伸变形大于极限拉伸变形时,就会产生裂缝。

混凝土裂缝按深度不同,可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。

按裂缝开度变化可分为死缝(宽度和长度不再变化)、活缝(宽度随外界环境条件和荷载条件变化而变化,长度不变或变化不大)和增长缝(宽度或长度随时间而增长)。

裂缝按产生时间可分为早期裂缝(混凝土浇筑后1～7 d)、中期裂缝(混凝土浇筑后7～180 d)、后期裂缝(180 d以后)。

按产生原因可分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉陷裂缝。

下面主要分析一下温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉陷裂缝。

1.1 温度裂缝

大体积混凝土浇筑后,水泥水化热使内部混凝土温度升高,当水化热温升到达高峰后,由于环境温度较低,因此混凝土温度开始下降。温降过程中混凝土发生收缩,在约束条件下,当温降收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时,混凝土容易发生裂缝,这种裂缝极为温度裂缝;另外一种温度裂缝是由混凝土内外温差引起的,如混凝土遭受寒潮侵袭或夏天混凝土遭阳光充分暴晒后突然降雨,使得混凝土内部与表层产生温差,混凝土表层温度下降,而内部温度基本不降,内部混凝土对表层混凝土起约束作用,同样会导致温度裂缝。

1.2 干缩裂缝

置于未饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形,称为干燥收缩变形,温度的扩散速度比干缩的扩散速度要快1 000倍,正因为干缩扩散速度小,混凝土表面已干缩。而其内部不缩,这样内部混凝土对表面混凝土干缩起约束作用,使混凝土表面产生干缩应力。当混凝土的干缩应力大于抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,这种裂缝称为干缩裂缝。

1.3 钢筋锈蚀裂缝

混凝土中钢筋发生锈蚀后,其锈蚀产物(氢氧化铁)的体积比原来增长2～4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,当膨胀应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,这种裂缝称为钢筋锈蚀裂缝。

1.4 碱骨料反应裂缝

碱骨料反应主要有碱-碳酸盐反应,它们都是水泥中的碱(Na2O和K2O)与骨料中的某些活性物质如活性SiO2、微晶白云石(碳酸盐),以及变形石英等发生反应而生成吸水性强的凝胶物质。当反应物增加到一定数量,且有充足水时,就会在混凝土中产生较大的膨胀作用,导致混凝土产生裂缝,这种裂缝称为碱骨料反应裂缝。

1.5 超载裂缝

当建筑物遭受超载作用时,其结构构件产生的裂缝称为超载裂缝。

1.6 地基不均匀沉陷裂缝

由于地基不均匀沉陷,使混凝土结构产生较大剪力,当所受剪力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,这种裂缝称为地基不均匀沉陷裂缝。

2 混凝土有害裂缝的预防措施

2.1 对混凝土原材料的质量控制

混凝土的原材料主要包括水泥、骨料、水、矿物掺合料、外加剂,所以对原材料的质量控制就是对水泥、骨料、水、矿物掺合料、外加剂的质量控制。

2.1.1 水泥质量控制

水泥出厂前应按同品种、同强度等级进行编号、取样。袋装水泥与散装水泥应分别进行编号、取样。

出厂样品应分别进行不溶物、烧失量、氧化镁、二氧化硫、碱、比表面积、细度、凝结时间、安定性、强度等项目的检验,以保证产品质量。当抽检样品氧化镁、三氧化硫、初凝时间与安定性中有一项不合格时,该批产品为废品。当细度、终凝时间、不溶物与烧失量中任意一项不合格或混合物掺量超过国家标准最大限量和强度低于商品强度等级时,该批产品为不合格品。

2.1.2 骨料质量控制

用大型工具运输的,对骨料应以400 m3或600 t为一验收批,用小型工具运输的,对骨料应以200m3或300 t为一验收批,每验收批应进行颗粒级配、含泥量、泥块含量及针状颗粒含量、片状颗粒含量检验。储存骨料应按不同粒级分别堆放、使用时分级称料,以保证骨料级配合格。堆放骨料的场地应平整、排水通畅、宜铺筑混凝土地面。

2.1.3 水质量控制

对水进行取样时,采集的水样应具有代表性。水质试验水样不应少于5 L,用于测定水泥凝结时间和胶砂强度的水样不应少于3 L。采集水样的容器应无污染;容器应用带采集水样冲洗三次再灌装,并应密封待用。

2.1.4 矿物掺合料质量控制

矿物掺合料应按批进行检验,供应单位应出具出厂合格证或出厂检验报告。合格证或检验报告的内容应包括:厂名、合格证或检验报告编号、级别、生产日期、代表数量及本批检测结果和结论等。对于进场的矿物掺合料,应分类按检验项目(细度、需水量比、烧失量比、安定性、比表面积、安定性、流动度比等)、组批条件及批量进行验收,也可根据需要增加检验其他项目。

2.1.5 外加剂质量控制

选用外加剂时,应根据混凝土的性能要求、施工条件、及气候条件,结合混凝土的原材料、配合比等因素,综合考虑,确定选用外加剂的品种,并应根据生产厂家的推荐掺量结合试验验证确定其实际掺量。

进场的外加剂必须附有生产厂家的质量证明书。外加剂进场时,应检查其生产厂名、品种、包装、重量、生产日期、质量检验结果等。

2.2 施工过程的质量控制

施工过程的质量控制主要包括振捣均匀、覆盖塑料薄膜、表面加豆石二次抹压、减小坍落度、洒水、盖湿草帘、使用高性能膨胀剂、降低入模温度、产混合材料降低水泥用量、使用低热胶凝材料、使用水化热抑制型膨胀剂、延长混凝土凝结时间、夏季注意散热、冬季注意保温、维持一定的温度和湿度。

3 混凝土有害裂缝的修补方法

3.1 表面涂覆法

表面涂覆法是指混凝土表面涂刷防水涂膜以封闭维系裂缝的修补方法,适用于宽度小于0.2 mm的维系裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝保护层的碳化和有害离子对混凝土的腐蚀。表面涂覆法是沿混凝土结构表面涂刷水泥浆、油漆、沥青、环氧树脂等材料来修补混凝土结构表面细小的混凝土裂缝,可依据结构的使用要求选择适宜的表面涂覆材料。

3.2 开槽密封法

开槽密封法通常用于潜伏性裂缝上或没有结构要求的裂缝上。该方法沿缝面扩大裂缝,然后用合适的伸缩缝密封胶进行封闭。开槽可以取消,但是不利于永久性的修补。该方法是最简单和最普通的裂缝修补方法。

3.3 钻孔嵌塞法

钻孔嵌塞法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水,孔中应填入柔性沥青来代替砂浆;如果灌注栓塞的作用比较重要,孔中则要灌注环氧树脂。钻孔和堵塞裂缝包括钻穿裂缝的全长度并灌浆,形成一个塞子。该技术用于很直的裂缝,而且可以从一侧进入。该方法通常用于挡墙的垂直裂缝修补。

3.4 弹性密封法

弹性密封法是将裂缝凿开,用喷砂、空气-水枪,或两者并用来清理,在缝里充填合适的现场成型的密封胶。要尽可能和实际接近,切成的密封槽的宽度和形状要和伸缩缝相符合。

3.5 灌浆法

1)水泥灌浆:裂缝深度大于保护层厚度的混凝土结构宜采用灌浆修补。宽的缝、重力坝和厚的混凝土墙,都可以用水泥浆充填。其方法是沿缝清理混凝土,在裂缝的内跨安装上灌浆螺纹短管,用水泥浆、密封胶或浆液来密封灌浆管周围的裂缝。

2)化学灌浆:化学浆液含有2～3种溶液,混合后即可成凝胶、固体或泡沫塑料。化学灌浆可在潮湿的环境中进行,胶凝时间可在很宽范围内控制,并能在很细的裂缝中应用。

3.6 干填塞法

干填塞法使用手工降低水灰比的砂浆连续潜入裂缝,形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽,清理后涂刷界面剂,连续嵌入低水灰比的砂浆。

3.7 裂缝阻隔法

大体积混凝土施工时,由于表面冷却或其他原因引起的裂缝会在施工过程中发展和扩大到新的混凝土中。这些裂缝可以被抑制或把应力分散到更大的面积上来阻止裂缝发展。

3.8 聚合物浸渍法

单体可以有效的修复裂缝。一个单体系统是一种液体,它含有能形成固体塑料的有机小分子。用于浸渍的单体系统含有一种催化剂或引发剂和基本单体(或混合单体)。它们也可含有交联剂,当加热时,单体聚合在一起,形成一种坚硬的、耐久性好的塑料体,这大大增强了混凝土的性能。

3.9 迭合面层法

当结构表面存在大量的裂缝,采用其他办法单独处理各个裂缝过于昂贵时,用迭合面层法来密闭、覆盖裂缝非常有效。对于偶然出现大面积网状裂缝使用该方法和有效。

3.1 0 自动愈合法

裂缝修复的一种自然过程成为自动愈合。它在混凝土中有潮气、但没有拉应力存在时发生。

3.11水泥基渗透结晶涂覆法

水泥基渗透结晶涂覆法是指采用一种水泥基渗透结晶型材料采用涂覆、喷涂或干撒等工艺施工于混凝土结构表面,来修补、密封混凝土表面裂缝、起到密实、防水的效果。

3.12电化学沉积修补法

电化学沉积修补法利用钢筋混凝土特性及水环境条件,施加一定的弱电流,产生电解沉积作用,在混凝土结构裂缝中、表面上生长并沉积一层化合物,填充、愈合混凝土的裂缝,封闭混凝土的表面。

4 结束语

混凝土开裂的随机性很大,成因很复杂、多元,但也并非无规律可循。更好的了解混凝土建筑物裂缝的成因、预防措施及控制方法,能够尽量减少或消除混凝土裂缝对混凝土建筑物带来的不利影响,从而更好的贯彻混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204—2002),使我们的工作更富有效率。

摘要：对混凝土建筑物的有害裂缝的成因进行分析,并对有害裂缝的预防措施与修补方法进行了归纳、总结,目的是通过笔者结合自身实践经验尽可能多的对减少混凝土建筑物的有害裂缝的措施进行收集、整理,从而为读者的实际工作中更好的贯彻混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204—2002)服务。