《现浇混凝土结构分析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现浇混凝土结构分析.doc（27页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、现浇混凝土早期裂缝原因浅析及防治西安高新科技职业学院毕 业 设 计（论文）课题名称现浇混凝土结构早期裂缝原因浅析及防治年 级 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 内容摘要在钢筋混凝土结构的建设和使用过程中，钢筋混凝土结构出现裂缝是一种非常普遍的现象，这不仅对构筑物外观产生较大影响，同时对构筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重时对构筑物的安全性构成威胁，甚至于完全丧失其使用功能。一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，这种砼本身固有的微观裂缝，荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。宏观裂缝宽度
2、在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.20.3mm的裂缝是无害的(裂缝不再扩展，为最终宽度)。钢筋混凝土裂缝的控制问题是建筑工程中很重要的问题之一，特别是随着泵送商品混凝土获得广泛应用之后，混凝土均质性有了很大改善，裂缝控制技术难度却大大增加了，目前，裂缝问题引起了人们的广泛关注。因此，钢筋混凝土结构裂缝的产生原因，预防及补救措施成为混凝土工程的重要研究课题。本文介绍了钢筋混凝土裂缝类型及产生原因，从材料因素、设计因素和外界因素三方面论述了预防裂缝的具体方法。从相关文献整理出几种比较常用的裂缝处理措施。并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。关键词：混凝土结构；裂缝成因；预防措施；处理方法
3、目 录内容摘要I引 言1一 钢筋混凝土结构裂缝类型、危害及成因分析2(一) 钢筋混凝土结构裂缝的类型21 塑性收缩裂缝22 干燥收缩裂缝23 温度变化引起的裂缝24 沉陷裂缝35 化学反应引起的裂缝36 外荷载作用引起的裂缝3(二) 常见钢筋混凝土结构裂缝的危害31 钢筋混凝土结构裂缝的成因42 材料因素43 施工因素44 设计因素55 外界因素5 (三)房建工程不同部位产生裂缝的原因6二 钢筋混凝土结构裂缝控制与预防措施7（一） 裂缝控制7（二） 材料措施71 材料选用72 配料73 配筋7(三) 施工措施71 混凝土浇筑72 模板工程8(四)设计措施8三 钢筋混凝土结构裂缝处理措施9 (一
4、) 表面修补法9(二) 内部修补法91 水泥灌浆92 化学灌浆10(三) 混凝土置换法10(四) 电化学防护法10(五) 仿生自愈合法10四 案例分析11(一) 工程概况11(二)加气混凝土砌块墙体裂缝产生的原因分析111.从加气混凝土材料特性分析112.从外界环境影响分析123.从设计环节分析124.从施工环节分析12（三）加气混凝土墙体裂缝的防治措施12结束语14参考文献1521引 言混凝土是由水泥为主的胶结材浆体将散落的砂石混合粘结在一起,是一种多元、多相、非匀质水泥基复合材料。从开始浇注、振捣就会出现骨料下沉、浆体上浮现象,而浆体受骨料约束,在混凝土内部和表面会出现大量微细裂缝。以后随
5、养护条件、环境条件和荷载情况的变化会出现多种多样的裂缝。有些裂缝在环境、荷载条件变化时可以愈合,有些裂缝则随环境、荷载条件的变化而发展;有些肉眼可见的裂缝并不影响结构物的安全,为无害裂缝,有些则影响结构物的安全为有害裂缝在钢筋混凝土结构中，一个相当普遍的质量问题就是结构的裂缝问题，且有日趋增多的趋势，影响正常生产能否有序进行，并困扰着大批工程技术人员和管理人员，是一个迫切需要解决的技术难题。早在1932年，前苏联的教授在钢筋混凝土强度理论就指出,如正常配筋受弯构件的破坏状态是指受拉区钢筋到达屈服强度，受压区混凝土到达受弯的抗压强度，此状态称为承载力极限状态。这一状态全过程是伴随着荷载的不断增加
6、，裂缝出现(钢筋应力只有4060MPa)，裂缝扩展，受压区塑性不断发展，最后达到完全破坏。此时破坏荷载往往是裂缝出现荷载时的35倍，因此，很多大型钢筋混凝土结构，仅仅自重就超过了极限荷载的30%,在此条件下钢筋混凝土结构带有轻微裂纹是完全正常的。但是近年来大量裂缝的出现，并非与荷载作用有直接关系，相关实测研究证明这种裂缝是由于变形作用引起的，包括温度变形(水泥的水化热、气温变化、环境生产热)，收缩变形(塑性收缩、干燥收缩、碳化收缩)及地基不均匀沉降(膨胀)变形。由于这些变形受到约束引起的应力超过混凝土的抗拉强度导致裂缝，统称“变形作用引起的裂缝”。研究混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重要的社
7、会意义和经济意义。根据现场施工实践经验和查阅其他工程的资料，案例教训，从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面，总结阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合防治措施。一 钢筋混凝土结构裂缝类型、危害及成因分析（一） 钢筋混凝土结构裂缝的类型钢筋混凝土结构裂缝按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类，微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，一般 存在于混凝土结构内部，尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm，宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝，裂缝宽度通常情况下大于0.5mm，可存在于混凝土内部，也可存在于混凝土表面 ；按其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝；按其在结构表面形状分为网状裂缝、
8、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝；按其影响因素可分为设计因素 裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝，不均匀变形因素裂缝 、钢筋锈蚀裂缝等几大类。下面就工程中比较常见的裂缝进行阐述。1塑性收缩裂缝指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。一般在干热或大风天气出现，主要原因是混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧
9、收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。如当新拌混凝土的坍落度较大，而振动时间过长时，水泥浆浮在上层，骨料下沉时收到钢筋或其他物质的约束，出现不均匀沉降，从而使混凝土的表层产生裂缝；浇筑后混凝土表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分蒸发过快，产生急剧收缩，而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力，因而开裂；使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大，也会导致这种裂缝出现。2干燥收缩裂缝混凝土在空气中结硬时，体积会逐渐减小，即干缩；干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同及胶质体的胶凝等作用而导致变形不同所产生的结果。干缩裂缝处在结构
10、的表面，较细，起走向纵横交错，没有规律性。这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后，在表层或侧面出现，并随湿度和温度变化逐渐大战。如混凝土成型后，因养护不当，收到风吹日晒，使得表面水散发快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面的收缩变形受到内部混凝土的约束，产生拉应力，引起混凝土表面裂缝；或者构件因水分蒸发产生体积收缩，收到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。此外，混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化；采用含泥量大的粉砂配制混凝土；混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层；用后张法预应力制成的构件，露天生产后长久不张拉等等，都会产生这种裂缝。3温度变化引起的裂缝温度裂
11、缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。在工程中，这种裂缝比较常见，譬如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。温度裂缝大多发生在施工的中后期间，缝宽受温度变化影响较明显。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热，内部的温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时，如施工中过早拆除模板，冬季施工过早拆除保温层，或受到寒潮袭击
12、，都会导致混凝土表面急剧的温度变化，使其因降温而收缩。此时，表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度又很低，因此出现裂缝。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，这种裂缝只在接近表面较浅的范围内出现。深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大。如大体积混凝土凝结和硬化过程中，水泥和水产生化学反应，释放出大量的热量，成为“水热化”，导致混凝土块体温度升高，当混凝土块体内部的温度与外部的温度相差很大，以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变，就会形成裂缝。4 沉陷裂缝地基不均匀沉降（膨胀）变形产生的裂缝，是由于结构地基土质不匀、松软，或
13、回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大，因此裂缝宽度较大、多呈45，并且通常是贯穿性的。1.1.5化学反应裂缝5化学反应裂缝化学反应裂缝主要是指碱集料反应产生的裂缝，混凝土内水泥中的碱性氧化物（和）含量较高时，与集料中所含的活性产生化学反应，并在集料表面生成一层复杂的碱硅酸凝胶，这种凝胶吸收周围环境中的水后体积膨胀倍以上，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使
14、用期间，一旦出现很难补救。6外荷载作用引起的裂缝结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。（二） 常见钢筋混凝土结构裂缝的危害钢筋混凝土结构是多组分复合材料，在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的，这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话，它对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的，有害与无害的界限由结构使用功能 决定的。对钢筋混凝土，特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝，不会迅速导致破坏，只是
15、限制裂缝宽度的问题，使其达不到有害程度。但实际使用过程中，钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下，细微裂缝会开始开展并相互贯通，从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响，形成危害。常见危害有：(1)影响钢筋混凝土结构的承载能力；(2)引起钢筋锈蚀，使保护层崩落；(3)影响钢筋混凝土结构的正常使用；(4)降低结构刚度，影响建筑物的整体性；(5)影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命；(6)影响建筑物的美观；(7)裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大 的经济损失。1. 钢筋混凝土结构裂缝的成因混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程
16、中，当温度、湿度发生变化，地基产生不均匀沉降时，极容易产生裂缝。裂缝的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。2. 材料因素(1) 粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大；集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩，使混凝土产生裂缝。(2) 骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收缩量增大。(3) 外加剂及掺合料种类繁多，只有强度指标缺乏对水化热及收缩变形影响的长期实验资料(至少一年)，有些试验资料并不严格，有许多外加剂严重的增加收缩变形，有的甚至降低耐久性 (4) 水
17、泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。(5) 混凝土配合比设计原因，建筑结构混凝土强度等级日趋提高，但有许多结构不适当的 选择了过高的强度等级（习惯上认为：“强度等级越高安全度越大，就高不就低，提高强度等级没坏处”。）。有时迁就施工方便，采用高强混凝土，这是一种误导，导致水泥标号增加，水泥用量增加，水用量增加，细骨料及粗骨料径偏小，砂率偏大等都使水化热及收缩增加。当前广泛采用泵送混凝土，对混凝土坍落度、和易性要求高，水灰比和水泥用量增大，水化热相应增大，混凝土收缩加剧；设计中水泥等级或品种选用不当；配合比中水灰比（水胶比）过大；单方水
18、泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大；配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值；配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。 3 施工及现场养护因素(1) 模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等造成混凝土开裂。(2) 施工过程中，钢筋表面污染、混凝土保证层太小或太大，浇筑中碰撞钢筋使其移位引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，导致出现裂缝(3) 现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生(4) 高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒
19、，混凝土收缩值大；对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。(5)目前在混凝土施工中采用的养护方法基本沿用过去简易的方法，这种方法已远不适应泵送混凝土的较大温度收缩变形的要求。(6) 避免在极端天气条件下施工，可以减少砼结构的开裂情况。4. 设计因素(1) 如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或结构中的受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，产生的构件裂缝 (2) 设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等）(3) 构造处理不当，现浇主粱在搁次梁处如没有设附加箍筋，或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素导致混
20、凝土开裂，设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板） (4) 设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。(5) 各种结构缝设置不当等因素容易导致砼开裂。5. 外界因素(1) 地基变形在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是地基的不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。(2) 温度变形砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为110-5/0C当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积砼的裂
21、缝等。(3) 湿度变形砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.20.4，其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物，通常是掺加微膨胀剂等，这样可基本解决砼的早期干缩问题。(4) 结构受荷结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。如：拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了3040的设
22、计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往在设计荷载的15倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为02mm03mm，对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝，则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。(5) 徐变混凝土续编也会导致开裂或裂缝发展。据文献记载受弯构件截面砼受压徐变，可以使构件变形增大23倍，预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。(6) 周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。(7) 意外事件，火灾
23、、轻度地震等引起构筑物的裂缝。(8) 野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。（三） 房建工程不同部位产生裂缝原因1.基础底板等大体积混凝土裂缝：裂缝产生的主要原因是温度和干缩变形，这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。2.墙体混凝土裂缝：墙体裂缝，尤其地下室外墙混凝土裂缝主要是干缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝。3.地面混凝土裂缝：不均匀沉降（地面的沉降往往与主体结构中柱、墙等的沉降不一致，从而在它们的结合部位产生较大的裂缝）、温度及收缩变形。4.现浇钢筋混凝土楼板裂缝：除
24、板负筋位置不当等设计原因，混凝土水灰比、坍落度过大、模板和支撑刚度不足、养护不当等施工原因外，当前楼板裂缝最主要的原因是养护时间严重不足，上荷过早。因为在主体结构施工过程中，普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。5.屋面细石混凝土刚性防水层裂缝：除养护不好外，最主要原因是未设分格缝或分格缝设置不合理，以及混凝土内钢筋网片在分格缝处未断开，混凝土与基层间未设置可靠的隔离层。二钢筋混凝土结构裂缝控制及预防措施（一） 裂缝控制确定最大裂缝宽度限值，主要考虑两个方面的原因：是外观要求；二是耐久性要求，并以后者为主。从外观要求考虑，裂缝过宽将给人以不安全感，同时也影响对结构质量的评价。满足外观要求的裂缝宽
25、度限值，与人们的心理反应、裂缝开展长度、裂缝所处位置、乃至光线条件等因素有关，难以取得完全统的意见。目前有些研究者提出可取0. 25-0.3mm。根据国内外的调查及试验结果，耐久性所要求的裂缝宽度限值，应着重考虑环境条件及结构构件的工作条件。处于室内正常环境，亦既无水源或很少水塬的环境下，裂缝宽度限值可放宽些。不过，这时还应按构件的工作条件加以区分。例如屋架、托梁等主要屋面承重结构构件，以及重级工作制吊车架等构件，均应从严控制制裂缝宽度。直接受雨淋的构件，无围护结构的房屋中径常受雨淋的构件，径常受蒸汽或凝结水作用的室内构件，以及直接触的构件，都具备钢筋锈蚀的必要和充分条件，因而都应严格限制裂缝
26、宽度。根据文献7 规定，钢筋混凝土和预应力混凝土构件，按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值。一级严格要求不出现裂缝的构件：在荷载效应的标准组合下应符合下列规定；ck- Pc0；二级般要求不出现裂缝的构件，在荷载效应的标准组合下应符合下列规定：ck- Pcf t k，在荷载效应的准永久组合下宜符合下列规定：c q- Pc0；三级允许出裂缝的构件，根据规范钢筋混凝土结构最大裂缝宽度限值（mm）类环境，裂缝控制等级三级0.3；二、三类环境，裂缝控制等级三级0.2。预应力混凝土结构最大裂缝宽度限值（mm）类环境，裂缝控制等级三级三类环境0.2；二、三类环境，裂缝控制等级、二
27、级为0。但应按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，应按下列规定；m a x1im进行验算。 （二） 材料措施1 . 材料选用(1) 水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。(2) 粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。(3) 细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。(4) 外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量
28、，减少收缩。(5) 采用掺合料和混凝土外加剂，可以起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(6) 正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。(7) 钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。(8) 钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之间的砼开裂。2. 配料 (1) 配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；禁止任意增加水泥用量。(2) 混凝土运输过程中，车鼓保持在
29、每分钟约6转，并到工地后保持搅拌车高速运转到4至5分钟，以使混凝土浇筑前充分再次混合均匀。如遇塌落度有所损失，可以掺一定的外加剂以达到理想效果。(3) 浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度、不得随意留置施工缝。3. 配筋(1) 混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用。结构设计中经常忽略构造钢筋的重要性，因而经常出现构造性裂缝。合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸，可有效避免构造性裂缝的产生。(2) 施工中对钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。(3) 钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对
30、构件抗裂性能的影响。（二） 施工措施1 . 混凝土浇筑(1) 混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。(2) 加强混凝土的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。(3) 大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。(4) 开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。(5) 加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要
31、求勘察补钻探，当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。(6) 合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。(7) 避免在雨中或大风中浇灌混凝土。(8) 对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。(9) 夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。2. 模板工程(1) 模板构造要合理，以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝。(2) 模板和支架要有足够的刚度
32、，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。(3) 合理掌握拆模时机。拆模时间不能过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂；但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护时机。（三） 设计措施1. 建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。2. 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。3. 控制建筑物的长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。4. 正确设置变形缝，位置
33、和宽度选择要适当，构造要合理。5. 合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。6 限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制，可以和其它结构缝合并使用。7. 部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁，以适应窗台的变形，防止窗台处产生竖直裂缝。8 构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。9 减少地基的不均匀沉降，在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法，来调整地基的不均匀变形。10 层层设
34、置圈梁、构造柱，可以增加建筑物的整体性，提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止或减少裂缝。11积极采用补偿收缩混凝土技术：在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。12重视对构造钢筋的认识：在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。三钢筋混凝土结构裂缝处理措施裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的混凝
35、土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。(一) 表面修补法适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理，亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。1.表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进裂缝凿成凹槽，扫除并洒水湿润，先刷水泥净浆1层，然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。2.表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好，若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥（涂料）涂抹。3.表面涂刷油漆、沥青。涂
36、刷前，混凝土表面应干燥。4.表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条V形或U形深槽，V形槽用于一般裂缝的治理，U形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氧乙烯胶泥、沥青油膏等，表面作砂浆保护层。（二） 内部修补法用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。1 水泥灌浆一般用于大体积混凝土结构的修补，主
37、要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。钻孔孔距一般为1m1.5m，钻孔轴线与裂缝呈3040斜角，孔深应穿过裂缝面0.5m以上，当有两排或两排以上的孔时，宜交错或呈梅花形布置；冲洗在钻孔完毕后进行，其顺序按竖向排列自上而下逐孔冲洗；止浆及堵缝是缝面冲洗干净后，在裂缝表面用水泥砂浆（或环氧胶泥）涂抹；埋管安装前应在外壁裹上旧棉絮并用麻丝缠紧，然后旋入孔中，孔口管壁周围的孔隙用旧棉絮或其他材料塞紧，并用水泥砂浆或硫酸砂浆封堵，防止冒浆或灌浆管从孔口脱出；试水是用0.098MPa0.196MPa压力水作渗水试验，采用灌浆孔压水、排气孔排水的方法，检查裂缝和管路畅通情况，然后关闭排气孔，
38、检查止浆堵漏效果，并湿润缝面，以利于粘结；灌浆应采用425号以上的普通水泥，灌浆压力一般为0.294MPa0.491MPa，压浆完毕时浆孔内应充满灰浆，并填入湿净砂，用棒捣实，每条裂缝应按压浆顺序依次进行，当出现大量渗漏情况时，应立即停止泵堵漏，然后继续压浆。2. 化学灌浆化学灌浆能控制凝结时间，有较高粘结强度和一定的弹性恢复力，结构整体性效果好，适用于各种情况下裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。常用的灌浆材料有环氧树脂浆液（能修补缝宽0.2mm以下的干燥裂缝）、甲凝（能灌0.03mm0.1mm的干燥细微裂缝）、丙凝（用于堵水、止漏及渗水裂缝的修补，能灌
39、0.1mm以下的细裂缝）等，环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等有点，应用最广。灌浆操作主要工序是表面处理（布置灌浆嘴和试气）、灌浆、封孔，一般采取骑缝直接用灌浆嘴施喷，不另设钻孔。3. 结构补强加固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。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注，锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后，锚杆成为结构的一部分，能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆，锚固作用更明显，甚至能使混凝土弥合。（2）钢板补强法，是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上，再用
40、锚杆安装固定。为了结合紧密，也就可先将钢板固定，再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。（3）钢筋混凝土补强法，是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土，起到封闭裂缝，提高承载力，阻止裂缝发展的作用。4. 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。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。 5. 电化学防护法电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的
41、优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。6. 仿生自愈合法仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。 一实例分析（一）工程概况该工程占地面积约22000m2（分四区）。结构类型为3层框架钢筋混凝土结构，长度为104米，宽度为82.3米，首层层高5.00米，其余层高为4.8米，檐高度为14.3米，其中，基础为
42、独立柱基础；基坑深为4米，因条件限制对基坑进行了放坡处理；楼板高支模采用满堂红扣件式钢管脚手架，外墙脚手架采用落地扣件式钢管脚手架； 建筑结构的安全等级为二级，抗震设防烈度为7度，抗震设防类别为丙类，混凝土结构的环境类别为地上及地下室内部分为一类，地基基础的设计等级为甲级，基础类型为承台基础。混凝土强度等级为：承台、外墙及水池为C30（抗渗等级S6）。上部结构采用钢筋混凝土框架结构，柱、梁、板砼强度等级为C30。 墙体材料为：主要为加气混凝土砌块。（二）加气混凝土砌块墙体裂缝产生的原因分析1.从加气混凝土材料特性看：加气混凝土砌块具有吸水率大、干缩变形显著的特点，当砌块含水率不大于5%时，其干
43、缩变形才趋于稳定。如果砌块干缩变形过大，则容易造成裂缝。当干缩变形带来的拉应力超过砌块之间的粘结强度时，裂缝就出现在灰缝；当砌块之间的砂浆粘结强度高于砌块抗拉强度时，砌块就可能开裂。砌块在混凝土龄期28d之内时，由于混凝土水化等各种物理化学作用，其干燥收缩较大，因此使用龄期较短的砌块更容易产生干缩裂缝。特别是蒸压加气混凝土砌块，出釜时的含水率一般大于25%，必须存放一定时间使其含水率降低、体积变形稳定，一般要求出釜后存放28d后才能进行施工，否则就很容易引起干缩裂缝。可以说，加气混凝土砌块的干缩是造成墙体开裂的主要原因。其形式主要是竖向裂缝。其次是加气混凝土砌块吸水率大，但其吸水特性与传统的普
44、通粘土砖以及混凝土等材料不同，它的气孔呈现“墨水瓶”结构，毛细作用差，早期吸水快，后期吸水慢，但吸水时间长，如果砂浆保水性能以及和易性不好，则水分很容易被砌块吸收造成砂浆失水，从而无法充分水化造成强度降低、灰缝不饱满，导致局部砌块受力不均衡引起应力集中，造成砌块开裂或者沿灰缝开裂。对于抹面砂浆，则容易引起墙体与抹面层的脱离，出现空鼓现象。由于砌筑砂浆失水后造成强度偏低，导致砌体抗压强度降低，因此常常会产生斜裂缝，严重的会带来安全隐患。同时，加气混凝土砌块是将加气混凝土坯体切割而成的，加工过程中易在表层形成一层松散层以及粉尘，如砌筑墙体前未进行清理或清理未彻底，就会在砂浆和砌块之间形成隔离层，影
45、响砂浆与砌块之间的粘结力，对于抹面砂浆，则易造成粉刷层空鼓、开裂。2.从外界环境影响看（1）环境温度的影响：普通砂浆的导热系数约为0.9W/(mK)，线膨胀系数约为410-4mm/（m），与加气混凝土砌块相差达到10倍左右，一旦环境温度变化，则在砌筑砂浆、抹灰砂浆以及砌块之间产生温度应力，当环境温度变化幅度较大，产生的温度应力太大时，则造成砌块-灰缝之间、砌块-抹灰之间的开裂。通常建筑物顶层由于受到阳光直射，在昼夜温差大的季节，如夏秋季，容易造成墙体在顶层梁底部的水平裂缝以及斜裂缝。温度应力也是加气混凝土砌块墙体产生裂缝的主要原因之一。（2）环境湿度的影响：前已述及，加气混凝土砌块的干燥收缩较
46、大，而普通砂浆的线收缩系数不到加气混凝土的1/10，当环境湿度较小时，其内部水分蒸发，含水率下降，则加气混凝土砌块的收缩大大超过砂浆，造成灰缝开裂、粉刷层空鼓。对于尚未粉刷的墙体，则由于砌块表层失水速度比内部快，导致砌块表层干缩变形比内部大，则会引起砌块开裂。这种开裂往往发生在秋季气候干燥时。外界扰动的影响：砌体施工早期，由于砌筑砂浆强度较低，此时如果受到外界作用力的扰动，比如振动、压力荷载等，则容易造成墙体裂缝。如果建筑物存在不均匀沉降，也容易引起墙体裂缝。3 从设计环节看：构造柱和水平墙梁设置间距设置过大，框架柱和墙体的拉结筋设置间距过大，墙体与主体框架连接处构造措施不合理，建筑物层高较高时未合理设置圈梁，外墙大面积饰面层未设置分割缝，对于不上人屋面，未设置保温隔热层等等，都容易造成填充