混凝土裂缝的原因分析修补及防治专项措施.docx

相关余庆龙溪工业集聚区龙腾大酒店项目工程主体三层砼现浇板开裂处理施工方案四川省圣泽建设集团贵州分企业2月28日摘要： 混凝土是一个由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而成非均质脆性材料。因为因为混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见工程病害。混凝土裂缝有表面裂缝、贯穿裂缝和深层裂缝三种。贯穿裂缝，不管对坝体整体受力，还是防渗效果影响比之浅层表面裂缝危害全部大得多。表面裂缝也可能成为深层裂缝诱发原因，对坝体抗风化能力和耐久性有一定影响。因为裂缝存在和发展通常会使内部钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物外观、使用寿命，严重将威胁到人民生命、财产安全。 关键词：混凝土裂缝；混凝土裂缝原因分析；混凝土裂缝修补；混凝土裂缝防治方法一、 工程概况： 本工程为余庆龙溪工业集聚区龙腾大酒店，总建筑面积10490m2，框架结构，基础采取独立柱基，持力层为中风化白云岩，特征值Fa=4100Kpa；建筑总高度27.6m，设计使用年限50年，建筑物建筑等级二级，耐火等级二级。砼强度等级均为C30。本工程主体三层（1-5轴交A-E轴砼于2月20日下午6：00钟开始浇筑，于晚上9:40浇筑完成）、（6-16轴交A-F轴于2月23日早晨9：30分钟开始浇筑，于晚上8:30浇筑完成），以上砼浇筑完成后次日就发觉板面存在开裂现象，现我企业技术人员对此板面产生裂缝进行原因分析：一、裂缝原因分析因为混凝土组成材料、微观结构和所受外界影响不一样，混凝土裂缝产生原因很多，水工建筑物产生裂缝关键有以下多个：1、混凝土在硬化过程中，因为干缩引发体积变形受到约束时产生裂缝，这种裂缝宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。2、大致积混凝土水化时产生大量水化热得不到散发，造成混凝土内外温差较大，使混凝土形变超出极限引发裂缝。3、在厚度较大构件中，因为混凝土塑性塌落受到模板或顶部钢筋抑制，在浇捣后数小时会发生这种因为混凝土塑性塌落引发裂缝。4、当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生体积涨缩，因为受到约束力限制，在内部产生了温度应力，因为混凝土抗拉强度较低，轻易被温度引发拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。因为太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见现象。5、混凝土加水拌和后，水泥中碱性物质和活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出胶状碱硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。6、在炎热大风天气，混凝土表面水分蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。7、构件超载产生裂缝，比如：构件在超出设计均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。8、当结构基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，伴随沉陷深入发展，裂缝会深入扩大。9、当钢筋混凝土处于不利环境中，比如：侵蚀性水，因为混凝土保护层厚度有限，尤其是当混凝土密实性不良，环境中氯离子等和溶于水中氧会使混凝土中钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁体积比原来金属体积大多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。而在施工过程中，我们最为常见多是因温度而引发裂缝。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不停上升，在表面引发拉应力。后期在降温过程中，因为受到基础或老混凝上约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温降低也会在混凝土表面引发很大拉应力。当这些拉应力超出混凝土抗裂能力时，即会出现裂缝。很多混凝土内部湿度改变很小或改变较慢，但表面湿度可能改变较大或发生猛烈改变。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土约束，也往往造成裂缝。混凝土是一个脆性材料，抗拉强度是抗压强度110左右，短期加荷时极限拉伸变形只有（0.61.0）104， 长久加荷时极限位伸变形也只有（1.22.0）104.因为原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀，存在着很多抗拉能力很低，易于出现裂缝微弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力关键是由钢筋负担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上边缘部位假如结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土本身负担。通常设计中均要求不出现拉应力或只出现很小拉应力。不过在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期稳定温度，往往在混凝土内部引发相当大拉应力。有时温度应力可超出其它外荷载所引发应力，所以掌握温度应力改变规律对于进行合理结构设计和施工极为关键。二、裂缝修补方法（一）开槽法修补裂缝该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm，材料配合比为：采取环氧树脂：聚硫橡胶：水泥：砂10：3：12.5：28.首先用人工将晒干筛后砂、水泥按百分比配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最终用少许丙酮将已拌好砂浆稀释到适中稠度（约0.4斤丙酮就能够了）。立即将已拌好改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内立即用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。（二）低压注浆法修补裂缝低压注浆法适适用于裂缝宽度为0.2mm0.3mm混凝土裂缝修补。修补工序以下：裂缝清理试漏配制注浆液压力注浆二次注浆清理表面。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝往返涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周围可能有裂口，必需反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作通常在粘嘴第二天进行，若气温高话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸收注浆液，插入注浆嘴，用手推进补缝器活塞，使浆液经过注浆嘴压入裂缝，当相邻嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。通常由上往下注浆，水平缝通常从一端到另一端逐一注浆。为了确保浆液充满，在注浆后约半小时能够对每个注浆嘴再次补浆。（三）表面覆盖法修补裂缝这是一个在微细裂缝（通常宽度小于0.2mm）表面上涂膜，以达成修补混凝土微细裂缝目标。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法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改变。表面覆盖法所用材料视修补目标及建筑物所处环境不一样而异，通常采取弹性涂膜防水材料，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，用水冲洗洁净后充足干燥，然后用树脂充填混凝土表面气孔，再用修补材料涂覆表面。三、裂缝防治方法因为水化热产生升温较高、降温幅度大、速率快，使混凝土产生较大温度和收缩应力是造成混凝土产生裂缝关键原因。所以，为防治水化热引发裂缝，施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率，制订对应技术方法，预防和控制温度裂缝，确保工程质量。（一） 降低混凝土入模温度（1）降低原材料进入搅拌机温度如夏季在水箱内加冰块，降低水温；粗骨料遮阳防晒，并洒冷水降温；细骨料遮阳防晒；散装水泥提前贮备，避免新出厂水泥温度过高。采取以上方法最大程度降低混凝土出机温度。（2）夏季，混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。（3）混凝土浇筑作业面遮阳，降低混凝土冷量损失。（二）降低混凝土水化热（1）选择中低热品种水泥，优先选择矿渣硅酸盐水泥。（2）利用混凝土后期强度用，R60或R90替换R28作为设计强度。（3）掺人一定百分比粉煤灰。（4）掺人高效减水剂。（5）掺加缓凝剂。（三）掺UEA膨胀剂掺人UEA膨胀剂，在最初14天潮湿养护中，使混凝土体积微膨胀，赔偿混凝土早期失水收缩产生收缩裂缝。（四）采取二次抹压技术混凝土大模振捣，表层刮平抹压12小时后，即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生表面裂缝，增加混凝土内部密实度。不过，二次抹压时间必需掌握合适，过早抹压没有效果；过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面已出现裂缝。（五）混凝土自然养护1、保湿养护混凝土表面经过二次抹压后，立即覆盖塑料薄膜，预防表面水份蒸发，保持混凝上处于潮湿状态下养护。尤其是对于掺入UEA膨胀剂混凝土，在最初14天内，必需潮湿养护，方能促进膨胀剂充足发挥膨胀作用。2、保湿养护依据混凝土绝热温升计算，确定中心最高温度，按温控技术方法，确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。保温养护目标：降低混凝土表面热扩散，降低内外温度；延缓散热时间，控制降温速率，有利于混凝土强度增加和应力松驰，避免产生贯穿裂缝。养护通常不少于15天。3、在常温季节，混凝土终凝后也可采取蓄水养护措施，替换前两种保湿保温养护措施。依据混凝土内外温差数据，立即调整蓄水高度，也能收到预期效果。