钢筋混凝土结构裂缝的原因与防治.pdf

Ci t i e s a nd T owns Co ns t r u c t i on i n Gua n gx 广移槭 辘建彳 殳 钢筋混凝土结构裂缝的原因与防治 C ： 习 l u l t t o n e 黑 纛 嚣 l量 嘲 e lQ 礁 l ：l S I | c1 日 I d 1 钢筋砼结构裂缝常见原因 1 1 材料方面的原因 砼原材料性能缺陷是裂缝的 主要诱因之一。建筑工程钢筋砼 构件 中有大约8 0 的裂缝不是经 由外荷 载作 用 引起 ， 而是在 砼 浇 筑后不久或在施工阶段尚未承受 外荷载之前就已开裂。这是由砼 材料本身变形引起的， 其重要的 影响因素有： 温差、 收缩、 膨胀、 徐 变、 塑性坍塌 、 不均匀沉降等。其 中温差和收缩是造成裂缝的最主 要原因。 ( 1 ) 温差裂缝 。水泥水化是 个放热过程。砼在硬化过程 中水 泥放 出大量的水化热， 聚积在砼 内部不易散发， 导致内部温度急 一 P a n S h i j i a n g 摘要 本文对房屋建筑钢筋混凝土结构 中一些常见的裂缝产生原 因 及其危 害进行探 讨 ， 并提 出相应 的防治措施 ， 以资借 鉴。 关键词 钢筋混凝土； 结构裂缝； 防治措施 文章编号 1 6 7 2 7 0 4 5 ( 2 O 0 9 ) 1 0 0 0 6 2 0 3 中图分类号 T U 7 5 5 7 文献标识码 A Ab s t r a c t ：T h e p a p e r d i s c u s s e s o n g e n e r a l c a u s e a n d h a r m o f c r a c k i n r e i n f o r c ed c o n c r e t e s t r u c t u r e Co u n t e r - me a s u r e s ar e a l s o g i v e n f o r r e f e r e n c e Ke y wo r d s ：r e i n for c e d c o n c r e t e ； s t r u c t u r a l c r a c k ； p r e v e n s i o n me a s u r e s 剧上升， 而砼表面散热较快， 使得 砼 结构 内外 出现较 大 的温 差 ， 这 些温差造成其内外部热胀冷缩程 度不同， 使砼表面产生一定的拉 应力 。同样， 砼在后期降温过程 中， 也会在 内部出现拉应力。当 拉应力超 过砼 的极 限抗拉 强度值 时， 砼表面就会产生裂缝 。总的 来说， 温差裂缝的宽度受温度的 影响大， “ 热胀冷缩” 效应十分明 显 。 ( 2 ) 收缩裂缝。砼是一种收 缩性材料， 在砼浇筑后水泥出现 硬化， 水分急剧蒸发， 砼体积急剧 收缩 ， 收 缩变 形也 会产 生拉 应 力。而此时的砼早期强度低， 不 能抵抗这种变形， 当拉应力大于 其抗拉强度时， 易引起干燥收缩 裂缝和塑性收缩裂缝。 ( 3 ) 在工程中， 拌制砼所用各 种材料品性的不同会对裂缝产生 不同的影响。如： 水泥水化热 越大， 砼越容易开裂； 水泥的收 缩率越大， 砼越容易开裂； 水泥 的细度越 大， 砼越容 易开裂 ； 砼 水泥用量过多， 容易导致裂缝 出 现； 砼水灰比过大， 容易导致裂 缝 出现 ； 砂子过 细， 石子级 配不 合理 ， 容易导致裂缝出现； 石 子、 砂子含泥量越高， 容易导致裂 缝 出现。 1 2 施工方面的原因 ( 1 ) 砼振捣不均匀、 不密实。 在浇捣过程中振捣不充分或者振 捣过度， 会造成砼 的密实度不均 匀， 密实度大与密实度小的砼体 尸移槭糖建设 产生不 同的拉应力， 容易产生裂 缝 。 ( 2 ) 砼拆模过早 、 构件起吊过 早或加载过早。拆模过早 时， 砼 未达 到规定强度 会导致表面 开 裂； 构件起 吊过早或加载过早会 发生垂直于主筋的横 向裂缝。 ( 3 ) 养护不到位 。砼养护十 分重要 ， 但许多施工单位却忽视 这一环节 ， 特别是 由于保温保湿 养护不到位， 导致温差裂缝和干 缩裂缝产生。 此外， 还有施工管理方面的 原因， 如： 偷工减料， 麻痹大意， 缺 乏质量意识 ， 赶工期 ， 不按 图施 工， 操作人员未经过培训， 现场管 理措施不到位， 等等。 1 3 设计方面的原因 设计人员对建筑 中易产生裂 缝 的部位 ， 往往没有进行单独考 虑， 并有针对性的提 出防裂要求 和具体措施。例如： 因在楼板砼 中预埋电气智能线管较多而导致 楼板裂缝产生； 因管线走 向不规 则， 管线与楼板保护层少且管与 管交叉地方密集， 造成局部混凝 土偏少而削弱了楼板承载能力； 容易受到 日晒雨淋的部位， 如果 没有进行相应到位的防晒、 防水、 排水 、 防潮之类的处理和维护， 将 会成为裂缝及渗漏 问题 的“ 高发 区” ； 在设计上追求怪异的建筑部 位也容易开裂 。在工程实践中发 现， 奇形怪状 的部位较方方正正 的部位更容易产生裂缝问题。 1 4 其他方面的原因 ( 1 ) 荷载裂缝， 即由外加荷载 作用引起的砼结构裂缝。对于荷 载裂缝， 必须进行严格 的限制和 控制， 以免结构遭到破坏。 ( 2 ) 在施工 中发现泵送砼楼 面比自拌砼楼面裂缝多 。现场 自 拌砼 的流动性没有泵送大， 且浇 筑速度较慢， 在施工 中虽发现有 裂缝( 除开结构 因素来说 ) ， 但 比 泵送砼少 。 ( 3 ) 预制楼板 比现浇楼板更 容易产生砼开裂现象。预应力钢 筋砼构件 比普通钢筋砼更不容易 开裂 。 ( 4 ) 在原来的房屋 上进行改 装( 改造 ) 或增建 ， 新加的房屋结 构与 旧房建筑结构的交结处附近 容易出现长条形的砼裂缝。 ( 5 ) “ 野蛮装修” 造成的裂缝， 建筑缺乏维护造成的裂缝， “ 烂尾 楼” 原因造成的裂缝， 地震等不可 抗力造成的裂缝， 等等。 2 钢筋砼结构裂缝危害 ( 1 ) 造成 渗漏。裂缝会 明显 降低结构的防水抗渗性能， 造成 渗水 、 漏水 。砼裂缝部位最怕浸 水 。裂缝会造成渗漏， 渗漏也会 加剧裂缝 。 ( 2 ) 影响美观 。在砼结 构表 面铺贴瓷砖或进行抹灰后， 瓷砖 或抹灰层会随着砼的裂缝而开裂 一 般表现为长条形裂缝 。裂 缝影 响美观 ， 并给人带来不安全 感。 ( 3 ) 破坏钢筋保护层 。裂缝 的 出现 与扩 展 ， 有 时 间过程 和传 递过程。当构件的裂缝宽度超过 一 定 的限度 ， 会引起并加速钢筋 的锈蚀， 或给其它有害介质的侵 蚀破坏提供条件， 进而影响结构 的耐久性， 降低结构的承载能力， 不及时加以治理就会危及建筑的 使用安全性能， 甚至造成重大安 全事故 。 ( 4 ) 修复困难。目前， 砼裂缝 问题是一个难于解决的工程实际 问题 。砼结构一旦 出现裂缝破 坏， 其修复、 加 固、 补强将 比较困 难， 且效果一般不尽如人意。 3 钢筋砼结构裂缝防治 预防钢筋砼结构裂缝产生的 措施 很多， 以下是笔者认为比较 有效的一些方法。 ( 1 ) 在拌制砼 时， 应选择低水 化热的水泥， 严格控 制水灰比和 水泥用量 ； 严格控制石子、 砂子的 含泥量 。砂应选用 中粗砂， 减少 空 隙率 和砂率 。在 有条件 的地 方， 提倡使用洁净黄砂和碎石 。 实践表明， 碎石 比河石 ( 卵石 ) 、 洁 净黄砂 比河砂更能有效减少砼裂 缝产生。 ( 2 ) 基坑开挖 时不要堆土过 高， 严禁在松软土层和软土地基 未经夯实的地基上浇筑砼。基础 施工后要及 时回填土， 并在 室外 地面做好排水、 防水处理， 避免因 基础浸水导致基层变软。 ( 3 ) 振捣方法要正确， 避免过 长时间搅拌， 下料不宜太快， 振捣 时不多振、 少振、 漏振， 确保砼均 匀密实。如果浇筑施工还没完成 就出现了裂缝， 要马上采取措施， 在初凝时要进行二次振捣、 压实、 抹平， 并用麻袋覆盖养护。 ( 4 ) 严格按施工规范要求合 理把握拆模时间。模板应支撑牢 固， 确保足够的强度 、 刚度及稳定 性 ， 并使地基和模具受力均匀 。 杜绝过早拆模和过早上荷载。拆 模时如发现表面微裂缝 、 蜂窝、 麻 面、 露筋， 要及时补抹水泥浆。楼 板施工完成后， 严禁在楼板上猛 广 诫携 设 力倾倒物料。 ( 5 ) 做好保 温保湿措施。砼 浇筑时， 模板 、 垫层要均匀洒水湿 透 ， 要严格控 制施工温度 ， 要及 时、 充分养护 。应根据温度改进 施工操作工艺， 尽量利用早晚时 间加班施工， 避免在强风或烈 日 暴晒下施工。夏季高温施工时， 砼浇筑面要用麻袋及时覆盖， 必 要 时浇水养 护 。冬期气温骤 降 时， 还要进行表面保温和保湿。 大体积 砼 施工 时 ， 还 要 采取 措 施 降低拌制材料的温度和降低砼内 部的温度， 施工缝位置留在承受 拉、 剪、 弯应力较小的部位。 ( 6 ) 应该把楼板 中预埋线管 的保护层加大， 线管埋设在砼中 上部， 并增设 。 形中8 钢筋做 支 撑 。 ( 7 ) 按照施工规范要求和设 计要求施工， 加强现场管理和员 工培训， 确定科学合理的施工方 法， 保证材料质量及数量， 避免偷 工减料。 ( 8 ) 在 结构设计上应尽量简 洁和方便施工， 形状上追求个性 化风格的部位最好不设在主要承 重部位并应独立处理 。对较为特 殊的部位进行单独处理， 做 好防 潮 、 防水 、 防 晒处理 和 维护 ， 防止 排水不 畅， 避 免 出现易积水 的“ 低 洼” 部 位。 ( 9 ) 房屋装修和改装时， 不能 影响到建筑的主体结构和承重结 构， 改变建筑结构的使用功能要 慎重并且要有技术人员制定专门 的设计施工方案。装修时不能破 坏钢筋保护层 ， 并应减少在砼构 件上凿槽或钻大洞等行为。 对 已经 采取治理措 施 的裂 缝， 也要 跟 踪观 测 和检 测 。 以下 是常用的一些处理方法。 ( 1 ) 返工处理。如果在检测 时发现出现裂缝的砼强度等级达 不到设计要求， 裂缝宽度影响结 构安全的情况， 必须及时返工重 浇砼。如果发现钢筋不能满足设 计要求， 则必须及时返工更换合 格的钢筋。 ( 2 ) 封 闭处理 。构件 出现开 裂 时 ， 肉眼可见 的裂 缝一 般 为 0 0 2 ra m 0 0 5 ra m ， 处 理 的 方 法 可 采用化学灌浆法。对已静止的裂 缝和可能进一步扩展 的裂缝， 其 灌浆和修补方法： 用锯机沿裂缝 走 向锯“ V ” 形槽， 将表面清除冲洗 干净 、 晾干， 在保持槽 内干净 、 干 燥 的前提下用环氧树脂 浆液灌 注 、 压实 、 封闭， 形成新的钢筋保 护层。对有防水 、 防渗要求的构 件， 也可采用氰凝、 丙凝等有防渗 漏功能的浆液灌注。 ( 3 ) 加 固补 强处 理 。对 于较 大 的裂缝 或存在 安全 隐患 的裂 缝， 必须采取加固补强的措施。 常用的方法是增设钢筋 ( 根据不 同情况加设钢筋层、 钢筋支撑、 外 包钢筋 、 粘贴钢筋 、 套箍等) ， 补强 的钢筋要绑扎或焊接牢固， 并将 新拌制的砼与有裂缝的构件部位 浇筑 成 一个 整 体 ， 以确保 构 件 的 使用安全度。加固补强处理较为 复杂， 一般需要设计 、 施工 、 监理 和质检等有关人员共同研究具体 处理方案 。 参考文献 1 】 尹辉 民用建筑房屋 防渗 漏技 术措 施 【 M 北京 ： 中 国建 筑 工 业 出版 社 ， 1 9 9 6 2 】 张延 荣， 等 建筑工程抗 裂堵 漏方 法 与 实例 M 郑州 ： 河 南科 学技术 出版社 ， 2 0 0 1 【 3 】 李波 土建施 工 员( 工 长) 岗位 实 务知 识 M 北 京 ： 中 国建 筑 工 业 出版 社 ， 2 0 0 7 【 4 】 中 华 人 民 共 和 国 建 筑 法 M 】 北京： 法律 出版社， 1 9 9 7 5 王 绍芳 ， 王 乐 强 钢 筋 混 凝土 裂缝成 因及 防治 J 学术理 论 与探 索 ， 2 0 0 8 ， ( 7 ) 00 潘仕将， 广西建设厅职 工培 由 I I 中 讲师 、 工程师。 收稿 日期： 2 0 0 9 0 6 - 2 5