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福建*大学 毕 业 论 文 成人教育学院 专业年级：2009 级建筑工程技术专科 学号:091* 学生姓名:* 论文题目： 浅谈混凝土裂缝的成因及预防处理措施 指导教师： 2011 年 7 月 25 日 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -I - 摘摘要要 混凝土是一种非均质脆性材料混凝土是一种非均质脆性材料，由骨料由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和在温度和 湿度变化的条件下湿度变化的条件下，硬化并产生体积变形硬化并产生体积变形，由于各种材料变形不一致由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初互相约束而产生初 始应力始应力，造成在混凝土内出现微裂缝造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯这种微细裂缝的分布不规则且不连贯，在荷载或应在荷载或应 力作用下力作用下，裂缝开始扩展裂缝开始扩展，并逐渐互相贯通并逐渐互相贯通，从而出现较大的肉眼可见的裂缝从而出现较大的肉眼可见的裂缝，称为宏观称为宏观 裂缝，即通常所说的裂缝。裂缝，即通常所说的裂缝。 开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误施工方法和措施有误、建建 筑物所处的条件影响以及结构不合理等筑物所处的条件影响以及结构不合理等。混凝土所产生的温度收缩混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩干燥收缩、不均匀沉不均匀沉 降降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。在实际工程中在实际工程中, , 往往是各种因素多重作用往往是各种因素多重作用 引起混凝土开裂引起混凝土开裂。宽度小于或等于宽度小于或等于 0.05mm0.05mm 的裂缝通常对使用无大的危害的裂缝通常对使用无大的危害, , 叫做无害裂缝叫做无害裂缝, , 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, , 而且直接影响结构耐久性而且直接影响结构耐久性, , 缩短使缩短使 用寿命用寿命。施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝, , 或减少裂缝的数量和宽度或减少裂缝的数量和宽度, , 特别是避特别是避 免出现有害裂缝免出现有害裂缝。国内外对裂缝宽度都有相应的规定国内外对裂缝宽度都有相应的规定, , 如我国的如我国的 CCESCCES 01-200401-2004混凝土结混凝土结 构耐久性设计与施工指南构耐久性设计与施工指南, , 对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替 和冻融环境下的一般构件为和冻融环境下的一般构件为 0.2mm;0.2mm;水中和土中环境下为水中和土中环境下为 0.3mm0.3mm。混凝土由于各种收缩引起混凝土由于各种收缩引起 的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。 关键词：关键词：混凝土裂缝；混凝土裂缝； 温度裂缝；收缩裂缝；混凝土结构受力裂缝温度裂缝；收缩裂缝；混凝土结构受力裂缝 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -II - Abstract Concrete is a kind of heterogeneous brittle material, consisting of aggregate, cement and wherein the gas and water. The changes in temperature and humidity conditions, hardening and volume deformation, due to a variety of material deformation is not consistent, mutual restraint and initial stress, resulting in cracks in concrete appearance. The micro fracture distribution is irregular and inconsistent, in load or stress, cracks began to expand, and gradually communicated with each other, thereby greatly visible cracks, called macro crack, what say normally namely crack. Cracking occurs may be caused by the selection of raw materials and mix proportion, improper selection of construction methods and measures in error, the conditions and the building structure is not reasonable. Concrete produced by the temperature shrinkage, dry shrinkage, uneven settlement, structure stress concentration may lead to cracking of concrete. In practical engineering, is often a variety of factors of concrete crack caused by multiple effect. Width of less than or equal to 0.05mm cracks usually on the use of no great harm, called harmless cracks, and the structure will not only reduce the harmful cracks in mechanical property and bearing capacity, but also directly affect the durability of the structure, shorten the service life. Measures shall be taken during construction to make minimal structural cracks, or reduce the number of crack width and, especially to avoid harmful cracks. Domestic and foreign to the crack width has corresponding regulations, such as Chinas CCES 01-2004“ concrete structure durability design and construction of reinforced concrete structure of guide“, the maximum allowable crack width specified alternation of wetting and drying and freeze thaw environment general component for 0.2mm; water and soil environment for 0.3mm. Concrete due to the variety of contraction induced cracking problem of concrete structure crack control is always the emphasis and difficulty. Key words: concrete; temperature crack; shrinkage cracking; stress cracks in concrete structure 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -III - 目目录录 第一章引言1 第二章混凝土裂缝的类型及成因2 2.1 混凝土因自身特性产生裂缝2 2.1.1 收缩裂缝2 2.1.2 温度裂缝4 2.1.3 沉陷（塑性）收缩裂缝的成因5 2.2 化学反应引起的裂缝5 2.3 混凝土结构受力裂缝5 2.4 施工工艺及流程造成的裂缝6 2.4.1 施工不当造成的裂缝6 2.4.2 不规范的浇捣过程对裂缝产生直接影响6 2.4.3 模板、垫层过于干燥的影响6 2.4.4 抹干压光造成的裂缝6 2.4.5 养护不当造成的裂缝6 2.4.6 后浇带施工不慎而造成的裂缝6 2.4.7 混凝土的弹性变形及支座处的负弯矩7 第三章混凝土裂缝的预防措施8 3.1 严格控制混凝土施工配合比8 3.2 严格控制混凝土的温度应力8 3.3 做好裂缝计算8 3.4 做好混凝土的浇筑和振捣8 3.5 做好后浇带的施工9 第四章混凝土裂缝的处理措施10 4.1 表面修补法10 4.2 灌浆、嵌缝封堵法10 4.3 结构加固法10 4.4 混凝土置换法10 4.5 电化学护法10 4.6 仿生自愈合法10 第五章结束语12 参考文献13 致谢14 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -1 - 第一章第一章引言引言 钢筋混凝土的建筑物出现裂缝较为普遍。许多钢筋混凝土结构的破坏都是从钢筋混凝土的建筑物出现裂缝较为普遍。许多钢筋混凝土结构的破坏都是从 裂缝开始的，必须十分重视裂缝的成因、预防和处理，尤其是要避免和控制有害裂缝开始的，必须十分重视裂缝的成因、预防和处理，尤其是要避免和控制有害 贯穿性裂缝的出现，以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性，最大程度地保证贯穿性裂缝的出现，以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性，最大程度地保证 人们的生命和财产安全。人们的生命和财产安全。 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -1 - 第二章第二章混凝土裂缝的类型及成因混凝土裂缝的类型及成因 造成混凝土裂缝的原因是多方面的造成混凝土裂缝的原因是多方面的, ,一般而言一般而言, ,可分为混凝土自身原因和外部可分为混凝土自身原因和外部 原因两大类。在此原因两大类。在此, ,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。 2.12.1 混凝土因自身特性产生裂缝混凝土因自身特性产生裂缝 2.1.12.1.1 收缩裂缝收缩裂缝 收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收 缩。从理论上讲，当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时，不会产生裂缝，而缩。从理论上讲，当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时，不会产生裂缝，而 实际工程中，混凝土总是受到各种约束的，如两端的约束、内部配制钢筋的约束实际工程中，混凝土总是受到各种约束的，如两端的约束、内部配制钢筋的约束 等。由于混凝土收缩过程中受到约束，因而内部产生拉应力，当拉应力大于混凝等。由于混凝土收缩过程中受到约束，因而内部产生拉应力，当拉应力大于混凝 土的抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。一般来讲，混凝土受到的约束越大，其产土的抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。一般来讲，混凝土受到的约束越大，其产 生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的，生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的， 因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在 混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的，尤其在硬化过混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的，尤其在硬化过 程中水份蒸发速率相对较大；因而，相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇程中水份蒸发速率相对较大；因而，相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇 捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内，通常情况下，混凝土拆模时捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内，通常情况下，混凝土拆模时 收缩裂缝就已基本形成，有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉，之后随着混收缩裂缝就已基本形成，有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉，之后随着混 凝土水份的进一步蒸发，其收缩裂缝逐渐变粗，或者由于产生渗漏等情况，才被凝土水份的进一步蒸发，其收缩裂缝逐渐变粗，或者由于产生渗漏等情况，才被 发觉。一般情况下，几个月以后，混凝土体内多余水份蒸发已基本完成，混凝土发觉。一般情况下，几个月以后，混凝土体内多余水份蒸发已基本完成，混凝土 内湿度与环境湿度基本趋于一致，因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止，处于相内湿度与环境湿度基本趋于一致，因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止，处于相 对稳定状况。当然，之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化，当环境湿对稳定状况。当然，之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化，当环境湿 度变大时，混凝土将吸取空气中的水份，而收缩裂缝变窄些，反之当环境湿度变度变大时，混凝土将吸取空气中的水份，而收缩裂缝变窄些，反之当环境湿度变 小时，混凝土收缩裂缝将变宽些。另外，还随着环境温度变化，混凝土也将产生小时，混凝土收缩裂缝将变宽些。另外，还随着环境温度变化，混凝土也将产生 热胀冷缩现象，因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些，反之，随着环热胀冷缩现象，因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些，反之，随着环 境温度的降低而变宽些境温度的降低而变宽些。这种变化可分为这种变化可分为：早期体积变化早期体积变化、硬化过程的体积变化硬化过程的体积变化、 硬化后的体积变化。见表硬化后的体积变化。见表 1 1 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -2 - 表表 1 1混凝土体积变化分类混凝土体积变化分类 如果混凝土的体积变化受到束约如果混凝土的体积变化受到束约, ,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过 低时低时, ,就会产生开裂就会产生开裂。 可以说可以说, ,混凝土自身收缩是其固有的物理特性混凝土自身收缩是其固有的物理特性, ,而由此类原因而由此类原因 产生的收缩裂缝产生的收缩裂缝, ,占常见裂缝的绝大多数。占常见裂缝的绝大多数。 1 1、干燥收缩、干燥收缩 由于水泥混凝土的脱水干燥由于水泥混凝土的脱水干燥, ,其长度或体积会有所减少其长度或体积会有所减少, ,称干燥称干燥 收缩收缩。 混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的; ;水泥石的收缩比混凝土水泥石的收缩比混凝土 大大, ,约为普通混凝土的约为普通混凝土的 1d1d 的龄期为基准的龄期为基准, ,相对湿度相对湿度 7070 % %左右的环境下左右的环境下, ,最终的收缩最终的收缩 变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: : 内因涉及单方内因涉及单方 水泥用量、用水量、水灰比、骨料水泥用量、用水量、水灰比、骨料( (品种和单方用量品种和单方用量) ) 以及构件大小以及构件大小( (厚度厚度) ) ; ;外因外因 则涉及环境相对湿度、干燥时间等。则涉及环境相对湿度、干燥时间等。 2 2、 水化收缩水化收缩 水泥和水反应后生成物体积水泥和水反应后生成物体积, ,会比反应前水泥和水的体积减小会比反应前水泥和水的体积减小; ; 水化反应的同时水化反应的同时, ,绝对体积也会减少绝对体积也会减少, ,即产生水化收缩。即产生水化收缩。 3 3、 混凝土自身收缩混凝土自身收缩 所谓自身收缩所谓自身收缩, ,是指在外部无水分供应时是指在外部无水分供应时, ,水泥浆的骨架水泥浆的骨架 形成后形成后, ,伴随着水泥水化反应的逐步完成伴随着水泥水化反应的逐步完成, ,水泥浆中的水被消耗水泥浆中的水被消耗, ,会形成弯液面而会形成弯液面而 体体 积积 变变 化化 初始体积变化初始体积变化 沉降、收缩沉降、收缩 早期干燥收缩早期干燥收缩( (塑性收缩塑性收缩) ) 硬化过程的体积的变硬化过程的体积的变 化化 干燥收缩干燥收缩: :伴随着干燥而发生的收缩伴随着干燥而发生的收缩 自收缩自收缩: :水泥浆结构形成后水泥浆结构形成后, ,由于水泥水化吸收毛由于水泥水化吸收毛 细管水，毛细管产生张力产生的收缩细管水，毛细管产生张力产生的收缩 硬化后的体积变化硬化后的体积变化 碳化收缩碳化收缩 干湿而产生干湿而产生: :润湿、干燥的反复作用润湿、干燥的反复作用 由于温度而产生体积变化由于温度而产生体积变化: :由常温到高温由常温到高温, ,或由高或由高 温到低温而产生的体积变化温到低温而产生的体积变化 水化收缩水化收缩 水泥水化物的绝对体积比水化前水泥的绝对体积水泥水化物的绝对体积比水化前水泥的绝对体积 和水的体积小而产生的收缩。这种收缩成为宏观收缩和水的体积小而产生的收缩。这种收缩成为宏观收缩 的一部分的一部分; ;但水化收缩大部分变成水泥石中的孔隙但水化收缩大部分变成水泥石中的孔隙 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -3 - 发生负压发生负压, ,出现的收缩现象。出现的收缩现象。 4 4、 干湿引发的体积变化干湿引发的体积变化 硬化后混凝土结构虽然是稳定的硬化后混凝土结构虽然是稳定的, ,但在水中或者高但在水中或者高 湿度的地方湿度的地方, ,会由于吸水而产生膨胀会由于吸水而产生膨胀, ,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因 有有: :混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小( (厚度厚度) ) 、混、混 凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。 2.1.22.1.2 温度裂缝温度裂缝 温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷 缩效应而引起混凝土开裂的。但这其中可分为二类。缩效应而引起混凝土开裂的。但这其中可分为二类。 一类为由于混凝土内部存在一个温度差，从而内部产生温度应力而导致混凝一类为由于混凝土内部存在一个温度差，从而内部产生温度应力而导致混凝 土开裂的。这一般发生在厚度土开裂的。这一般发生在厚度lmlm 的大体积混凝土中，出现时间一般在混凝土硬的大体积混凝土中，出现时间一般在混凝土硬 化过程中和硬化早期，其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热，化过程中和硬化早期，其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热， 在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快，因而在混凝土表面和内部形成一个在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快，因而在混凝土表面和内部形成一个 温度梯度，产生温差，从而产生温度应力，当温度应力大于混凝土抗拉强度时，温度梯度，产生温差，从而产生温度应力，当温度应力大于混凝土抗拉强度时， 混凝土就会产生裂缝，此类裂缝宽度一般情况下不会超过混凝土就会产生裂缝，此类裂缝宽度一般情况下不会超过 0 03mm3mm，但若施工过程，但若施工过程 中控制不当，温差过大，有时局部也会超过中控制不当，温差过大，有时局部也会超过 0 03mm3mm。此类裂缝有贯穿的，也有不。此类裂缝有贯穿的，也有不 贯穿的贯穿的。 对于对大体积混凝土对于对大体积混凝土, ,温升引起的膨胀是极其危险的温升引起的膨胀是极其危险的。 由于混凝土体积大由于混凝土体积大, , 聚积在内部的热量不易散发聚积在内部的热量不易散发, ,导致混凝土内部温度就显著升高导致混凝土内部温度就显著升高; ;而混凝土表面散热而混凝土表面散热 较快较快, ,这样便形成较大的内表温差这样便形成较大的内表温差, ,使混凝土内部产生压应力使混凝土内部产生压应力, ,表面产生拉应力表面产生拉应力。当当 表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时, ,就会在混凝土表面产生表面裂缝就会在混凝土表面产生表面裂缝。 同时同时, ,随着水化反应的减弱随着水化反应的减弱, ,混凝土将逐渐降温混凝土将逐渐降温, ,这个降温过程则会引起混凝土的这个降温过程则会引起混凝土的 收缩变形收缩变形; ;加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形, ,当它们受到地基和结构当它们受到地基和结构 边界的约束边界的约束, ,会产生较大的收缩应力会产生较大的收缩应力( (拉应力拉应力) ) , ,当该收缩应力超过混凝土抗拉应力当该收缩应力超过混凝土抗拉应力 时时, ,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。 另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的，而是出于整个另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的，而是出于整个 混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化，通过热胀冷缩效应，对与其相混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化，通过热胀冷缩效应，对与其相 关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土 就开裂就开裂。此类裂缝出现的时间较晚此类裂缝出现的时间较晚，一般在混凝土硬化后一般在混凝土硬化后 1 12 2 年出现年出现，一旦出现一旦出现 通常是贯穿的，宽度一般通常是贯穿的，宽度一般0 03mm3mm，但个别局位也会超过，但个别局位也会超过 0 03mm3mm。例如，在建筑。例如，在建筑 物的东西两端墙角混凝土楼板处，由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射，温物的东西两端墙角混凝土楼板处，由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射，温 度升高，产生膨胀，从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力，度升高，产生膨胀，从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力， 其合力为其合力为 4545 方向方向， 若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时， 则在墙角处的混凝则在墙角处的混凝 土楼板会在与外界土楼板会在与外界 4545 拉应力合力方向相正交的方向产生拉应力合力方向相正交的方向产生 4545 的斜裂缝的斜裂缝。由于对混由于对混 凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关，因而，这里对这凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关，因而，这里对这 一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。 影响温度裂缝的主要因素有影响温度裂缝的主要因素有: :水泥品种水泥品种、水泥浆量水泥浆量、构件形状构件形状、断面尺寸断面尺寸、混混 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -4 - 凝土浇注时温度及外界气温等。凝土浇注时温度及外界气温等。 2.1.32.1.3 沉陷沉陷( (塑性塑性) ) 收缩裂缝的成因收缩裂缝的成因 塑性收缩是指混凝土在凝结之前塑性收缩是指混凝土在凝结之前， 表面因失水表面因失水 较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽 两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎 没有强度或强度很小，或者混摄土刚刚终凝而强度度小时受高温或较大风力的没有强度或强度很小，或者混摄土刚刚终凝而强度度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 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。影响混凝土收缩，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。影响混凝土 塑性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、相对塑性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 湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸 水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部 松动所致，特别是在冬季，摸板支撑在冻土上冻土化冻后产生不均匀沉障，致松动所致，特别是在冬季，摸板支撑在冻土上冻土化冻后产生不均匀沉障，致 使混凝土结构产生裂缝使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有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关一般沿与地面垂直或呈 3O3O 一一 4545 方向发展，方向发展， 较大的沉陷裂缝往往有一定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关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。的错位裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。 地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。 2.22.2 化学反应引起的裂缝化学反应引起的裂缝 碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化 学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子这些离子与某些活性学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子这些离子与某些活性 骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，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用期间一旦出现很难补救，因此应在施裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间一旦出现很难补救，因此应在施 工中采取有效措越进行预防工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄振捣不良或者是钢筋保护层较薄, , 有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀, ,锈蚀的钢筋体积膨胀锈蚀的钢筋体积膨胀, ,导致混凝土胀裂导致混凝土胀裂, ,此此 种类型的裂缝多为纵向裂缝种类型的裂缝多为纵向裂缝, ,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学 ( (原电池原电池) ) 的反应过程的反应过程。 决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、 水和氧缺一不可水和氧缺一不可, , 实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。clcl 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, , clcl 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀, ,也能增高溶液导电性也能增高溶液导电性、增大电位差增大电位差、加加 速腐蚀反应速腐蚀反应; ;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入所以当混凝土中掺有氯盐或掺入 clcl 时就容易引发钢筋锈蚀时就容易引发钢筋锈蚀, ,现实工现实工 程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。 混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后, ,体积可增加体积可增加 几倍几倍, ,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力, ,拉应力超过混凝拉应力超过混凝 土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。 裂缝出现后裂缝出现后, , 外面的水、气外面的水、气( (氧氧) ) 可沿缝渗入并进一步加速腐蚀可沿缝渗入并进一步加速腐蚀, ,如是发展下去如是发展下去, ,裂缝将更增宽裂缝将更增宽、 延长延长, ,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小, ,细细 径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。 2.2. 3 3 混凝土结构受力裂缝混凝土结构受力裂缝 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -5 - 结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用都可能出现裂缝。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、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、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。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 在承受了在承受了 30%30%40%40% 的设计荷载，的设计荷载， 就可能出现裂缝，就可能出现裂缝， 肉眼一般不能察觉，肉眼一般不能察觉， 而构而构 件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的 1.51.5 倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝倍以上。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这类裂缝有的文献称之为无害裂缝) )。在钢筋混凝土。在钢筋混凝土 设计规范中设计规范中， 分别不同情况规定裂缝的最大宽度为分别不同情况规定裂缝的最大宽度为 0.20.20.3nun0.3nun 对那些宽度超过对那些宽度超过 规范规定的裂缝规范规定的裂缝， 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，需加以认真需加以认真 分析，分析， 慎重处理。慎重处理。 2.2. 4 4 施工工艺及流程造成的裂缝施工工艺及流程造成的裂缝 2.4.12.4.1 施工不当造成的裂缝施工不当造成的裂缝 混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉，或混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉，或 过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝；施工控制不严，由于施工荷载过大而导致过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝；施工控制不严，由于施工荷载过大而导致 出现裂缝。出现裂缝。 2.4.22.4.2 在施工中，不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响在施工中，不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响 振捣时间过短，或振捣时间过短，或 振捣不到位，混凝土都无法达到密实状态；而如果振捣时间过长，石子下沉上面振捣不到位，混凝土都无法达到密实状态；而如果振捣时间过长，石子下沉上面 砂浆偏多，该处水泥较多，干缩变形也就较大，收缩不均匀也容易产生裂缝。砂浆偏多，该处水泥较多，干缩变形也就较大，收缩不均匀也容易产生裂缝。 2.4.3.2.4.3.模板、垫层过于干燥模板、垫层过于干燥 模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，过于干燥模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，过于干燥， 则模板吸水过大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。则模板吸水过大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。 2.4.42.4.4 抹干压光造成的裂缝抹干压光造成的裂缝 过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表 面面， 形成含水量很大的水泥浆层形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生 成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。 2.4.52.4.5 养护不当造成的裂缝养护不当造成的裂缝 过早养护会影响混凝土的胶结能力；过迟养护，如干过早养护会影响混凝土的胶结能力；过迟养护，如干 燥过快，则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该燥过快，则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该 考虑气温、湿度、风速等等因素，一般情况下，在混凝土初凝时，需开始养护。考虑气温、湿度、风速等等因素，一般情况下，在混凝土初凝时，需开始养护。 养护措施要合理，应该采用麻袋覆盖浇水养护，以保证混凝土表面能够充分的湿养护措施要合理，应该采用麻袋覆盖浇水养护，以保证混凝土表面能够充分的湿 润，养护时间应在润，养护时间应在 7 7 天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著，将直天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著，将直 接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间，更要注意混凝土内接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间，更要注意混凝土内 外温差和湿度的控制。外温差和湿度的控制。 2.4.62.4.6 后浇带施工不慎而造成的裂缝后浇带施工不慎而造成的裂缝 为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力，为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力， 规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工 未留企口缝：板的后浇带不支模板造成斜坡槎；疏松混凝土未彻底凿除等都可未留企口缝：板的后浇带不支模板造成斜坡槎；疏松混凝土未彻底凿除等都可 能造成板面的裂缝。能造成板面的裂缝。 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -6 - 2.4.72.4.7 砼的弹性变形及支座处的负弯矩砼的弹性变形及支座处的负弯矩 施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆 模，或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的模，或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的 弹性变形，致使砼早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致产生内伤弹性变形，致使砼早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致产生内伤 或断裂或断裂。施工中不注意钢筋的保护施工中不注意钢筋的保护，将会造成支座的负弯矩将会造成支座的负弯矩，导致板面出现裂缝导致板面出现裂缝。 此外，大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。此外，大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -7 - 第三章第三章混凝土裂缝的预防措施混凝土裂缝的预防措施 设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整，并且能够得设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整，并且能够得 到改善甚至于做到完全避免；而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的，因到改善甚至于做到完全避免；而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的，因 为它是混凝土本身固有的特性，我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因为它是混凝土本身固有的特性，我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因 素素， 才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法对混凝土裂缝的控制方法，应该应该 以预防为主以预防为主，同时在施工过程做好过程控制同时在施工过程做好过程控制， 尽量做到按设计和施工规范进行操尽量做到按设计和施工规范进行操 作作， 如果发现微小裂缝存在如果发现微小裂缝存在，应及早进行处理补救应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的现针对现场实际可能出现的 情况，提出以下控制措施和建议。情况，提出以下控制措施和建议。 3.13.1 严格控制混凝土施工配合比严格控制混凝土施工配合比 根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格 控制水灰比和水泥用量控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量减小空隙率和砂率以减少收缩量， 提高混凝土抗裂强度。提高混凝土抗裂强度。 3.23.2 严格控制混凝土的温度应力严格控制混凝土的温度应力 温度应力是产生温度裂缝的根本原因温度应力是产生温度裂缝的根本原因， 一般将内外温差控制在一般将内外温差控制在 20202525 范围范围 内时，不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下，尽量减少水泥用量和每内时，不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下，尽量减少水泥用量和每 立方米混凝土的用水量；尽量降低混凝土的入模温度，规范要求混凝土的浇筑温立方米混凝土的用水量；尽量降低混凝土的入模温度，规范要求混凝土的浇筑温 度不宜超过度不宜超过 2828 ，故在气温较高时故在气温较高时，可在砂石堆场可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装运输设备上搭设简易遮阳装 置，采用低温水或冰水拌制混凝土。置，采用低温水或冰水拌制混凝土。 3.33.3 做好裂缝计算做好裂缝计算 设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外，还应考虑现场的实际设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外，还应考虑现场的实际 施工状况，对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算，同时选择合理的混凝土强度等施工状况，对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算，同时选择合理的混凝土强度等 级和配筋，如对楼板配筋改成细密型的，采用上下双层双向配筋，在柱支座处增级和配筋，如对楼板配筋改成细密型的，采用上下双层双向配筋，在柱支座处增 加钢筋网片等等。加钢筋网片等等。 3.43.4 做好混凝土的浇筑和振捣做好混凝土的浇筑和振捣 在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过 程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避 免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片；承受免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片；承受 支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后，要及时进行支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后，要及时进行 养护，包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规养护，包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规 定要求的情况下定要求的情况下，擅自进行拆除支撑和模板擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值同时应根据设计提供的承载力限值， 合理进行材料堆放。合理进行材料堆放。 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -8 - 3.53.5 做好后浇带的施工做好后浇带的施工 施工后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案。杜绝在后浇处出现施工后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案。杜绝在后浇处出现 混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。 福建农林大学成教学院专科毕业论文 -9 - 第四章第四章 混凝土裂缝的处理措施混凝土裂缝的处理措施 4.14.1 表面修补法表面修补法 表面修补法是一种简单、常见的修朴方法它主要适用于稳定和对结构承载表面修补法是一种简单、常见的修朴方法它主要适用于稳定和对结构承载 能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面 涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料在防护的同涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料在防护的同 时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴 玻璃纤维布等措施。玻璃纤维布等措施。 4.24.2 灌浆、嵌缝封堵珐灌浆、嵌缝封堵珐 灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修 补它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中胶结材料硬化后与混凝补它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中胶结材料硬化后与混凝 土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树 脂脂、 甲基丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、 聚氨酯等化学材料聚氨酯等化学材料。 嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法嵌缝法