混凝土裂縫如何形成

  沉降、傾斜、裂縫和滲漏被稱作建筑工程的四大病癥。它們危害大、影響壞，用戶反應(yīng)強(qiáng)烈。其中，裂縫是最常見、最廣泛的病癥。
  造成建筑裂縫的原因錯(cuò)綜復(fù)雜。比如，因房產(chǎn)生傾斜而導(dǎo)致裂縫;因傾斜改變構(gòu)件的受力狀態(tài)致使部分構(gòu)件承載力不足而產(chǎn)生裂縫;地基基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生裂縫:溫差應(yīng)力造成的裂縫;干縮和收縮裂縫;構(gòu)造處理不當(dāng)在結(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生裂縫;構(gòu)件強(qiáng)度或剛度不足發(fā)生變形而產(chǎn)生裂縫;使用劣質(zhì)材料產(chǎn)生的裂縫;施工不規(guī)范造成的裂縫;因偷工減料造成的裂縫……等等。
一、鋼筋混凝土裂縫
1、鋼筋混凝土的優(yōu)點(diǎn):鋼筋混凝土一般來說是讓混凝土承受壓力，鋼筋承受拉力。具有抗壓強(qiáng)度高（C20-C80）、耐久性優(yōu)良、可按需要澆注成任何形狀的優(yōu)點(diǎn)。
2、鋼筋混凝土的缺點(diǎn):自重大、極限拉一伸率小，只有0.1-0.5mm/m，超過以上數(shù)值就會出現(xiàn)裂縫。
3、早期裂縫：任何物質(zhì)的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)間都存在空隙，空隙連通會形成縫隙，混凝土構(gòu)件中有相當(dāng)數(shù)量的裂縫，不是因?yàn)橥夂奢d引起的，而是在混凝土澆筑后不久或在施工階段尚未承受外荷載之前就已經(jīng)開裂。這類裂縫稱為“早期裂縫”。
4、影響結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素有:溫差或收縮、線膨脹系數(shù)、彈性模量、板厚或墻高、地基對結(jié)構(gòu)的約束程度、結(jié)構(gòu)的長度、材質(zhì)組成和物理力學(xué)性質(zhì)，以及施工工藝和環(huán)境影響等。大約80%的建筑工程裂縫是由上述因素引起的。
    比如:泵送混凝土的流動性大，水灰比高達(dá)0. 6-0. 7 ,水泥用量大、砂率大、澆筑速度快，引起裂縫的頻率增加。
   再比如:大體積混凝土常因水泥水化熱控制不當(dāng)，使其內(nèi)外溫差大于2 5℃，此時(shí)產(chǎn)生的約束應(yīng)力、收縮應(yīng)力和徐變等都會引起裂縫。
    建筑裂縫有害程度根據(jù)建筑物的各種使用要求確定。一般地，肉眼可以看見的裂縫為0. 02-0. 05mm，從工程有害影響最小界限判斷，裂縫不能大于0. 05mm。
二、材料不合格引起的裂縫
1、水泥不合格引起的構(gòu)件裂縫
導(dǎo)致因素:
    (1)使用安定性不合格的水泥，在水泥水化后凝結(jié)硬化過程中，在有害物質(zhì)反應(yīng)的作用下，產(chǎn)生了劇烈的不均勻的體積變化，在構(gòu)件內(nèi)部會產(chǎn)生破壞應(yīng)力，導(dǎo)致強(qiáng)度下降、開裂的事故。
    (2)導(dǎo)致引起水泥體積安定性的不良有害物質(zhì)有三
種: ①游離氧化鎂(Mg0)的反應(yīng)，。速度很慢，可達(dá)10-20年，其固相體積增大2.48倍。國標(biāo)規(guī)定，用壓蒸法檢測，當(dāng)壓蒸膨脹率超過0. 5%時(shí)，該水泥壓蒸安定性為不合格。
    ②水泥中加入過量的石膏引起反應(yīng)。從水泥水化開始至硬化結(jié)束的整個(gè)過程中，該反應(yīng)一直進(jìn)行夕固相體積增大2.22倍。國標(biāo)規(guī)定氧化硫含量不得超過3. 5%。
    ③游離氧化鈣。，水泥生料在燒熟過程中氧化鈣和氧化硅、氧化鋁、氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)不可能完全進(jìn)行，尚剩余一些氧化鈣沒有被吸收，所剩在熟料中的游離氧化鈣結(jié)構(gòu)致密，遇水反應(yīng)緩漫，一般需罕 3-6個(gè)月才能完全水化，固相體積增大1. 98倍。
(3)不同品種、不同標(biāo)號一的水泥，其性能完全不同，水化后初凝和終凝的時(shí)間不同，收縮率也不同。因此，混用水泥拌和的混凝土，所澆筑構(gòu)件容易產(chǎn)生收縮裂縫。
2、解決方案:
（1）當(dāng)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級低于設(shè)計(jì)要求，且裂縫寬度大于0.3mm時(shí)，需返工處理。
（2）經(jīng)檢查，構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且裂縫寬度小于0.3mm時(shí)，可采用灌注“博瑞雙杰BR-401灌漿樹脂”化學(xué)漿液或“j-302混凝土再澆劑”水泥漿液的方法進(jìn)行封閉處理。
三、水泥品種使用不當(dāng)引起的裂縫
1、導(dǎo)致因素
施工人員不完全了解水泥的性質(zhì)或不清楚工程的性質(zhì)或者為了工程進(jìn)度的需要，當(dāng)?shù)赜植少彶坏胶线m品種的水泥，致使工地上有什么水泥就用什么水泥來配制混凝土澆筑構(gòu)件，又沒有采取相應(yīng)的技術(shù)措施:，因而造成破壞事故或產(chǎn)生裂縫。
    比如:用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥或粉煤灰硅酸鹽水泥拌制的混凝土澆筑屋面剛性防水層，會產(chǎn)生大量干縮、收縮裂縫而滲漏。使用快硬硅酸鹽水泥配制的混凝土澆筑地下室墻，會產(chǎn)生早期收縮裂縫。如果冬季使用低標(biāo)號火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥配制砂漿砌墻或拌制混凝土澆筑構(gòu)件，容易造成裂縫和倒塌事故。
2、解決方案:
(1)檢測構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級，凡低于設(shè)計(jì)要求，且裂縫寬度大于.0. 3mm時(shí)，影響結(jié)構(gòu)安全時(shí)，必須返工重澆。
(2)經(jīng)檢測，構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，僅有少數(shù)表面收縮裂縫時(shí)，可采取繼續(xù)養(yǎng)護(hù)及表面刮涂“EC一1高強(qiáng)表面處理劑” 水泥漿液的方式進(jìn)行封閉處理。
四、反應(yīng)性石子造成的構(gòu)件破裂
1、導(dǎo)致因素:
混凝土是由膠凝材料和砂石集料組成，砂石集料一般占混凝土體積的75%,砂石集料的質(zhì)量直接影響混凝土的質(zhì)量。   
當(dāng)混凝土中含有反應(yīng)性集料時(shí)，常造成混凝土構(gòu)件的破壞和裂縫。
    (1)砂石集料中混有膨脹性礦物質(zhì)，如蒙脫石、伊利石、高嶺石、綠泥石等，吸水后體積膨脹，失水后收縮變硬，造成混凝土構(gòu)件裂縫。
    (2)砂石集料中含泥量超標(biāo)，造成混凝土構(gòu)件強(qiáng)度降低，構(gòu)件表面產(chǎn)生泥漿干縮裂縫。砂、石子含泥量限位表:
┌────┬───────┬────────────┐
│材料品種│混凝土強(qiáng)度等級│含泥量(%)按重量計(jì)不大于 │
├────┼───────┼────────────┤
│砂      │C30或C30以上  │3.0                   
│        ├───────┼────────────┤
│        │C30以下       │5.0                     │
├────┼───────┼────────────┤
│石子    │C30或C30以上  │1.0                   │
│        ├───────┼────────────┤
│        │C30以下       │2.0                     │
└────┴───────┴────────────┘
    (3)砂石集料中混入生石灰塊，澆筑構(gòu)件后生石灰塊體積增大2倍以上，使構(gòu)件產(chǎn)生爆裂。
    (4 )砂石集料中含有硫化物或硫酸鹽等物質(zhì)，與水泥或石灰膏中的鈣離子作用，產(chǎn)生硫酸鈣或硫鋁酸鈣，由于體積膨脹使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。
2、解決方案:
(1)當(dāng)檢測構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級低于設(shè)計(jì)要求，構(gòu)件中的反應(yīng)性石子爆裂嚴(yán)重，且尚有繼續(xù)發(fā)展趨勢時(shí)，需返工換合格石子重澆。
(2)因石子含泥量超標(biāo)，凝土構(gòu)件表面有微裂紋時(shí)，構(gòu)件混凝牛強(qiáng)度能滿足設(shè)計(jì)要求，又不影響美觀時(shí)，可不做處理。
(3)全面檢查裂縫的范圍、數(shù)量和影響程度，混凝土強(qiáng)度如果能滿足設(shè)計(jì)要求。取集料樣品測試又符合《普通混凝土用碎石或卵石的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法》（JGJ53一92)的要求。處理方法:先挖除構(gòu)件的爆裂處，并沖洗干凈，用“CGM高強(qiáng)無收縮灌漿料”嵌填密實(shí)，再澆水濕養(yǎng)護(hù)7天。
五、堿一集料反應(yīng)破壞混凝土
1、導(dǎo)致因素:
    “堿一集料反應(yīng)”主要是指石子中的活性二氧化硅(Si02)如白云質(zhì)石灰?guī)r石子等，與水泥中過量的堿發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。這種反應(yīng)一般在水泥混凝土硬化后進(jìn)行，反應(yīng)生成堿性硅酸鹽或碳酸鹽，體積會膨脹，膨脹壓力使混凝土破壞、裂紋，產(chǎn)生一個(gè)裂紋網(wǎng)。
    當(dāng)水泥中堿含量高于國家規(guī)定的0. 6%以上時(shí)，堿一集料反應(yīng)的危害就非常嚴(yán)重了。
2、解決方案:
(1)經(jīng)檢測構(gòu)件混凝土強(qiáng)度下降，低于設(shè)計(jì)要求，堿-集料反應(yīng)破損處較多、鋼筋銹蝕、直接影響到構(gòu)件的安全度時(shí)，必須研究返工重澆處理方案。
(2)經(jīng)檢測構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級尚能滿足設(shè)計(jì)要求，即堿一集料反應(yīng)的裂縫是個(gè)別的。處理方法:鑿除破裂處，挖出活性石子，用“CGM高強(qiáng)無收縮灌漿料”嵌填密實(shí)養(yǎng)護(hù)7天。切斷一切水源，使構(gòu)件處于干燥狀態(tài)。
3、防止堿一集料反應(yīng)的措施:
 (1)采用含堿量低于0. 4%的低堿水泥，減少混凝土中水泥用量。低堿水泥的含堿量上限為0. 6%。
 (2)在混凝土的配合比中，摻入水泥用量20%-25%的粉煤灰、礦渣、硅粉等摻合料，以降低混凝土的堿性。
(3)盡量不用可能產(chǎn)生“堿一集料反應(yīng)”的骨料。如蛋白石、黑硅石、隧石、磷灰石、方石類、玻璃質(zhì)火山巖、微晶或變質(zhì)石英、白云質(zhì)石灰?guī)r等。
（4）混凝土攪拌均勻并振搗密實(shí)，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)，以免造成干縮裂縫、溫度裂縫。
（5）改善混凝土結(jié)構(gòu)的使用條件，使用時(shí)使混凝土結(jié)構(gòu)處于干燥狀態(tài)。
六、用含泥細(xì)沙澆筑的混凝土裂縫
1、導(dǎo)致因素
   骨料的含泥量控制不嚴(yán)，骨料表面附著的黏土、灰塵和有機(jī)雜質(zhì)，影響了水泥的黏結(jié)，使泥漿浮在構(gòu)件表層，當(dāng)混凝土構(gòu)件硬化后產(chǎn)生網(wǎng)狀干縮裂紋，并降低了混凝土的強(qiáng)度等級。
2、解決方案:
  (1)經(jīng)檢側(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級低于設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須會通有關(guān)部門研究加固和處理方案。
（2）檢測混凝土構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度等級如能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，處理方法如下:及時(shí)鑿除表面裂縫疏松層，用“EC2000聚合物砂漿”抹壓平整即可。
七、使用外加劑不當(dāng)造成構(gòu)件裂縫
1、導(dǎo)致因素:
    (1)隨意采用劣質(zhì)產(chǎn)品，摻入后沒有起到應(yīng)有的作用，如摻入早強(qiáng)劑的混凝土不早強(qiáng)，摻入抗凍劑的混凝土不抗凍，會直接影響構(gòu)件的質(zhì)量，造成混凝土的強(qiáng)度下降，出現(xiàn)裂縫。
    (2)計(jì)量不準(zhǔn)確，造成外加劑的摻量過大，使混凝土的拌和物不會硬化，造成混凝土構(gòu)件破壞。
2、解決方案:
    (1)由于使用劣質(zhì)外加劑而造成構(gòu)件的裂縫時(shí)，應(yīng)先檢測構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度。如能滿足設(shè)計(jì)要求，可根據(jù)裂縫實(shí)際的寬度、長度、位置等，采用“J-302混凝土再澆劑”水泥漿液或“BR一灌漿樹脂”漿液灌注封閉，恢復(fù)原有功能和防止鋼筋銹蝕。
(2)當(dāng)誤摻入外加劑造成混凝土構(gòu)件強(qiáng)度降低時(shí)，必須立即返工，鑿除構(gòu)件上的混凝土，整理安裝好鋼筋、立模板，換合格的外加劑重新澆筑混凝土。
注意
在蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中，不宜摻用引氣劑或減水劑。

模板造成混凝土構(gòu)件的裂縫

一、模板支架不規(guī)范產(chǎn)生的裂縫
1、導(dǎo)致因素:
  （1）立模板和支架前，沒有根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式和上部荷載的大小，按規(guī)范要求計(jì)算確定支架的用材規(guī)格和艱巨大小，而是盲目估計(jì)確定。造成施工時(shí)承載力、剛度不足的變形，致使新澆筑的混凝土構(gòu)件裂，嚴(yán)重的還會發(fā)生坍塌事故。
(2)施工管理不當(dāng)。立底層模板之前沒有先夯實(shí)支撐下的基土和鋪設(shè)墊層，則基土達(dá)不到持力層的標(biāo)準(zhǔn)，或土質(zhì)干硬，在混凝土澆筑過程中，基土被澆水、滲水淋濕后軟化，在上部荷載的壓力下支架沉降變形，造成混凝土構(gòu)件變形而裂縫。
2、解決方案:
（1)檢查變形構(gòu)件的實(shí)際情況，如梁、板局部彎曲變形最大值小于20mm時(shí)，可不做處理，僅需在抹灰時(shí)糾正外觀即可。
(2) 檢查構(gòu)件上部裂縫的寬度，及時(shí)用“J-302混凝土再澆劑”水泥漿液或“CGM-3超細(xì)型高強(qiáng)無收縮灌漿料”灌滿縫隙，漿液略高于裂縫面，待水泥漿液初凝后，及時(shí)抹壓密實(shí)，并加強(qiáng)濕養(yǎng)護(hù)。
二、模板支架立在樓板上造成的裂縫
1、導(dǎo)致因素
（1）多層房屋施工時(shí)，上層模板的支柱立在下層新澆筑的鋼筋混凝土樓板上，造成樓板變形和裂縫。裂縫的寬度在樓板的底面寬、上面窄，或不裂縫;裂縫是跨中多、邊上少。
    (2)因下層新澆筑的鋼筋混凝土樓板的底模和支撐都己拆除，在上層模板、支架和澆筑混凝土的施工荷載大于樓板的彎曲抗壓強(qiáng)度時(shí)，會產(chǎn)生變形和裂縫。
   (3)有的建筑工程施工速度快，下層新澆筑的鋼筋混凝土樓板的混凝土強(qiáng)度低，因上層構(gòu)件模板的支撐沒對準(zhǔn)樓板下的支撐，在上部集中荷載的作用下，使樓板局部變形和裂縫。
2、解決方案:
    (1)檢查樓板剛開始裂縫處，立即加設(shè)支撐頂牢加固，以防止樓板繼續(xù)變形和裂縫的擴(kuò)大。
    (2)檢查裂縫寬度，當(dāng)裂縫寬度小于0. 2mm,彎曲變形小于跨度長的1/1000時(shí)，可采用“J-302混凝土再澆劑”水泥漿液或“BR一401灌漿樹脂”漿液灌注封閉，恢復(fù)原由功能和防止鋼筋銹蝕。
(3)當(dāng)裂縫寬度大于0. 3mm時(shí)，須加強(qiáng)觀測，及時(shí)請?jiān)O(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)檢等有關(guān)人員研究加固處理方案。
三、早拆底模與支架造成的構(gòu)件裂縫
1、導(dǎo)致因素:
    (1)提前拆除承重梁、板的底模與支架，造成構(gòu)件承載力不足而變形和裂縫。
    (2)提前拆除懸挑梁、懸挑板的底模與支架，造成混凝土構(gòu)件的傾覆、斷裂和裂縫。
    (3)若懸挑構(gòu)件錨固端上部尚沒有抗傾覆的磚砌體或荷載在拆除底模與支架時(shí)，會造成懸挑構(gòu)件傾覆事故。
    (4)不熟悉操作規(guī)程，為了模板的周轉(zhuǎn)或趕工程進(jìn)度，忽略了構(gòu)件混凝土的實(shí)際強(qiáng)度，提前拆模，造成事故。
    (5)冬季施工氣溫較低時(shí)，若使用的水泥品種不當(dāng)，如采用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥配制混凝土，則該混凝土強(qiáng)度增長緩慢;但工地仍按照常規(guī)時(shí)間拆除底模與支架，造成構(gòu)件強(qiáng)度不足而變形、裂縫。嚴(yán)重時(shí)，還會產(chǎn)生斷裂和坍塌事故。
2、解決方案:
    (1)檢查裂縫寬度，當(dāng)裂縫寬度小于0. 2mm,彎曲變形小于跨度長的1/1000時(shí)，可采用.“J-302混凝土再澆劑”水泥漿液或“BR-401一灌漿樹脂”漿液灌注封閉，恢復(fù)原有功能和防止鋼筋銹蝕。
   當(dāng)裂縫寬度大于0. 3mm時(shí)，須加強(qiáng)觀測，及時(shí)請?jiān)O(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)檢等有關(guān)人員研究加固處理方案。

 
鋼筋施工不規(guī)范造成的構(gòu)件裂縫

    鋼筋的分類:我國鋼筋按化學(xué)成份分為低碳素鋼筋、普通低合余鋼筋兩種;按生產(chǎn)工藝和力學(xué)性能可分為熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋和鋼絲四大類。
    熱軋鋼筋按強(qiáng)度的高低分為四級:
    I級熱軋鋼筋:強(qiáng)度最低，受拉、受壓的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為`210Mp a。屬光面熱軋圓鋼筋，塑性及焊接性能好，常用于小型結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力鋼筋和箍筋、構(gòu)造鋼筋。
    Ⅱ級熱軋鋼筋:強(qiáng)度符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ10一89)中“鋼筋抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值”的規(guī)定。表面為螺紋形或月牙形，塑性及焊接性能好，與混凝土的粘結(jié)力也好。常用于大中型結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力主筋，特別是承受多次重覆荷載，抗地震、抗沖擊構(gòu)件的受力筋。
    III級熱軋鋼筋:強(qiáng)度符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 10一89)中“鋼筋抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值”的規(guī)定。表面為螺紋形或月牙形，塑性及焊接性能好，與混凝土的粘結(jié)力也好。用途同工I級鋼筋。如果將其用于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由于其強(qiáng)度過高，會使混凝土的裂縫開展過大，故不太合適。
Ⅳ級熱軋鋼筋:強(qiáng)度最高，表面為螺紋形或月牙形，塑性及焊接性能差。當(dāng)環(huán)境溫度低于一30℃時(shí)，容易發(fā)生冷脆，不宜采用。這種鋼筋如果用在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中。

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