大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生和防護(hù)

大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生和防護(hù)第一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生和防護(hù)第二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫的發(fā)生機(jī)理裂縫的原因及分類裂縫的檢測(cè)與修補(bǔ)什么是混凝土裂縫施工時(shí)的注意事項(xiàng)第三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日什么是混凝土裂縫？混凝土的微觀裂縫為一般混凝土所固有，因?yàn)榛炷潦怯伤酀{體水化硬化后的水泥石與砂、石骨料組成，它們的物理力學(xué)性能并不一致，水泥漿體硬化后的干縮值較大，而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮，這種約束等作用使混凝土內(nèi)部從硬化開(kāi)始就在骨料與水泥漿體的粘結(jié)面上出現(xiàn)了微裂縫。裂縫是混凝土工程中最常見(jiàn)的一種缺陷。通常所說(shuō)的裂縫是指肉眼可見(jiàn)的宏觀裂縫，而不是微觀裂縫，其寬度應(yīng)在0.05mm以上。第四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日混凝土內(nèi)部不連續(xù)，具有諸多微小裂縫、空洞、孔道、疏松等缺陷。第五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫發(fā)生的機(jī)理

混凝土出現(xiàn)宏觀裂縫的原因多種多樣，通常是因混凝土發(fā)生體積變化時(shí)受到約束，或因受到荷載作用時(shí)，在混凝土內(nèi)引起過(guò)大拉應(yīng)力（或拉應(yīng)變）而產(chǎn)生裂縫?！霎?dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，在裂縫正交方向產(chǎn)生混凝土裂縫。也就是說(shuō)，即使沒(méi)有外部荷載作用，或者即使混凝土發(fā)生體積變化時(shí)沒(méi)有受到外部的約束，混凝土內(nèi)部已經(jīng)有了微裂縫，但是這些微裂縫在不大的外力或變形作用下是穩(wěn)定的，當(dāng)外力或變形作用較大時(shí)，這些粘結(jié)面上微裂縫就會(huì)發(fā)展，當(dāng)外力或變形作用更大時(shí)，微裂縫就會(huì)擴(kuò)展穿過(guò)硬化后的水泥石，逐漸發(fā)展成可見(jiàn)的宏觀裂縫。第六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日受力裂縫的發(fā)展彌散狀裂縫裂縫延伸發(fā)展裂縫互相貫通延伸發(fā)展成為表面裂縫第七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日多數(shù)輕微細(xì)小的宏觀裂縫，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的承載能力、使用功能和耐久性不會(huì)有大的影響，只是有損結(jié)構(gòu)的外觀，引起對(duì)工程質(zhì)量的疑慮。當(dāng)可見(jiàn)的宏觀裂縫較寬較深時(shí)，會(huì)影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能，導(dǎo)致水分及有害物質(zhì)滲入，誘發(fā)鋼筋銹蝕或加速混凝土的自然老化，從而損害工程結(jié)構(gòu)的承載能力、使用功能和耐久性。第八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日9原材料和配合比水泥量、水泥強(qiáng)度、水泥活性、水膠比、骨料粒徑、骨料含泥量、摻合料、外加劑等混凝土本身性能起決定性作用。設(shè)計(jì)缺陷結(jié)構(gòu)體型、結(jié)構(gòu)設(shè)縫、局部配鏡不足、配筋方式不當(dāng)、保護(hù)層厚度不夠、環(huán)境條件選擇不當(dāng)?shù)仍O(shè)計(jì)合理與否對(duì)裂縫狀態(tài)具有重要影響。施工質(zhì)量混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆注、振搗、養(yǎng)護(hù)，模板拆除時(shí)間，預(yù)應(yīng)力施工時(shí)機(jī)，施工接檫處理，壓抹、施工季節(jié)。使用環(huán)境耐久性嚴(yán)重超載、疲勞荷載等非設(shè)計(jì)工況、改變結(jié)構(gòu)用途、改造結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)超期服役而抗力退化、侵蝕環(huán)境下結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用、沒(méi)有及時(shí)維護(hù)需定期更換的構(gòu)件。影響因素ＡBCD第九頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫就其開(kāi)裂深度可分為表面的、貫穿的；就其在結(jié)構(gòu)物表面形狀可分為網(wǎng)狀裂縫、爆裂狀裂縫、不規(guī)則短裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、斜裂縫等；裂縫按其發(fā)展情況可分為穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的、能愈合的和不能愈合的；裂縫按其產(chǎn)生的時(shí)間可分為混凝土硬化之前產(chǎn)生的塑性裂縫和硬化之后產(chǎn)生的裂縫；裂縫按其產(chǎn)生的原因，可分為荷載裂縫和變形裂縫。荷載裂縫是指因動(dòng)、靜荷載的直接作用引起的裂縫。變形裂縫是指因不均勻沉降、溫度變化、濕度變異、膨脹、收縮、徐變等變形因素引起的裂縫。第十頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫產(chǎn)生的原因概括分類如下面所示：

一、與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力荷載有關(guān)的1、在設(shè)計(jì)荷載范圍內(nèi)，超過(guò)設(shè)計(jì)荷載范圍或設(shè)計(jì)未考慮到的作用2、地震、臺(tái)風(fēng)作用等3、構(gòu)件斷面尺寸不足、鋼筋用量不足、配置位置不當(dāng)4、結(jié)構(gòu)物的沉降差異5、次應(yīng)力作用6、對(duì)溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力估計(jì)不足第十一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日二、與使用及環(huán)境條件有關(guān)的1、環(huán)境溫度、濕度的變化2、結(jié)構(gòu)構(gòu)件各區(qū)域溫度、濕度差異過(guò)大3、凍融、凍脹4、內(nèi)部鋼筋銹蝕5、火災(zāi)或表面遭受高溫6、酸、堿、鹽類的化學(xué)作用7、沖擊、振動(dòng)影響第十二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日三、與材料性質(zhì)和配合比有關(guān)的1、水泥非正常凝結(jié)（受潮水泥、水泥溫度過(guò)高）2、水泥非正常膨脹（游離CaO、游離MgO、含堿量過(guò)高）3、水泥的水化熱4、骨料含泥量過(guò)大5、骨料級(jí)配不良6、使用了堿活性骨料或風(fēng)化巖石7、混凝土收縮8、混凝土配合比不當(dāng)（水泥用量大、用水量大、水膠比大、砂率大等）9、選用的水泥、外加劑、摻合料不當(dāng)或匹配不當(dāng)10、外加劑、硅灰等摻合料摻量過(guò)大第十三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日四、與施工有關(guān)的1、拌和不均勻（特別是摻用摻合料的混凝土），攪拌時(shí)間不足或過(guò)長(zhǎng)，拌和后到澆筑時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)2、泵送時(shí)增加了用水量、水泥用量3、澆筑順序有誤，澆筑不均勻（振動(dòng)趕漿、鋼筋過(guò)密）4、搗實(shí)不良，坍落度過(guò)大、骨料下沉、泌水，混凝土表面強(qiáng)度過(guò)低就進(jìn)行下一道工序5、連續(xù)澆筑間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，接茬處理不當(dāng)6、鋼筋搭接、錨固不良，鋼筋、預(yù)埋件被擾動(dòng)7、鋼筋保護(hù)層厚度不夠8、滑模工藝不當(dāng)（拉裂或塌陷）9、模板變形、模板漏漿或滲水10、模板支撐下沉、過(guò)早拆除模板、模板拆除不當(dāng)11、硬化前遭受擾動(dòng)或承受荷載12、養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)13、養(yǎng)護(hù)初期遭受急劇干燥（日曬、大風(fēng)）或凍害14、混凝土表面抹壓不及時(shí)15、大體積混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度或表面溫度與環(huán)境溫度差異過(guò)大第十四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫成因多樣性裂縫硬化前硬化后初期凍害塑性施工時(shí)沉降?移動(dòng)物理的化學(xué)的溫度構(gòu)造塑性乾燥裂縫

沉降裂縫模板的移動(dòng)地基沉降、變形收縮性骨料干燥收縮龜裂鋼筋的腐食堿骨料反應(yīng)碳化凍結(jié)融解氣溫變化初期溫度收縮突發(fā)荷載變形設(shè)計(jì)荷載外部約束溫差內(nèi)部約束第十五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日施工時(shí)的注意事項(xiàng)

預(yù)防混凝土裂縫的方法

1.設(shè)計(jì)方面。在設(shè)計(jì)上要注意到那些容易開(kāi)裂的部位,如深基與淺基、高低跨處等,應(yīng)考慮到由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而引起的薄弱環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)中加以解決。在構(gòu)件截面允許、配筋率不變而且在澆筑方便的情況下,鋼筋直徑越細(xì)、間距越小則對(duì)預(yù)防開(kāi)裂越有利。

2.施工方案與預(yù)防方面。采取良好的施工方案與預(yù)防措施,對(duì)控制混凝土裂縫著很大的關(guān)系。施工方案主要應(yīng)確定一定的澆筑量,施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長(zhǎng)度由垂直施工縫分割,最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外,分層位置即水平施工縫設(shè)留位置也應(yīng)加以注意。一般來(lái)說(shuō),應(yīng)盡量留在變截面處,或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位而設(shè)在混凝土的受拉區(qū),確定澆筑時(shí)間的原則應(yīng)盡量避開(kāi)炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工,則應(yīng)采取材料降溫措施來(lái)控制混凝土入模溫度。第十六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日3.施工質(zhì)量方面。由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在95%以上,如果在施工階段控制住了裂縫,則在使用階段開(kāi)裂的可能性也就小了。因此,施工階段是裂縫預(yù)防的主要階段,在施工階段要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:混凝土要有合適的配合比,選擇合適的配合比,不僅要滿足強(qiáng)度要求、施工要求,還要考慮從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。適當(dāng)?shù)倪x擇好水灰比,在滿足強(qiáng)度的原則下,盡可能減少水泥用量。鋼筋的成型和模板安裝位置要準(zhǔn)確、牢固,以免施工中發(fā)生變形。鋼筋上的污物和氧化層要清除,以免影響?zhàn)そY(jié)力。澆筑和振搗操作要合理,特別是振搗操作技術(shù)往往不被人們所重視。振搗不足就無(wú)法保證混凝土應(yīng)有的密實(shí)度,過(guò)分的振搗則對(duì)水泥混凝土均勻有害,要恰到好處。

4.養(yǎng)護(hù)方面。養(yǎng)護(hù)的目的是使混凝土正常硬化,強(qiáng)度增長(zhǎng),不受或少受外界影響。關(guān)鍵是設(shè)法使混凝土溫度慢慢下降到接近外界氣溫,縮小降溫過(guò)程的溫差。以便減小溫度應(yīng)力,盡量防止裂縫的產(chǎn)生。常規(guī)的養(yǎng)護(hù)方法是噴水,對(duì)一般混凝土結(jié)構(gòu),減少表面收縮,防止龜裂是可行的。大體積混凝土由于塊體內(nèi)外溫度不一致,強(qiáng)度增長(zhǎng)不同,常常是在強(qiáng)度增長(zhǎng)慢的表面開(kāi)裂,其養(yǎng)護(hù)就不能只滿足于常規(guī)方法。具體說(shuō),盡量晚拆模,拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填,避開(kāi)外界氣候的影響,養(yǎng)護(hù)期應(yīng)以混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)最快的階段為準(zhǔn),即7～28d,時(shí)間增加幾天效果更好。

第十七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫檢測(cè)手段裂縫的位置、數(shù)量、走向：用照片和繪制裂縫展開(kāi)圖等形式記錄長(zhǎng)度：用直尺、卷尺進(jìn)行測(cè)量寬度：用裂縫寬度比對(duì)卡、裂縫測(cè)寬儀、塞尺進(jìn)行檢測(cè)裂縫的深度：采用超聲波法或局部鑿開(kāi)法進(jìn)行檢測(cè)，必要時(shí)可鉆取芯樣進(jìn)行驗(yàn)證第十八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫檢測(cè)——打音檢查第十九頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫寬度檢測(cè)用鋼尺、裂縫卡、裂縫讀數(shù)放大鏡逐條測(cè)量第二十頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫長(zhǎng)度檢測(cè)用鋼尺丈量檢測(cè)第二十一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫深度檢測(cè)超聲波檢測(cè)第二十二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日鉆芯取樣第二十三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日目的名稱概要注意點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)鋼材腐蝕狀況調(diào)查自然電位法測(cè)量鋼筋的自然電位混凝土保護(hù)層含水量影響測(cè)量值剝離或孔洞等缺陷調(diào)查紅外線法紅外線攝像儀拍攝混凝土表面，根據(jù)溫度分布圖象來(lái)調(diào)查剝離部位溫度不能上升的部位產(chǎn)生不了溫差，影響測(cè)量精度超音波法*1測(cè)量超音波傳播速度遇鋼筋時(shí)精度下降沖擊彈性波法在混凝土表面施以微小沖擊產(chǎn)生發(fā)出震動(dòng)波，測(cè)量傳播速度混凝土質(zhì)量導(dǎo)致傳播速度變化電磁波雷達(dá)法*2放射電磁波測(cè)量從破損部位反射回來(lái)的時(shí)間，經(jīng)圖像處理后表示含水份時(shí)探查精度下降放射線法*3混凝土表面照射X線或伽瑪線放射線過(guò)強(qiáng)存在爆炸危險(xiǎn)性，部件尺寸厚度50cm為限無(wú)損檢測(cè)代表性方法第二十四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日內(nèi)部鋼筋位置調(diào)查電磁波雷達(dá)法同*2鋼筋過(guò)密檢知精度下降放射線法同*3放射線過(guò)強(qiáng)存在爆炸危險(xiǎn)性，部件尺寸厚度50cm為限電磁誘導(dǎo)法感應(yīng)器發(fā)出磁場(chǎng)，感知因鋼筋存在誘導(dǎo)產(chǎn)生的電力鋼筋過(guò)密、或保護(hù)層過(guò)厚檢知精度下降混凝土強(qiáng)度調(diào)查反彈法擊打混凝土表面測(cè)量反發(fā)硬度推定強(qiáng)度值分散超音波法同*1遇鋼筋時(shí)精度下降第二十五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日內(nèi)部鋼筋位置調(diào)查電磁波雷達(dá)法同*2鋼筋過(guò)密檢知精度下降放射線法同*3放射線過(guò)強(qiáng)存在爆炸危險(xiǎn)性，部件尺寸厚度50cm為限電磁誘導(dǎo)法感應(yīng)器發(fā)出磁場(chǎng)，感知因鋼筋存在誘導(dǎo)產(chǎn)生的電力鋼筋過(guò)密、或保護(hù)層過(guò)厚檢知精度下降混凝土強(qiáng)度調(diào)查反彈法擊打混凝土表面測(cè)量反發(fā)硬度推定強(qiáng)度值分散超音波法同*1遇鋼筋時(shí)精度下降第二十六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日——混凝土裂縫處理的常見(jiàn)方法：

1.樹(shù)脂灌注法；

2.表面封閉法；

3.鉆孔嵌塞法；

4.柔性封閉法；

5.表面附加鋼筋法；

6.灌漿法；

7.干嵌填法；

8.釘合法；

9.聚合物浸入法（重力滲入和真空滲入）；

10.迭合面層和表面處理法等等。第二十七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日裂縫修補(bǔ)材料樹(shù)脂類環(huán)氧樹(shù)脂水中硬化型環(huán)氧樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂聚氨酯樹(shù)脂聚酯樹(shù)脂水泥類超微粒子水泥聚合物水泥第二十八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日1.