裂缝分析处理教材Word格式文档下载.docx

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大约80%的建筑工程裂缝是由上述因素引起的。

比如：

泵送混凝土的流动性大，水灰比高达0.6~0.7，水泥用量大、砂率大、浇注速度快，引起裂缝的频率增加。

再比如：

大体积混凝土常因水泥水化热控制不当，使其内外温差大于25℃，此时产生的约束应力、收缩应力和徐变等都会引起裂缝。

建筑裂缝有害程度根据建筑物的各种使用要求确定。

一般地，肉眼可以看见的裂缝为0.02~0.05mm，从工程有害影响最小界限判断，裂缝不能大于0.05mm。

第一类型：

材料不合格引起的裂缝

第一种：

水泥不合格引起的构件裂缝

1、导致因素：

（1）使用安定性不合格的水泥，在水泥水化后凝结硬化过程中，在有害物质反应的作用下，产生了剧烈的不均匀的体积变化，在构件内部会产生破坏应力，导致强度下降、开裂的事故。

（2）导致引起水泥体积安定性的不良有害物质有三种：

① 

游离氧化镁（MgO）的反应。

速度很慢，可达10~20年，其固相体积增大2.48倍。

国标规定，用压蒸法检测，当压蒸膨胀率超过0.5%是，该水泥压蒸安定性为不合格。

② 

水泥中加入过量的石膏引起反应。

从水泥水化开始至硬化结束的整个过程中，该反应一直进行，固相体积增大2.22倍。

国标规定氧化硫（SO3）含量不得超过3.5%。

③ 

游离氧化钙。

水泥生料在烧熟过程中氧化钙和氧化硅、氧化铝、氧化铁的化学反应不可能完全进行，尚剩余一些氧化钙没有被吸收，所剩在熟料中的游离氧化钙结构致密，遇水反应缓慢，一般需要3~6个月才能完全水化，固相体积增大1.98倍。

（3）不同品种、不同标号的水泥，其性能完全不同，水化后初凝和终凝的时间不同，收缩率也不同。

因此，混用水泥拌和的混凝土，所浇注的构件容易产生收缩裂缝。

2、解决方案：

（1） 

当构件的混凝土强度等级低于设计要求，且裂缝宽度大于0.3mm时，需返工处理。

（2） 

经检查，构件的混凝土强度等级已达到设计要求，且裂缝宽度小于0.3mm时，可采用灌注“华千YJS-灌浆树脂”化学浆液或“华千J-302混凝土再浇剂”水泥浆液的方法进行封闭处理。

第二种：

水泥品种使用不当引起的裂缝

施工人员不完全了解水泥的性质或不清楚工程的性质，或者为了工程进度的需要，当地又采购不到合适品种的水泥，致使工地上有什麽水泥就用什麽水泥来配制混凝土浇注构件，又没有采取相应的技术措施，因而造成破坏事故或产生裂缝。

用火山灰质硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥拌制的混凝土浇注屋面刚性防水层，会产生大量干缩、收缩裂缝而渗漏。

使用快硬硅酸盐水泥配制的混凝土浇注地下室墙，会产生早期收缩裂缝。

如果冬季使用低标号火山灰质硅酸盐水泥配制砂浆砌墙或拌制混凝土浇注构件，容易造成裂缝和倒塌事故。

检测构件混凝土强度等级，凡低于设计要求，且裂缝宽度大于0.3mm时，影响结构安全时，必须返工重浇。

经检测，构件的混凝土强度等级已达到设计要求，仅有少数表面收缩裂缝时，可采取继续养护及表面刮涂“华千EC-1高强表面处理剂”水泥浆液的方式进行封闭处理。

第三种：

反应性石子造成的构件破裂

混凝土是由胶凝材料和砂石集料组成，砂石集料一般占混凝土体积的75%，砂石集料的质量直接影响混凝土的质量。

当混凝土中含有反应性集料时，常造成混凝土构件的破坏和裂缝。

砂石集料中混有膨胀性矿物质，如蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石等，吸水后体积膨胀，失水后收缩变硬，造成混凝土构件裂缝。

砂石集料中含泥量超标，造成混凝土构件强度降低，构件表面产生泥浆干缩裂缝。

砂、石子含泥量限值表：

材料品种 

混凝土强度等级 

含泥量（%）按重量计不大于

砂 

C30或C30以上 

3.0

C30以下 

5.0

石子 

1.0

2.0

（3）砂石集料中混入生石灰块，浇注构件后生石灰块体积增大2倍以上，使构件产生爆裂。

（4）砂石集料中含有硫化物或硫酸盐等物质，与水泥或石灰膏中的钙离子作用，产生硫酸钙或硫铝酸钙，由于体积膨胀使构件产生裂缝。

当检测构件的混凝土强度等级低于设计要求，构件中的反应性石子爆裂严重，且尚有继续发展趋势时，需返工换合格石子重浇。

因石子含泥量超标，混凝土构件表面有微裂纹时，构件混凝土强度能满足设计要求，又不影响美观时，可不做处理。

（3） 

全面检查裂缝的范围、数量和影响程度，混凝土强度如果能满足设计要求。

取集料样品测试又符合《普通混凝土用碎石或卵石的质量标准及检测方法》（JGJ53-92）的要求。

处理方法：

先挖除构件的爆裂处，并冲洗干净，用HGM高强无收缩灌浆料嵌填密实，再浇水湿养护7天。

第四种：

碱-集料反应破坏混凝土

“碱-集料反应”主要是指石子中的活性二氧化硅（SiO2）如白云质石灰岩石子等，与水泥中过量的碱发生的化学反应。

这种反应一般在水泥混凝土硬化后进行，反应生成碱性硅酸盐或碳酸盐，体积会膨胀，膨胀压力使混凝土破坏、裂纹，产生一个裂纹网。

当水泥中碱含量高于国家规定的0.6%以上时，碱-集料反应的危害就非常严重了。

经检测构件混凝土强度下降，低于设计要求，碱-集料反应破损处较多、钢筋锈蚀、直接影响到构件的安全度时，必须研究返工重浇处理方案。

经检测构件混凝土强度等级尚能满足设计要求，即碱-集料反应的裂缝是个别的。

凿除破裂处，挖出活性石子，用HGM高强无收缩灌浆料嵌填密实，湿养护7天。

切断一切水源，使构件处于干燥状态。

3、防止碱-集料反应的措施：

采用含碱量低于0.4%的低碱水泥，减少混凝土中水泥用量。

低碱水泥的含碱量上限为0.6%。

在混凝土的配合比中，掺入水泥用量20%~25%的粉煤灰、矿渣、硅粉等掺合料，以降低混凝土的碱性。

尽量不用可能产生“碱-集料反应”的骨料。

如蛋白石、黑硅石、燧石、磷灰石、方石类、玻璃质火山岩、微晶或变质石英、白云质石灰岩等。

（4） 

混凝土搅拌均匀并振捣密实，认真养护，以免造成干缩裂缝、温度裂缝。

（5） 

改善混凝土结构的使用条件，使用时使混凝土结构处于干燥状态。

第五种：

用含泥细砂浇注的混凝土裂缝

骨料的含泥量控制不严，骨料表面附着的黏土、灰尘和有机杂质，影响了水泥的黏结，使泥浆浮在构件表层，当混凝土构件硬化后便产生网状干缩裂缝，并降低了混凝土的强度等级。

经检测构件混凝土强度等级低于设计要求时，必须会通有关部门研究加固和处理方案。

检测混凝土构件的实际强度等级如能满足设计要求时，处理方法如下：

及时凿除表面裂缝疏松层，用“华千EC2000聚合物砂浆”抹压平整即可。

第六种：

使用外加剂不当造成构件裂缝

随意采用劣质产品，掺入后没有起到应有的作用，如掺入早强剂的混凝土不早强，掺入抗冻剂的混凝土不抗冻，……直接影响构件的质量，造成混凝土的强度下降，出现裂缝。

计量不准确，造成外加剂的掺量过大，使混凝土的拌和物不会硬化，造成混凝土构件破坏。

由于使用劣质外加剂而造成构件的裂缝时，应先检测构件混凝土的强度。

如能满足设计要求，可根据裂缝实际的宽度、长度、位置等，采用“华千J-302混凝土再浇剂”水泥浆液或“华千YJS-灌浆树脂”浆液灌注封闭，恢复原由功能和防止钢筋锈蚀。

当误掺入外加剂造成混凝土构件强度降低时，必须即使返工，早出构件上的混凝土，整理安装好钢筋、立模板，换合格的外加剂重新浇注混凝土。

注意：

在蒸汽养护的混凝土和预应力混凝土中，不宜掺用引气剂或引气减水剂。

第二类型：

模板造成混凝土构件的裂缝

模板支架不规范产生的裂缝

立模板和支架前，没有根据工程结构形式和上部荷载的大小，按规范要求计算确定支架的用材规格和间距大小，而是盲目估计确定。

造成施工时承载力、刚度不足的变形，致使新浇筑的混凝土构件裂缝，严重的还会发生坍塌事故。

施工管理不当。

立底层模板之前没有先夯实支撑下的基土和铺设垫层，则基土达不到持力层的标准；

或土质干硬，在混凝土浇筑过程中，基土被浇水、渗水淋湿后软化，在上部荷载的压力下支架沉降变形，造成混凝土构件变形而裂缝。

2、解决方案：

检查变形构件的实际情况，如梁、板局部弯曲变形最大值小于20mm时，可不做处理，仅需在抹灰时纠正外观即可。

检查构件上部裂缝的宽度，及时用“华千J-302混凝土再浇剂”水泥浆液或“HGM-3超细型高强无收缩灌浆料”灌满缝隙，浆液略高于裂缝面，待水泥浆液初凝后，及时抹压密实，并加强湿养护。

模板支架立在楼板上造成的裂缝

多层房屋施工时，上层模板的支柱立在下层新浇筑的钢筋混凝土楼板上，造成楼板变形和裂缝。

裂缝的宽度在楼板的底面宽、上面窄，或不裂缝；

裂缝是跨中多、边上少。

因下层新浇筑的钢筋混凝土楼板的底模和支撑都已拆除，在上层模板、支架和浇筑混凝土的施工荷载大于楼板的弯曲抗压强度时，会产生变形和裂缝。

有的建筑工程施工速度快，下层新浇筑的钢筋混凝土楼板的混凝土强度低，因上层构件模板的支撑没对准楼板下的支撑，在上部集中荷载的作用下，使楼板局部变形和裂缝。

检查楼板刚开始裂缝处，立即加设支撑顶牢加固，以防止楼板继续变形和裂缝的扩大。

检查裂缝宽度，当裂缝宽度小于0.2mm，弯曲变形小于跨度长的1/1000时，可采用“华千J-302混凝土再浇剂”水泥浆液或“华千YJS-灌浆树脂”浆液灌注封闭，恢复原由功能和防止钢筋锈蚀。

当裂缝宽度大于0.3mm时，须加强观测，及时请设计、监理、质检等有关人员研究加固处理方案。

早拆底模与支架造成的构件裂缝

提前拆除承重梁、板的底模与支架，造成构件承载力不足而变形和裂缝。

提前拆除悬挑梁、悬挑板的底模与支架，造成混凝土构件的倾覆、断裂和裂缝。

若悬挑构件锚固端上部尚没有抗倾覆的砖砌体或荷载在拆除底模与支架时，会造成悬挑构件倾覆事故。

不熟悉操作规程，为了模板的周转或赶工程进度，忽略了构件混凝土的实际强度，提前拆模，造成事故。

冬季施工气温较低时，若使用的水泥品种不当，如采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥配制混凝土，则该混凝土强度增长缓慢；

但工地仍按照常规时间拆除底模与支架，造成构件强度不足而变形、裂缝。

严重时，还会产生断裂和坍塌事故。

第三类型：

钢筋施工不规范造成的构件裂缝

钢筋的分类：

我国钢筋按化学成份分为低碳素钢筋、普通低合金钢筋两种；

按生产工艺和力学性能可分为热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋和钢丝四大类。

热轧钢筋按强度的高低分为四级：

I级热轧钢筋：

强度最低，受拉、受压的强度设计值为210Mpa。

属光面热轧圆钢筋，塑性及焊接性能好，常用于小型结构构件的受力钢筋和箍筋、构造钢筋。

II级热轧钢筋：

强度符合《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）中“钢筋抗拉、抗压强度设计值”的规定。

表面为螺纹形或月牙形，塑性及焊接性能好，与混凝土的粘结力也好。

常用于大中型结构构件的受力主筋，特别是承受多次重覆荷载，抗地震、抗冲击构件的受力筋。

III级热轧钢筋：

用途同II级钢筋。

如果将其用于普通钢筋混凝土结构中，由于其强度过高，会使混凝土的裂缝开展过大，故不太合适。

IV级热轧钢筋：

强度最高，表面为螺纹形或月牙形，塑性及焊接性能差。

当环境温度低于-30℃时，容易发生冷脆，不宜采用。

这种钢筋如果用在普通钢筋混凝土结构中，其强度得不到发挥，故常用于预应力钢筋混凝土结构中。

误用不合格钢筋造成的变形和裂缝

不合格的钢筋混入结构中，造成该构件的强度下降，在上部荷载的作用下，产生弯曲变形和裂缝，乃至断坍。

采用只满足钢筋直径的要求而不管钢筋的力学性能和级别，甚至常将I级钢筋代替II级钢筋使用，则钢筋的抗拉、抗压强度值降低30%左右。

配料、制作成型、安装工作不细，或有意无意地将小规格代替大规格使用，如用ф16代替ф18，钢筋的直径虽仅小2mm，但截面积相差约21%，则构件强度相应降低而产生裂缝。

在检查中发现有不合格的伪劣钢筋，已经制作安装入模时，必须及时拆除更换合格的钢筋，确保构件的安全；

如已配料、成型，必须及时更换。

复核翻样的钢筋配料单大样图与设计图纸是否相符，钢筋规格、级别和根数必须完全正确。

如有不符之处，必须及时更换，达到合格标准，防止构件留有隐患。

梁中主筋安装错误产生的裂缝

钢筋混凝土梁是上部混凝土受压，下部钢筋抗拉。

如果发生用小直径代替大直径主筋，或少放主筋根数、漏放构造加强筋，或箍筋安装不规格、使用劣质钢筋等，会造成梁的抗拉强度不足，在荷载作用下产生裂缝。

提早拆模，因梁的强度不足，在上部施工荷载作用下，梁的受拉区（即正弯距最大的部位）产生裂缝。

检测梁裂缝的实际原因，根据隐蔽工程验收记录，确实因主钢筋直径或数量小于或少于设计规定或使用劣质的钢筋，而造成梁的受拉区裂缝时，必须认真核算，采用必要的补强加固处理。

一般地采用“华千自动压力灌浆技术对裂缝进行灌注YJS-灌浆树脂”的办法进行封闭处理，或采用“华千YJS-建筑结构胶”进行粘贴钢板或外包钢加固，或采用预应力钢筋加固，以确保构件的使用安全度。

加固的设计与施工，必须由有资质和经验的单位负责。

经检查，确实为因拆模过早，施工荷载超过设计规定而产生的裂缝，应测缝的宽度，当缝宽小于0.3mm时，即采用“华千J-302混凝土再浇剂”水泥浆液或“华千EC2000聚合物砂浆”封闭处理。

当缝宽大于0.3mm时，必须采用“华千自动压力灌浆技术”将“华千YJS-灌浆树脂”浆液灌注满缝隙，将缝隙粘合封闭成整体，防止钢筋锈蚀。

封闭裂缝的先决条件是钢筋符合设计规定，混凝土强度等级合格，裂缝已经稳定。

板、次梁、主梁交叉钢筋安装误差产生的裂缝

交叉节点处钢筋的排列方法没有明确或足够重视，因为节点处钢筋密集，安装绑扎困难，致使重叠排列有误差，节点处的钢筋已经超出现浇板的板面而漏筋。

梁、板钢筋的位置不符合设计和规范规定，造成有的梁负弯距受力，钢筋下沉，降低承载力而裂缝。

技术交底不明确，操作技术素质差，缺乏钢筋安装经验。

如果仅仅出现漏筋，建议采用“华千J-302混凝土再浇剂”水泥砂浆或“华千EC2000聚合物砂浆”修复找平即可。

发现节点处有裂缝，必须查明原因。

若确系钢筋安装误差所致，必须迅速采取加固补强的措施。

如采用外包钢或粘钢的方法把有裂缝的接点组合成整体。

推荐使用“华千YJS-建筑结构胶（如：

YJS-501粘钢胶或YJS-503灌注胶）”。

第七种：

钢筋绑扎接头不规范产生的裂缝

施工交底不细，没有说明钢筋接头的重要性和具体操作要求，致使钢筋接头不符合《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）中的有关规定，违章作业。

钢筋搭接长度不够，或I级钢筋末端没有做弯勾，造成裂缝和坍塌。

对已经浇筑好的混凝土构件，如发现钢筋绑扎接头不规范，如钢筋搭接长度不够，或I级钢筋末端没有做弯勾等原因导致构件有裂缝出现，必须会同设计、监理、质监、施工等有关人员查明原因后，在做进一步的处理。

第四类型钢筋混凝土结构裂缝：

钢筋混凝土结构一般均有裂缝，裂缝主要由混凝土本身变形引起的。

收缩变形：

即化学收缩、干缩和冷缩。

温差变形：

即热膨胀、冷收缩。

结构变形：

即不均匀沉降、荷载作用和强度不足产生的变形。

钢筋混凝土构件的塑性沉缩裂缝

混凝土拌和物浇筑成型后，如骨料级配差、加水量大，构件厚度大时，混凝土固化缓慢；

或振捣不均匀，粗骨料下沉，而水泥浆上浮，则表面收缩率大。

混凝土浇筑后往往因为水泥品种或其他原因有泌水现象，相对密度大骨料下沉，由于被箍筋所阻，使材料下沉不均匀，致使被阻部位的构件表面出现裂缝。

沉缩裂缝一般产生在初凝后、终凝前，沉缩量为构件厚度的1%左右，在沉缩过程中，被钢筋阻隔不能同步下沉处产生裂缝。

已经浇筑好的混凝土构件出现裂缝时，用钢丝板刷将表面水泥膜刷除，扫除冲洗干净，晾干。

用“华千J-302混凝土再浇剂”水泥砂浆或“华千EC2000聚合物砂浆”修复找平即可。

混凝土的塑性干缩裂缝

干缩裂缝：

当浇筑的混凝土尚处于塑性状态时，由于炎热多风使水分蒸发过快，泌水率小于表面蒸发率，引起构件表面失水过多而开裂。

干缩裂缝一般在构件的表面，缝宽在0.05~0.2mm之间。

裂缝纵横交错，没有规律性，多沿短方向分布。

裂缝随着时间的延长向混凝土内部发展；

裂缝断断续续，似连非连，有时呈龟板状，这种裂缝一般粗而短，裂缝到钢筋为止。

使用收缩率较大的水泥；

或水泥用量多，用水量大；

或因外加剂影响，如氯化钙等常会加大混凝土的干缩值。

体、表比值小的构件，混凝土中的水分容易蒸发，构件容易干缩。

忽视对新灌注的混凝土的遮盖、挡风和及时湿养护。

当风速从无风到6级大风，混凝土中的水分蒸发量增大3倍，空气中的湿度由90%下降到50%，水分蒸发速度增加5倍；

环境气温由10℃升高到20℃，水分蒸发量增大1倍。

高温、干燥、大风等使混凝土失水过快，失水速度大于混凝土泌水速度。

塑性混凝土在表面收缩和内部约束作用下，薄弱的硬结表面就会产生拉应力，造成长度为10~1000mm不等的裂缝。

用钢丝板刷或平面砂轮机磨除水泥结膜和进行毛化处理，扫除冲洗干净，晾干。

混凝土的后期干缩裂缝

裂缝是因为钢筋在承受温度应力和收缩应力时所发挥的作用截然不同所致。

在温度变化时，钢筋和混凝土基本上是共同变形，其变形差很小，产生的内应力也很小；

但在混凝土收缩时，钢筋是不变形的，并阻碍混凝土的收缩变形，是混凝土内收缩应力增加，因而产生裂缝。

具体为：

材料使用不当，如采用矿渣硅酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥；

或砂、石子中的含泥量大于规定；

或使用劣质外加剂等。

水泥用量多、用水量大、坍落度大，或掺泵送剂、减水剂等，均是加大混凝土收缩和干缩的不利因素，造成裂缝。

混凝土浇筑后长期处于干燥状态，构件混凝土中的水分逐渐蒸发而失水产生收缩。

如毛细孔中的自由水，在一个月左右的干燥蒸发中产生毛细变形收缩。

若继续干燥，则开始蒸发物理-化学结合的吸附水，引起水泥失水压缩，产生吸附收缩而裂缝。

若混凝土构件中水分蒸发及含量不均匀分布，形成湿度变化梯度，引起收缩拉应力，造成裂缝。

混凝土的各种强度中，抗拉强度最低，是抗压强度的7%~11%。

构件在碳化、失水、降温综合作用下体积产生收缩变形，又受内部钢筋的约束和外部两端的嵌固约束应力，当应力超过混凝土的极限变形值时，就会产生裂缝。

观测干缩裂缝，常常和温度收缩裂缝重叠。

当裂缝基本稳定时，选择气温比较低的时间，采用灌浆法处理。

即用“华千J-302混凝土再浇剂”水泥浆液或“华千YJS-灌浆树脂”浆液灌注封闭处理，将开裂的混凝土重新组合成整体，恢复原有的功能。

梁的受压区裂缝

设计原因：

如梁高度偏小或顶层梁没有配制抗裂的钢筋。

施工因素：

如配的混凝土用水量大、水灰比大、坍落度大、混凝土振捣时间过长，骨料下沉，水泥浆上浮，则梁的上部混凝土收缩值大，且混凝土强度偏低。

梁长期在年温差和日温差作用下，构件产生温差变形（热胀冷缩）。

顶层梁长期处于干燥状态的环境中产生干缩变形。

一般干缩值为1.5*10-4~2.0*10-4。

梁在温差变形、干缩变形手收缩变形的综合作用下，产生受压区的裂缝。

梁的底部在受力钢筋的影响下则不裂缝。

2、处理方法：

查清裂缝产生的原因，当裂缝已经统一时，采用灌注“华千J-302混凝土再浇剂”水泥浆液或“华千YJS-灌浆树脂”浆液灌注封闭处理，将开裂的混凝土重新组合成整体，恢复原有的功能。

采用粘钢加固法或粘贴碳纤维加固法进行加固。

建议使用“华千YJS-建筑结构胶”和“华千YJS-碳纤维粘合剂”系列结构加固用胶。

第九种：

次梁的垂直裂缝

混凝土浇筑成型后，上面有板覆盖，施工单位很少湿养护，混凝土产生自身收缩；

梁架在空中长期处于干燥环境中失水，混凝土毛细孔中的自由水随空气中的湿度大小而交换和蒸发后，再继续干燥，则蒸发胶凝孔中的化学结合水而产生挤压干缩，即“干缩变形”。

构件的历时温差裂缝是指同一构件在日温差和年温差的“冷缩变形”的影响下，即构件在收缩、干缩和冷缩的综合应力作用下，当总的收缩应力大于次梁（次梁又受主梁外约束）的极限抗拉强度时，产生垂直裂缝。

有的设计考虑构件的截面大小、配筋量和构件的混凝土强度等级，是满足作用在构件上的正、负弯矩应力的需要，一般次梁上的架立钢筋用2根ф12左右，则次梁的抗裂强度比较低，容易产生裂缝。

混凝土是非均匀质材料，同一构件的强度波动比较大，不仅与水泥强度成正比，也与砂、石子的级配和含泥量大小，拌制混凝土的计量、振捣，浇筑成型后的养护等因素有关，处理不当，则构件的薄弱处容易产生应力集中而出现裂缝。

当次梁裂缝宽度小于0.3mm，即符合《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）中表3.3.4的允许值时，则不需要加固补强。

可用“华千YJS-401灌浆树脂”浆液