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，用戶反應強烈。其中，裂縫是最常見、最廣泛的病癥。
  造成建筑裂縫的原因錯綜復雜。比如，因房產生傾斜而導致裂縫;因傾斜改變構件的受力狀態致使部分構件承載力不足而產生裂縫;地基基礎不均勻沉降產生裂縫:溫差應力造成的裂縫;干縮和收縮裂縫;構造處理不當在結點處產生裂縫;構件強度或剛度不足發生變形而產生裂縫;使用劣質材料產生的裂縫;施工不規范造成的裂縫;因偷工減料造成的裂縫……等等。
一、鋼筋混凝土裂縫
1、鋼筋混凝土的優點:鋼筋混凝土一般來說是讓混凝土承受壓力，鋼筋承受拉力。具有抗壓強度高（C20-C80）、耐久性優良、可按需要澆注成任何形狀的優點。
2、鋼筋混凝土的缺點:自重大、極限拉一伸率小，只有0.1-0.5mm/m，超過以上數值就會出現裂縫。
3、早期裂縫：任何物質的內部分子結構間都存在空隙，空隙連通會形成縫隙，混凝土構件中有相當數量的裂縫，不是因為外荷載引起的，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開裂。這類裂縫稱為“早期裂縫”。
4、影響結構裂縫的主要因素有:溫差或收縮、線膨脹系數、彈性模量、板厚或墻高、地基對結構的約束程度、結構的長度、材質組成和物理力學性質，以及施工工藝和環境影響等。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，使其內外溫差大于2 5℃，此時產生的約束應力、收縮應力和徐變等都會引起裂縫。
    建筑裂縫有害程度根據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件裂縫
導致因素:
    (1)使用安定性不合格的水泥，在水泥水化后凝結硬化過程中，在有害物質反應的作用下，產生了劇烈的不均勻的體積變化，在構件內部會產生破壞應力，導致強度下降、開裂的事故。
    (2)導致引起水泥體積安定性的不良有害物質有三
種: ①游離氧化鎂(Mg0)的反應，。速度很慢，可達10-20年，其固相體積增大2.48倍。國標規定，用壓蒸法檢測，當壓蒸膨脹率超過0. 5%時，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。從水泥水化開始至硬化結束的整個過程中，該反應一直進行夕固相體積增大2.22倍。國標規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、氧化鐵的化學反應不可能完全進行，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構致密，遇水反應緩漫，一般需罕 3-6個月才能完全水化，固相體積增大1. 98倍。
(3)不同品種、不同標號一的水泥，其性能完全不同，水化后初凝和終凝的時間不同，收縮率也不同。因此，混用水泥拌和的混凝土，所澆筑構件容易產生收縮裂縫。
2、解決方案:
（1）當構件的混凝土強度等級低于設計要求，且裂縫寬度大于0.3mm時，需返工處理。
（2）經檢查，構件的混凝土強度等級已經達到設計要求，且裂縫寬度小于0.3mm時，可采用灌注“博瑞雙杰BR-401灌漿樹脂”化學漿液或“j-302混凝土再澆劑”水泥漿液的方法進行封閉處理。
三、水泥品種使用不當引起的裂縫
1、導致因素
施工人員不完全了解水泥的性質或不清楚工程的性質或者為了工程進度的需要，當地又采購不到合適品種的水泥，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件，又沒有采取相應的技術措施:，因而造成破壞事故或產生裂縫。
    比如:用火山灰質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，會產生早期收縮裂縫。如果冬季使用低標號火山灰質硅酸鹽水泥配制砂漿砌墻或拌制混凝土澆筑構件，容易造成裂縫和倒塌事故。
2、解決方案:
(1)檢測構件混凝土強度等級，凡低于設計要求，且裂縫寬度大于.0. 3mm時，影響結構安全時，必須返工重澆。
(2)經檢測，構件的混凝土強度等級已達到設計要求，僅有少數表面收縮裂縫時，可采取繼續養護及表面刮涂“EC一1高強表面處理劑” 水泥漿液的方式進行封閉處理。
四、反應性石子造成的構件破裂
1、導致因素:
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%,砂石集料的質量直接影響混凝土的質量。   
當混凝土中含有反應性集料時，常造成混凝土構件的破壞和裂縫。
    (1)砂石集料中混有膨脹性礦物質，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，造成混凝土構件裂縫。
    (2)砂石集料中含泥量超標，造成混凝土構件強度降低，構件表面產生泥漿干縮裂縫。砂、石子含泥量限位表:
┌────┬───────┬────────────┐
│材料品種│混凝土強度等級│含泥量(%)按重量計不大于 │
├────┼───────┼────────────┤
│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，澆筑構件后生石灰塊體積增大2倍以上，使構件產生爆裂。
    (4 )砂石集料中含有硫化物或硫酸鹽等物質，與水泥或石灰膏中的鈣離子作用，產生硫酸鈣或硫鋁酸鈣，由于體積膨脹使構件產生裂縫。
2、解決方案:
(1)當檢測構件的混凝土強度等級低于設計要求，構件中的反應性石子爆裂嚴重，且尚有繼續發展趨勢時，需返工換合格石子重澆。
(2)因石子含泥量超標，凝土構件表面有微裂紋時，構件混凝牛強度能滿足設計要求，又不影響美觀時，可不做處理。
(3)全面檢查裂縫的范圍、數量和影響程度，混凝土強度如果能滿足設計要求。取集料樣品測試又符合《普通混凝土用碎石或卵石的質量標準及檢測方法》（JGJ53一92)的要求。處理方法:先挖除構件的爆裂處，并沖洗干凈，用“CGM高強無收縮灌漿料”嵌填密實，再澆水濕養護7天。
五、堿一集料反應破壞混凝土
1、導致因素:
    “堿一集料反應”主要是指石子中的活性二氧化硅(Si02)如白云質石灰巖石子等，與水泥中過量的堿發生的化學反應。這種反應一般在水泥混凝土硬化后進行，反應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，產生一個裂紋網。
    當水泥中堿含量高于國家規定的0. 6%以上時，堿一集料反應的危害就非常嚴重了。
2、解決方案:
(1)經檢測構件混凝土強度下降，低于設計要求，堿-集料反應破損處較多、鋼筋銹蝕、直接影響到構件的安全度時，必須研究返工重澆處理方案。
(2)經檢測構件混凝土強度等級尚能滿足設計要求，即堿一集料反應的裂縫是個別的。處理方法:鑿除破裂處，挖出活性石子，用“CGM高強無收縮灌漿料”嵌填密實養護7天。切斷一切水源，使構件處于干燥狀態。
3、防止堿一集料反應的措施:
 (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)盡量不用可能產生“堿一集料反應”的骨料。如蛋白石、黑硅石、隧石、磷灰石、方石類、玻璃質火山巖、微晶或變質石英、白云質石灰巖等。
（4）混凝土攪拌均勻并振搗密實，認真養護，以免造成干縮裂縫、溫度裂縫。
（5）改善混凝土結構的使用條件，使用時使混凝土結構處于干燥狀態。
六、用含泥細沙澆筑的混凝土裂縫
1、導致因素
   骨料的含泥量控制不嚴，骨料表面附著的黏土、灰塵和有機雜質，影響了水泥的黏結，使泥漿浮在構件表層，當混凝土構件硬化后產生網狀干縮裂紋，并降低了混凝土的強度等級。
2、解決方案:
  (1)經檢側構件混凝土強度等級低于設計要求時，必須會通有關部門研究加固和處理方案。
（2）檢測混凝土構件的實際強度等級如能滿足設計要求時，處理方法如下:及時鑿除表面裂縫疏松層，用“EC2000聚合物砂漿”抹壓平整即可。
七、使用外加劑不當造成構件裂縫
1、導致因素:
    (1)隨意采用劣質產品，摻入后沒有起到應有的作用，如摻入早強劑的混凝土不早強，摻入抗凍劑的混凝土不抗凍，會直接影響構件的質量，造成混凝土的強度下降，出現裂縫。
    (2)計量不準確，造成外加劑的摻量過大，使混凝土的拌和物不會硬化，造成混凝土構件破壞。
2、解決方案:
    (1)由于使用劣質外加劑而造成構件的裂縫時，應先檢測構件混凝土的強度。如能滿足設計要求，可根據裂縫實際的寬度、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，恢復原有功能和防止鋼筋銹蝕。
(2)當誤摻入外加劑造成混凝土構件強度降低時，必須立即返工，鑿除構件上的混凝土，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
在蒸汽養護的混凝土和預應力混凝土中，不宜摻用引氣劑或減水劑。

模板造成混凝土構件的裂縫

一、模板支架不規范產生的裂縫
1、導致因素:
  （1）立模板和支架前，沒有根據工程結構形式和上部荷載的大小，按規范要求計算確定支架的用材規格和艱巨大小，而是盲目估計確定。造成施工時承載力、剛度不足的變形，致使新澆筑的混凝土構件裂，嚴重的還會發生坍塌事故。
(2)施工管理不當。立底層模板之前沒有先夯實支撐下的基土和鋪設墊層，則基土達不到持力層的標準，或土質干硬，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，造成混凝土構件變形而裂縫。
2、解決方案:
（1)檢查變形構件的實際情況，如梁、板局部彎曲變形最大值小于20mm時，可不做處理，僅需在抹灰時糾正外觀即可。
(2) 檢查構件上部裂縫的寬度，及時用“J-302混凝土再澆劑”水泥漿液或“CGM-3超細型高強無收縮灌漿料”灌滿縫隙，漿液略高于裂縫面，待水泥漿液初凝后，及時抹壓密實，并加強濕養護。
二、模板支架立在樓板上造成的裂縫
1、導致因素
（1）多層房屋施工時，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度時，會產生變形和裂縫。
   (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度低，因上層構件模板的支撐沒對準樓板下的支撐，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，立即加設支撐頂牢加固，以防止樓板繼續變形和裂縫的擴大。
    (2)檢查裂縫寬度，當裂縫寬度小于0. 2mm,彎曲變形小于跨度長的1/1000時，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，恢復原由功能和防止鋼筋銹蝕。
(3)當裂縫寬度大于0. 3mm時，須加強觀測，及時請設計、監理、質檢等有關人員研究加固處理方案。
三、早拆底模與支架造成的構件裂縫
1、導致因素:
    (1)提前拆除承重梁、板的底模與支架，造成構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，造成混凝土構件的傾覆、斷裂和裂縫。
    (3)若懸挑構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，會造成懸挑構件傾覆事故。
    (4)不熟悉操作規程，為了模板的周轉或趕工程進度，忽略了構件混凝土的實際強度，提前拆模，造成事故。
    (5)冬季施工氣溫較低時，若使用的水泥品種不當，如采用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥配制混凝土，則該混凝土強度增長緩慢;但工地仍按照常規時間拆除底模與支架，造成構件強度不足而變形、裂縫。嚴重時，還會產生斷裂和坍塌事故。
2、解決方案:
    (1)檢查裂縫寬度，當裂縫寬度小于0. 2mm,彎曲變形小于跨度長的1/1000時，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，恢復原有功能和防止鋼筋銹蝕。
   當裂縫寬度大于0. 3mm時，須加強觀測，及時請設計、監理、質檢等有關人員研究加固處理方案。

 
鋼筋施工不規范造成的構件裂縫

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

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