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1、裂缝判断与处理 课程复习,天津城市建设学院 王欣,1,2,裂缝的发生机理,裂缝的分类,裂缝的检测分析,裂缝的控制,裂缝的修复,课程内容,3,混凝土的微观裂缝为一般混凝土所固有，因为混凝土是由水泥浆体水化硬化后的水泥石与砂、石骨料组成，它们的物理力学性能并不一致，水泥浆体硬化后的干缩值较大，而混凝土中的骨料则限制了水泥浆体的自由收缩，这种约束等作用使混凝土内部从硬化开始就在骨料与水泥浆体的粘结面上出现了微裂缝。,4,5,混凝土内部不连续，具有诸多微小裂缝、空洞、孔道、疏松等缺陷。,5,裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷。通常所说的裂缝是指肉眼可见的宏观裂缝，而不是微观裂缝，其宽度应在0.05mm
2、以上。混凝土出现宏观裂缝的原因多种多样，通常是因混凝土发生体积变化时受到约束，或因受到荷载作用时，在混凝土内引起过大拉应力（或拉应变）而产生裂缝。,6,裂缝,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，在裂缝正交方向产生混凝土裂缝 。,7,也就是说，即使没有外部荷载作用，或者即使混凝土发生体积变化时没有受到外部的约束，混凝土内部已经有了微裂缝，但是这些微裂缝在不大的外力或变形作用下是稳定的，当外力或变形作用较大时，这些粘结面上微裂缝就会发展，当外力或变形作用更大时，微裂缝就会扩展穿过硬化后的水泥石，逐渐发展成可见的宏观裂缝。,8,受力裂缝的发展,弥散状裂缝 裂缝延伸发展 裂缝互相贯通 延伸发展成为表面裂缝
3、,9,多数轻微细小的宏观裂缝，对工程结构的承载能力、使用功能和耐久性不会有大的影响，只是有损结构的外观，引起对工程质量的疑虑。当可见的宏观裂缝较宽较深时，会影响结构的抗渗性能，导致水分及有害物质渗入，诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化，从而损害工程结构的承载能力、使用功能和耐久性。,10,11,水泥量、水泥强度、水泥活性、水胶比、骨料粒径、骨料含泥量、掺合料、外加剂等混凝土本身性能起决定性作用。,结构体型、结构设缝、局部配镜不足、配筋方式不当、保护层厚度不够、环境条件选择不当等设计合理与否对裂缝状态具有重要影响。,混凝土搅拌、运输、浇注、振捣、养护，模板拆除时间，预应力施工时机，施工接檫处理，
4、压抹、施工季节。,严重超载、疲劳荷载等非设计工况、改变结构用途、改造结构形式、结构超期服役而抗力退化、侵蚀环境下结构长期使用、没有及时维护需定期更换的构件。,影响因素,B,C,D,11,裂缝的发生机理,裂缝的分类,裂缝的检测分析,裂缝的控制,裂缝的修复,课程内容,12,裂缝性质的分类,观感性裂缝功能性裂缝结构性裂缝耐久性裂缝,13,裂缝按影响程度分类,建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002）,轻微裂缝一般裂缝严重裂缝,14,裂缝就其开裂深度可分为表面的、贯穿的；就其在结构物表面形状可分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂
5、缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；裂缝按其发展情况可分为稳定的和不稳定的、能愈合的和不能愈合的；裂缝按其产生的时间可分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝；裂缝按其产生的原因，可分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝。变形裂缝是指因不均匀沉降、温度变化、湿度变异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝。2.2 裂缝产生的原因概括分类如下面所示。,15,一、与结构设计及受力荷载有关的,1、在设计荷载范围内，超过设计荷载范围或设计未考虑到的作用2、地震、台风作用等3、构件断面尺寸不足、钢筋用量不足、配置位置不当4、结构物的沉降差异5、次应力作用6、对温度应
6、力和混凝土收缩应力估计不足,16,二、与使用及环境条件有关的,1、环境温度、湿度的变化2、结构构件各区域温度、湿度差异过大3、冻融、冻胀4、内部钢筋锈蚀5、火灾或表面遭受高温6、酸、碱、盐类的化学作用7、冲击、振动影响,17,三、与材料性质和配合比有关的,1、水泥非正常凝结（受潮水泥、水泥温度过高）2、水泥非正常膨胀（游离CaO、游离MgO、含碱量过高）3、水泥的水化热4、骨料含泥量过大5、骨料级配不良6、使用了碱活性骨料或风化岩石,18,7、混凝土收缩8、混凝土配合比不当（水泥用量大、用水量大、水胶比大、砂率大等）9、选用的水泥、外加剂、掺合料不当或匹配不当10、外加剂、硅灰等掺合料掺量过大
7、,19,四、与施工有关的,1、拌和不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土），搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长2、泵送时增加了用水量、水泥用量3、浇筑顺序有误，浇筑不均匀（振动赶浆、钢筋过密）4、捣实不良，坍落度过大、骨料下沉、泌水，混凝土表面强度过低就进行下一道工序5、连续浇筑间隔时间过长，接茬处理不当6、钢筋搭接、锚固不良，钢筋、预埋件被扰动7、钢筋保护层厚度不够,20,8、滑模工艺不当（拉裂或塌陷）9、模板变形、模板漏浆或渗水10、模板支撑下沉、过早拆除模板、模板拆除不当11、硬化前遭受扰动或承受荷载12、养护措施不当或养护不及时13、养护初期遭受急剧干燥（日晒、大风）或冻害14、混
8、凝土表面抹压不及时15、大体积混凝土内部温度与表面温度或表面温度与环境温度差异过大,21,裂缝成因多样性,:G,:H,:D,E,F,:I,:J,K,:A,B,C,22,禁：靠观察裂缝的位置和形态确定裂缝成因,23,24,裂缝的发生机理,裂缝的分类,裂缝的检测分析,裂缝的控制,裂缝的修复,课程内容,25,系统的调查和检测,调 查,钢筋腐蚀状况,中性化状况,氯离子含有量,碱骨料反应,钢筋位置,剥离或浮起,混凝土强度和结构物抗力,检 测,结构设计资料,建材资料,构件检测,缺陷检测,26,案例,27,关于楼板案例.,设计方面： 关于楼板厚度、配筋问题，应进行对承载力、刚度、裂缝进行复核计算建材方面：应
9、复核原材料质量，对于拌合物性能，应复核记录和实体检测，必要时钻芯取样试验施工方面：查阅施工日志、检查记录等相关资料，以及实地检测。使用环境：收集气温等资料,28,裂缝调查内容,29,掌握裂缝的进行状态比宽度重要,掌握裂缝处水的状态很重要,30,裂缝检测手段,裂缝的位置、数量、走向：用照片和绘制裂缝展开图等形式记录长度：用直尺、卷尺进行测量宽度：用裂缝宽度比对卡、裂缝测宽仪、塞尺进行检测裂缝的深度：采用超声波法或局部凿开法进行检测，必要时可钻取芯样进行验证,31,裂缝检测打音检查,32,裂缝宽度检测,用钢尺、裂缝卡、裂缝读数放大镜逐条测量,33,裂缝长度检测,用钢尺丈量检测,34,裂缝深度检测,
10、超声波检测,35,钻芯取样,36,对发展的裂缝进行监测,宽度，在骑缝涂覆石膏或者使用裂缝测宽仪定期对同一位置进行测量长度，在裂缝端部按时间定期做记号观察数量，记录或绘制裂缝图、表,37,裂缝长度变化监测,38,对浮起部位的处理,剔除,39,在裂缝调查结果的基础上，对裂缝类型进行分类、能够比较容易地推定出裂缝的发生原因,40,当根据标准调查項目不能确定特定原因时，需要进行详细调查,混凝土钻芯强度调查断面尺寸与设计图校对复核荷载条件的调查地基基础的调查钢筋调查碳化相关调查漏水路径的调查混凝土化学成分调查结构物的荷载试验结构物的振动试验,41,无损检测代表性方法,42,43,混凝土强度检测反弹强度法
11、,44,混凝土强度检测电磁雷达法,45,混凝土强度检测远红外线法,46,混凝土强度检测超声波法,47,混凝土强度检测自然电位法,48,裂缝的发生机理,裂缝的分类,裂缝的检测分析,裂缝的控制,裂缝的修复,课程内容,49,控制裂缝手段,材料选择材料的质量控制设计控制结构缝的布置控制缝设计构造措施施工质量施工技术措施,50,材料的质量控制,水泥的选择 外加剂的选择掺合料的选择骨料的选择配合比的设计,51,材料的质量控制,大体积混凝土结构易采用低热水泥对于抗裂性要求高的混凝土，可采用纤维混凝土以增强抗裂性能,52,材料的质量控制,选择孔隙率较小、级配良好的粗骨料在满足混凝土工作性要求的前提下，宜降低砂
12、率。特别是流动性和大流动性混凝土，应适当控制砂率，以防止混凝土抗裂性能的劣化。混凝土中宜加入水泥用量20%-30%的级或级粉煤灰，改善混凝土的抗裂性能。当须掺入磨细矿渣时，宜与粉煤灰双掺。,53,抗裂混凝土配合比优化设计原则,使混凝土在保证强度要求的同时具有良好的和易性和抗裂性。 最小水泥（胶凝材料）用量原则 适当水胶比原则最大骨料堆积密度原则配合比的验证性试验,54,混凝土配合比主要参数的选择,在满足混凝土强度要求的情况下，宜尽量降低水泥用量。普通强度等级的混凝土水泥用量宜为270-450 kg/m3，高强混凝土中水泥及掺合料总量应不大于550kg/m3。混凝土的水胶比过小或过大，都会劣化混
13、凝土的抗裂性能。混凝土的水胶比宜为0.4-0.55。在满足施工要求的条件下，宜采用较小的混凝土坍落度，以防止混凝土的离析和泌水导致混凝土表面产生裂缝。,55,设置结构缝,避免约束应力（或应变）积累过大而引起间接裂缝,56,控制缝控制缝的间距和宽度,控制缝间距：约为3-24m墙内控制缝5-8m底部固定在大块混凝土基础上的墙体3m阳台板3m地面控制缝4.5-7.5m,控制缝的宽度一般约为6mm，深度不应小于板或墙厚的1/5 1/4,57,设计构造措施控制裂缝的设计手段,细筋密配形式布置受力钢筋，可改善裂缝形态混凝土结构应按设计规范的要求设置伸缩缝设置后浇带可减少早期混凝土收缩影响，但后浇带不能代替
14、伸缩缝。后浇带间距不大于30m，浇灌混凝土的间距时间2个月以上，宜用膨胀混凝土浇筑采用预制构件(特别是预应力构件)的装配式结构及叠合结构，具有较好的裂缝控制性能,58,设计构造措施,控制地基不均匀沉降措施地基变形的验算沉降监测保持相邻建筑物基础间净距设置沉降缝保温隔热措施,59,施工技术措施,模板工程模板支撑体系立杆底应设置垫板。控制板面上荷时间。板面上人放线时间不能过早。严格控制楼板拆模时间。楼板混凝土同条件养护试块达到规范规定的强度值后，方可拆除支承模板。做好施工缝处理加强养护塑料薄膜覆盖等保湿养护冬季施工，采取混凝土保温措施,60,裂缝的发生机理,裂缝的分类,裂缝的检测分析,裂缝的控制,
15、裂缝的修复,课程内容,61,裂缝修补方法表面封闭法压力灌浆法开槽填补法涂膜封闭法,62,表面封闭（1）表面涂抹。通常是在混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂掩护膜，在裂缝宽度有可能变动时，可采用具有跟踪性的焦油环氧树脂等材料，在裂缝多而且密集或者混凝土老化，砂浆离析的结构物上也可大面积涂抹掩护膜。（2）表面喷浆。喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆掩护层来封闭裂缝的一种修补方法，根据裂缝的部位、性质和修补请求和条件，可采用无筋素喷浆，或挂网喷浆联合凿槽嵌补等修补方法。,63,先将结构物的裂缝或孔隙和外界封闭，仅留出进浆口及排气孔，然后将较低粘度的浆液通过压浆泵以必定
16、的压力将浆液压入缝隙内并使其扩散，胶凝固化，以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目标。浆液主要有：水泥浆、水泥-水玻璃、环氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲凝等后几种方法都属于化学灌浆法，其强度高效果好。,64,开槽填补先沿裂缝凿一条深槽，槽形根据裂缝地位和弥补材料而定，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如环氧砂浆、沥青、甲凝等。适用范围：数量较少的宽大裂缝以及钢筋锈蚀所差生的裂缝,65,适用范围：混凝土内部不密实而造成的大面积渗水情况,66,几种修补方法可以单独使用，也可以同时使用。,67,裂缝修补材料,68,结构加固,适用于结构抗力不足，且有作为破坏预兆标志而有安全隐患的裂缝,69,加固处理,增大截面法外包钢材面法粘贴钢板法粘贴纤维面法外面预应力法混凝土置换法,70,_ _,71,
