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1、混凝土裂纹产生原因及处理第1页，此课件共42页哦 混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，展所致。近代科学研究和
2、大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定1：有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。：有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，使结构尽可能但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有不出现裂缝或尽
3、量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。害裂缝的出现，从而确保工程质量。第2页，此课件共42页哦裂缝产生的原因裂缝产生的原因混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待，根据实际情况解决问题。要区别对待，根据实际情况解决问题。第3页，此课件共42页哦二、二、混凝
4、土工程中常见裂缝及预防混凝土工程中常见裂缝及预防 第4页，此课件共42页哦1.1.干缩裂缝及预防干缩裂缝及预防干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，
5、内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在网状浅细裂缝，宽度多在0.050.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土
6、的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。第5页，此课件共42页哦主要预防措施主要预防措施一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大，
7、水灰比越大二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖
8、时间，并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。第6页，此课件共42页哦2.2.塑性收缩裂缝及预防塑性收缩裂缝及预防塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长般长2030cm，较长的裂缝可达，较长的裂缝可达23，宽，宽15mm。其产。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎
9、没有强度或强度很小，生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等
10、等。湿度等等。第7页，此课件共42页哦主要预防措施主要预防措施一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。水泥。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。终凝
11、前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。第8页，此课件共42页哦3.3.沉陷裂缝及预防沉陷裂缝及预防沉陷裂缝的产生是由于沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混
12、凝土结构产生裂缝。土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与有关，一般沿与地面垂直或呈地面垂直或呈3045角方向角方向发展，发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。第9页，此课件共42页哦主要预防措施主要预防措施一是对松软土、填土地基在上部结构施
13、工前应一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施措施。第10页，此课件共42页哦4.4.温度裂缝及预防温度裂缝及预防温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区
14、的混温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化水泥水化产生大量的水化热，（当水泥用量在热，（当水泥用量在350550 kg/m3，每立方米混凝土将释放出，每立方米混凝土将释放出1750027500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达的热量，从而使混凝土内部温度升达70左右甚至更高）。由于左右甚至更高）。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的
15、较大温差，部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到2526时，混凝土内便会时，混凝土内便会产生大致在产生大致在10MPa左右的拉应力）。当拉应力超过混凝土的抗拉强度左右的拉应力）。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混
16、凝土受到寒中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。第11页，此课件共42页哦温度裂缝的走向通常无一定规律，大面温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深寸较大的
17、结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能
18、力等。混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。第12页，此课件共42页哦主要预防措施主要预防措施一是尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。一是尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。以下。四是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量四是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降降低水化热。低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的五是改善混凝土的搅拌加工
19、工艺，在传统的“三冷技术三冷技术”的基础上采用的基础上采用“二次风冷二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。新工艺，降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。降低浇筑混凝土的温度。第13页，此课件共42页哦主要预防
20、措施主要预防措施八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减九是在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。十是加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十一是预留温度收缩缝。十二是减
21、小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设十二是减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，十三是加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控十四是混凝
22、土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。制在一定的范围之内。第14页，此课件共42页哦5.5.化学反应引起的裂缝及预防化学反应引起的裂缝及预防碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一成混凝土酥松、膨胀
23、开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。措施进行预防。第15页，此课件共42页哦主要的预防措施主要的预防措施一是选用碱活性小的砂石骨料。一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。第16页，此课件共42页哦6其他裂缝由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢保护层较薄，有害物质进入
24、混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现向裂缝，沿钢筋的位置出现第17页，此课件共42页哦通常的预防措施通常的预防措施一是保证钢筋保护层的厚度。一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。第18页，此课件共42页哦三、裂缝处理三、裂缝处理裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、
25、加速混凝土的碳化、降低混会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。以保证建筑物的安全使用。混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法法。第19页，此课件共42页哦1.1.表面修补法表面修补法表面修补法
26、是一种简单、常见的修补方法，它表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。纤维布等措施。第20页，此课件共42
27、页哦2.2.灌浆、嵌逢封堵法灌浆、嵌逢封堵法灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它
28、通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。性止水材料为聚合物水泥砂浆。第21页，此课件共42页哦3.3.结构加固法结构加固法当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面
29、面积、在方法：加大混凝土结构的截面面积、在构件的角部外包型钢、采用预应力法加构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等等。喷射混凝土补强加固等等。第22页，此课件共42页哦4.4.混凝土置换法混凝土置换法混凝土置换法是处理严重损坏混凝混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚通混凝土或水泥砂浆
30、、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。合物混凝土或砂浆。第23页，此课件共42页哦5.5.电化学防护法电化学防护法电化学防腐是利用施加电场在介质电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，
31、既可用于已裂筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。结构也可用于新建结构。第24页，此课件共42页哦6.6.仿生自愈合法仿生自愈合法仿生自愈合法是一种新的裂缝处理仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或如含粘结剂的液芯纤维或胶囊胶囊)，在混凝土内部形成智能型仿生自，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝愈合神经网络系
32、统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。合。第25页，此课件共42页哦裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并别对待，采用合理的方法进行处理，
33、并在施工中采取各种有效的预防措施来预在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。件安全、稳定地工作。第26页，此课件共42页哦由于混凝土结构开裂尤其是早期开裂问题的频频由于混凝土结构开裂尤其是早期开裂问题的频频发生，近年来在会议和期刊上有关裂缝和裂缝控发生，近年来在会议和期刊上有关裂缝和裂缝控制的文章不胜枚举。大量在工程第一线的工程技制的文章不胜枚举。大量在工程第一线的工程技术人员以自己的经验和体会，提供了对控制裂缝术人员以自己的经验和体会，提供了对控制裂缝发展的许多宝贵经验。但大多数文章讨论较多的发展的许多宝贵经验
34、。但大多数文章讨论较多的是混凝土配合比、施工的质量控制等。在实际工是混凝土配合比、施工的质量控制等。在实际工程中，则常出现施工单位责怪搅拌站、搅拌站责程中，则常出现施工单位责怪搅拌站、搅拌站责怪外加剂的现象，总企望能找到一种怪外加剂的现象，总企望能找到一种“不裂的混不裂的混凝土配合比凝土配合比”，或者有什么可以使混凝土不裂的，或者有什么可以使混凝土不裂的添加剂。由于混凝土材料本身的特性，用到结构添加剂。由于混凝土材料本身的特性，用到结构中绝对不开裂的混凝土是没有的。问题是要正确中绝对不开裂的混凝土是没有的。问题是要正确判断什么是有害裂缝，什么是无害裂缝，和混凝判断什么是有害裂缝，什么是无害裂缝
35、，和混凝土耐久性的关系如何，怎样将裂缝控制在尽量少土耐久性的关系如何，怎样将裂缝控制在尽量少的程度。的程度。第27页，此课件共42页哦20多年以前，极少有混凝土结构在交工之前甚至刚拆除模板多年以前，极少有混凝土结构在交工之前甚至刚拆除模板时就出现不可接受的裂缝，而最近几年早期开裂问题则是沸时就出现不可接受的裂缝，而最近几年早期开裂问题则是沸沸扬扬，引起很多人的苦恼。那么，究竟发生了什么事？不沸扬扬，引起很多人的苦恼。那么，究竟发生了什么事？不少人指责现在的施工人员素质和施工质量（比如养护不足之少人指责现在的施工人员素质和施工质量（比如养护不足之类）。这个问题固然存在，但是，影响开裂的因素很复杂
36、，类）。这个问题固然存在，但是，影响开裂的因素很复杂，往往不是单一因素造成的。控制裂缝也不只是施工人员和混往往不是单一因素造成的。控制裂缝也不只是施工人员和混凝土生产者的事，而是涉及包括设计、混凝土及其原材料生凝土生产者的事，而是涉及包括设计、混凝土及其原材料生产、施工甚至监理和业主（开发商、房主或政府主管）在内产、施工甚至监理和业主（开发商、房主或政府主管）在内各方面的责任。我们是否应当承认大家都有需要提高之处？各方面的责任。我们是否应当承认大家都有需要提高之处？比如某省会城市有个开发商指责当地一个搅拌站技术人员说：比如某省会城市有个开发商指责当地一个搅拌站技术人员说：“你们不就是和泥吗？你
37、们不就是和泥吗？”难道这不是他需要提高素质的一种难道这不是他需要提高素质的一种表现吗？要提高混凝土的质量（请注意强度不能代表质量），表现吗？要提高混凝土的质量（请注意强度不能代表质量），就需要大家都了解造成目前混凝土开裂问题的根本原因和各就需要大家都了解造成目前混凝土开裂问题的根本原因和各自应当为解决这一问题作些什么。这就是说要有整体论的观自应当为解决这一问题作些什么。这就是说要有整体论的观念。念。第28页，此课件共42页哦混混凝凝土土是是一一种种非非均均质质的的复复杂杂多多相相复复合合材材料料，在在其其微微观观结结构构相相组组成成之之间间主主要要的的结结合合力力是是范范德德华华力力。因因此此
38、其其抗抗拉拉强强度度远远低低于于抗抗压压强强度度。当当混混凝凝土土内内部部产产生生拉拉应应力力超超过其抗拉强度时，就会产生裂缝。过其抗拉强度时，就会产生裂缝。那么，混凝土发生开裂的条件就是：在约束下那么，混凝土发生开裂的条件就是：在约束下变形产生的拉应力超过实时的抗拉强度，也就变形产生的拉应力超过实时的抗拉强度，也就是说必须同时考虑三个条件：是说必须同时考虑三个条件：变形的大小、约束变形的大小、约束的程度、实时抗拉强度的程度、实时抗拉强度。不受约束的自由变形不会。不受约束的自由变形不会产生应力；抗拉强度足以抵抗所产生的拉应力时则产生应力；抗拉强度足以抵抗所产生的拉应力时则不会开裂。也就是说不能
39、笼统地认为收缩必然开裂。不会开裂。也就是说不能笼统地认为收缩必然开裂。所产生的应力大小和实时的弹性模量有关，是否引所产生的应力大小和实时的弹性模量有关，是否引起开裂还和混凝土的抗拉强度有关起开裂还和混凝土的抗拉强度有关。第29页，此课件共42页哦1、变形可能引起开裂的可能引起开裂的变变形主要是收形主要是收缩缩，影响最大的收，影响最大的收缩缩如下：如下：1 1）干干缩缩:停停止止养养护护后后，环环境境相相对对湿湿度度低低于于100%100%，混混凝凝土土干干缩缩即即开开始始；在在干干燥燥的的空空气气中中，收收缩缩会会持持续续进进行行，甚甚至至在在2828年年后后仍仍能能观观察察到到一一些些变变化
40、化。对对于于普普通通混混凝凝土土，2828天天收收缩缩约约40%,340%,3个个月月收收缩缩60%60%左左右右，180180天天收收缩缩约约70%70%，1 1年年收收缩缩平平均均75%75%，完完全全收收缩缩的的时时间间可可长长达达2020年年。完完全全干干缩缩值值为为1000010000微微应应变变，曾曾实实测测到到40004000微微应应变变。影影响响收收缩缩的的主主要要因因素素是是骨骨料料的的品品种种和和用用量量。当当骨骨料料品品种种一一定定时时，单单方方混混凝凝土土中中骨骨料料用用量量越越大大，即即浆浆骨骨比比越越小小，则则干干缩缩越越小小。骨骨料料的的“骨骨架架”作作用用即即在
41、在于于此此。当当水水泥泥(或或胶胶凝凝材材料料，以以下下同同)用用量量不不变变时时，水水灰灰比比(或或水水胶胶比比，以以下下同同)越越大大时时，浆浆骨骨比比越越大大，干干缩缩也越大。也越大。第30页，此课件共42页哦2）温度收缩：随着水泥实际强度的提高、比表面积的增大，水化热也相应较大，再加上因要求混凝土具有较高早期强度而使用较大的水泥用量，使现在用于厚度为30cm的混凝土构件也需要控制内部温度的变化。混凝土温度下降15时，收缩约150微应变。例如抗压强度约30MPa的混凝土，其弹性模量为约30GPa(按我国结构设计规范)，则在约束下可产生弹性拉应力约4.5MPa，而30MPa的混凝土的直接抗
42、拉强度约为2.7MPa。如果混凝土表面因接触较高的环境温度而硬化较早时，当混凝土内部温度升高在约束下产生压应力，会使外部先行硬化的部分(表面)产生拉应力。第31页，此课件共42页哦3 3）自自收收缩缩：是是在在与与外外界界无无水水分分交交换换情情况况下下因因水水泥泥水水化化消消耗耗浆浆体体内内部部自自身身的的水水分分而而产产生生的的。自自收收缩缩从从混混凝凝土土初初凝凝就就开开始始产产生生，在在1 1天天以以内内发发展展最最快快，3 3天天以以后后减减慢慢，此此后后就就发发展展得得很很缓缓慢慢了了。自自收收缩缩不不同同于于化化学学收收缩缩，但但由由化化学学收收缩缩引引起起。胶胶凝凝材材料料(包
43、包括括水水泥泥和和活活性性掺掺和和料料)的的活活性性越越大大、水水灰灰比比越越低低，则则自自收收缩缩越越大大；水水灰灰比比越越低低影影响响越越大大。例例如如根根据据安安明明喆喆的的试试验验，w/c=0.36w/c=0.36时时，3 3天天自自收收缩缩约约100100微微应应变变，而而w/c=0.275w/c=0.275时时，3 3天自收天自收缩缩可超可超过过270270微微应变应变。按目前的标准方法按目前的标准方法(GBJ82-2001)检测混凝土收缩值，检测检测混凝土收缩值，检测不到全部的自收缩值，而是停止养护不到全部的自收缩值，而是停止养护(3天天)后的干燥收缩后的干燥收缩和一小部分自收缩
44、值。而所测不到的那部分自收缩值恰恰和一小部分自收缩值。而所测不到的那部分自收缩值恰恰是影响早期开裂的重要部分。水灰比越低，这部分所占比是影响早期开裂的重要部分。水灰比越低，这部分所占比例越大，而混凝土的总收缩几乎和水胶比无关。在目前大例越大，而混凝土的总收缩几乎和水胶比无关。在目前大量使用较低水灰比和较大水泥用量的混凝土中，早期收缩量使用较低水灰比和较大水泥用量的混凝土中，早期收缩最重要的就是温度收缩和自收缩；如果养护不当，则再加最重要的就是温度收缩和自收缩；如果养护不当，则再加上较大的干缩。上较大的干缩。第32页，此课件共42页哦2、约束下的拉应力在约束条件下弹性变形所产生的弹性应力等于弹性
45、模量与变形的乘积。由于材料本身的特性所致，相同抗压强度的混凝土受拉弹性模量比受压弹性模量高，因此可以保守地参考受压弹性模量和抗压强度的关系。在构件中混凝土较高温度下，相同抗压强度混凝土的抗拉强度比标准条件养护的较低，因此可以参考常温下直接抗拉强度和抗压强度的关系混凝土极限应变为10020010-6（和原材料级配有关）。参考图3和图4的估量可见，对于拆模时达到抗压强度20MPa的混凝土，受压弹性模量约25GPa，抗拉强度约1.80 MPa，如果温度控制不好，又未能及时养护，则上述三种情况的总收缩应变会超过极限值，开裂的可能性是存在的。测定并绘制出混凝土抗拉强度随龄期发展的曲线（图5），如果能控制
46、混凝土的收缩应力始终在此曲线下方，则开裂即可受到控制。第33页，此课件共42页哦3、徐变的作用混凝土在投入使用后,不希望有较大的徐变系数,尤其是对于预应力混凝土。但是在混凝土硬化的早期，徐变却可起到松弛内部拉应力的作用。由于徐变的作用，就可以使实际的应力发展滞后于抗拉强度的发展(图5)4。遗憾的是，由于追求高建设速度，导致混凝土早期强度很高，使混凝土早期徐变都很小。采用高强混凝土时,甚至早期徐变为零。这对混凝土的抗裂更加不利。第34页，此课件共42页哦设计对混凝土开裂的影响无无论论建建筑筑设设计计还还是是结结构构设设计计，都都应应当当考考虑虑尽尽量量减减小小约约束束，避避免免应应力力集集中中。
47、例例如如某某工工程程：C40C40混混凝凝土土采采用用了了过过低低的的水水胶胶比比0.350.35，产产生生过过高高的的早早期期强强度度：R R7=7=37MPa37MPa，为为设设计计强强度度的的90%,90%,混混凝凝土土浇浇筑筑后后第第6 6天天拆拆模模即即发发现现裂裂缝缝，表表明明是是内内部部产产生生了了较较大大的的温温度度应应力力和和自自收收缩缩应应力力所所致致。裂裂缝缝都都出出现现在在墙墙、柱柱交交接接处处和和配配筋筋变变化化处处，正正是是由由于于该该处处应应力力集集中中而而造造成成的的结结果果使使楼楼板板当当中中很很大大面面积积的的区区域域成成为为素素混混凝凝土土，浇浇筑筑后后第
48、第三三天天就就出出现现宽宽度度为为3mm3mm的的贯贯穿穿且且通通长长裂裂缝缝。这这就就是是因因为为该该设设计计人人员员只只认认为为梁梁的的受受压压区区不不需需要要钢钢筋筋来来受受力力而而忽忽视视了了钢钢筋筋对对裂裂缝缝分分散散作作用的用的结结果。果。第35页，此课件共42页哦施工的影响1、原材料：原材料：目前不少工程的主要原材料如水泥和目前不少工程的主要原材料如水泥和钢筋由甲方购买，而甲方对混凝土的知识更是了钢筋由甲方购买，而甲方对混凝土的知识更是了了。混凝土的质量首要标准不应是强度，把强度了。混凝土的质量首要标准不应是强度，把强度作为购买水泥的质量标准（在实际上是唯一的）作为购买水泥的质量
49、标准（在实际上是唯一的）是一种错误。限于篇幅，关于如何选择水泥可参是一种错误。限于篇幅，关于如何选择水泥可参见水泥品质和混凝土质量的关系（中国水见水泥品质和混凝土质量的关系（中国水泥创刊号和第二期），或水泥标准修订后对泥创刊号和第二期），或水泥标准修订后对混凝土质量的影响（建筑技术混凝土质量的影响（建筑技术2002年第一期）。年第一期）。实际上骨料的用量和性能（如热膨胀系数、吸水率、实际上骨料的用量和性能（如热膨胀系数、吸水率、粒形、粒径和级配等）对混凝土抗裂性的影响是也不粒形、粒径和级配等）对混凝土抗裂性的影响是也不容忽视的。也因篇幅所限容忽视的。也因篇幅所限,在此只是提请大家注意。在此只是
50、提请大家注意。第36页，此课件共42页哦2 2、温度控制和开裂的关系、温度控制和开裂的关系通通常常，人人们们理理解解的的养养护护主主要要是是浇浇水水。其其实实，养养护护不不仅仅是是保保持持足足够够的的湿湿度度以以满满足足水水化化的的要要求求，而而且且要要在在不不同同的的环环境境温温度度下下保保持持尽尽可可能能小小的的内内外外温温差差和和恰恰当当的的升升温温、降降温温速速率率。温温度度控控制制不不当当是是造造成成混混凝凝土土早早期期开开裂裂的的重重要要原原因因之之一一。例例如如某某工工程程混混凝凝土土墙墙在在拆拆除除模模板板时时正正值值混混凝凝土土内内部部温温度度上上升升很很快快的的时时候候，结