混凝土结构裂缝的预防与处理

陕西铁路工程职业技术学院

毕业设计(论文)

：（2013～2014学年 第一学期） 混凝土结构裂缝的预防与处理

题目

目 录

第1章 混凝土裂缝概述 .................................................... 1

1.1 钢筋混凝土结构裂缝类型 ........................................... 1

1.1.1 塑性收缩裂缝 ............................................... 2

1.1.2 混凝土干缩引起的裂缝 ....................................... 2

1.1.3 温度变化引起的裂缝 ......................................... 2

1.1.4 结构基础不均匀沉降引起的裂缝 ............................... 3

1.1.5 荷载作用引起的裂缝 ......................................... 4

1.2 钢筋混凝土结构裂缝危害 ........................................... 4

1.3 混凝土结构裂缝产生的原因 ......................................... 5

1.3.1 材料方面的影响 ............................................. 6

1.3.2 混凝土收缩的影响 ........................................... 9

1.3.3 施工工艺的影响 ............................................ 12

1.3.4 外界因素的影响 ............................................ 11

第2章 钢筋混凝土结构裂缝的预防措施 ..................................... 12

2.1 设计方面 ........................................................ 12

2.1.1 设计中的‘抗’与‘放’ .................................... 12

2.1.2 尽量避免结构断面突变带来应力集中 .......................... 12

2.1.3 采用补偿收缩混凝土技术 .................................... 12

2.1.4 设计上要注意容易开裂部位 .................................. 12

2.1.5 重视构造钢筋 .............................................. 13

2.2 材料原则 ........................................................ 13

2.3 混凝土配比设计 .................................................. 14

2.4 施工方面 ........................................................ 14

2.4.1 模板的安装及拆除 .......................................... 14

2.4.2 混凝土的制备 .............................................. 15

2.4.3 混凝土的运输 .............................................. 16

2.4.4 混凝土的浇筑 .............................................. 16

2.4.5 混凝土的养护 .............................................. 17

2.5 管理方面 ........................................................ 18

2.6 环境方面 ........................................................ 18

第３章 钢筋混凝土结构裂缝的处理措施 ..................................... 20

3.1 表面修补法 ...................................................... 20

3.2 内部修补法 ...................................................... 21

3.2.1 水泥灌浆 .................................................. 21

3.2.2 化学灌浆 .................................................. 21

3.3 结构补强加固法 .................................................. 23

3.4 混凝土置换法 .................................................... 25

3.5 电化学防护法 .................................................... 25

3.6 仿生自愈合法 .................................................... 26

第4章 结合实例对混凝土结构裂缝的控制进行阐述 ........................... 27

4.1 工程概况 ........................................................ 27

4.2 工程设想 ........................................................ 27

4.3 工程抗裂施工措施 ............................................... 27

4.3.1 基础地基加固 .............................................. 27

4.3.2 优化混凝土配合比 .......................................... 28

4.3.3 内外防水剂 ................................................ 29

4.4 其他措施 ........................................................ 29

毕业设计总结 ............................................................. 31

绪 论

混泥土是目前用量最大的一种建筑材料，广泛应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程。然而，许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。这不仅影响建筑物的外观，更重要的是危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。因此，裂缝问题倍受人们的关注。

近年来，随着混凝土的大力推广应用以及结构形式日趋大型化、复杂化，使得

混凝土结构的裂缝成为一个相当普遍的现象，大量工程实践以及近代科学发表关于混凝土强度等相关研究表明结构物的裂缝是不可避免的，它是材料的一种特性。因此，科学的对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上，采取有效的措施，将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。

裂缝作为在正常施工后不可避免的问题，引起了众多人们的讨论以及寻找有效

的解决方案。三十，混凝土裂缝可能存在的地方不仅仅是在明显的面层上，同时也存在于各种不同的位置。所以，对待混凝土裂缝，应该有针对性地进行现场的考核，才能有充分的客观条件进行制定最为有效的解决方案。

近年来出现问题形式的发展，使人们认识到混凝土裂缝的出现应该受到高度重

视。一方面，国内外大量的混凝土结构物在没有达到要求，使得裂缝出现的时间大大减少和出现的不畏大大地增加；另一方面，随着经济的发展和社会的进步，各种工期长、投资大的工程日益增多，人们对于建筑物的要求也有了较大幅度的提高，使得在解决裂缝的问题更是迫在眉睫。

第1章 混凝土裂缝概述

混凝土作为目前用量最大的一种建筑材料, 现已广泛用于工业与民用建筑、水利、城市建设、农林、交通及海港等工程。混凝土最大的缺点就是易产生裂缝。经历了混凝土的耐久性不良给人类带来的巨大损失后, 一些搞混凝土技术的研究人员对混凝土裂缝的形成, 进行了大量的研究和技术探讨, 提出解决混凝土裂缝的办法和意见, 也取得了较大的科研成果, 尽量使混凝土的裂缝降低到最低范围之内。目前混凝土结构裂缝 问题, 是混凝土工程建设普遍的技术问题, 而混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌, 也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的,如地下工程( 地下室、地下仓库、地下人防工程等) , 若出现裂缝, 将会产生大量的渗水, 使地下工程的使用性能降低或不能使用; 而厂房和住宅、办公楼的墙、板、柱、梁出现裂缝后, 影响外观, 使用寿命, 有严重裂缝的建筑物将会威胁到人们的生命和财产安全, 故在某些施工验收规范和工程都是不允许混凝土结构出现有明显的裂缝。但是, 从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明, 混凝土裂缝是不可避免的, 裂缝是人们可以接受的一种材料特性, 只是如何使有害程度控制在某一有效范围内。因为混凝土是多种材料组成的一种混合体, 且又是一种脆性材料, 在受到温度、压力和外力的作用下, 都有出现裂缝的可能性。本文就是对控制裂缝出现的措施和对出现裂缝后如何进行处理等进行论述, 以期对工程中混凝土裂缝的治理有所帮助。

1.1 钢筋混凝土结构裂缝类型

钢筋混凝土结构裂缝就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝；就其在结 构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等； 按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按其尺寸大小分 为微观裂缝和宏观裂缝两类，微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，一般 存在于混凝土结构内部，尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm，宏观裂缝是指尺寸较 大的裂缝，裂缝宽度通常情况下大于0.5mm，可存在于混凝土内部，也可存在于混凝土表面 ；按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝；按其影响因素可分为设计因素 裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝，不均匀变形因素裂缝 、钢筋锈蚀裂缝等几大类。下面就工程中比较常见的裂缝进行阐述。

第1章 混凝土裂缝概述

混凝土作为目前用量最大的一种建筑材料, 现已广泛用于工业与民用建筑、水利、城市建设、农林、交通及海港等工程。混凝土最大的缺点就是易产生裂缝。经历了混凝土的耐久性不良给人类带来的巨大损失后, 一些搞混凝土技术的研究人员对混凝土裂缝的形成, 进行了大量的研究和技术探讨, 提出解决混凝土裂缝的办法和意见, 也取得了较大的科研成果, 尽量使混凝土的裂缝降低到最低范围之内。目前混凝土结构裂缝 问题, 是混凝土工程建设普遍的技术问题, 而混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌, 也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的,如地下工程( 地下室、地下仓库、地下人防工程等) , 若出现裂缝, 将会产生大量的渗水, 使地下工程的使用性能降低或不能使用; 而厂房和住宅、办公楼的墙、板、柱、梁出现裂缝后, 影响外观, 使用寿命, 有严重裂缝的建筑物将会威胁到人们的生命和财产安全, 故在某些施工验收规范和工程都是不允许混凝土结构出现有明显的裂缝。但是, 从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明, 混凝土裂缝是不可避免的, 裂缝是人们可以接受的一种材料特性, 只是如何使有害程度控制在某一有效范围内。因为混凝土是多种材料组成的一种混合体, 且又是一种脆性材料, 在受到温度、压力和外力的作用下, 都有出现裂缝的可能性。本文就是对控制裂缝出现的措施和对出现裂缝后如何进行处理等进行论述, 以期对工程中混凝土裂缝的治理有所帮助。

1.1 钢筋混凝土结构裂缝类型

钢筋混凝土结构裂缝就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝；就其在结 构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等； 按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按其尺寸大小分 为微观裂缝和宏观裂缝两类，微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，一般 存在于混凝土结构内部，尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm，宏观裂缝是指尺寸较 大的裂缝，裂缝宽度通常情况下大于0.5mm，可存在于混凝土内部，也可存在于混凝土表面 ；按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝；按其影响因素可分为设计因素 裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝，不均匀变形因素裂缝 、钢筋锈蚀裂缝等几大类。下面就工程中比较常见的裂缝进行阐述。

1.1.1 塑性收缩裂缝

塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一，这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。塑性裂缝又称龟裂，严格来说属于干缩裂缝，出现很普遍。产生这种裂缝的因素是多方面的：如当新拌混凝土的坍落度较大，而振动时间过长时，水泥浆浮在上层，骨料下沉时收到钢筋或其他物质的约束，出现不均匀沉降，从而使混凝土的表层产生裂缝；浇筑后混凝土表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分蒸发过快，产生急剧收缩，而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力，因而开裂；使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大，也会导致这种裂缝出现。

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，两侧细且长短不一，互不连贯状态。较 短的裂缝一般长20～30厘米，较长的裂缝可达2～3米，宽l～5毫米。其产生的主要原因为：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。

1.1.2 混凝土干缩引起的裂缝

在混凝土硬化过程中，产生内部干缩而引起体积变化，当这种体积变化收到约束时，就可能产生干缩裂缝。干缩裂缝处在结构的表面，较细，起走向纵横交错，没有规律性。这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后，在表层或侧面出现，并随湿度和温度变化逐渐大战。如混凝土成型后，因养护不当，收到风吹日晒，使得表面水散发快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面的收缩变形受到内部混凝土的约束，产生拉应力，引起混凝土表面裂缝；或者构件因水分蒸发产生体积收缩，收到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。此外，混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化；采用含泥量大的粉砂配制混凝土；混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层；用后张法预应力制成的构件，露天生产后长久不张拉等等，都会产生这种裂缝。

1.1.3 温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝，在工程中，这种裂缝比较常见，譬如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。温度裂缝大多发生在施工的中后期间，缝宽受温度变化影响较明显。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积

混凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热，内部的温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时，如施工中过早拆除模板，冬季施工过早拆除保温层，或受到寒潮袭击，都会导致混凝土表面急剧的温度变化，使其因降温而收缩。此时，表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度又很低，因此出现裂缝。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，这种裂缝只在接近表面较浅的范围内出现。深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大。如大体积混凝土凝结和硬化过程中，水泥和水产生化学反应，释放出大量的热量，成为“水热化”，导致混凝土块体温度升高，当混凝土块体内部的温度与外部的温度相差很大，以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变，就会形成裂缝。

1.1.4 结构基础不均匀沉降引起的裂缝

房屋的全部荷载最终通过基础传给地基，而地基在荷载作用下，其应力是随深度而扩散，深度大，扩散愈大，应力愈小;在同一深处，也总是中间最大，向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用，即使地基地层非常均匀，房屋地基应力分布仍然是不均匀的，从而使房屋地基产生不均匀沉降，即房屋中部沉降多，两端沉降少，形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀，且房屋的长高比不大的情况下，房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的，一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时，由于土的强度低、压缩性大，房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的长高比较大，整体刚度差，而对地基又末进行加固处理，那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端，向沉降较大的方向倾斜，沿着门窗洞口约成45。呈正八字形，且房屋的上部裂缝小，下部裂缝大。这种裂缝，必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。

当房屋地基土层分布不均匀，土质差别较大时，则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降，造成墙体开裂，其裂缝上大下小，向土质较软或土层较厚的方向倾斜。

在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下，当未留设沉降缝时，也容易在高低和较重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。此时，裂缝位于层数低的荷载轻的部分，并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。

当房屋两端土质压缩性大，中部小时，沉降分布曲线将成凸形，此时，往往除了在纵

墙两端出现向外倾斜裂缝外，也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。

在多层房屋中，当底层窗台过宽时，也往往容易因荷载由窗间墙集中传递，使地基不均匀沉降，致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲，引起窗台中部的竖向缝。 此外，新建房屋的基础若位于原有房屋基础下，则要求新、旧基础底面的高差H与净距L的比值应小于0.5~1。否则，由于新建房屋的荷载作用使地基沉降而引起原有房屋、墙体裂缝。同理，在施工相邻的高层和低层房屋时，亦应本着先高、重，后低、轻的原则组织施工;否则，若先施工了低层房屋后再施工高层房屋，则也会造成低层房屋墙体的开裂。

从以上分析可知，裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系，长高比大的房屋因刚度差，抵抗变形能力差，故容易出现裂缝;因纵墙的长高比大于横墙的长高比，所以大部分裂缝发生在纵墙上。裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切有关，当沉降分布曲线为凹形时，裂缝较多的发生在房屋下部，裂缝宽度下大上小;当沉降分布曲线为凸形，裂缝较多的发生在房屋的上部，裂缝宽度上大下小。裂缝分布与墙体的受力特点密切有关，在门窗洞口处，平面转折处、层高变化处，由于应力集中，往往也就容易出现裂缝;又因墙体是受剪切破坏，其主拉应力为45。所以裂缝也成45倾斜。

为了防止地基不均匀沉降引起墙体开裂，首先应处理好软土地基和不均匀地基，但在拟定地基加固和处理方案时，又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作;不能单纯从地基处理出发，否则，不仅费用大;而效果亦差。在上部结构处理上有:改变建筑物体型;简化建筑物平面;合理设沉降缝;加强房屋整体刚度 (如增加横墙、增设圈梁、采用筏式基础、箱形基础等);采用轻型结构、柔性结构等。

1.1.5 荷载作用引起的裂缝

构件承受的不同性质的荷载作用，其裂缝形状也不同，通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多，在施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受地震，脱模过早或方法不当，构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当，施工超载，张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。

此外，因设计、材料、施工及使用等原因引起的裂缝，由于涉及的面很广，内容多，限于篇幅本文不作阐述。

1.2.钢筋混凝土结构裂缝的危害

钢筋混凝土结构是多组分复合材料，在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况

下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的，这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话，它对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的，有害与无害的界限由结构使用功能 决定的。对钢筋混凝土，特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝，不会迅速导致破坏，只是限制裂缝宽度的问题，使其达不到有害程度。但实际使用过程中，钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下，细微裂缝会开始开展并相互贯通，从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响，形成危害。常见危害有：

(1)影响钢筋混凝土结构的承载能力；

(2)引起钢筋锈蚀，使保护层崩落；

(3)影响钢筋混凝土结构的正常使用；

(4)降低结构刚度，影响建筑物的整体性；

(5)影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命；

(6)影响建筑物的美观；

(7)裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大 的经济损失。

1.3.混凝土裂缝产生的原因

裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。裂缝原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的综合性问题，解决裂缝控制问题应当采取综合方法。由六项主要因素组成的控制链见图1-1。

工程结构裂缝控制链

图1-1 工程结构裂缝控制链

1.3.1材料方面的影响

国内外曾作过一系列劈裂抗拉强度试验和周向拉伸试验，对混凝土的早期抗拉强度和极限拉伸随龄期的变化规律进行了分析，对于普通混凝土其强度主要取决于水泥是强度及其与骨料表面的粘结强度，而这又与水泥标号、水灰比及骨料性质有密切联系。 通过计算规律、数据及工程实践探索，我们总结了以下几个是裂缝产生的材料方面的因素：

（1）水泥

普通混凝土的强度朱育取决于水泥石的强度及其与骨料表面的粘结强度。混凝土的收缩也有很大部分来来源于水泥石的收缩，水泥石的结构是由未水化的水泥颗粒、水化产物及孔隙组成。水化产物晶体共生交错，形成结晶网络结构，在水泥石中起重要的骨架作用，相互接触而发展了水泥石的强度。但其中内部的孔隙会影响水泥石强度的发展。由于水泥石的孔结构由水泥细度与颗粒组成决定，所以水泥颗粒越细，其水化、凝结硬化速度越快，水化也越充分，有利于其早期和后期强度的提高。根据前苏联的试验资料，水泥性质对混凝土的收缩影响很小，即使净水泥浆表现出较大的收缩也不意味着由这种水泥制造的混凝土的收缩也大。对于水泥细度，只是当粒径大于15 的水泥由于不易水化，对收缩起约束作用之外，更细的水泥并不影响混凝土的收缩。一般情况，水泥的化学成分对收缩并无影响，只是当石膏产量不足才表现出较大的收缩。目前，在高层建筑施工中，主要由于随着混凝土技术的发展，混凝土强度也由原来C25、C30发展到现在C50、C60，混凝土强度等级的提高，水泥用量也随之增加，直接导致水化热的提高，增

加了早期混凝土的热胀，从而加大了混凝土温度降低后的冷缩。

（2）骨料

水泥石与骨料的粘结力与骨料的表面情况有关，骨料的表面粗糙，则与水泥石粘结力较大，故在原材料及坍落度相同的情况下，用碎石比用卵石强度来的高。增大骨料粒径，可以减少用水量，而使混凝土的收缩和泌水随之减少。同时骨料本身的强度一般比水泥石强度高（轻骨料除外），所以不直接影响混凝土强度，但若骨料经风化等作用而强度降低时，则用其配制的混凝土强度也降低。混凝土中骨料重量与水泥重量之比称为骨灰比。骨灰比对35Mpa以上的混凝土强度影响较大。在相同水灰比和坍落度下，混凝土强度随骨灰比的增大而提高，因为骨料增多后表面积增大，吸水量也增加，从而降低了有效水灰比，使混凝土强度提高。另外水泥砂浆相对含量减少，致使混凝土内总孔隙率体积减少，也有利于混凝土强度的提高。 在混凝土内部，骨料对水泥石的收缩起约束作用。混凝土的收缩对净水泥浆收缩的比取决于混凝土的骨料含量V（以体积的%计）。骨含量越大则收缩越小。在实际施工中考虑到泵送混凝土的要求，规范对骨料的粒径和级配都做出了限制。现在一般商品混凝土的砂率在40%以上，比普通混凝土的用砂量高，石子粒径5-25mm，比普通混凝土的石子粒径要小。由于细骨料的增多，减弱了混凝土之间的连接能力，增大了裂缝产生的机会。

（3）水灰比、坍落度

水灰比是混凝土进行拌和时候的一个敏感指标。这个指标对混凝土的各项影响最大。

在采用同一种水泥（品种和标号相同）时，混凝土的强度主要取决于毛细管孔隙率或胶空比，这些参数都难于测定，但是充分密实的混凝土在任何水化程度下毛细管孔隙率可由水灰比所确定。在水泥标号相同情况下，水灰比越小，水泥石强度越高，与骨料的粘结力也越大，混凝土的强度也越高。同时为考虑对混凝土和易性、水泥用量等方面的要求，水灰比又不易太小，否则将影响强度的发展。当混凝土承受干燥作用时，首先是大空隙及粗毛细孔中的自由水分因物理力学结合遭到破坏而蒸发，这种失水不引起收缩。环境的干燥作用使得细空中的水产生毛细水压力，水泥石承受这种压力后产生压缩变形而收缩，即“毛细收缩”，使混凝土收缩变形的一部分。待毛细水蒸发后，开始进一步蒸发物理——化学结合的吸附水，首先蒸发引起显著的水泥石压缩，产生“吸附收缩”，是收缩变形的主要部分。混凝土的收缩来源于水泥石的收缩，水灰比大，收缩大。所以较高的水灰比可能会有两种影响：养护前期，孔隙水处于饱和阶段，收缩量小，但是后

期如果养护条件恶化（比如拆模后的暴晒），导致孔隙水丧失过快，相反会引起混凝土收缩量的增大。但目前为便于泵送混凝土，商品混凝土的坍落度一般在10cm以上，有一些高层建筑施工时，坍落度甚至要超过20cm，所以水灰比一般在0.6左右,造成混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发和胶凝体失水后引起干缩量增大，产生裂缝的概率也加大。尽管采用减水剂后，可降低水灰比，也有利于泵送，但由于商品混凝土的现场质量控制不严，出现随意向已拌好的混凝土中加水的现象并在加水以后又不进行二次搅拌，造成混凝土水灰比增大，严重影响混凝土拌合物的质量，使混凝土产生收缩裂缝的机会大大增加。

（4）外加剂、外掺料

在混凝土中加入各种外加剂可以使混凝土获得一些必要的特性。目前商品混凝土中应用的外加剂种类繁多，主要有：加气剂、塑化剂、高效减水剂、矿物质掺料等。掺加加气剂对混凝土有两种作用：从成分方面有增加收缩的作用；另一方面可以减少含水量，又减少收缩的作用。二者共同作用对收缩几乎不产生明显影响。在混凝土中掺加各种塑化剂，高效减水剂可以在保证其他组分用量不变的前提和保持良好的工作性条件下，大幅度减少用水量，降低水灰比，一方面可提高早期强度和后期强度，另一方面可以减少收缩。但过量的掺加塑化剂和减水剂又会显著增加收缩。近代混凝土中掺加活性粉料——粉煤灰的研究应用获得很大发展。由于可提高工作性，降低水化热（掺水泥用量的15%，降低水化热的15%左右），得到了大量应用，特别是泵送大体积混凝土。但同时应当注意到掺粉煤灰的混凝土早期抗拉强度及早期极限拉伸有少量的降低（约10%-20%），后期强度不受影响。这是因为粉煤灰混凝土的强度主要取决于粉煤灰的火山灰效应，粉煤灰在混凝土中当氢氧化钙薄膜覆盖在粉煤灰颗粒表面上时，就开始发生火山灰效应。但由于氢氧化钙薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层，钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应，反应产物在层内逐渐聚集，水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时，不会使强度有较大增长，随着水解层被反应产物充满，粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系，从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的提高。对于收缩的影响根据德国所做实验提供的数据分析：掺加粉煤灰后，通常会增大水泥浆的体积，所以用水量如果保持不变，则干缩可能会稍微增大，但如果用水量因掺加粉煤灰而减小，则由于浆体增大的收缩可得到补偿。超细矿物掺料则对高强混凝土的性能影响更大，作为高强掺和料的超细矿粉具有较高的比表面积和活性，与水泥掺和使用后的水化产物主要为水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙，水化速度快，其体积减缩值大。以硅粉为例，化合后引

起体积减缩为9.04%，.粉煤灰和矿渣体积减缩分别为16.98%和13.34%。因此超细矿粉的掺入增加了高强混凝土的自收缩值，也增加了它出现收缩裂缝的机率。

1.3.2混凝土收缩的影响

混凝土因收缩而导致的裂缝是混凝土裂缝最主要的形成原因。裂缝基本是由于水分蒸发和浆体收缩，收缩应力与混凝土的抗拉强度引起的，混凝土的收缩裂缝大体上有以下几种类型：

(1)塑性收缩裂缝

塑性收缩是混凝土在初凝前的塑性阶段失水形成的，一种情况是新浇筑的混凝土表面泌水，在室外会很快的蒸发；另一种情况是由于新拌混凝土颗粒之间的空间充满了水，浇筑后的混凝土表面受风吹、日晒、外部的高温度和低温度等因素的影响，随着混凝土表面水分的蒸发，内部水分逐渐向外部迁移，继续蒸发水分，造成混凝土在塑性阶段的体积收缩。塑性收缩一般可达新浇筑混凝土体积的1%左右，大流动性混凝土有时可达2%。在浇筑大面积平板（如楼板层）时，当表面日晒或风大，内部水分迁移速度小于上表面水分蒸发的速度时，混凝土表面的收缩应力远大于混凝土的抗拉强度，就会产生大量不规则微细裂缝，如不及时抹压和覆盖保水养护，此类裂缝会迅速向内部延伸，严重时会造成贯通裂缝。

(2)水化反应收缩裂缝

水泥水化反应后，反应产物的体积与剩余自由水体积之和小于反应前水泥矿物体积与水体积之和，形成水化反应收缩。水泥的四种主要矿物的反应速度不同，水化反应的需水量不同，化学反应收缩量也不同。如硫化三碳在水化反应生成硅钙比为1.5的CSH凝时，水化反应的体积收缩量为2.5%。由于水泥熟料中硫化三碳含量为50%-60%，所以水化反应的浆体收缩量约为1.3%，而一般混凝土中浆体含量约占1/3，故水化反应可导致混凝土体积收缩约为0.43%，即浆体多的大流动性混凝土要多一些。又如 在水泥熟料中占8%-15%,所以水化反应的浆体收缩量为0.56%-1.05%,导致混凝土体积收缩为0.2%-0.35%。当体系中石膏消耗完毕会有一部分钙矾石转化为单硫型硫铝酸钙，使已收缩的体积有所增加。至于硫化二碳 它的水化反应速度仅为硫化三碳的1/10左右，对早期影响不大，一二年后，如水分供应充足，硫化二碳水化反应充分，不但体积不收缩，反而会有0.1%左右的增加。周围形成了薄膜，降低了水化速度。由于体系中石膏多已为 所消耗，其产物多为单硫型铝酸三钙或铁酸三钙，或与氢氧化钙反应生成 ，水化反应收缩很少，生成多时还可能略有膨胀。总之，水泥水化反应收缩量可达混凝土体积0.5%以上，是个不容忽视的数量。在混凝土初凝前，水化反应收缩一部分反应在塑性收缩中，在混凝土初凝后的水泥水化反应收缩则主要形成混凝土内部的毛细孔，在养护不及时或养护时间过短时，会产生收缩裂缝。

(3)表面温差收缩裂缝

大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度较高，当混凝土表面温度与气温相差过大时，会产生温度收缩裂缝。混凝土线膨胀系数约为每摄氏度0.00001，即温度每升高或降低10摄氏度，混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩.。例如C30混凝土的净弹性模量约为30000Mpa,当混凝土的线收缩为0.01%时，混凝土的受拉应力将达30000*0.01%=3Mpa，大约相当于C30混凝土28天的抗拉强度。在混凝土浇筑初期（3-5天），如果混凝土表面温度与环境温度相差大于10摄氏度时，则由于温差收缩产生的拉应力将大于混凝土的抗拉强度，既有可能出现温差裂缝。但由于空气是温度的不良导体，空气与混凝土表面的热交换不是靠传导而是靠对流，热交换比较缓和。经验表明，在无风的外部环境中，混凝土表面温度与气温之差大于25摄氏度时，就会产生肉眼可见的温差裂缝。因此，对于大体积混凝土或可能发生表面与环境温差较大的混凝土工程，采用内部测温的方法，关注混凝土表面温度与环境气温的温差，当温差太大时，应采用覆盖保温的方法，以免出现温差裂缝。

(4)干燥收缩裂缝

混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护时开始的，早期的收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意。随着时间的推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也明显起来。混凝土干燥收缩值的大小与混凝土的体积稳定性直接相关，并受环境相对湿度的影响。混凝土的诸多成分中，以粗骨料的体积稳定性最好，砂子次之。收缩变形主要发生在水泥及掺和料构成的浆体和砂浆上。因此，在施工和易性允许的情况下，尽可能加大石子用量，降低砂率，降低用水量，对减少干燥收缩裂缝以及提高混凝土的稳定性、强度和耐久性都是有利的。

(5)自生干缩裂缝

水泥在水化过程中不断消耗水分，当养护不良或混凝土内部水分不充分时，混凝土毛细孔中水分消耗过多，导致毛细孔内产生负压，引起混凝土内部出现自生干缩裂缝 。由于常态混凝土的水胶比较高，混凝土内有较充裕的水分，一般不会发生自生干缩裂缝；而对于水灰比低于0.38的混凝土，内部往往产生大量自生干缩裂缝，导致早期混凝土体积收缩。在约束条件下，会引起混凝土产生表面裂缝。

(6)其他失水收缩

混凝土暴露在空气中，空中的二氧化碳溶进孔隙溶液中成为碳酸，与孔隙溶液中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和游离水，这些游离水蒸发导致混凝土体积收缩成为碳化收缩。又如受碳化或淡水腐蚀等原因致使混凝土空隙液中PH值降低，氢氧化钙量不足时，会

有一部分CSH凝胶或水化铝酸钙分解，析出氢氧化钙，以补充体系中的碱度，分解过程中都同时产生游离水，这些游离水进一步蒸发都会导致混凝土体积收缩。这些收缩都发生在混凝土硬化后较长时间内，一般会师干燥收缩裂缝扩宽或向深处发展。

1.3.3施工工艺的影响

（1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

（2）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，易产生裂缝。

（3）连续浇筑时间过长，接茬处理不当，易产生裂缝。

（4）高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

（5）对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

（6）大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

（7）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

（8）现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

（9）现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成混凝土较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使混凝土微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场混凝土养护越接近标准条件，混凝土开裂可能性就越小。

1.3.4外界因素的影响

（1）构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。

（2）野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

（3）周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。

（4）意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

（5）使用中短期或长期超载。

（6）结构构件各区域温度、湿度差异过大。

第2章 钢筋混凝土结构裂缝的预防措施

2.1 设计方面

2.1.1 设计中的‘抗’与‘放’

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

2.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中

如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

2.1.3采用补偿收缩混凝土技术

在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。

2.1.4 设计上要注意容易开裂部位

根据调查，各类结构的易裂部位如下：

（1）框架机构和剪力墙结构房屋中的现浇混凝土楼板易裂部位

①房屋平面体形有较大凹凸时，在凹凸交接处的楼板；

② 两端阳角处及山墙处的楼板；

③ 房屋南面外墙设大面积玻璃窗时，与南向外墙相邻的楼板；

④ 房屋顶层的屋面层

⑤ 与周梁、柱、墙等构件整浇且受约束较强的楼板；

⑥ 楼板中有预埋管线时，洞的四角处；

⑦ 楼板开距形洞时，洞的四角处；

⑧ 设有后浇带的楼板，沿后浇带两侧部位。

（1）框架结构房屋中的框架梁在以下部位易出现裂缝

①顶层纵向和横向框架梁的截面上部区域；

② 长度较长的端部或中部纵向框架梁；

③ 横向框架梁截面中部。

（3）剪力墙结构房屋中在以往部位易出现裂缝

① 端山墙；

② 开间内纵墙；

③ 顶层和底层墙体；

④ 长度较大（＞10m）的墙。

（4）当冬季停工春季再继续施工时，地下室在以下部位易出现裂缝。

①地下室顶板；

② 地下室的窗上墙和窗下墙。

对以上易出现裂缝的部位，目前在设计中通常采用了“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施，工程经验表明在于材料、施工等部位密切配合的情况下，可取得较好的效果。

2.1.5 重视构造钢筋

在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

2.2 材料选择

（1）根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

（2）选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

（3）积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

（4）正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

2.3 混凝土配合比设计

（1）混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外，其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定。

（2）干缩率。混凝土90d的干缩率易小于0.06%。

（3）坍落度。在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm，柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm；混凝土采用泵送时，高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右，多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。

（4）用水量。不宜大于170kg/m3。

（5）水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，高强混凝土不宜大于550千克每立方米。

（6）水胶比。应采用适当较小的水胶比。混凝土水胶比不已大于0.60。

（7）砂率。在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率。

（8）宜采用引气剂或引气减水剂。

（9）配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

2.4 施工方面

2.4.1 模板的安装及拆除

（1）模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载，以及上层机构施工时产生的荷载。

（2）安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水，不影响混凝土均匀性及强度发展，并能保证构件形状正确规整。

（3）安装模板时，为确保保护层厚度，应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。

（4）模板的支撑立柱应置于坚实的地面上，并应具有足够的刚度、强度和稳定性，间距适度，防止支撑沉陷，引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。

（5）模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除模板及支架应随拆随清运，不得对楼层形成局部过大的施工荷载。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系，必要时应加设临时支撑。

（6）底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当无设计要求时，混凝土强度应符合表2.1的规定。

（7）后浇带模板的支架及拆除易被忽视，由此常造成结构缺陷，应予以特别注意，须严格按施工技术方案执行。

（8）已拆除模板及其支架的结构，在混凝土强度达到设计要求的强度后，方可承受全部使用荷载；当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时，必须经过核算并加设临时支撑。

表2.1 底模拆除时的混凝土强度要求

2.4.2 混凝土的制备

（1）应优先采用预拌混凝土，其质量应符合《预拌混凝土》GB/T14902的规定进行外，对品质、种类相同的混凝土，原则上要在同一预拌混凝土厂订货。如在两家或两家以上的预拌混凝土厂订货时，应保证各预拌混凝土厂所用主要材料及配合比相同，制备工艺条件基本相同。

（2）施工者要事先制定好关于混凝土制备的技术操作规程和质量控制措施。

2.4.3 混凝土的运输

（1）运输混凝土时，应能保持混凝土拌和物的均匀性，不应产生分层离析现象，运送容器应不漏浆，内壁关滑平整，具有防晒、防风、防雨雪、防寒设施，并宜快速运输。运送频率，应保证混凝土施工的连续性。

（2）运输车在装料前应将车内残余混凝土及积水排尽。当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌和物的工作性时，外加剂掺入后运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应由实验确定。

（3）运至浇捣地点混凝土的坍落应符合要求，当有离析时，应进行二次搅拌，搅拌时间应由实验确定。严禁向运输到浇筑地点的混凝土中任意加水。

（4）由搅拌、运输到浇筑入模当气温不高于25℃时，持续时间不宜大于90min，当气温高于25℃时，持续时间不宜大于60min。当混凝土中掺加外加剂或采用快硬水泥时，持续时间应由实验确定。

2.4.4 混凝土的浇筑

为了获得匀质密实的混凝土，浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌和物的品质，选用适当机具与浇筑方法。

（1）浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及保护层厚度、预埋件等的部位、尺寸，确认正确无误后，方可进行浇筑。同时，还应检查对浇筑混凝土有无障碍，必要时予以修正。

（2）制定施工方案时应考虑工程情况和实际工作能力，使各环节的施工能力应与混凝土的一次浇筑量相适应，必要时混凝土的连续浇筑。

（3）对现场浇筑的混凝土要进行监控，运抵现场的混凝土坍落不能满足施工要求时，可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度，严禁随意加水。在降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土。

（4）浇筑墙、柱等较高构件时，一次浇筑高度以混凝土不离析为准，一般每层不超过500m，捣平后再浇筑上层，浇筑时要注意振捣到位时混凝土充满端头角落。

（5）当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时，先浇筑墙、柱，待混凝土沉实后，再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时，先浇筑梁，再浇筑楼板。

（6）浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。

（7）浇筑的混凝土要充填到钢筋、埋设物周围及模板内各角落，要振捣密实，不得漏振，也不得过振，更不得用振捣器拖赶混凝土。

（8）分层浇筑混凝土时，要注意使上下层混凝土一体化。应在下一层混凝土出凝前将上一层混凝土浇筑完毕。在浇筑上层混凝土时，须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。

（9）由于混凝土的泌水、骨料下沉，移产生塑性收缩裂缝，此时应对混凝土表面进行压实抹光；在浇筑混凝土时，如遇高温、太阳暴晒、大风天气，浇筑后应立即用塑料膜覆盖，避免发生混凝土表面硬结。

（10）对大体积混凝土，应控制浇筑后的混凝土内部最高温度及其与表面的温差、混凝土表面与环境的温差，内部最高温度一般不高于70℃，内外温差不超过25℃，混凝土表面与环境差不超过15℃。

（11）滑模施工时应保持模板平整光洁，并严格控制混凝土的凝结时间与滑模速率匹配，防止滑模时产生拉裂、塌陷。

（12）板类混凝土面层浇筑完毕后，应在初凝前进行二次抹压。

（13）应按设计要求合理设置后浇带，后浇带混凝土的浇筑时间应符合设计要求，当无设计要求时，后浇带易在其两侧混凝土龄期8周后再行浇筑，且应加强该处混凝土的养护工作。

（14）施工缝初浇筑混凝土前，应将接茬处剔凿干净，浇水湿润，并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂，保证施工缝结合良好。

2.4.5 混凝土的养护

（1）养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施，必须充分重视，并制定养护方案，派专人养护工作。

（2）混凝土浇注完毕，在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护，尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。

（3）浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施；保温、保湿养护时间，对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土，不得少于14d。

（4）底版和楼板等平面结构构件，混凝土浇筑收浆和抹压后，用塑料薄膜覆盖，防止

表面水份蒸发，混凝土硬化至可上人时，可揭去塑料薄膜，铺上麻袋或草帘，用水浇透，有条件时尽量蓄水养护。

（5）截面较大的柱子，宜用湿麻袋围裹喷水养护，或用塑料膜围裹自生养护，也可涂刷养护液。

（6）墙体混凝土浇筑完毕，混凝土达到一定强度（1-3d）后，必须时应及时松动两侧模板，离缝约3-5mm,在墙体顶部架设淋水管，喷淋养护。拆除模板后，应在墙两侧挂麻袋或草帘等覆盖物，避免阳光直照墙面，连续喷水养护时间符合5.6.3条规定；地下室外墙宜尽早回填土。

（7）冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护，应用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿养护。保温材料的厚度应经热工计算确定。

（8）当混凝土外加剂对养护有特殊要求时，应严格按其要求进行养护。

2.5 管理方面

应当确定科学的控制裂缝标准，合理的选择施工进度，避免在混凝土施工中过分抢修工期，监督混凝土施工中制定的各项技术措施，必须严格执行。不应当预先指定设计及施工方法，设计图纸上不应指定施工单位采用尚不成熟的外加剂。施工过程中及验收后发现有少量的裂缝，应当采取化学灌浆方法和封闭方法加以处理，轻微的收缩裂缝不应作为“事故”处理，不应降低工程质量标准，采取适当措施以确保结构物的正常耐久使用，完全满足设计要求。除非承载力严重不足，不要轻易打掉重建，耗费巨资补强加固。注意到同一设计单位设计，同一材料供应单位，同一施工单位施工，在相同环境中，裂缝程度却完全不同，这是常遇到的现象，其要害是“非均质性”，裂缝控制的作用效应及抗力都是高度离散性和随机性的问题。

2.6 环境方面

注意施工的季节，环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响，严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系，应当尽可能在较低的温度环境中开始浇灌混凝土，中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响。注意暴雨中不能浇灌混凝土。

具体温度的控制方法：

（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

（2）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。

（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

（4）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，降低水化热。

（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，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。

（6）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热或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。

（7）如果是大体积混凝土，因为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，所以在混凝土中埋设水管，通入冷水降温，减小混凝土的内外温差，减小约束。

（8）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度，浇筑混凝土时，预留温度收缩缝。

（9）是减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。

（10）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。长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施，以防止寒潮袭击。

（11）在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制在一定的范围之内。

（12）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

第3章 钢筋混凝土结构裂缝的处理措施

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、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，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

3.1 表面修补法

适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理，亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。

（1)表面涂抹水泥砂浆：将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿裂缝凿成深15～20mm，宽150～200mm的凹槽，扫净并洒水湿润，先刷水泥净浆一层，然后用1:2的水泥砂浆分2～3层涂抹，总厚度控制在10～20mm左右，并用铁抹抹平压光。有防水要求时应用2mm厚水泥净浆及5mm厚1:2的水泥砂浆交替抹压4～5层，刚性防水层涂抹3～4小时后进行覆盖，洒水养护。在水泥砂浆中掺入占水泥重量1～3%的氯化铁防水剂，可起到促凝和提高防水性能的效果。为了使砂浆与混凝土表面结合良好，抹光后的砂浆面应覆盖塑料薄膜，并用支撑模板顶紧加压。

（2)表面涂抹环氧胶泥：涂抹环氧胶泥前，先将裂缝附近80～100mm宽度范围内的灰尘、浮渣用压缩空气吹净，或用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烘烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好。若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥涂抹。涂抹时，用毛刷或刮板均匀蘸取胶泥，并涂刮在裂缝表面。

（3)采用环氧粘贴玻璃布：玻璃布使用前应在碱水中煮沸30～60分钟，然后用清水漂净并晾干，以除去油脂，保证粘结。一般贴1～2层玻璃布。第二层玻璃布的周边应比下面一层宽10～12mm，以便压边。

（4)表面涂刷油漆、沥青：涂刷前混凝土表面应干燥。

（5)表面凿槽嵌补：沿混凝土裂缝凿一条深槽，槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等，表面作砂浆保护层。槽内混凝土面应修理平整并清洗干净，不平处用水泥砂浆填补，保持槽内干燥，否则应先导渗、烘干，待槽内干燥后再行嵌补。环氧煤焦油胶泥可在潮湿情况下填补，但不能有淌水现象。嵌补前先用素水泥浆或稀胶泥

在基层刷一层，然后用抹子或刮刀将砂浆或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥嵌入槽内压实，最后用1:2水泥砂浆抹平压光。在侧面或顶面嵌填时，应使用封槽托板逐段嵌托并压紧，待凝固后再将托板去掉。

3.2 内部修补法

用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。

3.2.1 水泥灌浆

一般用于大体积混凝土结构的修补，主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。

钻孔孔距一般为1m～1.5m，钻孔轴线与裂缝呈30°～40°斜角，孔深应穿过裂缝面0.5m以上，当有两排或两排以上的孔时，宜交错或呈梅花形布置；冲洗在钻孔完毕后进行，其顺序按竖向排列自上而下逐孔冲洗；止浆及堵缝是缝面冲洗干净后，在裂缝表面用水泥砂浆（或环氧胶泥）涂抹；埋管安装前应在外壁裹上旧棉絮并用麻丝缠紧，然后旋入孔中，孔口管壁周围的孔隙用旧棉絮或其他材料塞紧，并用水泥砂浆或硫酸砂浆封堵，防止冒浆或灌浆管从孔口脱出；试水是用0.098MPa～0.196MPa压力水作渗水试验，采用灌浆孔压水、排气孔排水的方法，检查裂缝和管路畅通情况，然后关闭排气孔，检查止浆堵漏效果，并湿润缝面，以利于粘结；灌浆应采用425号以上的普通水泥，灌浆压力一般为0.294MPa～0.491MPa，压浆完毕时浆孔内应充满灰浆，并填入湿净砂，用棒捣实，每条裂缝应按压浆顺序依次进行，当出现大量渗漏情况时，应立即停止泵堵漏，然后继续压浆。

3.2.2 化学灌浆

化学灌浆法是修补和补强混凝土结构缺陷或裂缝的常用方法之一，它是通过专用设备，向裂缝中注入高分子化学浆材，经聚合、交联等化学反应生成高聚物，使被处理的部位胶结、增强与加固并形成整体，达到防渗、堵漏和加固的目的。目前，化学灌浆法已被广泛地应用于大坝坝基基础加固和防渗、地下隧道开挖、混凝土缺陷修复等诸多工程领域。

（1）化学灌浆法的特点

根据灌浆的目的和用途，化学灌浆法可分为两类：一类为补强灌浆，可向裂缝中灌人环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类等灌浆材料。另一类为防渗堵漏灌浆，可向裂缝中灌入丙烯酰胺类、木质素类等灌浆材料。化学灌浆的特点是：可灌性好、渗透力强；充填密实，防水性好，浆材固结后强度高，且固化时间可以任意调节，能够保证灌浆操作顺利进行。

（2）化学灌浆法修补裂缝工艺流程与效果检测，工艺流程为，现场裂缝调查→凿缝→清缝→布孔埋管→封缝→灌浆→封孔

①现场裂缝调查

在进行化学灌浆前，应首先进行现场调查，了解裂缝的成因、地下水的渗漏情况、环境条件、地质情况等，充分掌握现场第一手资料和数据，以利于施工。将裂缝周围的渗漏水排走或用棉纱吸擦干，以确定裂缝的准确位置、宽度、深度等情况。裂缝的宽度可用精确钢尺进行测量，也可用读数显微镜进行量测。裂缝的深度一般用钢丝和放大镜进行探测。对于混凝土结构重要部位的裂缝，应通过钻孔取样进行室内试验，以确定其深度与走向。复杂条件下，可用钻孔摄像、钻孔电视或超声波等方法进检查。 ②凿缝

人工除去裂缝周围砂浆保护层，将裂缝开凿成u型槽，槽深3-5cm，槽宽应以将松软漏水的混凝土清除为原则，宽度宜为2～3cm。

③清缝

将糟内的残碴清除，并用棉纱擦干或用氧乙炔气烘干，严禁缝槽内碴。

④布孔埋管

在裂缝两侧布置注浆孔，注浆孔位置预埋一定长度的注浆管，注浆孔的数量按裂缝越宽间距越大的原则布置，每条缝不得少于两个注浆孔。

⑤封缝

埋好注浆管后，用水泥水玻璃混合浆液浸缝，然后再用混凝土砂浆(或环氧树脂砂浆等)将裂缝封顶抹平。

⑥灌浆

在灌浆前，应首先选择灌浆材料，按工程需要将灌浆材料的粘度、固结体硬度及固化间的指标通过试验调整到最佳，用注浆泵(也可用手压泵或注缝器等)把浆材压灌入裂缝中。为了提高裂缝灌浆的质量，可采用真空灌浆技术，它是在裂缝的一端用真空泵对裂缝抽真空，使裂缝内产生0．1MPa的真空度，然后用注浆泵将灌浆材料从裂缝的另一端

灌人。该工艺的技术优点是可以提高裂缝灌浆的饱满度、密实度和耐久度。 ⑦封孔

灌浆达到要求后，切除高出混凝土表面的注浆管，并进行表面修整处理。

（3）效果检查

①盖帽检查法

在埋好注浆管12-24h后，用胶管套盖在注浆管头上，再用铁丝捆扎，然后观察周边是否还有水渗漏，即可判定埋管和封缝质量。

②表观检查法

在灌完浆24h后，用肉眼或手触摸补灌混凝土结构的干爽情况，即可定性检查灌浆质量。

③化学灌浆法在天津地铁工程中的试验情况

天津地铁工程某段主体结构工后出现数道裂缝，宽度为0．2-0．4mm，长度为0．8-1．8m，多发生在结构侧墙，少量裂缝为贯穿裂缝，且已出现了不同程度的渗漏情况。对于出现的裂缝，我们采取先观察后修补的原则进行处理，即先观察裂缝的发展情况，待裂缝发展较为稳定后再进行灌缝修补。试验采用丙凝、氰凝为主要材料对裂缝进行了灌浆处理，取得了较好的效果。施工采取的具体方法是：采用真空泵吸水降低裂缝处水压，并对裂缝进行凿缝处理，形成“u”型槽，然后在“u”型槽中按方案设计的位置下注浆管(亦做导水管用，将裂缝渗出的水引走)，然后用快硬性水泥砂浆将“u”型槽抹平。注浆按由下至上顺序进行，当裂缝中的水被全部排出、上部注浆管流出新鲜浆液时停止灌浆，然后进行下一施工段的灌浆工作。由于是地下工程，灌浆过程中采取了通风措施。

3.3 结构补强加固法

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理。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。

（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注，锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后，锚杆成为结构的一部分，能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆，锚固作用更明显，甚至能使混凝土弥合。

（2）钢板补强法，是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上，再用锚杆安装固定。为了结合紧密，也就可先将钢板固定，再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。

（3）钢筋混凝土补强法，是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土，起到封闭裂缝，

提高承载力，阻止裂缝发展的作用。

(4)补强加固新方法

我国大多数混凝土结构物，随着使用期的增长，运行条件的变动，自然环境的影响以及原有设计和施工中存在的问题，导致工程功能衰竭或丧失，影响工程的经济、社会效益。对于这些出现问题的结构，实际情况并不允许将其全部推倒重建，而只能采取适当的技术措施，进行补强加固与处理，使这些结构仍能满足人们对建筑物安全性、适用性和耐久性的要求，继续为社会服务。

目前，我国对混凝土结构物的维修加固方法，较多采用一些常规的加固方法，如体外预应力加固法、增大截面加固法、粘贴钢板加固法等。这些传统的加固方法存在耐腐蚀性差、构件自重较大、对原结构影响大及施工难度大等缺点。为此，需要新材料、新工艺用于补强加固工程。近几年来，随着新材料的开发和利用，芳纶纤维（AFRP）等聚合物纤维材料开始应用于结构补强加固领域。

芳纶纤维（AramidFiberReinforcedPlastics，AFRP）补强加固技术是用树脂类黏结材料将芳纶纤维布粘接于混凝土构件表面，借助芳纶纤维良好的抗拉强度来增强构件承载能力及刚度，从而使结构及构件得到加固补强。该技术通常以混凝土桥面板、墩、梁、柱、烟囱以及隧道内衬为对象进行构件的抗弯补强、抗剪补强，防止混凝土开裂、剥落等。

芳纶纤维补强加固方法所用的树脂材料包括基底树脂（FP）、整平树脂（FE）和浸渍树脂（FR）。基底树脂涂布在结构体表面，确保混凝土与纤维布及浸渍树脂之间有高度的黏结力。整平树脂是用于修补底表处理时未能修复的混凝土表面气孔等。浸渍树脂的作用是将纤维布浸透，与基底树脂粘结，同时使纤维布硬化。基底树脂和浸渍树脂同为常温硬化型,可根据施工条件（温度、硬化时间、混凝土表面状况等）来选择最佳种类。 芳纶纤维作为一种加固材料，与普通混凝土的线膨胀系数相近，这就保证了不会由于温度变化而引起两者之间的粘接破坏。对混凝土表面进行适当的处理（打磨、清洗、刷底涂）以后再粘贴芳纶纤维，可以保证两者之间有良好的黏结力。芳纶纤维加固技术除了具有良好的材料性能和广泛的适用范围外，与传统的加固技术相比，还具有以下优点：材料的搬运安置无需重型机械。即使材料运输通道受限或场地条件恶劣，在狭小作业空间内也可施工。作业工种少。施工作业不必多工种，无需专业技术人员，只需少数人，可以高效施工。与形状变化混凝土结构的黏和性好，对有曲线、断面变化的复杂形状的建筑物的补强容易进行，比较适合形状和断面不规则的结构补强。完工后结构增加

荷载少，加固后不会对补强建筑或基础产生附加荷载。补强后断面形状几乎不变，可以最大限度地利用空间，满足限界要求。绝缘性好，消除了有电引起的安全隐患，对邻近电磁波不会产生干扰。物理性能稳定，耐腐蚀性好，对加固构件不需进行特别防护处理，容易维护管理。另外，芳纶纤维片材成品为卷材，可以根据需要任意裁剪，也可以用于特种结构中环状构件、壳体、球体、拱等多种结构形状及曲面的加固。

芳纶纤维技术以其强度高、重量轻、耐腐蚀、施工便捷等优良特性受到工程界的普遍关注，是极具发展潜力的施工方法，日本已逐步将其用于实际工程中，并且取得了显著的经济效益。

在我国，芳纶纤维技术还未受到人们的广泛关注，同时由于该项技术涉及到钢筋混凝土强度理论，芳纶纤维物理力学性能与组合结构的力学特性及抗震性能这3个学科领域，故对其加固机理，抗震性能方面还有待进一步研究。但随着芳纶纤维材料的国产化及其价格的降低，芳纶纤维补强加固技术必将在我国的混凝土结构补强加固工程中发挥重要的作用。

3.4 混凝土置换法

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：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3.5 电化学防护法

电化学防护法主要有以下三种:

（1）阴极防护法

灌浆混凝土中, 灌浆锈蚀的主要原因是混凝土和钢筋界面上, 水、空气中的氧气、二氧化碳及氯化物等环境介质的浓度不一致, 使得灌浆表面处于活性状态, 即容易 发生电化学反应。阴极防护法的原理就是利用外加电场阻止或减弱可以引起钢筋锈蚀的电流。其中导体面可采用不易腐蚀的可导性网面。这种方法的主要优点是:适合于受氯盐侵蚀较为严重的钢筋混凝土结构, 其应用受环境因素的影响较小;即使混凝土已经出现裂缝也可使用;可应用于新建结构这对重要工程长期钢筋防腐是很有意义的。值得注意的是, 阴极防腐保护法同时存在一些不利的影响, 主要有:由于电场的存在, 易引起 钢筋周围的碱性离子增加, 可能导致碱骨料反应而导致混凝土膨胀、开裂;正极附近的混凝土会因酸性增大而受到损害。

（2）氯盐提取法

（3）碱性复原法

上述二者的工作原理均和阴极防腐保护法相似, 即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凝土中的离子分布状态, 提高钢筋周围的pH 质, 钝化钢筋, 达到有效防腐的目的。电化学防腐是一种新型的处理方法, 有着广泛的发展前景。

3.6 仿生自愈合法

此法是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合的机能, 在混凝土传统组分中复合特殊组分( 如含粘结剂的液芯纤维或胶囊) 在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统, 当混凝土材料出现裂缝时部分液芯纤维可使混凝土裂缝重新愈合。混凝土的自修复系统对基体微裂缝的修补和有效地延缓潜在的危害提供了一种新的方法。具有机敏性自愈合能力的材料由以下几部分组成:

（1）一种内部损坏的因素, 诸如一个导致开裂的动力荷载;

（2）一种释放修复化学制品的刺激物;

（3）一种用于修复的纤维;

（4）一种修复用化学制品, 它能对刺激物产生反应, 发生位

移或是变化;

（5）在纤维内部的推动化学制品的因素;

（6）在交叉连接聚合体的情况下, 使基体中的化学制品固化的一种方法或在单体的情况下干燥基体的一种方法。

目前, 这种仿生自愈合法还存在许多问题需要解决。例如, 有关修复粘结剂的选择、封入的方法、流出量的调整、释放机理的研究、纤维或胶囊的选择、分布特性、其与混凝土的断裂匹配的相容性、愈合后混凝土耐久性能的改善等问题, 研究尚不完全。解决好这些问题将对自愈合混凝土的发展产生深远的影响。

第4章 结合实例对混凝土结构裂缝的控制进行阐述

4.1 工程概况

新乡第四水厂一期工程位于红旗区西南角，北临道清路，占地70000平方米，属群体工程，其中包括沉淀池、清水池、废水池、吸水井、液铝池等多个大型现浇钢筋混凝土水池。这些大型水池池壁高4～7.6米，均为10万m2/d处理能力规模，设计要求水池完全无渗漏。

大型水池池壁高，迎水面延长米极长沉淀池长宽分别为107米和26米、清水池长为40米，但池壁厚度不厚，仅在260～300毫米之间，均为现浇钢筋混凝土板壁。水池储水量大，水压力高，若施工技术措施不完备或施工不当，极易造成大面积渗漏水。

4.2 工程设想

(1)为防止因地基不均匀沉降而导致水池结构性开裂渗漏水，基础地基加固采用砂垫层方法处理。

(2)防止大体积现浇钢筋混凝土的收缩裂缝出现，在抗渗混凝土内掺入HEA高效防水剂和延长大型水池长度方向设置垂直伸缩缝。

(3)为提高现浇混凝土的抗渗性能，在混凝土池壁内外侧涂抹防水剂。

(4)在工程施工过程中，采用一些技术措施进一步保证现浇钢砼水池的抗渗性能。

4.3 工程抗裂施工措施

4.3.1 基础地基加固

为减少基础沉降，提高地基承载力，地基加固处理采用换填法，即采用砂垫层的方法。以保证结构沉降为柔性均匀沉降。

(1)根据地质勘察报告水池基底标高位于3层黑灰色黏土层，流塑，土层较差，故基础挖至1层暗绿-黄色黏土层，土层性质硬塑-可塑，中压缩性，土层较好；以1层土层作为持力土层，其上的土层均用密实的砂垫层置换。

(2)砂垫层施工时先砌筑挡砂墙，再分层分皮（25毫米一皮，30米长一段）铺砂，再浇水、振捣（平板振动机），经过贯落度检测合格，进行环刀试验，数据合格后再进行下一层施工。

(3)砂垫层干密度经测试为平均值为1.74×103kg/m3大于设计要求的

1.6×103kg/m3。

4.3.2 优化混凝土配合比

为防止混凝土自身渗漏，采用抗渗混凝土，抗渗等级S6。由于大体积现浇钢筋混凝土易出现收缩裂缝，为提高混凝土的抗裂性能，在抗渗混凝土内掺入适量的HEA高效防水剂和设置垂直伸缩缝间距，沉淀池伸缩缝间距约为45米。

(1)HEA微膨胀防水的理论分析

HEA 高效防水剂会使混凝土产生适度膨胀在钢筋部位的约束下产生0.2～0.8Mpa的预应力，能有效的补偿混凝土的干缩和冷缩，同时由于HEA水化形成的大量钙矾石晶体，具有填充细孔缝作用，使混凝土中孔径下降，总空隙减少，大大改善了混凝土中孔结构的分布，使混凝土更加密实，显著提高混凝土的抗渗抗裂性能及耐久性和抵抗周围环境介质侵蚀的能力，防止钢筋锈蚀。

HEA防水剂具有缓凝作用，能够延长混凝土凝结时间，且凝结时间可根据工作需要进行调整，对于大面积施工水池非常有利。

HEA混凝土的早期强度及28天强度较基准混凝土提高10%以上，特别是早期强度的提高，对提高工程结构的安全性及防止混凝土早期膨胀能的损失都是有利的，因为混凝土收缩大部分发生的在早期，故HEA混凝土抗裂性能相对提高。

HEA的抗渗性能良好是因为HEA混凝土的膨胀与强度发展协调，使膨胀能得以充分发挥，另外由于HEA的优良减水效果，使混凝土孔隙率减小。密实度进一步提高。

(2)HEA施工控制点

①HEA的活性较大，称量误差大会影响混凝土的强度及坍落度，且不易控制，所以混凝土拌和时严格控制称量误差，称量误差在±1%。

②由于HEA具有与自身相容性的高效减水成份，搅拌时间控制应比普通混凝土延长30～60秒。

③保湿养护至关重要，混凝土初凝后即开始浇水和盖麻袋养护，养护期不少于14天，要始终保持表面湿润状态，以不见白为原则。

④振捣必须密实，不能过振或漏振，采用专人专区负责制，以混凝土开始泛浆和不冒泡为原则。对于大直径套管底部混凝土密实度，在施工过程中通过敲击模板听音的方法检查。

(3)垂直伸缩缝采用橡胶止水带

①橡胶止水带因其延伸性能极好，可随结构不均匀微沉降适当延伸而不产生裂缝，也不因自然温度差异产生较大的热胀冷缩导致材料微裂缝出现，有效地满足了密封防

水。

②橡胶止水带采用埋入式位置居中。

③止水带的宽度为30毫米，XQ-2泡沫塑料填充，内外壁施作双组份聚硫密封膏，密封膏密实，基层垃圾清理干净、干燥。

④该工程采用SGJL-851II型双组分室温固化聚硫密封胶，其对混凝土具有良好的黏结力，并有宽阔的使用范围，可在-550～110C温度下长期使用。其最大伸长率不低于400%，恢复率不低于85%，在30C以下热氧老化寿命长达105年以上。该双组分配比在一般情况下为：基膏：硫化膏=100：10，但根据气温变化可适当增减硫化膏用量来控制密封胶的黏结强度。在施工工程中，严格测定大气温度，在100：8-12之间调整配比，保证了施工质量和密封胶的密封效果。

⑤橡胶止水带应分仓施工，待填充XQ-2泡沫塑料后施工另一仓。

4.3.3 内外防水剂

(1)池壁迎水面涂JK2050水性高效有机硅防水剂。

JK2050直接喷涂在混凝土表面，渗透到混凝土表层内5～8毫米，通过其于混凝土的浇合固化作用完全填补了混凝土表面的水化热细微裂缝在混凝土表面形成永久性的不透水层，保证了混凝土池壁的抗渗性能。

(2)池壁外侧涂刷氰凝

池壁外侧±0.00以下及垫层面涂刷JK-19A优质改性氰凝，以阻隔地下水同混凝土池壁的接触，该防水剂抗渗性能优良，耐冲刷，弹性好，抗裂性优异，且耐化学品介质腐蚀，最适合地下及室外防水涂膜。施工时每8小时涂抹一道共4到，保证其涂膜厚度达到100μm以上。

(3)防水剂施工需要先进行基层处理，保证混凝土表面无孔隙、无其它附着物，然后在清洁的表面上涂刷防水剂。

4.4 其他措施

(1)穿墙螺栓处理

加大穿墙螺栓的止水片宽度。通常穿墙螺栓止水片宽度为40×40毫米，但在高度5米以上水池池壁中使用，渗水机率较大，经过理论计算，决定采用75×75毫米的止水片，实践效果非常良好。

根据混凝土的终凝时间和强度发展，池壁侧模拆除规定在混凝土浇捣3天以后，以防止止水螺栓处混凝土的松动。采用微膨胀水泥浆分两次修补穿墙螺栓洞，先将洞口清

理干净，再分两次将洞补掉；第一次为洞深的2/3，间隔12小时后，再进行第二次修补，以防止砂浆出现收缩裂缝。二次修补完成后外墙面做成凸出馒头状保护层。

(2)严格控制混凝土塌落度在120+10毫米左右；对于大型防水套管底部混凝土浇捣，采用侧壁开门子模的方法，并通过敲击模板听音的方法检查大型套管底部混凝土密实度，保证套管底部不渗水。

(3)与设计加强联系，改变套管等处加筋方法，防止钢筋过密而影响混凝土的振捣密实度。

(4)加强施工过程中监控力度，配备充足施工机具和检查人员。

通过对钢筋混凝土水池池壁抗渗措施的研究、探讨、实施，工程的整体质量取得了显著的效果，所有钢筋混凝土钢砼水池经盛水实验检测均无渗漏，一次性通过验收，达到了较好的水平，减少了应修补带来的工期拖延和人力物力的浪费，并且积累了较丰富和全面的经验，对于今后同类型结构的构筑物施工质量提供了有效的保证。

毕业设计总结

钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，是不可避免的，其有害程度是可以控制的，有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的，设计、施工、材料等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的，必须全面系统的考虑。从裂缝的分类入手，弄清裂缝出现的原因，对裂缝采取措施加以正确的处理，能够避免钢筋混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并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，钢筋混凝土结构裂缝问题将会逐渐得到圆满的解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

1、钢筋混凝土结构设计规范[M] 中国建筑工业出版社 2002

2、混凝土结构构造手册[M] 中国建筑工业出版社 2003

3、周献祥，品味钢筋混凝土—设计常遇的混凝土结构机制机理分析[M] 中国水利

水电出版知识产权出版社 2006

4、鞠丽艳，混凝土裂缝抑制措施的研究进展[M] 混凝土[J] 2002

5、张承杰 ，现浇混凝土结构裂缝的分析及预防 混凝土[J] 2006

6、张海峰.浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施［J］.今日科苑, 2008,(04)：20-24.

7、曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理［J］.江西建材，2007,（03）:33-35.

8、国家基本建设委员会建筑科学研究院编. 《钢筋混凝土结构设计规范》. 北京. 中

国建筑工业出版社.1974.

9、王铁梦.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社.1999.

10、钢筋混凝土裂缝机理与控制措施.工程力学，1/1/,23(z1).

11、钢筋混凝土裂缝原始分析及预防措施.中国高新技术企业，2/1/(13).