現(xiàn)澆混凝土梁裂縫的成因和防治

1、現(xiàn)澆混凝土梁裂縫的成因和防治 摘要：施工當(dāng)中難免遇到裂縫的問題，一般人們首先想到的是結(jié)構(gòu)問題， 但也不全是這樣。有時裂縫只是建筑表面的現(xiàn)象，它并不會影響結(jié)構(gòu)的安全。 本文主要介紹裂縫的產(chǎn)生及防治。 關(guān)鍵詞：大體積混凝土裂縫 建筑裂縫分析一、裂縫簡述：施工當(dāng)中難免遇到裂縫的問題，一般人們首 先想到的是結(jié)構(gòu)問題，但也不全是這樣。 有時裂縫只是建筑表面的現(xiàn)象，它并不會影響結(jié)構(gòu)的安全。 二、裂縫的形成：（一）墻體裂縫： 1、沉降裂縫： 由于地基的不均勻沉降，使磚砌墻體表面產(chǎn)生一些不同性質(zhì)的裂縫。由于 磚混結(jié)構(gòu)一般性裂縫（除嚴(yán)重開裂外）不危及結(jié)構(gòu)安全和使用，往往容易被人 們忽視，致使這類裂縫屢次發(fā)生，形

2、成隱患。當(dāng)?shù)卣鸺捌渌奢d作用下，容易 引起提前破壞，所以應(yīng)采取有效措施減少和防止裂縫的產(chǎn)生。 1 1）現(xiàn)象： a、斜裂縫一般發(fā)生在縱墻的兩端，多數(shù)裂縫通過窗口的兩個對角，裂縫向 沉降較大的方向傾斜，并由下向上發(fā)展。 由于橫墻剛度較大（門窗洞口較少），一般不會產(chǎn)生較大的相對變形，所 以很少出現(xiàn)這類裂縫。裂縫多在墻體下部，向上逐漸減少，寬度下大上小，常 常在房屋建成后不久就出現(xiàn)，其數(shù)量及寬度隨時間而逐漸發(fā)展。 b、窗間墻水平裂縫。一般在窗間墻的上下對角處成對出現(xiàn)，沉降大的一邊 裂縫在下，沉降小的一邊裂縫在上。 c、豎向裂縫發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處，裂縫上寬下窄。當(dāng)縱墻 頂層有鋼筋混凝土圈梁

3、時，頂層中央頂部豎向裂縫則較少。 2）原因分析： a、斜裂縫主要發(fā)生在軟弱土地基上，由于地基不均勻下沉，使墻體承受較 大的剪切力，當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度較差，施工質(zhì)量和材料強(qiáng)度不能滿足要求時，導(dǎo)致墻 體開裂。 2 b、窗間墻水平裂縫產(chǎn)生的原因是在沉降單元上部受到阻力，使窗間墻受到 較大的水平剪力，而發(fā)生上下位臵的水平裂縫。 c、房屋低層窗臺下豎直裂縫，是由于窗間墻承受荷載后，窗臺墻起反梁作 用，特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下，窗臺墻因反向 變形過大而開裂，由于凍脹作用而在窗臺處發(fā)生裂縫。 3）預(yù)防措施： a、合理設(shè)臵沉降縫。凡不同荷載（高差懸殊的房屋）、長度過大、平面形 狀較為復(fù)雜，同

4、一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋，都應(yīng)從基 礎(chǔ)開始分成若干部分，設(shè)臵沉降縫，使其各自沉降，以減少或防止裂縫產(chǎn)生。 沉降縫應(yīng)有足夠的寬度，操作中應(yīng)防止?jié)仓α簳r將斷開處澆在一起，或磚 頭、砂漿等雜物落入縫內(nèi)，以免房屋不能自由沉降而發(fā)生墻體拉裂現(xiàn)象。 b、加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度，提高墻體抗剪強(qiáng)度。由于上部結(jié)構(gòu)剛度較強(qiáng)，可 以適當(dāng)調(diào)整地基的不均勻下沉。所以應(yīng)在基礎(chǔ)頂面及各樓層門窗口上部設(shè)臵圈 梁，減少澆水潤濕、改 3 善砂漿各易性、提高砂漿飽滿度和磚層間的粘結(jié)（提高灰縫的砂漿飽滿度 可以大大提高墻體的抗剪強(qiáng)度）。在施工臨時時間斷處盡量留臵斜槎。當(dāng)留臵 直槎時，應(yīng)加拉接筋。 c、加強(qiáng)地基探槽工

5、作。對于較復(fù)雜的地基，在基槽開挖后應(yīng)進(jìn)行普遍釬 探，等探出的軟弱部位進(jìn)行加固處理后，方可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。 d、寬大窗口下部應(yīng)考慮設(shè)混凝土梁以適應(yīng)窗臺反梁作用的變形，防止窗臺 處產(chǎn)生豎直裂縫。為避免多層房屋底層窗臺下出現(xiàn)裂縫，除了加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性 外，也可以采取通長配筋的方法來加強(qiáng)。窗臺部位也不宜使用過多的半磚砌 筑。 4）治理方法： 對于墻體產(chǎn)生裂縫首先應(yīng)作好觀察工作，注意裂縫開展規(guī)律。對于非地震 區(qū)一般性裂縫，如若干年后不再發(fā)展，則可以認(rèn)為不影響結(jié)構(gòu)安全使用，局部 寬縫處，用砂漿堵抹即可。對于影響安全使用的結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)進(jìn)行加固處理。 對于因墻體原材料強(qiáng)度不夠而發(fā)生的裂縫，墻面可敷貼鋼筋網(wǎng)片，并配

6、臵穿墻 壁拉筋加以固定，然后灌細(xì)石混凝土或分層抹水泥砂漿進(jìn)行加固。墻體裂縫的 加固方法，應(yīng)結(jié)合裂縫性質(zhì)和 4 嚴(yán)重程度，由設(shè)計(jì)部門提出。 2、溫度裂縫： 1）現(xiàn)象： a、八字縫出現(xiàn)在頂層縱墻的兩端（一般在 1-2個開間的范圍內(nèi)），嚴(yán)重時 可發(fā)展至房屋 1/3 長度內(nèi)，有時在橫墻上也可能發(fā)生。裂縫寬度一般中間大， 兩端小，當(dāng)外縱墻兩端有窗時，裂縫沿窗口對角方向裂開。 b、水平裂縫。一般發(fā)生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁 2-3皮磚的灰縫位臵。 裂縫一般沿外墻頂部斷續(xù)分布，兩端較中間嚴(yán)重，在轉(zhuǎn)角處，縱、橫墻水平還 不夠相交而形成包角裂縫。 2）原因分析： a、八字裂縫一般發(fā)生在平屋頂房屋頂層縱墻面上，這

7、種裂縫往往在夏季屋 頂圈梁、挑檐混凝土澆筑后，而保溫層未施工前，由于混凝土和磚砌體兩種材 料線脹系數(shù)不同，在較大溫差情況下，縱墻因不能自由縮短而在兩端產(chǎn)生八字 斜裂。 無保溫屋蓋的房屋，經(jīng)過冬、夏氣溫的變化也容易產(chǎn)生八字裂縫。 b、檐口下水平裂縫、包角裂縫以及在較長的多層房屋樓梯間處的豎直裂 縫，產(chǎn)生的原因與上達(dá)原因相同。 3）預(yù)防措施： a、合理安排屋面保溫層施工。由于屋面結(jié)構(gòu)施工完畢至作好保溫層，中間 有一段時間間隔，因此屋面施工應(yīng)盡量避開高溫季節(jié)。屋面挑檐可采取分塊預(yù) 制或留臵伸縮縫，以減少混凝土伸縮對墻體的影響。 4）治理方法： 與沉降裂縫治理相同。 3、其它裂縫： 1）現(xiàn)象： a、在

8、較長的多層房屋樓梯間處，樓梯休息平臺與樓板鄰 6 接部位發(fā)生的豎直裂縫。 b、大梁底部的墻體（窗間墻），產(chǎn)生局部豎直裂縫。 2）原因分析： 大梁下面墻局部豎直裂縫，主要由于未設(shè)梁墊或梁墊面積不足，磚墻局部 承受荷載過大所引起的。此外，與磚和砂漿標(biāo)號偏低、施工質(zhì)量差也有關(guān)。 3）預(yù)防措施： a、有大梁集中荷載作用于的窗間墻，應(yīng)有一定的寬度，梁下較小的窗間 墻，施工中應(yīng)避免留腳手眼。 b、有些墻裂縫具有地區(qū)性特點(diǎn)，應(yīng)同設(shè)計(jì)與施工部門，結(jié)合本地區(qū)氣候、 環(huán)境和結(jié)構(gòu)形式、施工方法等，進(jìn)行綜合調(diào)查分析，然后采取措施，加以解 決。 4）治理方法： 與沉降裂縫治理相同。 7 （二）混凝土裂縫： 對有些結(jié)構(gòu)按

9、其所處條件的不同，允許存在一定寬度的裂縫。但施工中仍 盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，或盡量減少裂 縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量。 裂縫按產(chǎn)生的原因有：由外荷載（包括施工和使用階段的靜荷載、動荷 載）引起的裂縫；由變形（包括溫度、濕度變形、不均勻沉降等）引起的裂 縫；由施工操作（如制作、脫模、養(yǎng)護(hù)、堆放、運(yùn)輸、吊裝等）引起的裂縫。 按裂縫的方向、形狀有：水平裂縫，垂直裂縫，橫向裂縫，縱向裂縫，斜 向裂縫以及放射狀裂縫等。按裂縫深度有：貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三 種。 1、塑性裂縫： 1）現(xiàn)象： 裂縫在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)，形狀很不規(guī)則且長短不一，

10、互不 8 連貫，類似干燥的泥漿面。大多在混凝土澆筑初期（一般在澆筑后 4 小時 左右），當(dāng)混凝土本身與外界氣溫相差懸殊，或本身溫度長時間過高（40C以 上），而氣候很干燥的情況下出現(xiàn)。塑性裂縫又稱龜裂，屬于干縮裂縫，出現(xiàn) 普遍。 2）原因分析： a、混凝土澆筑后，表面沒有及時覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)過 快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時混凝土早期強(qiáng)度很低，不能抵抗這種變形應(yīng) 力而導(dǎo)致開裂。 b、使用收縮率較大的水泥，水泥用量過多，或使用過量的粉砂。 c、混凝土水灰比過大，模板過于干燥。 3）預(yù)防措施： a、配制混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的石子， 減小空隙率和砂率；

11、同時，要振搗密實(shí)，以減少收縮量，提高混凝土抗裂度。 9 b、澆筑混凝土前，將基層和模板澆水濕潤。 c、混凝土澆筑后，對裸露表面應(yīng)及時用潮濕材料覆蓋，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。 d、在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的天氣施工，混凝土澆筑后，應(yīng)及早進(jìn)行噴 水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤；大面積混凝土宜澆完一段，養(yǎng)護(hù)一段。此外，要加強(qiáng) 表面的抹壓和養(yǎng)護(hù)工作。 e、混凝土養(yǎng)護(hù)可米用表面噴氯偏乳液養(yǎng)護(hù)劑，或覆蓋濕草袋、塑料布等方 法；當(dāng)表面發(fā)現(xiàn)微細(xì)裂縫時，應(yīng)及時抹壓，再覆蓋養(yǎng)護(hù)。 f 、設(shè)擋風(fēng)設(shè)施。 4）治理方法： a、此類裂縫對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響不大，但傳統(tǒng)使鋼筋銹蝕，可在表面抹一層薄 砂漿進(jìn)行處理。對于預(yù)制構(gòu)件，可在裂縫表面涂環(huán)氧膠泥或粘

12、貼環(huán)氧玻璃布進(jìn) 行封閉處理。 2、干縮裂縫： 10 1）現(xiàn)象： 裂縫為表面性，寬度較細(xì)。其走向縱橫交錯，沒有規(guī)律。 較薄的梁、板類構(gòu)件（或桁架桿件），多沿短向分布；整體性結(jié)構(gòu)多發(fā)生 在結(jié)構(gòu)變截面處；平面裂縫多延伸到變截面部位或塊體邊緣，大體積混凝土在 平面部位較為多見，但側(cè)面也常出現(xiàn)，并隨濕度和溫度變化而逐漸發(fā)展。 2）原因分析： a、混凝土成型后，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，受到風(fēng)吹日曬，表面水分散失快，體積收縮 大，而內(nèi)部濕度變化很小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約 束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面開裂，或者構(gòu)件水分蒸發(fā)，產(chǎn)生體積收縮受 到地基或墊層的約束，而出現(xiàn)干縮裂縫。 b、混凝土構(gòu)件長期露

13、天堆放，表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化。 c、采用含泥量大的粉砂配制混凝土。 11 d、混凝土經(jīng)過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層。 e、后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件露天生產(chǎn)后長久為張拉等。 3）預(yù)防措施： a、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過大；嚴(yán)格控制砂石含泥量，避免 使用過量粉砂；混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，并注意對板面進(jìn)行抹壓，可在混凝土初凝 后、終凝前進(jìn)行二次抹壓，以提高混凝土抗拉強(qiáng)度，減少收縮量。 b、加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間。長期露天堆放的預(yù)制構(gòu) 件，可覆蓋草簾、草袋，避免曝曬，并定期適當(dāng)灑水，保持濕潤。薄壁構(gòu)件則 應(yīng)在陰涼地方堆放并覆蓋，避免發(fā)生過大濕度變化。 3、干縮裂縫： 1）現(xiàn)象

14、： 表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性；梁板式或長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多 平行于短邊；大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯。 12 深進(jìn)的和貫穿的溫度裂縫，一般與短邊方向平行或接近于平行，裂縫沿全 長分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，一般在 0.5mm 以下。裂縫寬度沿 全長沒有太大的變化。溫度裂縫多發(fā)生在施工期間，縫寬受溫度變化影響較明 顯，冬季較寬，夏季較細(xì)。沿?cái)嗝娓叨?，裂縫大多呈上寬下窗狀，但個別也有 下寬上窄情況，遇上下邊緣區(qū)配筋較多的結(jié)構(gòu)，在時也出現(xiàn)中間寬兩端窄的梭 形裂縫。 2）原因分析： a、表面溫度裂縫，多由于溫度較大。混凝土結(jié)構(gòu)，特別是大體積混凝土基 礎(chǔ)澆筑后，在硬化期間放出大量水化熱，

15、內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土表面和 內(nèi)部溫差很大。當(dāng)溫度產(chǎn)生非均勻的降溫時（如施工中注意不夠，過早拆除模 板；冬季施工，過早除掉保溫層，或受到寒潮襲擊），將導(dǎo)致混凝土表面急劇 的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，此時表面胺到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生 很大的拉應(yīng)力（內(nèi)部降溫慢，受自約束而產(chǎn)生壓應(yīng)力），而混凝土早期抗拉強(qiáng) 度和彈性模量很低，因而出現(xiàn)裂縫（這種裂縫又稱為內(nèi)約束裂縫）。但這種溫 差僅在表面處較大，離開表面就很快減弱。因此，裂縫只在接近表面較淺的范 圍出現(xiàn)，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。 13 b、深進(jìn)的和貫穿的濁裂縫多由于結(jié)構(gòu)降溫差較大，受到外界的約束而引起 的。當(dāng)大體積混凝土基礎(chǔ)、墻體澆灌在堅(jiān)

16、硬地基（特別是巖石地基）或厚大的 老混凝土墊層上時，沒有采取隔離層等放松約束的措施，如果混凝土澆灌時溫 度很高，加上水泥水化熱的混凝土冷卻收縮，全部或部分地受到地基、混凝土 墊層或其他外部結(jié)構(gòu)的約束，將傳統(tǒng)在混凝土澆筑后 2-3 個月或更長時間出 現(xiàn)，裂縫較深，有時是貫穿性的，將破壞結(jié)構(gòu)的整體性?；A(chǔ)工程長期不回 填，受風(fēng)吹日曬或寒潮襲擊作用；框架結(jié)構(gòu)的梁、墻板、基礎(chǔ)梁，由于與剛度 較大的柱、基礎(chǔ)連接，或預(yù)制構(gòu)件澆筑在臺座伸縮縫處，因溫度變形受到約 束，降溫時也常出現(xiàn)這類裂縫。采用蒸氣養(yǎng)護(hù)的預(yù)制構(gòu)件，混凝土降溫制度控 制不嚴(yán)，降溫過速，或養(yǎng)生窯坑急劇揭蓋，使混凝土表面劇烈降溫，而受到肋 部或胎

17、模的約束，常導(dǎo)致構(gòu)件表面或肋部出現(xiàn)裂縫。 3）預(yù)防措施： a、盡量選用低熱或中熱水泥（如礦渣水泥、粉煤灰水泥）配制混凝土；或 混凝土中摻適量粉煤灰；或利用混凝土的后期強(qiáng)度，降低水泥用量，以減少水 化熱量。 b、選用良好級配的骨料，并嚴(yán)格控制砂、石子含泥量， 14 降低水灰比，加強(qiáng)振搗，以提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。 c、在混凝土中摻加緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱，或摻木鈣、減水 劑，以改善和易性，減少水泥用量。 d、避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土；必須在熱天澆筑時，可采用冰水或深 井涼水拌制混凝土，或設(shè)臵簡易遮陽裝臵，并對骨料進(jìn)行噴水預(yù)冷卻，以降低 混凝土攪拌和澆筑的溫度。 e、分層澆筑混

18、凝土，每層厚度不大于 30厘米，以加快熱量散發(fā)，并使溫 度分布均勻，同時也便于振搗密實(shí)。 f 、大體積混凝土適當(dāng)預(yù)留一些孔道，采取通冷水或冷氣降溫。 g、大型設(shè)備基礎(chǔ)采取分塊分層間隔澆筑（間隔時間 57天）分塊厚度 11.5m,以利水化熱散發(fā)和減少約束作用；或每隔 2030m留一條0.51.0m寬 的臨時間斷縫， 40天后再用干硬性細(xì)石混凝土澆筑，以減少溫度收縮應(yīng)力。 h、澆筑混凝土后，表面應(yīng)及時用草袋、鋸末、砂等覆蓋，并灑水養(yǎng)生。深 搞基礎(chǔ)可采取灌水養(yǎng)護(hù)（或在混凝土表面四 15 周砌一皮磚進(jìn)行灌水養(yǎng)護(hù)。 ）。夏季應(yīng)適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間，使之緩慢降溫。在寒冷季節(jié)，混凝土表面 應(yīng)采取保溫措施，以防寒

19、潮襲擊。拆模時，塊體中部和表面溫差不宜大于 20C,以防止急劇冷卻造成表面裂縫?；A(chǔ)混凝土拆模后要及時回填。 i、在巖石地基或較厚大的混凝土墊層上澆筑大體積混凝土?xí)r，可在巖石地 基或混凝土墊層上澆瀝青膠并撒鋪 5mm 厚或鋪二層瀝青油氈紙，以消除或減少 約束作用。 j、蒸汽養(yǎng)護(hù)構(gòu)件時，控制升溫速度不大于 25C /小時，降溫速度不大于 20C /小時，并緩慢揭蓋，及時脫模，避免引起過大的溫度應(yīng)力。 4）治理方法： a、溫度裂縫對鋼筋銹蝕、碳化、抗凍融（有抗凍要求的結(jié)構(gòu)）、抗疲勞 （對受動荷載構(gòu)件）等方面有影響，故應(yīng)采取措施治理?？梢圆捎猛績杀榄h(huán)氧 膠泥或貼環(huán)氧玻璃布，以及抹、噴水泥砂漿等方法進(jìn)行表面封閉處理，對有防 水、抗?jié)B要求的結(jié)構(gòu)，縫寬大于 0.1mm 的深進(jìn)或貫穿性裂縫，應(yīng)根據(jù) 16 裂縫可灌程度，采用灌水泥漿或化學(xué)漿液（環(huán)氧、甲凝或丙凝漿