1、裂缝判断与处理裂缝判断与处理 课程复习课程复习天津城市建设学院 王欣第1页，共71页。2第2页，共71页。裂缝的发生机理裂缝的发生机理裂缝的分类裂缝的分类裂缝的检测分析裂缝的检测分析裂缝的控制裂缝的控制裂缝的修复裂缝的修复第3页，共71页。第4页，共71页。55第5页，共71页。第6页，共71页。7第7页，共71页。第8页，共71页。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 9第9页，共71页。第10页，共71页。11原材料和配合比水泥量、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。设计缺陷结构体型、结构设缝、
2、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。施工质量混凝土搅拌、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，压抹、施工季节。使用环境耐久性严重超载、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11第11页，共71页。裂缝的发生机理裂缝的发生机理裂缝的分类裂缝的分类裂缝的检测分析裂缝的检测分析裂缝的控制裂缝的控制裂缝的修复裂缝的修复第12页，共71页。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第13页，共
3、71页。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第14页，共71页。第15页，共71页。第16页，共71页。第17页，共71页。第18页，共71页。第19页，共71页。第20页，共71页。第21页，共71页。裂缝硬化前硬化后初期凍害塑性施工时沉降移動物理的化学的温度构造 塑性乾燥裂缝 沉降裂缝模板的移動 地基沉降、变形收缩性骨料干燥收缩 龟裂钢筋的腐食 碱骨料反应碳化凍結融解气温变化初期温度收缩突发荷载变形设计荷载外部约束温差内部约束:N:L,M:G:H:D,E,F:I
4、:J,K:A,B,C22第22页，共71页。禁：靠观察裂缝的位置和形态确定裂缝成因23第23页，共71页。24第24页，共71页。裂缝的发生机理裂缝的发生机理裂缝的分类裂缝的分类裂缝的检测分析裂缝的检测分析裂缝的控制裂缝的控制裂缝的修复裂缝的修复第25页，共71页。系统的调查和检测调调 查查钢筋腐蚀状况钢筋腐蚀状况中性化状况中性化状况氯离子含有量氯离子含有量碱骨料反应碱骨料反应钢筋位置钢筋位置剥离或浮起剥离或浮起混凝土强度和结混凝土强度和结构物抗力构物抗力检检 测测结构设计资料结构设计资料建材资料建材资料构件检测构件检测缺陷检测缺陷检测26第26页，共71页。案例27第27页，共71页。关于楼
5、板案例关于楼板案例.v设计方面：设计方面：关于楼板厚度、配筋问题，应进行对关于楼板厚度、配筋问题，应进行对承载力、刚度、裂缝进行复核计算承载力、刚度、裂缝进行复核计算v建材方面：应复核原材料质量，对于拌合物性能，应建材方面：应复核原材料质量，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复核记录和实体检测，必要时钻芯取样试验v 施工方面：查阅施工日志、检查记录等相关资料，以及施工方面：查阅施工日志、检查记录等相关资料，以及实地检测。实地检测。v使用环境：收集气温等资料使用环境：收集气温等资料28第28页，共71页。分析条件分析条件内内 容容裂缝发生于原因裂缝发生于原因发生原因是什么。
6、发生原因是什么。裂缝进行性裂缝进行性裂缝是进行性的，还是已经停止发展裂缝是进行性的，还是已经停止发展裂缝部位的状态裂缝部位的状态裂缝部位是否有水、泥或风化物裂缝部位是否有水、泥或风化物裂缝补为是否干燥、湿润，是否存在流动的水裂缝补为是否干燥、湿润，是否存在流动的水裂缝部位的外部条件裂缝部位的外部条件裂缝部位是在水下？水上？还是飞沫带裂缝部位是在水下？水上？还是飞沫带修补时裂缝处于干燥状态还是潮湿状态修补时裂缝处于干燥状态还是潮湿状态修补时期修补时期修补时期是寒冷季节还是酷暑修补时期是寒冷季节还是酷暑修补时外部条件修补时外部条件修补时，外部是否受震动、变形、雨水等影响修补时，外部是否受震动、变形
7、、雨水等影响修补后裂缝处的外部修补后裂缝处的外部条件条件裂缝部位，温度变化大吗裂缝部位，温度变化大吗裂缝部位是否受沉降、荷载等影响裂缝部位是否受沉降、荷载等影响裂缝调查内容裂缝调查内容29第29页，共71页。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第30页，共71页。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第31页，共71页。裂缝检测打音检查32第32页，共71页。裂缝宽度检测用钢尺、裂缝卡、裂缝读数放大
8、镜逐条测量33第33页，共71页。裂缝长度检测用钢尺丈量检测34第34页，共71页。裂缝深度检测超声波检测35第35页，共71页。钻芯取样36第36页，共71页。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第37页，共71页。裂缝长度变化监测监 测 标 线 年 月 日 年 月 日 年 月 日裂 缝监 测 标 线裂 缝38第38页，共71页。对浮起部位的处理剔除39第39页，共71页。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第40页，共71页。当根
9、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第41页，共71页。目的目的名称名称概要概要注意点注意点混凝土结构物内钢混凝土结构物内钢材腐蚀状况调查材腐蚀状况调查自然电位法自然电位法测量钢筋的自然电位测量钢筋的自然电位混凝土保护层含水混凝土保护层含水量影响测量值量影响测量值剥离或孔洞等缺陷剥离或孔洞等缺陷调查调查红外线法红外线法红外线摄像仪拍摄混凝红外线摄像仪拍摄混凝土表面，根据温度分布土表面，根据温度分布图象来调查剥离部位图象来调查
10、剥离部位温度不能上升的部温度不能上升的部位产生不了温差，位产生不了温差，影响测量精度影响测量精度超音波法超音波法*1 1测量超音波传播速度测量超音波传播速度遇钢筋时精度下降遇钢筋时精度下降冲击弹性波法冲击弹性波法在混凝土表面施以微小在混凝土表面施以微小冲击产生冲击产生发出震动波，发出震动波，测量传播速度测量传播速度混凝土质量导致传混凝土质量导致传播速度变化播速度变化电磁波雷达法电磁波雷达法*2 2放射电磁波测量从破损放射电磁波测量从破损部位反射回来的时间，部位反射回来的时间，经图像处理后表示经图像处理后表示含水份时探查精度含水份时探查精度下降下降放射线法放射线法*3 3混凝土表面照射混凝土表面
11、照射X X线或伽线或伽玛线玛线放射线过强存在爆放射线过强存在爆炸危险性，部件尺炸危险性，部件尺寸厚度寸厚度50cm50cm为限为限无损检测代表性方法42第42页，共71页。内部钢筋位置调查电磁波雷达法同*2钢筋过密检知精度下降放射线法同*3放射线过强存在爆炸危险性，部件尺寸厚度50cm为限电磁诱导法感应器发出磁场，感知因钢筋存在诱导产生的电力钢筋过密、或保护层过厚检知精度下降混凝土强度调查反弹法击打混凝土表面测量反发硬度推定强度值分散超音波法同*1遇钢筋时精度下降43第43页，共71页。混凝土强度检测反弹强度法44第44页，共71页。混凝土强度检测电磁雷达法45第45页，共71页。混凝土强度检
12、测远红外线法46第46页，共71页。混凝土强度检测超声波法47第47页，共71页。混凝土强度检测自然电位法48第48页，共71页。裂缝的发生机理裂缝的发生机理裂缝的分类裂缝的分类裂缝的检测分析裂缝的检测分析裂缝的控制裂缝的控制裂缝的修复裂缝的修复第49页，共71页。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第50页，共71页。材料的质量控制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第51页，共71页。材料的质量控制材料的质量控制 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
13、混凝土以增强抗裂性能52第52页，共71页。材料的质量控制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第53页，共71页。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第54页，共71页。混凝土配合比主要参数的选择 在满足混凝土强度要求的
14、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第55页，共71页。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第56页，共71页。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控制缝的宽
15、度一般约为6mm6mm，深度不应小于板或墙厚的深度不应小于板或墙厚的1/5 1/41/5 1/457第57页，共71页。设计构造措施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第58页，共71页。设计构造措施设计构造措施 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
16、施59第59页，共71页。施工技术措施u模板工程模板工程 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。u做好施工缝处理u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第60页，共71页。裂缝的发生机理裂缝的发生机理裂缝的分类裂缝的分类裂缝的检测分析裂缝的检测分析裂缝的控制裂缝的控制裂缝的修复裂缝的修复第61页，共71页。裂缝修补方法1.表面封闭法2.2.压力灌浆法压力灌浆法3.开槽填补法4.涂膜封闭法62第62页，共71页。表面封闭（1）表面涂抹。通常是在混
17、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第63页，共71页。n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
18、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第64页，共71页。开槽填补开槽填补先沿裂缝凿一条深槽，槽先沿裂缝凿一条深槽，槽形根据裂缝地位和弥补材形根据裂缝地位和弥补材料而定，然后在槽内嵌补料而定，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如环氧砂各种粘结材料，如环氧砂浆、沥青、甲凝等。浆、沥青、甲凝等。65第65页，共71页。适用范围：混凝土内部不密实而造成的大面积渗水情况66第66页，共71页。n几种修补方法可以单独使用，也可以同时使用。67第67页，共71页。树脂类环氧树脂环氧树脂水中硬化型环氧树脂水中硬化型环氧树脂丙烯酸树脂丙烯酸树脂聚氨酯树脂聚氨酯树脂聚酯树脂聚酯树脂水泥类超微粒子水泥超微粒子水泥聚合物水泥聚合物水泥68第68页，共71页。69第69页，共71页。70第70页，共71页。第71页，共71页。
