东裕小区某建筑工程项目建筑中裂缝的形成研究报告

徐晓东

摘 要： 混凝土是一种非均质脆性材料，由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下，硬化并产生体积变形，由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初始应力，造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯，在荷载或应力作用下，裂缝开始扩展，并逐渐互相贯通，从而出现较大的肉眼可见的裂缝，称为宏观裂缝，即通常所说的裂缝。

关键词： 混凝土裂缝;结构;受力裂缝

【中图分类号】TU755     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.32.089

1 工程概况

1.1 工程建设概况。东裕小区在项目工程位于浙江省宁波市，其总建筑面积为3896m2。工程等级：设计使用年限50年;建筑结构安全等级二级;建筑抗震设防类别4;地基基础设计等级甲级;地下室人防抗力等级甲类核五级。工期：2019年1月开工，计划工期为二年。

1.2 结构设计特点。基础采用钻孔灌注桩，地下室全为现浇钢筋混凝土结构，按底板配筋图所示位置设置后浇带。地下室承台、地梁C40，垫层经图纸会审后为C20，梁板C40，剪力墙、柱C40，地下室底板、外侧墙混凝土抗渗等级P8，顶板混凝土抗渗等级P60。本工程的结构要求：上部混凝土结构环境类别为一类，基础地下室和上部卫生间、厨房环境类别为二a类。

2 混凝土原材料与配合比对裂缝的影响

2.1 原材料对混凝土裂缝的影响

（1）水泥。混凝土裂缝问题若是水泥导致的，产生的多数为温度应力缝，也可能是在水泥容积扩大的情况下出现膨胀裂缝，但是施工单位若能正确的择选水泥级别与品种，继而优化混凝土施工质量，其在降低裂缝问题出现率方面将会发挥巨大价值。水泥的细度对早期塑性裂缝的形成影响很大。伴随着细度的增大，水泥水化速率加快，强度增长更加迅速，但同时也使保水性越来越好，拌合物中自由水的迁移速度越来越慢，自由水的迁移量也越来越少，导致细度越大的水泥越早出现塑性开裂。研究显示，当水泥比表面积大于360m2/kg时，塑性开裂的风险会越严重，因此，当选择的水泥细度偏大时，应特别加强混凝土浇筑后的养护工作。

（2）骨料。一是细骨料。其细度模数的高低对混凝土施工质量造成很大影响，一旦细度模数值偏小时，施工人员通常采取增加胶凝料和拌合水的用量来调整工作性，但由于混凝土粘性增加，保水性提高，使内部自由水迁移困难，最后成型混凝土因为表皮缺乏水分，出现微小的裂痕，简称为龟裂;二是有害物质的危害，如黏土、淤泥等物质在骨料表皮的滞留，降低了水泥和骨料的粘结力，混凝土强度降低;另外，施工人员将量自来水添置其中，造成混凝土结构体收缩性能增强，出现裂缝，其耐久性也有所降低;三是粗骨料。其包括三项内容，分别是强度、活性氧化硅以及颗粒级配。通常情况下没有外力作用于混凝土，在砂浆容积发生变化之时拉应力会破坏粗骨料和砂浆胶界面的完好性，产生一些零散的裂痕，若施工人员不能及时的对其做出处理，其将会影响混凝土结构体的整体质量。

2.2 混凝土配合比对裂缝的影响

（1）水泥品种与用量。矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰水泥及矾土水泥收缩小，快硬水泥收缩较大，矿渣水泥及粉煤灰水泥水化热比普通水泥低，故应根据结构物厚度选择水泥品种。重大工程应进行水化热及收缩试验再进行选择。水泥用量越大，用水量越高，表现为水泥浆量越大，坍落度越大，收缩越大。通过实验数据可知用量较少的中低强度等级水泥，大部分收缩完成时间约为1年。水泥用量较大，强度等级较高的混凝土约为2年，混凝土最终收缩完成时间约为20年。

（2）水灰比。水灰比越大，干缩越大，一般高强混凝土的水灰比较小，对后期干缩有利，但由于水泥浆量或胶凝材料较多以及高效减水剂的作用，比中低强度混凝土收缩大，而且随着强度提高拉压比降低。增大水灰比和单位用水量可减少混凝土的塑性初裂蒸发率和总蒸发率，有利于混凝土抵抗早期塑性收縮裂缝，反之，低水灰比是不利的。一般当水灰比降低到0.40以下时，混凝土的抗裂能力显著降低，出现早期塑性开裂的风险会加大，因此，在配置混凝土时，不要追求过低的水灰比，而是要在满足强度设计要求的情况下，选择合适的水灰比。

（3）砂率。砂率值的是依照混凝土拌合物的坍落度、粘聚性以及含水性进行设定。若砂率值设置缺乏合理性，混凝土搅拌物就会出现离析与泌水现象，同时在混凝土成型振捣环节中也会出现离析现象，混凝土表皮水分含量过多，造成一定量粗骨料滞留在结构物底端这一问题出现，此时混凝土表皮就会出现干缩裂缝。此外在砂率值过大的情况下，混凝土结构中就会出现冗余的砂浆，此时混凝土弹性模量有所降低，结构体在承受建筑重力环节上愈显力不从心，局部开裂现象由此衍生出来。

3 混凝土裂缝的处理措施

3.1 表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修朴方法.它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探进裂缝的处理。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。

3.2 灌浆、嵌缝封堵法。灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补.它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中.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。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法.它通常是沿裂缝凿槽.在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以迭到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

3.3 结构加固法。当裂缝影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。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面积.在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

3.4 混凝土置换法。混凝土置换珐是处理混凝土严重损坏的一种有效方法.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。

参考文献

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