某建筑混凝土地框梁裂缝分析

王 晓 锋

(河南理工大学，河南 焦作 454000)



某建筑混凝土地框梁裂缝分析

王 晓 锋

(河南理工大学，河南 焦作 454000)

从设计、施工技术、施工环境等方面，分析了某地下室混凝土地框梁裂缝的产生原因，探讨了裂缝的防治措施，并阐述了填堵法、表面封闭法、压力灌浆法三种裂缝的修补处理方法，从而提高建筑物的施工质量。

地下室，地框梁，收缩裂缝，混凝土

1 概述

地下室顶板浇灌完成后，地框梁拆除模板6 d后发现地框梁大范围产生竖向裂缝，多数竖向裂缝位于距框架柱1/3跨度范围内。针对这一现象，建设单位立即组织设计、监理、施工等相关单位召开专题会议，并安排相关专业人员对裂缝进行不间断观察和测量，同时要求施工单位及时进行混凝土养护。通过一个月的观察和测量，发现裂缝长度和宽度均没有明显扩展，裂缝宽度多在0.3 mm之内，只有一处裂缝宽度0.35 mm。

2 裂缝原因分析

建设单位组织各相关单位召开裂缝原因探讨专题会议，在专题会议上查看了所有建材的质量复试报告和质量证明文件，并查看了监理单位的监理日志及施工单位的施工日志。同时邀请其他设计单位结构工程师对本工程的相关部分图纸设计资料进行符合验证。经过认真探讨和研究，与会专家及各方人员认为此工程地框梁裂缝不是荷载引起的结构裂缝，而是非结构性裂缝，包括收缩裂缝、温差裂缝、干缩湿胀裂缝、不均匀沉降裂缝及其他裂缝等。非结构性裂缝对结构的安全性没有影响，但对耐久性有一定的影响，必须对裂缝采取措施进行密封，防止钢筋与外界接触而腐蚀。产生收缩裂缝的原因主要有以下几个方面。

2.1 设计方面的原因

1)通过对设计的验证，设计方的设计按最小配筋率设计已经满足工程结构要求。但未充分考虑侧面约束，梁高范围内虽然按规范规定可以不设置腰筋，但梁高已经达到规范界限位置。如果设置了梁侧腰筋，会对梁的温度变形产生有效的约束。

2)通过对整个地下结构设计的分析发现，设计方基础选型方面考虑不是很到位。地框梁的东端是条形基础，而西端是独立基础，且整体建筑跨度已达到68 m，但中间没有设置伸缩缝。

2.2 施工技术方面的原因

1)商品混凝土水灰比、坍落度过大。施工方工人在施工过程中为了浇筑方便，擅自和商混站联系，加大了混凝土坍落度，这样加大了水灰比，施工中又是酷热的夏季，混凝土表面温度高，水分丧失较快，混凝土收缩较快而产生裂缝。

2)浇筑前，没有将基层和模板浇水湿润，导致混凝土入模后水分被过多吸收。浇筑过程中，施工工人没有严格按照规范要求进行振捣，振捣不充分或者过度振捣。

3)浇筑时，浇筑速度过快或者浇筑先后时差过长，也会产生混凝土下沉引起的裂缝或者结构裂缝。

4)混凝土养护不及时。查看施工日志可以看到施工方在浇筑后的前7天的关键时间段，没有及时对混凝土进行覆盖和不间断的浇水养护。

2.3 施工环境方面的原因

1)浇筑时间段温差较大。查看施工方现场日志和监理日志均发现浇筑时间属于酷热的夏季，温度超过35 ℃，属于高温施工。在混凝土的硬化过程中，混凝土的水化热不能很好的释放，造成混凝土内外温差过大而产生温度裂缝。

2)施工现场地形西高东低，通风不畅，造成混凝土地框梁两侧温度不均，收缩速度不一致而产生裂缝。

3 裂缝的预防

收缩裂缝占混凝土非结构性裂缝中的主要部分，主要是由于温度的变化引起的。根据混凝土收缩裂缝的形成时间与形成机理，工程中常见的混凝土收缩裂缝主要有干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、化学收缩裂缝、碳化收缩裂缝等。

收缩裂缝的预防可以采用以下措施：

1)商混站搅拌混凝土时，要掺加高效减水剂、泵送剂等外加剂以尽量降低用水量，减小水灰比；施工现场浇筑时，下料不能过快，更不能提前下料后等待振捣，而要和振捣配合一致并振捣均匀密实。

2)防止混凝土早期裂缝的产生，主要是提高混凝土的早期强度。在混凝土制作中可以使用早期强度高、保水性好的普通硅酸盐水泥，并在搅拌中掺加早强剂、促凝剂，同时加强混凝土早期的养护，并在混凝土终凝前进行二次收面抹压。

3)预防干缩裂缝的产生，可以选用干缩率小、水化热较小的粉煤灰水泥和中低热水泥品种，同时在混凝土养护过程中，适当增加养护次数、加大养护频率、延长混凝土的养护时间。

4)化学收缩裂缝也叫自身收缩裂缝，预防自身收缩裂缝要尽量减少水泥用量，增加粗骨料的用量，选用较小的砂率和良好的骨料级配。同时严格控制各种骨料的含泥量，尽量选用水洗的骨料和有较强抗收缩开裂的石灰岩粗骨料。

5)预防碳化收缩裂缝的关键是降低生成物的碱度。对新浇筑的混凝土要加强浇水湿润养护，对正常使用中的混凝土结构要保持通风干燥。在有腐蚀性气体的使用环境下，要采取混凝土表面防腐蚀措施，防止腐蚀性气体对混凝土结构可能造成的腐蚀危害。

6)无论何种收缩裂缝的预防，都需要混凝土浇筑抹面后及时采用潮湿的草垫、养生布或塑料薄膜覆盖，特别是风季施工时，更要注意采取挡风措施，防止混凝土表面水分消失过快而产生收缩裂纹。

4 裂缝的修补处理

混凝土结构一旦发现开裂，应该立即对裂缝展开持续观察和测量，同时委托具备资质的专业机构进行鉴定，并根据观察及测量所得资料，制定切实可行的专业施工处理方案，按照规范规定及施工技术标准进行针对性的处理。常用的修补裂缝的处理方式有填堵法、表面封闭法及压力灌浆法。

4.1 填堵法

填堵法一般用于修补裂缝宽度大于0.5 mm的混凝土裂缝和由于钢筋锈蚀产生的裂缝。处理此类裂缝时可先沿裂缝将混凝土裂缝处剔凿成“V”形或“U”形凹槽，再进行基层处理，涂刷界面结合剂，然后再根据实际情况填补环氧砂浆、环氧树脂、沥青油膏或聚乙烯胶泥、聚合物水泥砂浆等，最后再进行面层处理。

4.2 表面封闭法

本工程地框梁裂缝的很大一部分都采用表面封闭法进行了处理。表面封闭法主要用于修补裂缝宽度小于0.2 mm的混凝土微细裂缝。表面封闭法一般先把裂缝表面刷毛并冲洗，然后用弹性密封胶、环氧胶泥、聚合物水泥膏或渗透性防水剂等嵌补表面缺损，最后再涂刷于裂缝表面，以恢复其耐久性和防水性。

4.3 压力灌浆法

本工程地框梁裂缝的宽度大于0.2 mm的混凝土裂缝均采用压力灌浆法进行了处理。压力灌浆法主要用于修补裂缝宽度在0.2 mm～0.5 mm之间且裂缝深度较大的混凝土裂缝。压力灌浆法主要是通过压力灌浆设备把化学灌浆材料注入到裂缝深处，从而恢复混凝土结构的耐久性、防水性和整体性。压力灌浆法的施工工艺流程是先沿混凝土裂缝剔凿并埋设灌浆嘴，再封闭裂缝并检查其密封性，然后配置灌浆液并灌浆封孔，最后进行灌浆的质量检查。压力灌浆法采用的灌浆液一般有水泥浆液、聚氨酯或环氧树脂等，其施工要点主要有以下几点：灌浆材料应优先选用像环氧树脂这样可灌性好、粘结力强的树脂类的材料；不同的灌浆要采用不同的灌浆压力范围，增大压力并不一定能提高灌浆速度，也不一定能提高灌浆质量，甚至会产生相反的效果；灌浆嘴的拆除一定要注意时机的选择，应在灌浆结束后，灌浆液已经初凝并且不再外渗时，方可拆下灌浆嘴。

5 结语

通过以上工程实例的分析和研究，我们知道混凝土裂缝是工程中非常普遍存在的一项技术难题。只有从开始注意裂缝控制方面的设计到施工时加强技术控制，选用能够控制裂缝发展的建筑材料，提高施工现场人员的技术水平和质量意识，加大施工、监理各相关单位人员的投入，同时落实施工工人的执行力，提前预防预控，才能尽量减少和避免裂缝的发生。同时，我们也明白一个事实，即使混凝土产生了裂缝，也要通过观察和测量来查明原因，分析分辨出裂缝类型并采取可靠可行的技术措施来进行修补，同样能够达到设计所要求的技术目标，满足建筑物的正常使用功能要求。

[1] 钟进章.混凝土裂缝成因及控制措施[J].混凝土,2004(10)：17-18.

[2] 杨振坤,富景财.混凝土裂缝的预防和处理措施[J].黑龙江水专学报,2005,32(1)：36-37.

Analysis on ground frame beam crack of building concrete

Wang Xiaofeng

(HenanUniversityofScienceandTechnology,Jiaozuo454000,China)

From the design, construction technology, construction environment and other aspects, this paper analyzed the causes of a basement concrete ground frame beam crack, discussed the crack prevention and treatment measures, and elaborated three crack repair process methods of caulking method, surface sealing, pressure grouting method, so as to improve the building construction quality.

basement, ground frame beam, shrinkage crack, concrete

1009-6825(2016)20-0087-02

2016-05-05

王晓锋(1980- )，男，工程师

TU755

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