浅论钢筋混凝土结构裂缝及渗漏防止措施.doc

浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）浅论钢筋混凝土结构裂缝及抗渗漏施工管理摘要对于一座建筑来说最重要的就是骨架，也就是说是建筑的结构。但是在施工中绝大多数的结构或多或少的存在着一些问题，其中最为普遍的一个问题就是钢筋混凝土结构存在裂缝。结构一旦存在裂缝，最大的一个问题就是灰造成建筑物的渗漏。对于这个问题是非常急切解决的问题，因此本文主要是对钢筋混凝土结构裂缝以及防渗漏进行研究。研究的对象是钢筋混凝土结构，研究的方法主要是参考建筑书籍资料以及实际现场的一些操作经验相结合。通过研究得出相应的结论并运用到实际的工程当中，在很大程度上灰解决结构产生裂缝的现象，杜绝一系列的建筑物的渗漏问题，直接减少了建筑物后期处理从二有效得控制了建筑物的成本，似的建筑物的质量有明显的提高。关键词：地下室；钢筋混凝土结构；裂缝；渗漏防治措施和处理方法。目录第1章 混凝土裂缝的分类 4第2章 混凝土裂缝的成因 5 2.1 混凝土的收缩 5 2.2 混凝土材料及配合比 5 2.3 施工及现场养护 62.4 使用原因（外界因素）7第3章 混凝土裂缝防止措施83.1 设计 83.2 施工方案 83.3 施工质量 83.4 养护 9第4章 混凝土裂缝的处理方法10 4.1 表面处理法 10 4.2 填充法 10 4.3 灌浆法 10 4.4 结构补强法10第5章 控制地下室混凝土裂缝、防止渗漏115.1 渗漏的主要原因 115.2 设置后浇带、膨胀加强带 115.3 混凝土中参外加剂或外参料 115.4 严格控制混凝土配合比和养护条件 115.5 施工工艺 125.6 个别部位的处理 12第6章 地下室漏水原因分析146.1 结构混凝土自防水局部失效的原因146.2 柔性防水局部破坏的原因156.3 建筑构造不当引起漏水的原因 15第7章 地下防水工程的改进与建议167.1 建立系统工程认识，搞好地下室防水的各个环节工程，保证地下室防水设置的效果。 167.2 完善地下室防水建筑构造，使防水材料全面粘合于结构混凝土，做好防水层保护。 16第8章 结论17前言 随着现代建筑业的发展，对于建筑的要求也是越来越高。在建筑业的繁荣背景下，建筑主管部门受到的投诉也多了起来，特别是住房的钢筋混凝土的裂缝是最普遍的问题之一。作为一个建筑工作者，在当前施工中如何克服钢筋混凝土裂缝是一件非常重要的事，本文将对钢筋混凝土裂缝的成因进行分析，并提出预防第1章 混凝土裂缝的分类混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段，其原因复杂多变，一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，这种砼本身固有的微观裂缝，荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.20.3mm的裂缝是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。第2章 混凝土裂缝的成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。2.1砼的收缩收缩是砼的一个主要特性，对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因，一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。2.2 混凝土材料及配合比配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。合肥市近两年发现不少商品混凝土浇捣的楼板出现裂缝，总结的原因有如下方面：1粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。2骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。3混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。4水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。5水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。2.3 施工及现场养护原因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高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。3对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。4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。5现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。6现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。7现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使砼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，砼硬化正常，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，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。2.4 使用原因(外界因素)1构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。2使用荷载超负。3野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。4周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。5意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。第3章 混凝土裂缝预防措施根据砼裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：3.1 设计在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。3.2 施工方案良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。3.3 施工质量由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：首先砼要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。第三是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害，振捣不足也不能保证砼应有的密实度，要恰到好处。3.4 养护养护的目的是使砼正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。常规养护方法是喷水，对一般砼结构，减小表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积砼由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于用常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以砼强度增长最快的阶段为准，即7至28天，最好能长些。第4章 混凝土裂缝的处理方法4.1 表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏4.2 填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开型槽，然后作填充处理。4.3 灌浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.20.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。、4.4 结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等第5章 控制地下室混凝土裂缝、防治渗漏5.1 地下室砼结构发生裂缝，导致渗漏，这是最主要原因之一。观察裂缝的宽度、长度及分布，大部分属于地下室施工中，混凝土强度收缩的问题。混凝土在硬化过程中要收缩变形，变形受到约束而引起强度收缩的拉应力，当拉应力超过抗裂强度时，引起裂缝。因此要防治渗漏，关键要控制裂缝的产生。设置伸缩缝。根据混凝土结构设计规范GB50010-2002要求，地下室现浇结构，当长度超过30m左右即应设置伸缩缝。同为伸缩缝间距为30m，此时温度收缩应力不大，裂缝就不大可能发生。5.2 设置后浇带、膨胀加强带。后浇带是一种常用的已被实践证明可 有效控制砼结构裂缝的方法，不再评述。但由于后浇带的清理与凿毛给后浇带砼带来一定的麻烦，处理不好还会留下渗漏隐患，为此可采用膨胀加强带连续浇注法，即在收缩应力较大的地方浇注加强带，使其产生较大的膨胀来补偿砼的收缩。地下室结构顶板露天部份防止温度裂缝的方法。当面积较大时，为避免受到自然环境温度及湿度变化的影响，引起较大的温度变形，导致温度裂缝的产生，必须采取覆土绿化线设置局部温度伸缩缝等措施。5.3 砼中掺加外加剂或外掺料。为混凝土中掺入膨胀剂，以补偿砼的收缩应力。或在砼中掺入纤维（钢纤维、聚丙烯纤维等）类，该纤维有一定抗强度，与砼握裹力为，在砼中呈万向分布，达到增强砼硬化过程中的抗拉应力，控制砼裂缝的产生。 （4）设置防裂钢筋。增加构造筋，提高抗裂性能，在地下室外墙水平筋应尽量采用小直径、小间距，使构造筋达到温度筋的作用，能有效提高抗裂性能。5.4 严格控制混凝土配合比和养护条件5.4.1 合理选择使用原材料。水泥应采用低水化热，泌水性力的水泥;砂应采用洁净的中砂，严格控制砂中含泥量不得超过3%；石子应改用连续粒级的卵石或碎石；外加剂和外掺料，使用减水剂可以改善砼拌合物的和*性，且能够减少水灰比，减少用水量，防止砼中多余水分引起裂缝和空隙。外掺料可以替代一部分水泥，降低水化热，减少混凝土温度裂纹和收缩裂纹。5.4.2 混凝土配合比主要参数的确定。塌落度的采用应根据地下室不同部位和施工工艺选择不同的塌落度，水泥和外加剂、外掺料的用量。为使拌合物具有良好的*性，必须保证足够的细数用量，应据现场要求，进行试配。水灰比。水灰比过大，混凝土的收缩率大，抗渗性差，应根据混凝土设计强度和水泥强度计算得出，一般应控制在0.55以下，砂率的确定。配合比应由试验室选定，要对各种参数进行优化，并试拌砼的工作性，制作试件检验强度和抗渗标号。5.4.3 养护砼浇注后，必须在12h内覆盖保温养护，之后砼表面要一直湿润养护到14d。为防止出现干缩裂缝和温度裂缝，最好其表面一直要采取措施进行保温保湿养护。对于大体积砼应采取有效的温控措施，做好测温记录，控制内外温差25。5.5 施工工艺控制5.5.1 模板应牢固，拼缝严密，不得漏浆。模板发生变形或漏浆，极易引起漏水。模板的对拉螺栓应加焊止水环。5.5.2 混凝土浇注。为避免砼产生分层、离析，浇注时应严格控制拌合物自由落差。浇注可分层分段进行，但应注意层与层，段与段之间浇注时间间隔不得超过初凝时间，以免出现施工缝。5.5.3 提高混凝土振捣的组量地下室砼应全面细致地进行振捣，下料和振捣要形成一定的顺序，防止漏振、欠振。要在下层砼初凝前上下层砼料，捣固振动棒直插入下层砼中510cm，以保证接层部位砼的质量。要严格控制振捣时间，以砼开始灌浆和冒气泡为准，不得欠振或超振。5.6 个别部位的处理5.6.1 施工缝的处理这里包括地下室外墙外墙施工缝和后浇带施工缝处的处理。外墙施工缝应设在高于底板30cm的外壁上。对于地下室留置施工缝时，应设置止水钢板，橡胶止水带或按设计要求留置。接灌砼前，要将原有砼表面的浮浆凿去，并认真清理后再浇注新砼。后浇带的砼应采用补偿收缩砼。5.6.2 预埋件的处理穿透外墙的预埋件，应在每一个预埋件的上加焊止水环。预埋件穿透模板处要堵塞严密，不得漏浆。混凝土浇注时，要注意将预埋件下方的砼振捣好，防止出现空洞、蜂窝。第6章 地下室漏水的原因分析 从发现的地下室漏水局部看，水均由地下室结构的混凝土薄弱部分漏渗来，它说明二个方面的问题，一是地下室结构的刚性自防水局部失效。二是由水材料构成的整体柔性防水层也已破坏。从经验判断刚性结构自防水局部失效柔性防水层局部破坏有的是在同一部位，但多数情况不会在同一部位，这是由柔性防水层局部破坏后地下水会穿过柔性防水层，进入结构层的外壁，在地下压力的作用下，水会在柔性防水层与结构混凝土外表面之间，劈开通道，当遇结构混凝土的自防水失效部位而穿透混凝土进入地下室产生漏渗。因此当人们现地下室漏水时，其地下室的结构自防水和柔性防水层均有局部的失效和破6.1 结构混凝土刚性自防水局部失效的原因： 结构混凝土的局部施工浇筑质量缺陷造成通道。根据缺陷的状态产生的有以下几种情况：一是由混凝土结构不严密产生的通道主要有浇筑中混凝土漏振产生的振捣不实或施工过程出现的暂停，与旧混凝土接磋不是按施工缝作业，形成带状混凝土局部松散；二是模板板缝支设不严产生缝隙漏浆形成的局部混凝土不密实；三是模板支撑总体不牢，上部浇筑引起下部模板变形产生的混凝土裂隙；四是通过地下室自防水混凝土的支撑铁件或预埋件没有严格实施防止漏水措施(不加焊止水环)引起的埋件与混凝土之间的裂缝；五是地下室外围结构施工缝处理不当，在施工缝处产生穿水通道；六是当为结构砼为大体积时，由于措施不当，水泥水化热引起的砼过骤烈的温度升降变化造成砼裂缝。 由于地基沉降不均引起的结构局部缺陷。如沉降不均引起的底板的开裂或沉降不均产生的墙体受力改变产生的开裂，这些开裂形成的穿水通道。 在地下水的浮力作用下产生的结构变形增大而开裂。在一些梁板式地下室结构中，底板混凝土承力小于由地面渗水饱和增大了地下水浮力，有时设计刚度不足使底板产生向上弓起变形，这些弓起变形达到一定值时，板就会产生微小的径向裂缝，形成小的穿水通道。 地下室施工过程排水措施不当。地下水降水深度不足，结构混凝土成型的初期地下水过早地浸入结构混凝土造成局部结构自防水的失效。 6.2 柔性防水层局部破坏的原因： 使用防水层材料不当引起。包括防水层选用的材料指标达不到要求，施工厚度不足；工艺不当；二种以上防水材料复合使用不当相互影响各自的防水效果等。 柔性防水层的薄弱环节在地下水作用下被切裂，形成整体柔性防水层的破坏水穿透防水层。地下室的底板各阳角线防水层容易被切裂，地下室底板通常有1-2道沿周阳角线，该处结构混凝土都是尖角，又是分二次进行防水材料施工，其阳角线防水能力比较差，在结构沉降过程中，该部位很容易被切裂。另外地下室底板柔性防水层都是采用外防内贴法施工，而该法施工无法做到防水层与结构层粘合紧密，在底板变形时容易使柔性防水层与底板脱开，脱开结构的防水层又容易在地下水作用下鼓破。 柔性防水层依随混凝土缺陷而穿孔破坏。这是由于下沉不均结构较大的开裂带动了柔性防水层的破坏；其次是当外防内贴法施工的底板混凝土有较大的外空洞，此时人们不知也不能修补混凝土。产生防水层背附的损失，在水压力作用下，小局部防水层被击穿。 立面外防外贴法柔性防水保护层的损坏或变形起到防水层的局部损坏。地下室墙通常的柔性防水层都是采用结构混凝土形成后进行外防外贴法施工的，它的优点是柔性防水层能较好地和结构混凝土结合，但是当前的做法多数只在防水层外部做砖砌保护层，当地下室出现较大的下沉时或进行回填施工中，有可能使防水层外的砖砌保护层产生变形断裂或振动而局部破坏了防水层。 6.3、建筑构造不当引起的漏水原因： 设备安装需要穿过地下室结构的通道周围的漏水。设备安装穿过地下室结构时，都会做预埋套管，预埋套管均设止水环。套管与结构混凝土之间结合是紧密的，一般不会漏水，但防水层与套管的细部做法不当，使设备管与套管之间产生漏水通道，主要是柔性防水层与套管结合不合理，或设备管道与套管之间不严密产生穿水通道。 后浇带施工缝和沉降缝的施工构造不当引起的漏水。建筑的后浇带施工缝和沉降缝的构造方法要依地下室大小、深度、平面形状、地下水压力及周围土质而定，该部位的构造不当引起漏水的原因多是构造造型不当，用料不符，施工过程的质量控制不严引起的。 第7章 地下室防水工程的改进与建议7.1、建立系统工程认识，搞好地下室防水的各个环节工程，保证地下室防水设置的效果。1.提高对地下室防水工程的复杂性认识，必须树立以预防为主的方针，进行全过程的严格控制，造出一个好的防水工程。从地下室漏水的原因分析了解地下室防水涉及到结构、防水材料、建筑构造、施工各个方面，要从设计、施工、材料各个环节入手才能保证防水整个效果，同时还由于地下室防水工程的修复比较困难，而且漏水之后即使堵漏成功了，也只能是刚性自防水的修复，柔性防水层的破坏无法补救，一旦水进入结构外层还可能进一步扩大防水层与结构混凝土的脱离，为其它部位防水带来隐患。其次地下室封闭回填前，地下水的压力难以达到防水层施工工程的效果判断比较困难，为此要建立全面严格全过程的质量控制措施，作为建筑施工的关键过程加以落实。 2.克服钢筋混凝土质量通病，尤其当结构混凝土为大体积时，应有强有力措施，保证地下室混凝土的成型质量。 3.完善地下室的结构设计做到结构混凝土刚变强，适应地下环境的变化。 4.选择适合的止水带等配件，精心施工施工缝、后浇带、伸缩缝等特殊部位。上述部位是地下室的构造的薄弱部位，但现行构造方法经验成熟只