混凝土裂缝限制标准

混凝土裂缝限制标准混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在湿气及土中为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理。近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域，如大跨超长、超厚及超静定框架结构，其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后又不闭合，裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下：h≤0.1H表面裂缝；0.1H＜h＜0.5H浅层裂缝；0.5H≤h＜1.0H纵深裂缝；h=H贯穿裂缝。应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝，如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。早期裂缝一般出现在一个月之内，中期裂缝约在６个月之内，其后1～2年或更长时间属于后期裂缝。混凝土裂缝原因分析在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定，若仍处于发展过程，要估计该裂缝发展的最终状态。在日本混凝土协会“混凝土裂缝的调查和修补指南”中，对调查的原则、普查、详查方法均作了详细规定，主要有：裂缝的现状调查（裂缝类型和宽度）；有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。混凝土裂缝的处理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（）0.3mm＝，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Ｖ型槽，然后作填充处理。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。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；压气试验等环氧玻璃钢在混凝土裂缝修补加固中的应用张文渊江苏东南交通工程咨询监理有限公司1工程概况江苏省淮海农场位于淮河下游，苏北灌溉总渠尾闸两岸，东临黄海。自1952建场以来，大搞水利基本建设，其中有5座公路桥建于1958年10月，中跨5m,边跨4.5m的简支钢筋混凝土T梁结构。因施工时混凝土中掺入了一些粉煤灰，使工作质量先天不足，投入运行后公路桥大梁多处出现裂缝宽度超过允许值（0.2mm)，最宽处已达0.48mm，给安全运行带来严重威胁。1996年底开始对公路桥大梁上大于0.3mm的裂缝采用粘贴环氧玻璃钢的技术加固。2产生裂缝原因分析随着车流量日益增加，桥面荷载已大大超过原设计标准，致使桥梁结构严重受损。原公路桥设计标准为汽车-10级，校核标准为拖车-60，T梁设计彩170级混凝土（旧级），而且每年冬春季节都有大量各种大型车辆通过。1995年9月，笔者对这5座公路桥进行了全面调查，并以回弹仪测验了其碳化深度。通过调查发现，几乎每座公路桥大梁都有不同程度的裂缝，混凝土碳化深度已超过钢筋保护层，凿出一个深度为56mm的碳化测试点，实际主筋保护层厚度为25mm，说明钢筋偏位较多，主筋有轻度锈蚀（浮锈）。裂缝产生的主要原因是超过设计标准的车辆的过往，混凝土老化现象亦加快了裂缝的发展。3修补加固措施为延长这5座公路桥的使用寿命，对缝宽大于0.3mm的裂缝，选用粘贴环氧玻璃钢的措施进行修补，大梁表面及桥面板底部，用环氧厚浆涂料喷涂2遍。3.1环氧玻璃钢基本特征与粘结强度3.1.1环氧玻璃钢的基本特性（1）物理性能好。抗弯、抗拉强度可达300-400MPa，抗压强度可达200MPa（手糊法），吸水率小，与其它复合材料比，有较高的粘合力；（2）强度高。环氧玻璃钢密度为1.6，由于抗拉强度高，因而能以较小的单位重量获得较高的强度；（3）耐久性好。具有良好的耐化学腐蚀性和耐水性；（4）施工工艺简单。操作方便，容易维修。3.1.2环氧玻璃钢胶粘剂的配制及粘接强度胶粘剂主剂为无锡6101环氧树脂，另加增韧剂、固化剂、稀释剂等，经现场试验配制，配比见表1。表1环氧玻璃钢胶粘剂配方（重量比）原材料6101环氧树脂二丁脂二甲苯（或丙酮）乙二胺主剂增韧剂稀释剂固化剂配比10015-20106-8环氧玻璃钢与混凝土表面的粘结强度以剪切和剥离强度表示，按表1配方试验测出数据见表2。表2环氧玻璃钢粘结强度试验粘结材料胶粘剂剪切试验剥离试验强度（MPa)破坏情况强度（MPa)破坏情况玻璃钢与水泥板环氧胶粘剂3.89混凝土表面破坏0.379部分混凝土表面、部分粘结面破坏3.2施工工艺3.2.1粘贴部位、层数、面积与宽度对裂缝大于0.3mm以上的进行粘贴三胶二布环氧玻璃钢，粘贴宽度为20mm，搭接的长度大于50mm。3.2.2混凝土表面处理基体表面状态是决定粘贴使用效果的关键因素之一，表面处理好坏，粘贴效果相关很大。环氧玻璃钢粘贴前，人工用刮铲将混凝土表面的污渍铲除，再将裂缝处松散砂浆清除，然后用粗砂纸打磨一遍以除油污、锈斑，再用钢丝刷将混凝土表面刷糙，最后用丙酮或汽油等溶剂洗刷被粘贴面2遍，将浮灰、油脂彻底洗去。另外亦可采用机械喷砂对混凝土表面进行处理，该方法具有质量好，工效高等优点。但粘贴面积较小时，较少采用。3.2.3粘贴环氧玻璃钢粘贴用人工手糊。主要采用分层间断法，少部分孔采用多层连续法。1）分层间断法施工工序为：涂刷打底料-刮环氧腻子-间断刷贴已裁剪好宽200mm的环氧玻璃钢-涂刷面层料。施工质量要求：（1）底料涂刷于混凝土表面上要薄而匀，避免漏涂、流挂，自然固化时间不小于6h。（2）混凝土表面凹凸不平处，要用腻嵌压填平，自然固化时间一般为12h。（3）刷一道环氧胶粘剂，贴一层环氧玻璃钢，边贴边用漆刷由中间向两边轻轻刮压平整，赶走气泡，不起趋纹，不留空腹点，要求环氧玻璃钢全部浸透，一般固化时间12h,固化后对毛刺、突边、气孔进行整修。检查合格后，再按上述程序粘贴第二层环氧玻璃钢，自然固化12h后，再最后涂刷面层环氧胶粘剂一遍。2）多层连续法多层连续法施工中，涂刷打底料和刮环氧腻子与分层间断法相同。不同的是，在第一层环氧玻璃钢粘贴完毕，检查合格后，不等固化即在同部位按同样的方法连续粘贴第二层环氧玻璃钢。多层连续法施工能缩短时间，但质量不易掌握，所以操作要特别谨慎，小心轻刮，不要将前一层的环氧玻璃钢弄出突边，搭接处要仔细压紧。同样湎层胶粘剂要使环氧玻璃钢全面浸透。通过检查、测试，两种粘贴方法均能满足质量要求。3.3质量控制除了上述施工中应控制的质量要求外，尚需要做到以下几点：1）粘宽200mm的环氧玻璃钢要以裂缝为中心线对称贴，即在裂缝的两侧尽量做到均为100mm。2）环氧玻璃钢的上下搭接缝要错开，搭接不小于50mm，搭接口向下，圆角处要把环氧玻璃钢剪开。3）施工后的环氧玻璃钢外允质量要求达到：平整、贴实、无毛刺、无所泡、无漏胶、不突边、无皱纹、不脱胶。4）在施工现场做“8”字模砂浆试件和ø40mm圆钢模试件，进行环氧胶粘剂的粘结抗拉试验，并要求“8”字模砂试件的28天龄期平均粘结抗拉强度不低于3MPa和满足试件破坏情况下不在粘结面被拉坏的指标。3.4施工注意事项1）粘贴环氧玻璃钢宜在气温20°C左右，湿度不大于80%的条件下施工，雨天不宜施工，晴天施工要防止灰尘及阳光直射。2）环氧胶粘剂要随配随用，少配勤用。4结语4.1结构胶粘剂力学性能经过对江苏省淮海农场5座公路桥结构胶粘剂的“8”字型砂浆试模和ø40mm圆钢模试件的试验表明：28d龄期粘结强度均大于砂浆混凝土本身的抗拉强度。结果见表3。表3公路桥结构胶粘剂力学性能试验（龄期28d）试件编号受拉面积（cm2）拉力（KN）粘接强度（MPa）砂浆拉力（KN）砂浆抗拉强度（MPa）破环情况砂浆“8”字模14.864.058.382.4650.8100%断在砂浆断面24.148.482.775.76100%断在砂浆断面33.447.121.793.69100%断在砂浆断面42.885.962.144.43100%断在砂浆断面ø40mm圆钢712.5614.9411.89812.369.84917.3413.814.2工程效果江苏省淮海农场5座公路桥大梁裂缝处理6年多来，工程运行良好。检查表明环氧玻璃钢粘贴完好，接头紧密，没有鼓泡脱落现象。显示了环氧玻璃钢处理裂缝不仅粘接强度高，而且能有效地封闭裂缝，保证结构的整体性。混凝土裂缝的预防与处理混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待，根据具体情况提出解决裂缝的措施。一、混凝土工程中常见裂缝及预防１．干缩裂缝及预防干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在０．０５～０．２ｍｍ之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二好水灰比，同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。２．塑性收缩裂缝及预防塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。３．沉陷裂缝及预防沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土