混凝土结构事故分析与处理

混凝土结构常见质量事故分析与处理
船舶与建筑工程学院A08土木二班080303229 叶志威
摘要：钢筋混凝土结构合理地利用了钢筋的抗拉强度及混凝土的抗压强度，同时由于其具有良好的耐久性、整体性、耐火性、可模性．还可以就地取材．使得钢筋混凝土结构成为当今应用最为广泛的一种结构。

但是。

近几年。

钢筋混凝土结构事故屡屡出现，引起了人们的高度重视。

文章就钢筋混凝土结构常见的质量事故进行分析．并提出相应的处理方法。

可能造成质量事故的可能性也较大。

因而，在实际的建筑施工管理过程中，必须高度重视混凝土工程质量，并了解混凝土工程可能出现的质量事故。

着重于实际工作中混凝土工程可能存在的质量事故进行总结分析，以避免在施工过程中发生质量事故，提高施工人员对混凝土结构工程的质量的理论认识。

关键词：混凝土质量事故分析预防
一、前言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。

由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人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，根据实际情况解决问题。

二、混凝土结构裂缝成因
1、材料方面。

有些构件裂缝是由材料质量引发的，如水泥安定性差，两种水泥混用，砂、石含泥量大，骨料粒径过小，外加剂质量差或加入量过大等。

2、地基变形。

当地基发生不均匀下沉时，在结构内部必然产生极大的应力。

当应力超过构件抗力时，将不可避免地出现裂缝，裂缝的形状、方向、宽度决定于地基变形的情况。

3、设计方面。

构造处理不当，主次梁交合处主梁未设加强箍筋或附加吊筋；大截面梁未设腰筋；构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中等因素，均可导致构件裂缝的出现。

4、结构荷载方面。

结构因承受荷载而产生裂缝的原因很多，施工中或使用中都可能出现。

例如构件早期受到震伤，拆除承重模板过早，施工荷载过大，构件堆放、运输、吊装时，垫木或吊点位置不当，预应力张拉值过大或放张不规范等，均可能产生裂缝。

较为常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下，出现不同程度的裂缝。

早期微裂一般不易发现，规范规定有些构件允许出现宽度不大于0.3毫米的裂缝。

但对裂缝宽度超过规范规定的，以及不允许出现裂缝的构件出现裂缝，则应属于有害裂缝，须加以认真分析，慎重处理。

5、温度应力裂缝。

混凝土与一般物质一样，具有热胀冷缩的物理性质，其线膨胀系数约为1×10-5/℃，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，在构件受到约束不能自由变形时，构件内就会产生附加应力，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，必将出现裂缝。

常见的如现浇屋面板垂直于肋梁方向的裂缝，大体积混凝土表面裂缝、烟囱外壁的竖向裂缝等。

6、变形裂缝。

普通混凝土在空气中硬结时，体积会发生收缩，由此而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大。

因此，若构件早期养护不良，极易产生收缩裂缝。

这类裂缝，在现浇剪力墙、水池底、壁等工程结构中最为常见。

还有，结构构件在内应力的作用下，除瞬时弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。

据文献记载受弯构件由于徐变变形的作用，其长期变形值可增加2～3倍，因变形量加大而使拉区混凝土承受拉应力，造成裂缝的出现。

预应力构件因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。

此类裂缝常见于受弯构件的拉区，其特征与承受荷载出现裂缝相同。

7、施工方面。

由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。

如混凝土结构养护不良或养护时间不够；水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大；搅拌时间不够、振捣不实；钢筋表面污染、保护层过小或过大；任意留置施工缝且不按规定处理；后期施工扰动前期混凝土；构件内外温差大，未采取有效措施；在不宜施工的气候条件下，勉强施工；冬季施工未采取防冻措施等。

8、环境和使用方面。

环境温度和湿度的急剧变化；冻涨、冻融作用；钢筋锈蚀;锚具失效；腐蚀性介质作用；使用超载；反复荷载作用引起疲劳；振动作用，地基沉降；高温或火灾作用等。

9、其他各种原因。

如火灾、地震作用、燃气爆炸；撞击作用等。

三、混凝土结构的表面缺陷
混凝土的表面缺陷是混凝土结构的一种常见通病，严重的缺陷会降低结构的承载力，引发工程事故。

常见的一些混凝土结构表而的缺陷及其产生的原冈分析如下。

1、蜂窝：混凝土配合比不合适，砂浆少而石子多；模板不严密，漏浆；振捣不充分，混凝土不密实；混凝土搅拌不均匀，或浇注过程中有离析现象等使得混凝土局部m现空隙，石子问无砂浆，形成蜂窝状的L洞。

2、麻面：模板未湿润，吸水过多；模板拼接不严，缝隙问漏浆；振捣不充分，混凝土中气泡未排尽；模板表面处理不好，拆模时粘结严重，敛使部分混凝土面脱落等；混凝土表面粗糙，或有许多分散的小凹坑。

3、露筋：由于钢筋垫块移位，或者少放、漏放保护混凝土保护层垫块，钢筋与模板无间隙；钢筋过密，混凝土浇注不进去；模板漏浆过多等，致使钢筋主要的外表面没有砂浆包裹而外露。

4、缺棱掉角：常由于构件棱角处脱水，与模板粘结过牢，养护不够，强度不足，早期受碰撞等原因引起。

5、表层酥松：由于混凝土养护时表面脱水，或在混凝土凝结过程中受冻，或受高温烘烤等原因引起的混凝土表面酥松。

四、混凝土裂缝及表面缺陷的修补方法
1、抹而法：对于松动的部分应凿去，用钢丝刷刷去表面浮渣，用压力水冲洗，抹水泥砂浆，修补后注意养护。

2、填缝法：对于数量少但较大的裂缝(宽度>0．5mm)，可采用环氧树脂、环氧砂浆、聚合物砂浆等材料填缝。

填缝前应将缝凿成v 形、u形或者梯形的槽。

3、灌浆法：把各种封缝浆液(树脂浆液、水泥浆液、聚合物水泥浆液) 用压力方法注入裂缝深部，使物件的整件性、耐久性及防水性得到加强和提高。

这种方法适用于裂缝宽度≥O．3ram、深度较浅的裂缝修补。

如果裂缝及缺陷已影响到结构的承载力及建筑物的正常使用，那就属于混凝土质量事故范畴了，必须对结构进行加固处理。

五、混凝土结构裂缝的预防措施
1、材料方面。

1）水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥：2）骨料应选用粒径适当、级配合理、无碱性反应、有害物质及含泥量符合规定的砂、石材料；3）外掺料宜掺入适量粉煤灰和减水剂等外加剂，超长建筑物或构筑物可加入微膨胀剂，以改善混凝土工作性能，降低水泥用量和用水量，减少收缩。

2、混凝土配料、搅拌及浇筑。

1）配合比设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。

投料计量应准确，搅拌时间应保证；2）浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度，不得随意留置施工缝。

3、设计方面。

1）建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力；2）正确设置沉降缝、变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理；3）砖混结构底层窗台下应采用加筋砌体，洞口较宽的窗台下宜设置钢筋混凝土梁，以防止窗台因地基沉降产生竖向裂缝；4）构件配筋要合理，间距要适当。

断面较大的梁应设置腰筋。

大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。

主梁在集中应力处，宜加设抗剪钢筋。

4、施工方面。

1）加强地基的检查与验收，复杂地基，应做补充勘探。

异常地基处理必须谨慎，尽可能使其处理后的承载力与本工程正常地基承载力相同或相近；2）合理设置后浇带，较长的墙、板、基础等结构和主楼与裙房之间等高低层错落处，均应设置后浇带。

具体要求可由设计单位确定；3）加强混凝土的早期养护，并适当延长养护时间，当柱、墙等构件浇水养护有困难或不能保证其表面湿润时，应采用覆盖保温材料等做法，以减少混凝土的收缩变形；4）大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定（25℃）；5）钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度准确，钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。

六、结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

总之，我们应该掌握钢筋混凝土结构质量事故及其产生的原因，尽量规范设计和施工，减少质量事故的出现。

即使出现混凝土的质量事故，应该正确地分析事故的产生原因，及时、果断、正确地采取合理有效的修补加固措施，以减少人民的生命财产的损失。

参考文献：
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2 郭仕万，肖欣，赵和平.混凝土施工中的裂缝控制.山西水利科技，2000.11.
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