关于现浇混凝土爆裂的成因及处理建议分析.docx

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1、关于现浇混凝土爆裂的成因及处理建议分析目录1.引言1?某16层商品住宅楼案例分析3?工程概况3?检测结论4?处理措施及分析5?某18层商品住宅楼案例分析6?工程概况6?检测结论8?处理措施及分析9?某33层商品住宅楼案例分析9?工程概况9?检测结论9?处理措施及分析10?结语101.引言随着钢筋混凝土结构日益增多，混凝土构件也暴露出了很多问题。近些年，出现一种新的混凝土缺陷，俗称混凝土爆裂现象，表现为工程中的柱、梁、板及剪力墙等混凝土构件出现不同程度的点状爆裂，爆裂物质已将表层混凝土胀裂并出现混凝土块状脱落现象（见图1、图2）。混凝土爆裂点分布区域较广且随机无规则，爆裂点常呈现以爆裂物质为中心

2、辐射状凹坑，多围绕在集料周围，现场观测混凝土爆裂点细部特征发现，爆点处物质多为粉化的红褐色颗粒与黑色颗粒（见图3、图4）。粉化爆裂物质主要成分是氢氧化钙、碳酸钙、铁酸钙与未反应的氧化钙和少量二氧化锌，结合粉化爆裂物质定量矿物分析与热重分析结果，粉化爆裂物质主要是由混凝土爆裂处掺杂的游离氧化钙遇水膨胀生成，且其主要化学组成成分（Ca、Fe.Mn及Mg）与钢渣特征Ro相（由Fe、Mn、Ca等金属氧化物形成的连续固溶体）化学成分相符，符合钢渣水化产物成分特征。经过对现场的检测及成分分析发现，造成混凝土爆裂的原因主要是混凝土中引入含有游离氧化钙的物质遇水发生水化反应，反应生成Ca（OH）2过程中产生体

3、积膨胀，引起硬化混凝土中产生局部膨胀应力和体积不稳定，并以爆裂物质为中心形成辐射状爆裂纹，随着水化龄期的延长，水化反应不断发生，导致混凝土出现爆裂脱落现象。某16层商品住宅楼案例分析工程概况本工程为某商品住宅楼混凝土爆裂修缮处理项目，设计基准期为50年，设计使用年限为50年。地上16层、地下2层，地下2层层高5.12m,地下1层层高4.5m,116层各层层高2.9m。结构体系为框架剪力墙结构，基础为筏板基础。抗震设防烈度为7度(0.1g),框架抗震等级为三级，剪力墙抗震等级为二级。剪力墙、柱及连梁混凝土强度，基础顶4层为C35、510层为C30、其余楼层为C25。梁板混凝土强度，正负零以下为C

4、35、14层为C30、其余楼层为C25。现场混凝土爆裂照片见图5图8。72I0H检测结论抽测的14层、16层剪力墙混凝土设计强度等级为C25,实测混凝土芯样抗压强度值在34.341.6MPa之间，满足设计强度等级要求。抽测的14层、16层剪力墙混凝土碳化深度在6.47.9mm之间，均未超过构件的实测钢筋保护层厚度，未见对钢筋锈蚀有明显影响。经检测，14层、16层剪力墙混凝土沸煮过的芯样和薄片试件出现开裂或崩溃现象，且数量均多于两个，沸煮前后试件抗压强度变化率平均值分别为32.6%和41.0%；依据建筑结构检测技术标准（GBT503442019）第G.0.9条规定，判定所抽检部位混凝土存在游离氧

5、化钙的潜在危害。混凝土中爆裂物质主要成分符合钢渣水化产物成分特征；爆裂原因主要是由于爆裂处混凝土中引入了含有游离氧化钙成分的物质，遇水发生水化反应，生成水化产物氢氧化钙过程中，在凝结硬化后的混凝土内部产生体积膨胀。该工程混凝土构件表面的爆裂和脱落点影响构件的耐久性及正常使用，建议对影响区域混凝土构件加强湿养护，使其充分水化，再进行后续的修缮处理。处理措施及分析根据检测报告及验算，本工程为耐久性加固，针对不同构件的不同环境，按以下四种处理方法进行修缮。方法1：修复防护，凿除爆裂影响范围的保护层+高渗透改性环氧树脂防水涂料+聚合物改性水泥砂浆（有机型）+腻子涂料层（按原设计）。方法2：修复防护，凿

6、除爆裂影响范围的保护层+有机硅防水涂料+加固型聚合物水泥砂浆（无机型）+腻子涂料层（按原设计）。方法3：仅防护，对装饰层表面以有机硅憎水罩面剂防护。方法4：修复防护，凿除爆裂影响范围的混凝土缺陷部分，应采用相应原构件强度等级的1:2防水砂浆（内掺0.21%密实剂）进行补强，补强后对装饰层表面以有机硅憎水罩面剂进行防护。对上述三种修复防护方案进行综合比较，见表Iost*nnrwwuft2盼门今盒t1M.甯久H快.但4子M1i包险100米.7,*i=1B!SWWTW纷AX力葭I艮堵方。付亭事力邮公，1工M-支台断*口,但h网杳曲*上：；1组将关于上述扁材料一一环氧聚合物砂浆乳液、聚合物改性水泥砂浆

7、、改性环氧砂浆、加固型聚合物水泥砂浆（无机型）和有机硅憎水罩面剂防护处理性能需要满足一定要求及指标。本工程案例处理方法的优点为单次处理造价较低，施工较便捷，施工时间较短，基本不占据现有空间等；缺点为只能遏制爆裂点的产生频率及数量，处理完后会在一两年内不断产生爆裂点，特别是夏季较炎热，是爆点出现的高峰期，一旦出现须再次处理，综合造价提高、返修工作量增大。本工程案例实施后距今有两年时间，期间不断有局部爆点产生(大部分在板底)，施工单位也因此前后维修了三次，但不保证是否还会有爆点的产生，社会反应一般。据了解，施工单位处理前未对爆裂构件进行充分水化。?.某18层商品住宅楼案例分析?.1.工程概况本工程

8、为商品住宅楼混凝土爆裂修处理项目，设计基准期为50年，设计使用年限为50年。地上18层，地下1层,地下1层层高5.52m,1层层高3.4m,218层各层层高2.9m。结构体系为剪力墙结构，基础为CFG桩加筏板基础。抗震设防烈度为7度(0.1g),抗震等级为三级。剪力墙、柱及连梁混凝土强度，基础顶4层为C35,其余楼层C30。梁板混凝土强度，所有楼层均为C30。现场混凝土爆裂照片见图9图14。E2艮疆土*3状修，3土m?.2.检测结论抽测的X#楼13层顶板、Y#楼14层顶板混凝土设计强度等级为C30,实测X#楼13层顶板混凝土芯样抗压强度值在37.045.9MPa之间，Y#楼14层顶板混凝土芯样

9、抗压强度值在30.945.9MPa之间，满足设计强度等级要求。抽测的X#楼13层顶梁混凝土碳化深度在3.55.8mm之间，Y#楼14层顶梁混凝土碳化深度在2.02.8mm之间，均未超过构件的实测钢筋保护层厚度，未见对钢筋锈蚀有明显影响。经检测，X#楼13层顶板、Y#楼14层顶板混凝土沸煮过的芯样和薄片试件出现开裂或崩溃现象，且数量均多于两个，沸煮前后试件抗压强度变化率平均值分别为34.5%和28.6%；依据建筑结构检测技术标准(GB/T50344-2019)第G.0.9条规定，判定所抽检部位混凝土存在游离氧化钙的潜在危害。混凝土中爆裂物质的主要成分与钢渣水化产物特征成分相符；混凝土爆裂原因主要

10、是由于爆裂处混凝土中游离氧化钙遇水发生水化反应，生成水化产物氢氧化钙过程中，在凝结硬化后的混凝土内部产生体积膨胀。该工程混凝土构件表面的爆裂和脱落点影响构件的耐久性及正常使用，建议对影响区域混凝土构件加强湿养护，使其充分水化，再进行后续的处理修缮。请具有资质的相关单位根据本站报告提出具体处理方案，根据检测报告及验算,本工程为耐久性加固。?.3.处理措施及分析所有竖向构件（墙、柱）的粉刷层用M25高强砂浆替代，内掺抗裂网格布或钢丝；所有水平构件（梁、板）底部粉刷M25高强砂浆，内掺抗裂网格布或钢丝,不同材料接触面应凿毛并增加界面剂。本工程案例处理方法优点为综合造价较低，能有效遏制爆点的产生，遏制

11、率能达到85%左右，局部小的爆点即使爆裂也显现不出来；缺点为工期较长，较大爆裂点可能会顶开砂浆层显现，板底粉刷层处理不当可能会脱落，小业主装修吊灯、吸顶灯或吊顶在钻孔时可能会影响其粘贴的牢固性，导致局部脱落,影响房间内部净高。本工程案例实施后距今有一年半时间，期间竖向构件未见爆点产生，板底爆点也只在局部板产生了一两个，效果较明显，目前未见脱落现象。?.某33层商品住宅楼案例分析?.1.工程概况本工程为某商品住宅楼混凝土爆裂修缮处理项目，设计基准期为50年，设计使用年限为50年。地上33层，地下1层，地下1层层高5.3m,133层各层层高2.9m。结构体系为剪力墙结构，基础为桩基筏板基础。抗震设

12、防烈度为7度（0.1g）,抗震等级为二级。剪力墙、柱及连梁混凝土强度，基础顶6层为C45、712层为C40、1319层为C35、其余楼层为C30。梁板混凝土强度；正负零以下为C35、正负零以上均为C30。现场混凝土爆裂照片见图15图18。?.2.检测结论抽测的8#楼二层墙设计强度等级为C45的混凝土,实测混凝土芯样抗压强度值在45.961.8MPa之间，满足设计强度等级要求。抽测的构件混凝土碳化深度在2.53.5mm之间，未超过构件的实测钢筋保护层厚度，未见对钢筋锈蚀有明显影响。经检测，8#楼2层剪力墙，混凝土沸煮过的芯样和薄片试件出现开裂或崩溃现象，且数量多于两个，沸煮前后试件抗压强度变化率

13、平均值为10.7%,依据建筑结构检测技术标准（GB/T50344-2019）第G.0.9条规定，判定所抽检部位混凝土存在游离氧化钙的潜在危害。混凝土爆裂原因主要是由于爆裂处混凝土中引入了含有游离氧化钙成分的物质，遇水发生水化反应，其水化产物氢氧化钙生产过程中，在凝结硬化后的混凝土中产生体积膨胀引起的。混凝土中爆裂物质主要成分与钢渣水化产物特征成分相符。该工程混凝土构件表面的爆裂和脱落点影响构件的耐久性及正常使用，建议对影响区域混凝土构件加强湿养护，使其充分水化，再进行后续的处理修缮。请具有资质的相关单位根据本站报告提出具体处理方案，根据检测报告及验算,本工程为耐久性加固。?.3.处理措施及分析

14、所有竖向构件（墙、柱）的粉刷层用M25高强砂浆替代，内掺抗裂网格布或钢丝。所有水平构件（梁、板）底部及爆裂程度较严重的竖向构件表面粉刷高延性混凝土（1.01.5cm）,不同材料接触面应凿毛。本工程案例处理方法优点为高延性混凝土具有较高的强度及抗弯、抗裂性能，能有效遏制爆点的产生，遏制率能达到95%左右，爆点即使爆裂也显现不出来。处理方式正确的情况下，能有效地粘贴在板底，不易脱落。缺点为工期较长、综合造价较高、影响房间内部净高。本工程案例实施后距今有两年时间，据了解未见爆点产生，效果明显，但因综合价格相对较高，所以实施的范围不大。三个工程案例的处理条件均须在对爆裂混凝土充分水化（洒水，最好是热水）后进行处理。?.结语综上所述，根据建筑物不同构件的使用环境、现场条件以及业主方所需达到的修缮结果，可根据以上三个典型工程案例的修缮方案对该建筑进行修缮处理。比对三个典型工程案例的修缮措施，建议采用工程案例二和工程案例三的处理方式进行试验，可以以实施样板间的形式进行观察再决定最终方式，观察期根据现场情况确定。以上案例的修缮方案基于混凝土爆裂暂未影响原结构安全的前提下，处理前应仔细核对检测报告，确定爆裂构件的混凝土强度、裂缝状况、爆裂面大小等因素，由验算来确定是否需要进行结构加固，做到对症下药。