简介（作者编辑）：_延迟性钙矾石反应引起的工程事故分析及处理.pdf
摘要（系统识别）：
第48卷第11期
建筑结构
Vol.48 No.11
2018年6月上
Building Structure
Jun.2018
延迟性钙矾石反应引起的工程事故分析及处理
陈海斌，李密，王雪丰2
(1上海同丰工程咨询有限公司，上海200050；2东北大学后勤服务总公司，沈阳110004)
[摘要]延迟性钙矾石反应多发生在大体积混凝土中或蒸压养护的预制混凝土构件中，发生在一般的民用住宅建
筑中非常罕见，因此往往引起误判。通过近年来遇到的一些工程案例，对工程事故的概况进行介绍，描述了工程事
故的分析、检测、加固、复检及分析的过程，对发生延迟性钙矾石反应的成因进行分析，并提出了对这种工程事故处
理的方法。由于这种工程事故非常罕见，处理效果尚待长期的时间检验。
[关键词]延迟性钙矾石反应；异常粗骨料；原因分析；加固方法
中图分类号：TU398.7
文献标识码：A
文章编号：1002848X(2018)11010504
Analysis and processing of engineering accident caused by delayed ettringite reaction
Chen Haibin',Li Mi',Wang Xuefeng?
(1 Shanghai Tongfeng Engineering Consulting Co.,Ltd.,Shanghai 200050,China;
2 Northeast University Logistics Service Corporation,Shenyang 110004,China)
Abstract:Most of the delayed ettringite reactions occur at the mass concrete or the precast concrete components of
autoclaved curing,and are rarely seen at the general civilian residential buildings,so misjudgment is often caused.
Through some engineering cases encountered in recent years,the general situation of engineering accidents was introduced,
and the process of analysis,detection,reinforcement,reinspection and analysis of engineering accidents was described.
The causes of the delayed ettringite reaction were analyzed,and the methods for this engineering accident were put forward.
Because this kind of engineering accident is very rare,the treatment effect needs to be inspected for a long time.
Keywords:delayed ettringite reaction;abnormal coarse aggregate;reason analysis;reinforcement measures
0
概述
房屋，建造于1998年，一层南侧为车库，二层以上为
一般民用住宅建筑中出现由于混凝土材料引起
一梯两户住宅。房屋竖向承重构件为黏土多孔砖和
的工程事故多为粗骨料中含有游离过烧的方镁石
混合砂浆砌筑的墙体，楼屋盖除厨、卫处为现浇楼板
(MgO)、生石灰(CaO),这类异常骨料常常在运输过
外，其余部分均为厚120mm的预制多孔板。房屋整
程中混入粗骨料中，在浇捣混凝土前未仔细选料，从
体性相对较好，每层均设有统圈梁，且在外墙四角、
而混入混凝土中，而这些异常骨料由于自身的吸水
楼梯间四角、开间横墙与外墙交接处等位置设有构
膨胀，随着时间的推移，往往会引起混凝土爆裂并导
造柱。房屋采用钢筋混凝土筏板基础，基础外挑宽
致混凝土构件周边的墙体发生严重的开裂现象，对
度在1.5~1.7m之间，基础板厚400mm。
于这种工程问题往往通过置换混凝土的方法进行解
该房屋投入使用后不久，部分底层墙体出现了
决山。而本文所涉及的工程事故却主要是由于延
开裂损坏。2015年，某检测站对该房屋进行检测，
迟性钙矾石反应引起。
发现房屋的墙体裂缝集中在一层，多为斜裂缝，裂缝
所谓的延迟性钙矾石反应主要是指在混凝土中
宽度大致在1~10mm之间，斜裂缝方向无明显的规
的水泥浆体水化的后期或在水泥浆体完全硬化后，
律，见图1,2。倾斜测量结果表明，房屋南北向倾斜
在没有外来硫酸根离子的条件下形成钙矾石并产生
率为1.0%0~5.3%0，主要向南倾斜，东西向倾斜率
膨胀破坏的过程)。一般而言，延迟性钙矾石反应
为0.3%0~7.2%0，倾斜方向无规律。其结论认为房
屋墙体开裂是由于房屋地基不均匀沉降引起的，房
多发生在大体积混凝土中或蒸压养护的预制混凝土
屋结构基本安全。
构件中，发生在一般的民用住宅建筑中非常罕见，因
2016年，某公司采用静压锚杆桩对该房屋进行
此往往引起误判，从而导致错误的处理方式，往往引
了地基加固处理。然而，加固过程中，在基础开挖
起更加严重的后果。
后，却发现房屋基础存在严重龟裂状裂缝，局部裂缝
1工程事故
1.1案例一
作者简介：陈海斌，硕士，高级工程师，一级注册结构工程师，Email:
上海嘉定区一幢七层、两单元的砖混结构住宅
1051516912@qq.com。
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建筑结构
2018年
屋的墙体裂缝集中在房屋的中部，大多为竖向裂缝，
主要分布在一层至三层的窗角处，裂缝宽度大致在
1~3mm之间，裂缝宽度从下至上逐步减小，四层以
上基本没有发现。尽管测量结果表明房屋无明显的
不均匀沉降（最大倾斜率小于2%），但其结论仍认
为房屋墙体开裂是由于房屋地基不均匀沉降引起
的，建议对地基基础进行加固。
2006年，某公司采用静压锚杆桩对该房屋进行
图1案例一内墙墙体斜裂缝
了地基加固处理。然而，在地基加固后的几年内，房
宽度达5~10mm。凡是基础裂缝严重的位置上部墙
屋上部结构墙体的裂缝却出现了迅速的发展，至
体均存在严重的斜裂缝。典型基础裂缝见图3,4。
2012年，北立面靠近中部的纵横墙交接处及房屋
凿开部分开裂处的基础混凝土后发现，混凝土
内中部部分纵横墙体的交接处均出现了严重的垂
骨料中含有异常骨料，见图5。提取部分异常骨料
直裂缝，房屋下部裂缝宽度较大，一般在3~8mm,
磨细后进行X射线衍射结构分析，分析图谱见图6，
向上延伸至四、五层，此外大部分房屋外纵墙及窗
分析结果表明该异常骨料主晶相为明矾石(KAL3
角还有垂直裂缝，底层相对较严重，裂缝宽度一般
在2~8mm之间，上部四、五层相对较轻。局部位
骨料与胶凝材料界面的样品，对界面进行扫描电镜
置也存在墙体斜裂缝。从现场凿开的粉刷层看，
分析，从10微米级照片中可以明显看出白色骨料与
裂缝位置处的砖块和圈梁普遍开裂（图8,9）。
胶凝材料界面处存在大量钙矾石针状晶体，见图7。
笔者重新对该房屋进行了鉴定，发现上部结构
1.2案例二
中砌筑墙体用砂浆和砖强度较高，基本达到设计要
上海嘉定区另一幢六层、两单元的砖混结构房
求，基础和上部混凝土构件的混凝土强度等级达到
屋也建造于20世纪90年代，为一梯四户住宅。上
C30,也达到设计要求。房屋无明显的不均匀沉降
部结构与案例一类似，为砖混结构，设有圈梁和构造
和倾斜现象，且经过半年的监测结果表明，房屋沉降
柱，整体性相对较好。采用钢筋混凝土筏板基础，基
基本稳定，但墙体裂缝仍在不断开展。
础板厚350mm。
为了彻底查清原因，对房屋的基础进行了局部
该房屋投入使用后不久，部分墙体出现了开裂
开挖，发现开挖出的基础表面多处存在不规则的细
损坏，2005年，某检测站对该房屋进行检测，当时房
微裂缝，见图10，钻取部分开裂处基础芯样后发现，
图2案例一外墙体斜裂缝
图3案例一构造柱根部裂缝
图4案例一基础裂缝
12
0.6
异常骨料
8910
图5案例一基础混凝土内异常骨料
图6、案例一化学谱分析结果
图7案例一扫描电镜分析结果
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