混凝土裂縫處理施工技術(shù)探討

劉海鋒

摘要：分析了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，為了保證現(xiàn)澆混凝土效果和耐久性，除了正確合理的設(shè)計(jì)以外，必須嚴(yán)格提高施工技術(shù)水平，裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會引起鋼筋的鎊蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對待、及時(shí)處理。以保證建筑物的安全使用。

關(guān)鍵詞：混凝土；現(xiàn)澆；裂縫；質(zhì)量

中圖分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198(2009)10-0286-01

混凝土，簡寫為“砼”，是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料，與水(加或不加外加劑和摻合料)按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土。它廣泛應(yīng)用于土木工程。按使用功能分主要有：結(jié)構(gòu)混凝土、保溫混凝土、裝飾混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防輻射混凝土等。按施工工藝分主要有。離心混凝土、真空混凝土、灌漿混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、擠壓混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素(即無筋)混凝土，鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)水泥、纖維混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有；干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流動性混凝土、高流動性混凝土、流態(tài)混凝土等。

1混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有多種，但根本原因是混凝土中的拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度。具體可歸結(jié)為溫度和濕度變化、外荷載產(chǎn)生的變形過大和施工方法不當(dāng)這三種原因。具體類型有；

(1)水泥干縮產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫出現(xiàn)在混凝土的表面，比較細(xì)小。水泥是水硬性材料，具有干縮性，在硬化初期如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成水份不足則可能產(chǎn)生裂縫。

(2)溫差變化，由熱脹冷縮效應(yīng)引起的裂縫。這種裂縫一般出現(xiàn)在溫差變化較大的環(huán)境及面積或長度較大，而又未在適當(dāng)?shù)牟课涣粼O(shè)伸縮縫的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)上。

(3)應(yīng)力集中引起的裂縫。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土板的陰陽轉(zhuǎn)角處或支座處。是由于板面負(fù)彎矩鋼筋配筋不足或鋼筋粗而間距過大造成的。

(4)使用不當(dāng)造成過載，變形過大引起的裂縫。這種裂縫通常出現(xiàn)在混凝土受彎構(gòu)件的受拉區(qū)。

(5)張拉力引起的裂縫。在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件張拉后的放張過程中，如控制不好則可能造成裂縫。這種裂縫一般出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的端部或板的上表面角部。

(6)不均勻沉降引起的裂縫。由于地基的不均勻沉降造成基礎(chǔ)或圈梁、大粱及其它構(gòu)件拉力過大而出現(xiàn)裂縫。

(7)施工中，在混凝土初凝階段因模板振動、變形或移位會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

(8)加荷過早產(chǎn)生的裂縫。施工時(shí)因拆模過早，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求而提前加荷。使構(gòu)件過載而出現(xiàn)裂縫。

(9)施工縫處理不好則可能在施工縫部位出現(xiàn)裂縫。

(10)混凝土預(yù)制構(gòu)件，在脫模、運(yùn)輸、堆放、起吊過程中因各種原因使構(gòu)件受壓區(qū)處于受拉狀態(tài)，都可能使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。

2混凝土裂縫產(chǎn)生的危害

混凝土是多組分復(fù)合材料，在溫度和濕度變化的條件下。硬化并產(chǎn)生體積變形。由于各種材料變形不一致，互相約束而產(chǎn)生初始應(yīng)力，造成骨料與水泥粘結(jié)面或水泥本身之間出現(xiàn)肉眼看不見的微細(xì)裂縫，我們一般稱微裂。這種微細(xì)裂縫的分布是不規(guī)則的，互不連貫，但在荷載作用下或進(jìn)一步產(chǎn)生溫度變化，養(yǎng)護(hù)不到位失水干縮的情況下，裂縫開始擴(kuò)展，并逐漸互相連通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見裂縫，成為宏觀裂縫，嚴(yán)重的形成樓板上下貫通縫，這就成為有害裂縫。這樣的裂縫將對結(jié)構(gòu)的承載力，防火性、抗?jié)B性、抗鋼筋銹蝕性、抗化學(xué)侵蝕性等耐久性能產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

化學(xué)侵蝕，凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應(yīng)等，都會對混凝土結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生破壞作用。這些破壞作用的發(fā)生或進(jìn)行的快慢，除了受混凝土自身材料性質(zhì)的影響外，裂縫就是一個(gè)重要的影響因素。一般從結(jié)構(gòu)拆模到裝修完成，要經(jīng)過2～3個(gè)月的時(shí)間，有的大型工程還要跨年施工。這時(shí)空氣中的CO2、SO2氣體及雨水等就會順著裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部，促成鋼筋銹蝕的加快，堿集料反應(yīng)及碳化速度的加快進(jìn)行；從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。

3混凝土裂縫裂縫處理措施

混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法?；炷林脫Q法，電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。

3.1表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

3.2灌漿、嵌逢封堵法

灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓人混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的，常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。

嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

3.3結(jié)構(gòu)加固法

當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積。在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

3.4混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換人新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

3.5電化學(xué)防護(hù)法

電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)。鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。

3.6仿生自愈合法

仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。