關(guān)于混凝土裂縫問題的探討

陸金華　常勝亞

【摘 要】隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑工程中混凝土工程的用量不斷增大,混凝土是當(dāng)前使用最廣泛的建筑結(jié)構(gòu)材料之一。然而,混凝土裂縫在建筑工程中成了質(zhì)量通病,令廣大工程人員非常棘手,本人結(jié)合十多年的施工經(jīng)驗,并參考大量文獻(xiàn)資料,分析了混凝土裂縫產(chǎn)生原因,提出了防治對策,而且闡述了混凝土裂縫的處理方法,以期為同行提供參考,解決現(xiàn)實問題,提高混凝土工程的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】混凝土 裂縫 原因 防治 處理

一、混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因

1.主觀因素

(1)設(shè)計不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫。為追求建筑物的外觀樣式,建筑物表面存在過多凹凸角,產(chǎn)生的凹角應(yīng)力集中導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。一些超長建筑物,很易出現(xiàn)伸縮裂縫。此外,因設(shè)計的承重板件厚度太小,剛度減弱,板中受拉鋼筋和受壓混凝土應(yīng)力增大,致使板件出現(xiàn)穿透性裂縫。

(2)混凝土材料使用不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫,比如:使用導(dǎo)致混凝土收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥及水泥標(biāo)號低或水灰比高均易產(chǎn)生裂縫。

(3)施工方法不規(guī)范會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2 .客觀因素

(1)溫度應(yīng)力引起的裂縫,溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因是由溫差造成的。

(2)收縮引起的裂縫,收縮包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。

二、防治措施

1.溫度的控制

(1)優(yōu)先采用水化熱低的水泥,如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等。

(2)用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量,降低水化熱,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。

(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

(4)改善骨料級配,在澆筑時投入適量的毛石,

(5)摻加外加劑。為了改善混凝土的拌和性,在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時間。

(6)澆筑混凝土?xí)r,放慢澆筑速度和減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱或采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度。

(7)大體積混凝土更容易產(chǎn)生裂縫,因為溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力越大,所以在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫,減小混凝土的內(nèi)外溫差,減小約束。

(8)采用人工降溫措施,如拌制混凝土?xí)r,用低溫水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度,澆筑混凝土?xí)r,預(yù)留溫度收縮縫。

(9)減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。

(10)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,以控制內(nèi)外溫差,減緩獎溫速度;并注意灑水養(yǎng)護(hù),或養(yǎng)護(hù)時用循環(huán)水冷卻,適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施,以防止寒潮襲擊。

(11)在混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。

(12)規(guī)定合理的拆模時間,氣溫降低時進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度驟降。

2.采用合理的施工方法

(1)混凝土的拌制,要嚴(yán)格控制原材料計量準(zhǔn)確,同時嚴(yán)格控制混凝土坍落度,并盡量降低混凝土拌合物的溫度。

(2)混凝土澆筑過程質(zhì)量控制。澆筑過程中要振搗密實,振搗時間應(yīng)均勻一致以表面泛漿為宜,間距要均勻,以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜,澆筑完畢后,表面要壓實、抹平,以防止表面裂縫。另外,澆筑混凝土要求分層澆注,分層流水振搗,同時要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。避免縱向施工縫、提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。盡量避開在太陽輻射較高的時間澆筑,若由于工程需要在夏季施工,則盡量避開正午高溫時段,澆筑盡量安排在夜間進(jìn)行?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%以上,混凝土中心與表面最低溫度控制在25℃以內(nèi),預(yù)計拆模后混凝土表面溫降不超過9℃以上方可拆模。在混凝土在拆模后,特別是冬季施工,在拆模后立即采取表面保護(hù)。防止表面降溫過大,引起裂縫。另外,當(dāng)日平均氣溫在2～3d內(nèi)連續(xù)下降不小于6～8℃時,28d齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行表面保護(hù)。

3.設(shè)計單位應(yīng)明確建筑物的安全第一的宗旨

在保證安全的前提下對建筑物的實用性、裝飾性進(jìn)行改進(jìn),不可片面追求建筑物的經(jīng)濟(jì)性和裝飾效果。

4.混凝土材料方面

(1)選用收縮性較低的水泥,合理搭配水泥強(qiáng)度等級與混凝土強(qiáng)度等級之間關(guān)系。一般情況下,水泥強(qiáng)度比所使用的混凝土強(qiáng)度大一個等級。如配置C30混凝土,使用強(qiáng)度等級為P.O.42.5的水泥比較合適,可以達(dá)到合理的水灰比,保證施工質(zhì)量。切記不能只為片面追求經(jīng)濟(jì)效益,使用高標(biāo)號水泥、大水灰比的配合比。在現(xiàn)場一定要設(shè)置與施工規(guī)模和進(jìn)度相匹配的水泥倉庫,嚴(yán)禁不同廠家的水泥混用。

(2)選用級配良好的粗、細(xì)骨料,粗骨料中針、片狀石子嚴(yán)禁超標(biāo),細(xì)骨料不能使用細(xì)砂,含泥量、泥塊含量嚴(yán)格控制在規(guī)范要求以內(nèi)。盡量選用收縮率小的骨料。夏季骨料溫度高時,采用灑水等降溫措施,減緩混凝土水化反應(yīng)速度,降低混凝土入模溫度。

三、混凝土裂縫的處理方法

1.表面處理法

包括表面涂抹和表面貼補法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫,深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。

2.填充法

用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫(0.3mm),作業(yè)簡單,費用低。寬度小于0.3mm、深度較淺的裂縫,或是裂縫中有充填物、用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫,以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后作填充處理。

3.灌漿法

此法應(yīng)用范圍廣,從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。

4.結(jié)構(gòu)補強(qiáng)法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補強(qiáng)法。包括斷面補強(qiáng)法、錨固補強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗、鉆心取樣試驗、壓水試驗、壓氣試驗等。