混凝土裂縫的預(yù)防與處理

□ 呂兆才 姜德智

混凝土裂縫的預(yù)防與處理

□ 呂兆才 姜德智

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫，如溫度變化、收縮、膨脹等原因引起的裂縫；有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫，等等。目前人們遇到的主要是施工中產(chǎn)生的溫度裂縫。本文對混凝土施工中裂縫的成因和處理措施作初步探討。

一、裂縫的成因

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有多種，主要因素有溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性、結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格、模板變形和基礎(chǔ)不均勻沉降等。

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)；梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力。

混凝土在硬化期間水泥會(huì)產(chǎn)生大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在混凝土表面引起拉應(yīng)力；后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。

主要預(yù)防措施：一是盡量選用低熱或中熱水泥，如選用礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450 kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比宜控制在0.6以下。四是改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎(chǔ)上采用“二次風(fēng)冷”新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。六是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(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。七是加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取冷卻等保護(hù)措施。八是加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，應(yīng)及時(shí)用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。

二、裂縫的處理

（一）表面修補(bǔ)法。這是一種在微細(xì)裂縫（一般寬度小于0.2 mm）的表面上涂膜，以達(dá)到修補(bǔ)混凝土微細(xì)裂縫的目的。表面修補(bǔ)法分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法。這兩種方法的缺點(diǎn)是修補(bǔ)工作無法深入到裂縫內(nèi)部，對延伸裂縫難以追蹤其變化。

表面覆蓋法所用材料視修補(bǔ)目的及建筑物所處環(huán)境不同而異，通常采用彈性涂膜防水材料，如聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘貼） 等。施工時(shí)，首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛，清除表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修補(bǔ)材料涂覆表面。

（二） 低壓灌漿、嵌縫封堵法。此法適用于裂縫寬度為0.2～0.3 mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下：裂縫清理——試漏——配制注漿液——壓力注漿——二次注漿——清理表面。

當(dāng)裂縫數(shù)量較多時(shí)，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿嘴并用布包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿漏出。注漿操作一般在粘嘴的第二天進(jìn)行。操作時(shí)先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插入注漿嘴，用手推動(dòng)補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過注漿嘴壓入裂縫，當(dāng)相鄰的嘴中流出漿液時(shí)，就可拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端到另一端逐個(gè)注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時(shí)可以對每個(gè)注漿嘴再次補(bǔ)漿。

（三） 開槽法。該法適合于修補(bǔ)大于0.5 mm的較寬裂縫。具體做法是，開槽后，按10∶3∶12.5∶28的配比，取用環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠、水泥、砂等原料，首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后，將環(huán)氧樹脂和聚硫橡膠也按配比拌勻，然后摻入已拌好的砂和水泥當(dāng)中，再用人工繼續(xù)攪拌，用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度（約0.4斤丙酮就即可），最后及時(shí)將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內(nèi)進(jìn)行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內(nèi)，一組砂漿的整個(gè)施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養(yǎng)護(hù)很重要。砂漿嵌入縫槽兩小時(shí)以內(nèi)應(yīng)及時(shí)用毛氈、麻袋對聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行覆蓋，待完全初凝后再用水養(yǎng)護(hù)。

從理論上講，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求，但由于蒸發(fā)等原因常會(huì)引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，混凝土表面最容易直接受到這種不利因素的影響。因此，混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期，在施工中應(yīng)切實(shí)加以重視。

黑龍江省孫吳縣水務(wù)局 164200；黑龍江省孫吳縣二門山水庫管理處 164200）