混凝土裂縫問題的處理措施

陳紹江

（山東黃河工程集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250013）

混凝土是粗集料、細(xì)集料、水泥石、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)，混凝土混合料在不同溫、濕度條件下凝結(jié)硬化，并同時(shí)產(chǎn)生體積變形。水泥石的干燥和冷卻收縮大，集料的干燥和冷卻收縮小,同時(shí)水泥石和集料之間相互粘結(jié)而約束，由于變形產(chǎn)生裂縫。

1 裂縫形成原因

1.1 混凝土是由水泥、砂、石、水、外加劑和外摻料組成。這些原材料的質(zhì)量和數(shù)量，配料的比例直接影響到混凝土的質(zhì)量，在混凝土建筑工程施工中若水泥的產(chǎn)地不知名，交貨驗(yàn)收不嚴(yán)格，工地貯藏受潮。砂石質(zhì)量不符合要求，石、砂表面含泥量超標(biāo)，粗細(xì)砂使用不合理，石料大小沒有嚴(yán)格把關(guān)，砂粒徑控制不嚴(yán)，集料級(jí)配不良，結(jié)構(gòu)不合理，都可引起混凝土施工裂縫。因水泥存放受潮或過久后，質(zhì)地不佳，都將降低混凝土強(qiáng)度，引起混凝土施工裂縫。砂的粒徑越細(xì)，用水量用灰量增多，收縮增大，水灰比不穩(wěn)定。砂石表面含泥量過多，粘結(jié)力下降，尤其是包裹型的泥土更為嚴(yán)重，泥遇水成漿，膠結(jié)在砂石表面，不易分離，容易引起混凝土施工裂縫。

1.2 混凝土攪拌和溫度控制不嚴(yán)引起的裂縫。混凝土養(yǎng)護(hù)和運(yùn)輸不規(guī)范引起的裂縫運(yùn)料過程中，如混凝土出現(xiàn)離析性。養(yǎng)護(hù)時(shí)若覆蓋麻袋或草簾不及時(shí)、不到位、不規(guī)范。人工灑水如果不及時(shí)、不均勻，養(yǎng)護(hù)期間時(shí)干時(shí)濕，干濕不均，外干過早都會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生約束，外表面干縮變形，從而產(chǎn)生混凝土施工裂縫。由變形變化引起的裂縫:包括結(jié)構(gòu)因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫。其特征是結(jié)構(gòu)要求變形，當(dāng)受到約束和限制時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)力超過一定數(shù)值后產(chǎn)生裂縫，裂縫出現(xiàn)后變形得到滿足，內(nèi)應(yīng)力松弛。這種裂縫寬度大、內(nèi)應(yīng)力小，對(duì)荷載的影響小，但對(duì)耐久性損害大。

1.3 干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

2 解決裂縫的措施

2.1 水泥品種選擇和水泥用量控制。鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫，產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí)，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。再有，可充分利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少水泥用量。根據(jù)大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明，每立方米混凝土的水泥用量增減10公斤，其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升高或降低。因此，為更好的控制水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應(yīng)力，可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載的情況，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行復(fù)核與驗(yàn)算。其次，水泥用量混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大,但是增加量不顯著。第三，混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比、為直線關(guān)系;當(dāng)水泥用量較高的條件下，混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說，水灰比越大，干燥收縮越大。沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大，而且水分蒸發(fā)過快、過多造成的。因此嚴(yán)格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。

2.2 混凝土養(yǎng)護(hù)方法主要分降溫法和保溫法兩種:降溫法即在混凝土澆筑成型后，用蓄水、灑水或噴水養(yǎng)護(hù);保溫法是在混凝土成型后，使用保溫材料覆蓋養(yǎng)護(hù)。遇到溫度驟降的天氣或寒冷季節(jié)澆筑混凝土?xí)r，注意覆蓋保溫，加強(qiáng)養(yǎng)生，側(cè)面可采用碘鎢燈照身保溫。保溫覆蓋材料以草袋效果最佳，依次為油布、木模板、帆布。在夏季,混凝土表面應(yīng)做到潮濕養(yǎng)護(hù)，一方面，保證混凝土強(qiáng)度的正常增長；另一方面，降低混凝土預(yù)縮應(yīng)力，防止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生?；炷翝仓岸文鎵簩?shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋草席并灑水，然后在上面覆蓋一層塑料薄膜。新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進(jìn)行保溫保養(yǎng)，防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，同時(shí)可避免草席因吸水受潮而降低保溫性能。人工控制混凝土溫度的措施主要是針對(duì)后期,對(duì)早期因熱原因，引起的裂縫沒有作用。例如表面保溫材料保護(hù)雖然可以減少內(nèi)外溫差，但會(huì)導(dǎo)致混凝土體內(nèi)溫度升高，從受約束而導(dǎo)致貫穿裂縫的角度看，是一個(gè)潛在惡化裂縫的條件，因?yàn)轶w內(nèi)熱量最終要散發(fā)掉。另外人工控制混凝土溫度還需注意的問題是防止過速冷卻和超冷，過速冷卻不僅會(huì)使混凝土溫度梯度過大，而且早期的過速超冷會(huì)影響水泥。 膠體體系的水化程度和早期強(qiáng)度，容易產(chǎn)生早期熱裂縫。超冷會(huì)使混凝土溫差過大，引起溫差裂縫，澆筑時(shí)間應(yīng)盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時(shí)要在沙、石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時(shí)應(yīng)向骨料噴冷水。混凝土泵送時(shí)，在水平、垂直泵管上，加蓋草袋，并噴冷水。

2.3 混凝土振搗與養(yǎng)護(hù)措施。要減少混凝土因早期收縮和溫差引起的開裂，混凝土振搗及養(yǎng)護(hù)十分重要，為此，要加強(qiáng)新澆混凝土表面的養(yǎng)護(hù)，及時(shí)去除混凝土表面水分，及時(shí)進(jìn)行二次抹面壓光，并用木搓搓毛，清除混凝土表面的塑性裂縫。在養(yǎng)護(hù)階段，注意保持適宜的溫度和濕度，控制混凝土內(nèi)表溫度差，防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)大，滿足強(qiáng)度增長的需要，避免混凝土過早失水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。澆筑混凝土?xí)r，要綜合考慮便道狀況、距離長短和澆筑時(shí)間等因素進(jìn)行分析，合理配置攪拌運(yùn)輸車，以滿足連續(xù)澆筑的需要。采用分層澆筑工藝，使用振動(dòng)棒垂直振搗趕送混凝土，不得漏振或過振，要合理選定拆模時(shí)間，避開大風(fēng)季節(jié)拆模。