小議混凝土裂縫預防及處理

關(guān)興春

【摘 要】混凝土裂縫是施工中常見的問題，在修補裂縫前，綜合分析裂縫嚴生的原因后，再采取相應的處理技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】裂縫；溫差；張拉；修補

混凝土是當代最主要的土木工材料之一，它是由膠結(jié)材料，骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護而成的人造石材?；炷亮芽p是不可避免的，其微觀裂縫是本身物理力學性質(zhì)決定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的標準是根據(jù)使用條件決定的。目前各國的規(guī)定不完全一致，但大致相同。如從結(jié)構(gòu)耐久性要求、承載力要求及正常使用要求，最嚴格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來，許多國家已根據(jù)大量試驗與泵送混凝土的經(jīng)驗將其放寬到0.2mm。當結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境正常，保護層厚度滿足設(shè)計要求，無侵蝕介質(zhì)，鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm；在濕氣及土中為0.3mm；在海水及干濕交替中為0.15mm。沿鋼筋的順筋裂縫有害程度高，必須處理。

近年來預應力混凝土應用范圍逐漸推廣到更多的結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，其混凝土強度等級必須提高至C50。在采用泵送條件下，其收縮與水化熱大大增加，約束應力裂縫很難避免，張拉前開裂，張拉后叉不閉合，裂縫控制的難度更加困難。預應力結(jié)構(gòu)裂縫允許寬度是嚴格的，預應力筋腐蝕屬“應力腐蝕”并有可能脆性斷裂，預兆性較小，裂縫擴展速度快。裂縫深度h與結(jié)構(gòu)厚度H的關(guān)系如下：h≤0.1H表面裂縫；0.1H

1.混凝土裂縫原因分析在修補裂縫前應全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素

仔細研究產(chǎn)生裂縫的原因，裂縫是否已經(jīng)穩(wěn)定，若仍處于發(fā)展過程，要估計該裂縫發(fā)展的最終狀態(tài)。調(diào)查的原則、普查、詳查方法主要有：裂縫的現(xiàn)狀調(diào)查（裂縫類型和寬度）；有無病害（漏水、鋼筋銹蝕）；產(chǎn)生裂縫的經(jīng)過（發(fā)生時間和過程）；設(shè)計書的檢查；施工記錄的檢查；根據(jù)混凝土鉆芯檢查構(gòu)件的強度、厚度；荷載調(diào)查；中性化試驗；鋼筋調(diào)查（鋼筋位置、細筋數(shù)量及有無銹蝕）；地基調(diào)查；混凝土分析；荷載試驗；振動試驗。

（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，比較細小。水泥具有干縮性，在硬化初期如果養(yǎng)護不當造成水份不足則可能產(chǎn)生裂縫。

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

（3）應力集中引起的裂縫。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。預應力鋼筋混凝土構(gòu)件張拉后的放張過程中，如控制不好可能造成裂縫。這種裂縫一般出現(xiàn)預應力構(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、大梁及其它構(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。

除了上述產(chǎn)生裂縫的原因，還包括加荷過早產(chǎn)生的裂縫，施工縫處理不好則可能在施工縫部位出現(xiàn)裂縫，混凝土預制構(gòu)件，在脫模、運輸、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.混凝土裂縫預防措施

主要預防措施，預防措施根據(jù)預防不同裂縫而采取相應的措施。以下主要介紹干縮裂縫、塑性收縮裂縫、沉陷裂縫、以及溫度裂縫的基本預防措施：

2.1干縮裂縫預防措施

一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大口干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計中應盡量控制好水灰比。三是加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

2.2塑性收縮縫的預防措施

一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。

2.3沉陷裂縫預防措施

一是對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設(shè)模板時要注意采取一定的預防措施。

2.4溫度裂縫預防措施

一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。三是改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。四是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設(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。五是是加強混凝土養(yǎng)護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻等等。

3.混凝土裂縫的處理

3.1表面處理法

包括表面涂抹和表面貼補法。涂抹適用范圍是漿材難以灌人的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(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（土工膜或其它防水片）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。

3.2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，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。

3.3灌漿法

此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。

3.4結(jié)構(gòu)補強法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強度可采取結(jié)構(gòu)補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等。

3.5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)絡系統(tǒng)，當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

4.結(jié)論

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工怍。