關(guān)于商品混凝土裂縫問題的探討

王懷鑫

【摘 要】本文對(duì)商品混凝土裂縫問題的研究進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】商品混凝土；裂縫

1.引言

1.1商品混凝土裂縫簡(jiǎn)述

各地區(qū)商品混凝土材料不盡一致，氣候環(huán)境條件也不一樣，再加上商品混凝土具有流動(dòng)性大、摻用外加劑多等特點(diǎn)，從而在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了一些問題，特別是裂縫的問題，比普通混凝土更加容易出現(xiàn)。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)最常見的質(zhì)量通病，與現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土相比，商品混凝土的裂縫更加受到工程人員的關(guān)注。

商品混凝土的裂縫主要有：

（1）大面積樓板產(chǎn)生的裂縫，多出現(xiàn)在混凝土初凝前。

（2）梁板交接處、厚度突變處和梁板鋼筋上部產(chǎn)生裂縫，初春和炎熱季節(jié)最容易出現(xiàn)。

（3）地下室墻板裂縫的產(chǎn)生較有規(guī)律，即在墻體沿長(zhǎng)度方向接近均勻的垂直裂縫，大多在拆模前已形成。

（4）混凝土路面也容易出現(xiàn)不規(guī)則的縱向、橫向裂縫。

1.2混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn)生的原因主要有三種：

（1）由外荷載引起的，這是發(fā)生最為普遍的一種情況，即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的。

（2）結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，這是由于結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)與計(jì)算假設(shè)模型的差異引起的。

（3）變形應(yīng)力引起的裂縫，這是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起結(jié)構(gòu)變形，當(dāng)變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。

目前，技術(shù)人員普遍認(rèn)為商品混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率大，但究竟是施工原因還是生產(chǎn)原因，對(duì)工程質(zhì)量有多大的影響，都要進(jìn)行原因和責(zé)任區(qū)分。我認(rèn)為，不管是什么原因，出現(xiàn)問題就需要解決問題、提前預(yù)防，減少裂縫的出現(xiàn)才是問題的關(guān)鍵。

2.商品混凝土裂縫控制

2.1商品混凝土用水泥

水泥品種對(duì)混凝土的收縮影響較大，對(duì)純熟料水泥，水泥凈漿收縮主要取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細(xì)度等，C3A含量大，細(xì)度較細(xì)的水泥收縮較大；石膏的含水量不足的水泥，具有較大的收縮量；水泥中SO3的含量對(duì)混凝土收縮也具有顯著的影響。在工程中，要根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件，優(yōu)先選用低水化熱水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。從而盡可能避免裂縫的產(chǎn)生。

2.2商品混凝土用骨料

骨料是影響混凝土干縮的主要因素之一。粗骨料體積含量越大，混凝土收縮越小。就商品混凝土而言，在保證混凝土性能的情況下，增加粗骨料的含量，選用連續(xù)級(jí)配好、針片狀顆粒含量不宜大于10%、含泥量少的骨料，可以減少混凝土收縮，預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。細(xì)骨料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好，并采取脫水、排水、遮蓋和加強(qiáng)管理等綜合措施，保證含水率穩(wěn)定，人工砂飽和面干的含水率不宜超過6%。

2.3商品混凝土用摻合料

在混凝土中摻入粉煤灰可以改善混凝土的和易性，降低溫度，減少收縮，提高混凝土抗浸性具有良好的效果。水泥水化作用是放熱反應(yīng)，根據(jù)試驗(yàn)每增減10kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1℃。因其內(nèi)部產(chǎn)生的水化熱造成溫度急劇上升，與混凝土表面形成溫度梯度，故內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，它們能使混凝土內(nèi)部開裂。如能采取技術(shù)措施將混凝土溫度的頂峰溫度加以限制，則能減少開裂。采用冷卻措施降低溫度，這樣費(fèi)用增加較多，用粉煤灰代替部分水泥，可對(duì)混凝土溫度起到緩解作用。但對(duì)低級(jí)粉煤灰，當(dāng)摻量過多時(shí)，早期強(qiáng)度較低，溫差較大時(shí)，不利于混凝土的抗裂，在溫度變化較大時(shí)，不宜過量摻用，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)的粉煤灰。

2.4商品混凝土用外加劑

（1）減水劑：一般混凝土外加劑會(huì)增加混凝土的收縮，對(duì)混凝土抗裂不利。減水防可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。 因?yàn)榛炷猎谑湛s時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

（2）膨脹劑：膨脹混凝土拌合物黏稠，無(wú)離析和泌水現(xiàn)象，因此泵送性較好，適應(yīng)泵送施工，由于不泌水，容易產(chǎn)生早期塑性收縮裂縫。因此必須注意早期養(yǎng)護(hù)。由于摻入膨脹劑后需大量的水參與反應(yīng)才能發(fā)揮膨脹效果，因此混凝土也可能產(chǎn)生內(nèi)部干縮?；炷脸浞逐B(yǎng)護(hù)是保證膨脹劑應(yīng)用的重要條件，否則會(huì)產(chǎn)生不良的后果。

許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們?cè)诠こ虒?shí)踐中應(yīng)多進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)對(duì)比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會(huì)更加簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)。

2.5商品混凝土用養(yǎng)護(hù)

由于商品混凝土流動(dòng)性較大，容易在早期發(fā)生沉縮裂縫、塑性收縮裂縫、干燥收縮裂縫、溫度裂縫等，因此必須加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。混凝土澆注后應(yīng)覆蓋一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜，過高過低的環(huán)境溫度以及激劇的溫度變化都會(huì)引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。由于熱擴(kuò)散時(shí)間延長(zhǎng)，混凝土強(qiáng)度和松弛作用得到充分發(fā)揮，使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時(shí)間不長(zhǎng)的混凝土，仍然處于凝結(jié)、硬化過程中，水泥水化速度較快，適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。

總之，按照商品混凝土固有的規(guī)律性進(jìn)行生產(chǎn)、施工是解決裂縫的最好方法。

3.商品混凝土裂縫處理

3.1商品混凝土裂縫處理的基本原理

混凝土裂縫處理，是指采取科學(xué)的方法對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)?；炷亮芽p一般有三種狀態(tài)：靜止裂縫，活動(dòng)裂縫，正在發(fā)展的裂縫。

混凝土裂縫處理方法的選擇一般要考慮的因素：判斷裂縫是活動(dòng)的還是靜止的；修補(bǔ)的主要目的是什么？是減少過多的滲漏、使裂縫處完全防水；是否需要加固處理；裂縫產(chǎn)生的主要原因是什么；裂縫未來(lái)的變化如何。

3.2商品混凝土裂縫處理方法

3.2.1表面處理法

包括表面涂抹和表面貼補(bǔ)。表面涂抹適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫的處理。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。表面貼補(bǔ)（土工膜或其它防水片）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。

3.2.2填充法

用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的（下轉(zhuǎn)第138頁(yè)）（上接第112頁(yè)）裂縫（寬度大于0.3mm），作業(yè)簡(jiǎn)單，費(fèi)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(jiǎn)易處理可采取開V型槽，然后作填充處理。

3.2.3灌漿法

灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，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。

3.2.4結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí)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(bǔ)強(qiáng)法。包括加大混凝土結(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。

3.2.5電化學(xué)防腐法

電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)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(zhǎng)期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。

3.2.6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(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)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。

4.總結(jié)

以上對(duì)商品混凝土裂縫的問題進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討，裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它是混凝土結(jié)構(gòu)承載力、耐久性及防水性降低的主要原因，混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞，對(duì)建筑的質(zhì)量、安全和造價(jià)有很大影響。雖然技術(shù)人員對(duì)于混凝土裂縫的成因和計(jì)算方法有不同的理論，但對(duì)于具體的預(yù)防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一，同時(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的，因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

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