建筑商品混凝土裂縫的預(yù)防與處理

王麗娟

摘 要：隨著建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及人們對建筑工程質(zhì)量重要性認(rèn)識的提高，針對商品混凝土普遍出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，提出了商品混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展是由于混凝土水化初期拌和物存在的原始缺陷造成的，是后期宏觀裂縫的引發(fā)源。憑借在大量的施工中積累的處理裂縫的經(jīng)驗以及堅實的理論研究，提出了建筑工程結(jié)構(gòu)中混凝土裂縫原因及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：裂縫；預(yù)防措施；方法

引 言

現(xiàn)在影響工程質(zhì)量的主要因素是混凝土工程裂縫。在工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等多因素，統(tǒng)稱為變形作用引起的裂縫問題。并且近年來日趨增強(qiáng)，它已影響到生活及生產(chǎn)，而且困擾著大多數(shù)工程技術(shù)人員和管理人員，是迫切需要解決的技術(shù)難題。

1 商品混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因分析

（1）商品混凝土是由水泥、骨料、水、摻合料和外加劑按一定的比例配制而成的中高流動性的混凝土，當(dāng)原材料控制不嚴(yán)，配合比不當(dāng)，施工不注意養(yǎng)護(hù)等就比普通的混凝土更容易產(chǎn)生裂縫。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫

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。水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，每克水泥放出約50.2J的熱量，如果以水泥用量350～550kg/m3來計算，每立方米混凝土將放出17500～27500KJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高。根據(jù)王鐵夢教授的理論，在混凝土尤其是大體積混凝土澆搗完后，水泥已經(jīng)開始水化，其混凝土內(nèi)部的最高溫度峰值可按以下經(jīng)驗公式計算，即：

T0=T+C·α

式中：T0——混凝土內(nèi)部峰值溫度（℃）；

T——混凝土澆灌入模時的溫度（℃）；

C——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；

α——經(jīng)驗系數(shù)；當(dāng)采用礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥時，α=0.1；當(dāng)采用普通水泥時α=0.105。

（3）水泥水化過程產(chǎn)生的水化熱，其大部分熱量是在3d以內(nèi)放出?；炷潦菬岬牟涣紝?dǎo)體，特別是大體積混凝土，產(chǎn)生的大量水化熱不容易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷上升，而混凝土表面散熱較快，使內(nèi)外截面產(chǎn)生溫度梯度，特別是晝夜溫差大時，內(nèi)外溫度差別更大，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或已澆筑混凝土的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。

2 混凝土裂縫預(yù)防措施

（1）結(jié)構(gòu)方面：根據(jù)現(xiàn)場實踐經(jīng)驗，混凝土裂縫分為有害和無害兩類。它們界限由使用功能而定。施工單位應(yīng)當(dāng)采取必要的設(shè)計及施工措施，以此控制有害裂縫的產(chǎn)生。結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程，為了避免結(jié)構(gòu)由于溫度收縮應(yīng)力而引起的開裂，采取永久式伸縮的方法，根據(jù)調(diào)查，引起綜合性的原因是結(jié)構(gòu)裂縫，結(jié)構(gòu)長度是影響收縮應(yīng)力綜合因素之一。

（2）施工方面：由施工單位委托攪拌站向現(xiàn)場供應(yīng)商品混凝土?xí)r，委托的技術(shù)依據(jù)只有設(shè)計院確定的強(qiáng)度等級，卻忽略了工程特點對大體積混凝土性能的要求，所以對控制混凝土裂縫是不利的。施工單位應(yīng)在混凝土澆筑部門對混凝澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)及坍落度控制做出技術(shù)方案，并嚴(yán)格執(zhí)行，特別是對坍落度的控制更應(yīng)得到攪拌站的同意。施工新澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)方法有：潮濕養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)劑涂層；自動給水養(yǎng)護(hù)；保濕養(yǎng)護(hù)；防風(fēng)；實現(xiàn)信息化施工養(yǎng)護(hù)；盡快回填。

（3）環(huán)境影響：施工過程中應(yīng)注意氣溫和濕度的變化，采取有效措施控制高溫、低溫沖擊和激烈干燥沖擊。此時，應(yīng)力狀態(tài)接近彈性應(yīng)力狀態(tài)，混凝土應(yīng)力松弛效應(yīng)無法發(fā)揮出來，特別注意澆筑后經(jīng)過一定時期養(yǎng)護(hù)的混凝土仍然需要保護(hù)，不宜長期裸露。注意與氣象站的密切聯(lián)系，不可以在雨中澆筑混凝土，不然會嚴(yán)重影響水灰比。

（4）施工方案：施工方案主要確定一定澆筑量、施工縫間距、澆筑時間、運輸和振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意，總得來說，要盡量留在變截面處，或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位而設(shè)在混凝土的受壓區(qū)，確定澆筑時間的原則應(yīng)盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。

（5）施工質(zhì)量：裂縫預(yù)防的主要階段是施工階段，要注意以下幾個問題：首先混凝土要有合適的配合比，選擇合適的配合比，不僅要滿足強(qiáng)度要求、施工要求，還要從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。適當(dāng)?shù)剡x擇好水灰比，在滿足強(qiáng)度要求的原則下，盡可能減少水泥用量。其次鋼筋的成型和模板安裝位置要準(zhǔn)確、牢固，以免施工中變形。最后是澆筑、振搗操作合理，特別是振搗操作技術(shù)，經(jīng)常不被人們重視。

3 修補(bǔ)裂縫的方法

（1）表面修補(bǔ)法：裂縫及深迸裂縫、大面積細(xì)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，在防護(hù)的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

（2）灌漿、嵌縫封堵法：灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備（壓力0.2～0.4MPa）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、聚氯酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。該方法屬傳統(tǒng)方法，應(yīng)用范圍廣，效果很好。

（3）結(jié)構(gòu)加固法：它主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性、承載能力有較大影響的深進(jìn)及貫穿性裂縫的加固處理。常用的主要有以下幾種方法：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)支點加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

（4）混凝土置換法：它是處理混凝土嚴(yán)重?fù)p壞的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

（5）電化學(xué)防護(hù)法：電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(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。

（6）仿生自愈合法：仿生自愈合法是一種新型的裂縫處理方法，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(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)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

4 結(jié) 語

現(xiàn)在可靠性理論應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)施工期質(zhì)量控制的基礎(chǔ)工作，是開展與施工期荷載、抗力有關(guān)的參量統(tǒng)計參數(shù)的觀測調(diào)查和統(tǒng)計分析，以獲取基于全國范圍數(shù)據(jù)的分析結(jié)果?；炷两Y(jié)構(gòu)的施工，不能說絕對的安全，但在可接受的概率水平上可以得到保證，該水平可以通過可靠性理論的應(yīng)用得到。

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