建筑行業(yè)的高強度混凝土裂縫的預(yù)防及處理措施研究

柳學(xué)航 孫文舉

【摘要】混凝土是建筑工程中不可或缺的必要材料，但是也經(jīng)常出現(xiàn)混凝土裂縫引起的工程質(zhì)量問題，因此裂縫的預(yù)防和處理研究是非常重要的。本文對建筑工程中混凝土出現(xiàn)裂縫的種類和原因進行了探討分析，并針對這些提出了相應(yīng)的預(yù)防處理措施，以進一步提高建筑工程的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；原因；措施

一、前言

我們對混凝土的理解為：混凝土是用水泥作為膠凝材料，再配以砂、石料作為集料。混凝土在建筑市場中具有廣泛的使用性，它涵蓋所有的建筑工程之中，是建筑工程重要的原料，因此混凝土的質(zhì)量問題一直被建筑行業(yè)所重視，混凝土的安全性能也在不斷地提高，但是混凝土裂縫問題卻一直困擾著建筑行業(yè)的發(fā)展，為此大量的建筑科研人員將研究重點放在了如何控制混凝土裂縫問題。因此，必須十分重視裂縫的成因、預(yù)防和處理，以確保建筑物的安全性、適用性、耐久性最大程度地保證人們的生命和財產(chǎn)安全。

二、混凝土裂縫的種類

1、按裂縫產(chǎn)生的原因分類

①混凝土裂縫的產(chǎn)生主要就是因為次應(yīng)力和外負(fù)載的直接應(yīng)力而導(dǎo)致的，混凝土裂縫的80%基本上屬于因為變形而導(dǎo)致的裂縫，20%屬于負(fù)載引起的裂縫。②變形引起的裂縫。因為混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)（溫度變化、收縮、不均勻等）變化而發(fā)生的裂縫，當(dāng)混凝土受到約束和限制時變產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而內(nèi)應(yīng)力一旦超過一定極限時就會產(chǎn)生裂縫，而一旦發(fā)生裂縫，才能降低內(nèi)應(yīng)力的受力，才能使得受力平衡。

（2）根據(jù)混凝土裂縫所處狀態(tài)分類

混凝土裂縫根據(jù)其狀態(tài)可以分為：閉合、愈合、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、運動、靜止等狀態(tài)，不同狀態(tài)下的混凝土裂縫有不同的處理方式，對于不穩(wěn)定和運動狀態(tài)下的混凝土裂縫，應(yīng)該采取補救措施，而處于穩(wěn)定、愈合狀態(tài)下的混凝土裂縫則可以不必采取措施處理，而是這種裂縫不會影響建筑物的質(zhì)量，因為一些裂縫經(jīng)過一段時間的使用后，經(jīng)過化學(xué)作用可以自行愈合。

（3）根據(jù)混凝土出現(xiàn)的形態(tài)分類

混凝土裂縫的形態(tài)具有很多種：表面的、深入的。橫向的、縱向的、斷面的、傾向的、對角的等等。

三、引起混凝土裂縫的原因分析

1、干縮裂縫

干縮裂縫又稱收縮裂縫，是由于混凝土內(nèi)的水份蒸發(fā)導(dǎo)致干燥，產(chǎn)生的體積收縮現(xiàn)象。尤其是在混凝土開始硬化的前一個月內(nèi)，水份蒸發(fā)速度加快，再加上混凝土周圍環(huán)境與溫度的不斷變化，引起了混凝土在各個硬化時期，體積因各種原因產(chǎn)生不同的變化，具體原因如下表所示，包括混凝土早期、硬化過程中、硬化后體積變化。

2、溫度裂縫

溫度裂縫主要是由于溫差過大引起的裂縫現(xiàn)象。它的產(chǎn)生并無規(guī)律，不過都與混凝土溫度變化相關(guān)，尤其是混凝土內(nèi)外部溫差過大時更易出現(xiàn)。一般混凝土的合成都會選用一定的水泥含量，這些水泥在混凝土硬化過程中，會產(chǎn)生一種水化熱，積聚在混凝土內(nèi)部。大量的水熱量會引起混凝土內(nèi)部溫度的提高，通常為70度以上，會加劇混凝土表面的拉應(yīng)力，引起大小不一的裂縫出現(xiàn)。

3、沉陷裂縫

混凝土沉陷裂縫出原因，與建筑工程地基有很大影響，尤其是地基土質(zhì)疏松，不穩(wěn)定，支撐力不夠，或者是建筑模板剛度達不到一定要求就會出現(xiàn)這一現(xiàn)象。這種裂縫易出現(xiàn)在冬天凍土上面的建筑工程中，多為貫穿深進性裂縫，走向多與地面保持垂直，或者是300-450度發(fā)展。由于沉陷裂縫的大小與地基沉降量成正比，因此為了避免沉陷裂縫的加劇，必須盡快的穩(wěn)定建筑地基。

4、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫

在混凝土裂縫中，由化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫主要有兩種包括堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕反應(yīng)裂縫。這些因化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)的混凝土裂縫，都和堿性離子、鋼筋銹蝕有害物質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)密不可分，其中混凝土自身的堿性離子會重點吸收混凝土的大量水份，鋼筋銹蝕有害物質(zhì)通過各種途徑進入鋼筋深處，進行銹蝕。這樣的影響都會造成混凝土的體積膨脹，最后加大體積產(chǎn)生裂縫，不易進行有效的補救措施。

四、混凝土裂縫的預(yù)防與處理措施探析

1、混凝土裂縫預(yù)防措施分析

根據(jù)混凝土裂縫類型與產(chǎn)生原因進行有效的預(yù)防是抑制混凝土裂縫影響的重要途徑。

（1）干縮裂縫預(yù)防措施。由于干縮裂縫主要是自身造成的裂縫現(xiàn)象，因此從混凝土的原材料配合上進行優(yōu)化，就能達到很好的預(yù)防效果。如使用的水泥收縮量較小，水灰比在一定的控制范圍內(nèi)，限制用水量，增加減水劑來代替。除了對混凝土自身材料進行優(yōu)化外，還要從混凝土硬化早期開始進行養(yǎng)護，并延長時間，尤其是在寒冷的冬季還要涂上養(yǎng)護劑對混凝土進行養(yǎng)護，同時要嚴(yán)格設(shè)置混凝土合適的收縮縫。

（2）溫度裂縫預(yù)防措施。對于溫度裂縫的預(yù)防，多是通過混凝土內(nèi)部與表面的溫度差控制進行，一般保持在20-25度間的溫差效果最佳。同時也要從混凝土的材料水泥和水進行一定控制，包括將水泥用量控制在450kg/m3以內(nèi)，使用減水劑等物質(zhì)消耗一定的水化熱量。與此同時，還要采用搭建遮陽棚等外來技術(shù)，降低混凝土的溫度，保持在一個合理正常的混凝土溫差中，以減少溫度裂縫出現(xiàn)的可能。

（3）沉陷裂縫預(yù)防措施。主要是對建筑工程地基進行進一步加固夯實，保證建筑模板剛度與強度，增加地基的牢固性與受力均勻性。還要對模板的搭建質(zhì)量與拆除時間進行控制，以降低沉陷裂縫產(chǎn)生。

（4）化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫預(yù)防措施。針對堿骨料反應(yīng)裂縫，主要從混凝土堿性物質(zhì)使用上進行調(diào)節(jié)，包括使用低堿水泥，少用甚至不用堿性外加劑，從根源上較低堿活性物質(zhì)的利用。而面對鋼筋銹蝕反應(yīng)裂縫，可以通過加厚鋼筋保護膜，嚴(yán)格控制混凝土澆灌密度等來達到有效預(yù)防效果。

2、混凝土裂縫處理措施分析

混凝土裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生，會給建筑工程帶來一定的安全質(zhì)量隱患，因此無論是預(yù)防還是處理措施都是必要的，利于提高建筑的安全系數(shù)。通?；炷亮芽p所采取的處理措施有6種。其中，最基礎(chǔ)常見的就是裂縫表面修補法，多是在混凝土表面進行其他物質(zhì)涂刷，以增加混凝土對建筑穩(wěn)定的支撐。而所謂的灌漿、嵌縫封堵法，是通過將膠結(jié)材料注入裂縫中，從裂縫內(nèi)部來加固建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高安全質(zhì)量。

除此之外，還有結(jié)構(gòu)加固法，使用鋼板對混凝土出現(xiàn)裂縫的地方進行加固，增加建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；混凝土置換法是針對損壞嚴(yán)重的建筑混凝土而言，將原來的混凝土剔除，使用新的更有效的混凝土來代替，進一步穩(wěn)固建筑物；電化學(xué)防護法則是利用一定的化學(xué)物質(zhì)，來改變混凝土周圍水份、熱量、環(huán)境等，以更好的抑制混凝土的裂縫現(xiàn)象，促進建筑物的穩(wěn)定；仿生自愈合法是一種最新型的裂縫處理辦法。這些都或多或少的能對混凝土裂縫進行一定的修補，以提高建筑的穩(wěn)定系數(shù)。

五、結(jié)束語

鋼筋混凝土由于結(jié)構(gòu)本身的特性決定了結(jié)構(gòu)帶裂縫工作，但裂縫必須被控制在合理范圍內(nèi)，否則就會危及構(gòu)件安全。這樣一來，就對設(shè)計、施工提出嚴(yán)格要求，對容易出現(xiàn)裂縫的部位尤其注意，減少裂縫的產(chǎn)生，避免裂縫的進一步擴大。對已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫，找出產(chǎn)生裂縫的具體原因，然后拿出切實可行的加固措施，保證加固后混凝土結(jié)構(gòu)滿足結(jié)構(gòu)的安全及使用要求。

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