淺析建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

【摘 要】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于我們的生活，我們的房子、道路、橋梁等都離不開(kāi)鋼筋混凝土，當(dāng)然鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并不完美，有各種各樣的問(wèn)題，其中裂縫就是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象。裂縫不僅降低鋼筋混凝土的性能，影響建筑物的使用功能，還會(huì)影響建筑物的使用年限。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；鋼筋混凝土；裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，裂縫是比較常見(jiàn)的質(zhì)量通病，一旦出現(xiàn)超過(guò)允許寬度的裂縫，就有可能會(huì)對(duì)建筑物的安全性與耐久性產(chǎn)生副作用，設(shè)計(jì)使用年限就會(huì)大打折扣。而且，由于裂縫的出現(xiàn)，使混凝土的保護(hù)層厚度減少，引起鋼筋的銹蝕，影響材料的使用性能，進(jìn)而降低建筑物固有的承載能力，混凝土工程在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，為了保證經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和出于對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的考慮，在施工中，我們有針對(duì)性的對(duì)可能出現(xiàn)的不同情況，預(yù)先編制出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方案，保證建筑工程施工質(zhì)量。

1混凝土收縮裂縫的分析及對(duì)應(yīng)預(yù)防措施

近年來(lái)，混凝土早期開(kāi)裂問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，很多結(jié)構(gòu)在施工期間便出現(xiàn)不同程度的裂縫，一些現(xiàn)澆梁、板甚至在拆?；蝠B(yǎng)護(hù)過(guò)程中便出現(xiàn)了裂縫。本文針對(duì)混凝土裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行整理分析，提出相應(yīng)的控制措施，為減少混凝土開(kāi)裂、有效改善混凝土耐久性提供參考依據(jù)。

1.1干燥收縮變形

水泥石或混凝土的干燥過(guò)程是其所含水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝恼舭l(fā)過(guò)程。水泥石中存在于大孔洞、毛細(xì)孔和膠凝孔中的水依次蒸發(fā)，失水后的混凝土由于受到表面張力、毛細(xì)孔力等作用最終出現(xiàn)收縮，甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。預(yù)防措施：①選用收縮量較小的水泥；②在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比，同時(shí)摻加合適的減水劑；③加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)；④根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

1.2溫度收縮變形

溫度收縮主要是混凝土在水泥水化放熱出現(xiàn)峰值后的降溫過(guò)程中產(chǎn)生的。水泥在早期水化過(guò)程中放出大量的熱，一般每克水泥可放出502J熱量，在絕熱條件下，每45kg水泥水化導(dǎo)致5～8℃絕熱溫升。在沒(méi)有緩凝劑的條件下，通常在12h左右出現(xiàn)溫度峰值。隨后，由于水化漸緩，放熱減小，在與外界環(huán)境熱交換下溫度開(kāi)始下降。混凝土由于熱脹冷縮作用而出現(xiàn)收縮，但除了在極端氣候條件下，周圍的溫度變化對(duì)普通混凝土結(jié)構(gòu)的危害很小，甚至沒(méi)有危害。

預(yù)防措施：①選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥；②在高溫季節(jié)要降低原材料溫度；③長(zhǎng)時(shí)間保持表面溫度和濕度；④混凝土澆筑完畢進(jìn)行二次抹面。

1.3塑性收縮

塑性收縮發(fā)生在混凝土終凝前的塑性階段，通常在澆筑后4～15h左右出現(xiàn)，絕大部分發(fā)生在初凝前的流塑性階段。這一階段水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水、水分急劇蒸發(fā)以及骨料與漿體的不均勻沉降等現(xiàn)象。因此，塑性收縮又可以細(xì)分為失水凝縮、化學(xué)減縮（或化學(xué)收縮）、沉降收縮三類。預(yù)防措施：①減少水泥和水用量；②保持混凝土表面濕度；③可泵性混凝土要降低砂率和骨料含泥量。

1.4自收縮變形

混凝土的自收縮（autogenousshrinkage）是指混凝土在沒(méi)有與周圍環(huán)境發(fā)生濕度交換的情況下發(fā)生的體積變化，它是水泥水化過(guò)程中由于沒(méi)有外界水供應(yīng)或外界水通過(guò)毛細(xì)孔遷移到體系內(nèi)部的速度小于水化耗水速度時(shí)引起的混凝土內(nèi)部的自干燥過(guò)程所導(dǎo)致，作用機(jī)理與干燥收縮類似。目前隨著摻高效減水劑與礦物細(xì)摻合料為特征的高強(qiáng)高性能混凝土的成熟發(fā)展和廣泛應(yīng)用，自收縮問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。預(yù)防措施：①摻加一定量的粉煤灰；②使用礦渣水泥；③摻入膨脹劑；④使用有吸水性的骨料；⑤水霧養(yǎng)護(hù)。

1.5碳化收縮變形

碳化收縮是由于碳化作用所產(chǎn)生的游離態(tài)水蒸發(fā)引起的漿體收縮。碳化作用是指大氣中的CO2在有水的條件下與水泥水化產(chǎn)物作用生成CaCO3、鋁膠、硅膠以及游離態(tài)水，并由此引起混凝土體積收縮變形。預(yù)防措施：增加表面濕度，鋪蓋養(yǎng)護(hù)材料。

1.6鋼筋銹漲裂縫

鋼筋在混凝土中腐蝕是電化學(xué)（原電池）的反應(yīng)過(guò)程。決定鋼筋腐蝕反應(yīng)的基本因素是電位差、水和氧，缺一不可，實(shí)際腐蝕速度大多不是受制于氧的供應(yīng)?；炷林袖摻畋韺痈g或鐵銹后，體積可增加幾倍，擠壓其外側(cè)混凝土并使之產(chǎn)生垂直于徑向脹壓力的拉應(yīng)力，拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的承耐能力就在混凝土的保護(hù)層上引發(fā)出順沿鋼筋的縱向裂縫，并且裂縫會(huì)不斷發(fā)展，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性造成惡劣的影響。預(yù)防措施：阻截氯源和增強(qiáng)混凝土免疫力。

1.7堿骨料反應(yīng)裂縫

混凝土堿骨料反應(yīng)裂縫主要是指水泥中的堿與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生反應(yīng)即堿硅酸反應(yīng)（簡(jiǎn)稱ASR），反應(yīng)生成堿硅酸鹽凝膠體積膨脹所引發(fā)的裂縫?；炷罙SR能否發(fā)生、發(fā)展，能否引起膨脹裂縫或其程度如何，受到其含堿量、混合材料種類和性能、溫濕條件、工程質(zhì)量等因素的影響。

1.8施工工藝及流程造成裂縫

混凝土施工過(guò)程中操作不規(guī)范，養(yǎng)護(hù)制度不完善。影響混凝土密實(shí)性和均勻性，出現(xiàn)蜂窩、麻面、孔洞等缺陷導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生?；炷潦彰娌患皶r(shí)，或壓抹次數(shù)不足，使混凝土表面產(chǎn)生收縮裂縫。為趕工期，過(guò)早承受荷載加劇了混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2裂縫的處理方法

2.1開(kāi)槽法修補(bǔ)裂縫

將改性環(huán)氧樹(shù)脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干的混凝土鑿槽內(nèi)進(jìn)行嵌入而達(dá)到修補(bǔ)的效果，一般適用于寬度大于0.5mm的裂縫。

2.2低壓注漿法修補(bǔ)裂縫

低壓注漿法適用于裂縫寬度為0.2～0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)，其修補(bǔ)工序流程為：裂縫清理——試漏——配制注漿液——壓力注漿——二次注漿——清理表面。

2.3表面覆蓋法修補(bǔ)裂縫

適用于寬度小于0.2mm的微細(xì)裂縫，在裂縫上涂膜以達(dá)到修補(bǔ)混凝土微細(xì)裂縫的目的，主要分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種類型。

2.4縫合法（錨固法）

該法是以鋼筋栓沿混凝土裂縫隔一定距離將裂縫錨緊的修補(bǔ)方法，多用于混凝土及鋼筋混凝土的補(bǔ)強(qiáng)加固作業(yè)上。

2.5預(yù)應(yīng)力錨固法

此法為混凝土結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固法。沿與裂縫相垂直的方向配置鋼筋或錨桿，然后拉緊，使鋼筋中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，最后錨緊。

2.6混凝土置換法

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。

2.7電化學(xué)防護(hù)法

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。

2.8仿生自愈合法

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使裂縫重新愈合。

3結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)混凝土裂縫控制成效不大的主要原因之一就是對(duì)混凝土裂縫問(wèn)題的重視程度不夠，而沒(méi)有很好地、因地制宜地采取相應(yīng)的措施。廣大工程技術(shù)人員在施工過(guò)程中，應(yīng)深入了解混凝土各種裂縫的成因和影響因素，在施工過(guò)程中重點(diǎn)對(duì)混凝土因塑性收縮和溫度等因素引起的裂縫加以控制，以保證混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑質(zhì)量。