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)施工過程中，裂縫是比較常見的質(zhì)量通病，一旦出現(xiàn)超過允許寬度的裂縫，就有可能會對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，混凝土工程在社會生活的各個領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，為了保證經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和出于對人民生命財(cái)產(chǎn)安全的考慮，在施工中，我們有針對性的對可能出現(xiàn)的不同情況，預(yù)先編制出相應(yīng)的應(yīng)對方案，保證建筑工程施工質(zhì)量。

1混凝土收縮裂縫的分析及對應(yīng)預(yù)防措施

近年來，混凝土早期開裂問題越來越嚴(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)過程中便出現(xiàn)了裂縫。本文針對混凝土裂縫的產(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程是其所含水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝恼舭l(fā)過程。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)峰值后的降溫過程中產(chǎn)生的。水泥在早期水化過程中放出大量的熱，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)境熱交換下溫度開始下降?；炷劣捎跓崦浝淇s作用而出現(xiàn)收縮，但除了在極端氣候條件下，周圍的溫度變化對普通混凝土結(jié)構(gòu)的危害很小，甚至沒有危害。

預(yù)防措施：①選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水泥；②在高溫季節(jié)要降低原材料溫度；③長時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，它是水泥水化過程中由于沒有外界水供應(yīng)或外界水通過毛細(xì)孔遷移到體系內(nèi)部的速度小于水化耗水速度時引起的混凝土內(nèi)部的自干燥過程所導(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，并且裂縫會不斷發(fā)展，對工程結(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)（簡稱ASR），反應(yīng)生成堿硅酸鹽凝膠體積膨脹所引發(fā)的裂縫。混凝土ASR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，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開槽法修補(bǔ)裂縫

將改性環(huán)氧樹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使裂縫重新愈合。

3結(jié)語

長期以來，對混凝土裂縫控制成效不大的主要原因之一就是對混凝土裂縫問題的重視程度不夠，而沒有很好地、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，在施工過程中重點(diǎn)對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。