混凝土裂縫的防治措施

□王 蘭 □李 丹（周口市水利勘測設計院）

□丁亞東（河南省漯周界高速公路有限責任公司）

一、混凝土裂縫的分類

按照形成時間大致可分為兩類。

(一)施工期間出現(xiàn)的裂縫

包括塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫、自身收縮裂縫、溫度裂縫、施工操作不當出現(xiàn)的裂縫、早期凍脹作用引起的裂縫以及一些不規(guī)則裂縫等。

(二)使用期間出現(xiàn)的裂縫

包括鋼筋銹蝕膨脹產(chǎn)生的裂縫、鹽堿類介質(zhì)及酸性侵蝕氣液引起的裂縫、凍融循環(huán)造成的裂縫、堿骨料反應引起的裂縫以及循環(huán)動荷載作用下?lián)p傷累積引起的裂縫等。

二、預防措施

(一)完善技術管理工作制度

重點做好4個方面的工作。一是建立健全質(zhì)量技術管理控制機制，督促施工單位結合自身情況制定施工工藝、操作規(guī)程和內(nèi)部控制標準。二是建立技術管理監(jiān)督保障體系，明確施工的責任，加強責任追蹤管理。三是建立技術創(chuàng)新激勵機制，鼓勵各參建單位和個人進行技術創(chuàng)新。四是要求參建人員不斷加強自身學習，充分認識裂縫產(chǎn)生的危害。

(二)加強進場材料控制

建筑材料的質(zhì)量直接關系到混凝土的質(zhì)量，對進場的建筑材料一定要嚴把關。一是盡量選用水化熱較小的水泥品種，必要時可以加入緩凝劑，減緩澆筑速度以利散熱，或加入適當?shù)臏p水劑，改善和易性，減少水泥用量，降低水化熱。二是選用良好級配的骨料，嚴格控制粗細骨料的含泥量，細骨料宜用干凈的中砂或中粗砂，最好用中粗砂，粗骨料宜用粒徑較大、連續(xù)級配好的石子，嚴禁混入煅燒過的白云石或石灰石。盡量在材料生產(chǎn)場地設置篩子，對骨料進行篩分，選用同等粒徑骨料。進場后對石子進行沖洗再晾干，確保原材料干凈、無雜質(zhì)。

(三)加強施工質(zhì)量控制

混凝土澆筑前應根據(jù)設計、規(guī)范要求以及現(xiàn)場條件制定可靠的施工方案，合理安排施工工序，保障混凝土澆筑質(zhì)量。

1.混凝土澆筑前按照規(guī)范要求應對水泥及骨料的質(zhì)量進行檢驗；配制混凝土時計量應準確，嚴格控制水灰比和水泥用量，合理選擇水泥標號及用級配良好的骨料以確保混凝土拌和物具有良好的和易性；以石子-水泥-砂-水的攪拌投料順序進行投料；根據(jù)混凝土標準選擇合適的攪拌機，攪拌延續(xù)時間嚴格按要求進行。攪拌時要均勻，離析的混凝土必須重新拌勻后，方可澆灌。

2.混凝土從攪拌機中卸出后，其運輸延續(xù)時間受混凝土溫度高低限制，當混凝土溫度達到20℃～30℃時，不超過1h；10℃～19℃時，不超過1.5h；5℃～9℃時，不超過2h。混凝土在運輸過程中應保持均勻性，做到不分層、不離析、不漏漿，要有良好的坍落度等。

3.嚴格控制混凝土配合比，經(jīng)常檢查，做到計量準確，混凝土拌和均勻，坍落度適合，混凝土下料高度超過2m應設串筒、斜槽、溜管或振動溜管下落。當用串筒時，最后一節(jié)應拉成垂直，間距不宜＞3m，坡度不宜＞60°，出口處應設有垂直擋土板，防止發(fā)生離析現(xiàn)象。

4.混凝土澆筑應分層下料，分層振搗，防止漏振。施工方要根據(jù)設計圖紙及施工規(guī)范等做好施工方案，并及時向所有操作人員做好技術交底，預防因振搗方式不對而造成混凝土分層、離析、表面浮漿、麻面等質(zhì)量問題，進而盡可能降低混凝土成型硬化后出現(xiàn)裂縫的概率，保證混凝土的耐久性。

5.在施工方案中應事先確定施工縫預留位置，不能隨意變更，施工縫的接槎處理一般情況下應在混凝土強度達到1.2MPa以上時，在已硬化的混凝土表面清除水泥浮漿和松動石子，將施工縫處混凝土表面鑿毛，并用水沖洗干凈，不得積水，再選用符合要求的水泥砂漿澆抹表面，然后用混凝土細致?lián)v實使新舊混凝土結合密實。

6.混凝土結構裂縫的預防，在模板工程中應注意以下幾點：模板構造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫；模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載(特別是動荷載)作用下，模板變形過大造成開裂；混凝土澆筑中模板縫應堵塞嚴密，隨時檢查模板支撐情況，防止漏漿；掌握拆模時機，拆模時間不能過早，應保證早齡期混凝土不損壞或開裂。但也不能太晚，盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值，即不要錯過最佳養(yǎng)護時機。

7.加強混凝土的早期養(yǎng)護工作。一是對澆筑完的混凝土采用塑料薄膜和草袋覆蓋來保溫、防雨。二是在氣溫高、濕度低或風速大的條件下，應及早進行噴水養(yǎng)護，當澆水養(yǎng)護有困難，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保溫材料等方法，防止表面干縮。三是適當延長養(yǎng)護時間，在澆注混凝土未達到設計強度前，禁止上人及堆放荷載，防止混凝土早期裂縫。

三、處治措施

混凝土結構一旦開裂應立即在鑒定的基礎上根據(jù)其不同性質(zhì)采取相應處治措施。

(一)表面封閉法

針對裂縫寬度較小的表面裂縫，可將裂縫表面刷毛并清洗干凈，干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或嵌補表面缺損(可用環(huán)氧膠泥或乳膠水泥)或表面涂刷聚合物水泥膏、彈性密封膠或滲透性防水劑封閉。在防護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進行表面封閉處理，以恢復其防水性和耐久性。該法施工簡單，但僅適用于淺裂縫。

(二)填堵法

針對寬度較大裂縫或鋼筋銹蝕裂縫，可沿裂縫將混凝土鑿成“U”型或“V”型槽(混凝土去污、鋼筋除銹并涂防銹涂料)，涂刷結合劑(環(huán)氧樹脂漿液)，然后嵌填修補材料(環(huán)氧樹脂、環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿、聚氯乙烯膠泥或瀝青油膏)，以恢復防水性、耐久性或部分恢復結構整體性。

(三)壓力灌漿法

對影響結構整體防水防滲要求的結構裂縫，應根據(jù)裂縫寬度、深度情況，可將不同化學灌漿材料(如聚氨酯、高分子聚合物、環(huán)氧樹脂或水泥漿液)通過壓力灌漿設備注入到裂縫中，膠結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，以恢復結構整體性、防水性及耐久性。

(四)結構加固法

對于明顯降低結構剛度、承載力的嚴重裂縫，要考慮采用預應力加固、用鋼筋混凝土圍套、鋼套箍加固、增設支點加固、結構膠粘劑粘貼鋼板加固，以及噴射混凝土補強加固等方法對混凝土結構進行補強加固。

(五)置換法

對于嚴重損壞的混凝土，一般采用混凝土置換法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料 (普通混凝土或水泥砂漿、聚合物、改性聚合物混凝土或砂漿)。

(六)電化學防護法

電化學防護是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的3種方法。這種防護方法的優(yōu)點是受環(huán)境因素影響較小，適用于鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結構，也可用于新建結構。

(七)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能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結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)絡系統(tǒng)，當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫自動愈合。

四、小結

為了預防混凝土裂縫的出現(xiàn)，一方面要從控制溫度、加強管理、提高技術著手；另一方面應設法提高混凝土的抗裂性能。只有各單位密切配合并嚴格遵照混凝土的有關標準、規(guī)范進行管理、施工，針對具體情況采取行之有效的措施，做到事前把關，防患于未然，才能控制裂縫的出現(xiàn)，進而保證建筑物的安全和穩(wěn)定。