如何有效控制混凝土裂縫

莽雪楠

北京市京密引水管理處 北京 101400

1 裂縫的成因

裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，有設(shè)計(jì)方面的原因，但更多的是施工過(guò)程的各種因素組合產(chǎn)生的，要根本解決混凝土中裂縫問(wèn)題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。裂縫原因是設(shè)計(jì)、施工、材料、環(huán)境及管理等相互影響的綜合性問(wèn)題，解決裂縫控制問(wèn)題應(yīng)當(dāng)采取綜合方法。

2 混凝土裂縫的分類

2.1 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫主要表現(xiàn)為龜裂，呈六角形碎花狀，裂縫淺而細(xì)，一般出現(xiàn)在混凝土表面。冷縫是混凝土已過(guò)初凝后在繼續(xù)澆筑混凝土后，容易產(chǎn)生。

塑性裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過(guò)快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間，環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等[1]。

2.2 沉降收縮裂縫

沉降裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫.

2.3 溫度裂縫

溫度裂縫多發(fā)生在體積較大的混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓?，在硬化過(guò)程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝士的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝士表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

3 混凝土裂縫的預(yù)防措施

3.1 塑性收縮裂縫的預(yù)防措施

①配制混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇級(jí)配良好的砂，減小空隙率和砂率，同時(shí)要搗固密實(shí)，以減少收縮量，提高混凝土抗裂度。②配制混凝土前，將基層和模板澆水濕透，避免吸收混凝土中的水分，混凝土澆筑后，對(duì)裸露表面應(yīng)及時(shí)用潮濕材料覆蓋，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)，防止強(qiáng)風(fēng)吹襲和烈日曝曬。③在氣溫高或風(fēng)速大的天氣施工，混凝土澆筑后，應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤(rùn)，大面積混凝土宜澆完一段，養(yǎng)護(hù)一段。在炎熱季節(jié)，要加強(qiáng)表面的抹壓和養(yǎng)護(hù)工作。④混凝土養(yǎng)護(hù)可采用養(yǎng)護(hù)劑，或覆蓋濕草袋，塑料布等方法，當(dāng)表面發(fā)現(xiàn)微細(xì)裂縫時(shí)，應(yīng)及時(shí)抹壓，再覆蓋養(yǎng)護(hù)。⑤使用符合要求的拌和水，盡可能使用潔凈的河沙。⑥出現(xiàn)裂縫后，如混凝土仍保持塑性，可采取及時(shí)壓抹一遍或重新振搗的辦法來(lái)消除，再加強(qiáng)覆蓋養(yǎng)護(hù)；如混凝土硬化，可向裂縫內(nèi)裝入干水泥粉，或在表面抹薄層水泥砂漿進(jìn)行處理；對(duì)于預(yù)制構(gòu)件，也可在裂縫表面涂環(huán)氧膠泥或粘貼環(huán)氧玻璃布進(jìn)行封閉處理，以防鋼筋銹蝕[2]。

3.2 沉降收縮裂縫的預(yù)防措施

加強(qiáng)混凝土配制和施工操作控制，水灰比、砂率、坍落度不要過(guò)大，振搗要充分，但避免過(guò)振；對(duì)于截面相差較大的混凝土構(gòu)筑物，可先澆灌較深部位，靜停2-3小時(shí)，待沉 降穩(wěn)定后，再與上部薄截面混凝土同時(shí)澆灌，以免沉降過(guò)大導(dǎo)致裂縫，適當(dāng)增加混凝土的保護(hù)層厚度。治理方法同“塑性收縮裂縫”。

3.3 溫度裂縫的預(yù)防措施

①采用改善骨料級(jí)配，用于硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。②拌和混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。③在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫。④在規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)時(shí)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。⑤施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。⑥熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。

4 混凝土裂縫處理措施

4.1 表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通過(guò)在裂縫表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開(kāi)裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

4.2 灌漿、嵌逢封堵法

灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求裂縫修補(bǔ)，利用壓力設(shè)備將膠結(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(gè)整體，從而起到封堵加固的目的[3]。

嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，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。

4.3 當(dāng)裂縫影響結(jié)構(gòu)性能時(shí)就要考慮加固

常用方法包括：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(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

4.4 混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種行之有效方法

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 結(jié)語(yǔ)

本文以水工混凝土建筑物中常見(jiàn)的裂縫缺陷為研究對(duì)象，分析了裂縫產(chǎn)生的原因、歸納出常見(jiàn)裂縫的分類方法。以此為基礎(chǔ)，本著如何減少裂縫的產(chǎn)生，提出了塑性收縮裂縫、沉降裂縫以及溫度裂縫的預(yù)防措施。對(duì)于已出現(xiàn)的裂縫，給出了一些切實(shí)可行的處理方法，可為類似裂縫處理提供參考。