淺述混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和防治措施
關(guān)鍵詞：混凝土裂縫,裂縫成因,防治措施
1 混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因
1.1 人為因素
�、僭O(shè)計(jì)不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫。為追求建筑物的外觀樣式，建筑物表面存在過多凹凸角，凹角處的應(yīng)力集中引起裂縫，建筑物超長導(dǎo)致伸縮裂縫。此外，因設(shè)計(jì)的承重板件厚度太小，剛度減弱，板中受拉鋼筋和受壓混凝土應(yīng)力增大，致使板件出現(xiàn)穿透性裂縫。
②混凝土配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫�；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)不當(dāng)將直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，造成混凝土開裂。配合比不當(dāng)指水泥用量過大、水灰比大、含砂率不適當(dāng)、骨料種類不佳、選用外加劑不當(dāng)?shù)取?/p>
③混凝土養(yǎng)護(hù)條件不好產(chǎn)生的裂縫�；炷琉B(yǎng)護(hù)是使混凝土正常硬化的重要措施，養(yǎng)護(hù)條件的好壞對裂縫的出現(xiàn)有直接影響。
�、芑炷敛牧鲜褂貌划�(dāng)產(chǎn)生的裂縫。如使用收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥及低標(biāo)號水泥或水灰比高均易產(chǎn)生裂縫。
⑤施工方法不規(guī)范導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。混凝土澆筑施工中，振搗不均勻、漏振、過振均會造成混凝土離析、密實(shí)度差，降低結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度�；炷羶�(nèi)部氣泡不能完全排除時(shí)，鋼筋表面的氣泡則會降低混凝土與鋼筋的粘結(jié)力。鋼筋若受到過多振動，則水泥漿會在鋼筋周圍密集，將大幅度降低粘結(jié)力。
1.2 客觀原因
�、贉囟葢�(yīng)力引起裂縫。目前溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的。
�、谑湛s引起裂縫。收縮有很多種，包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等�；炷猎谟不^程中，由于水分蒸發(fā)、體積逐漸縮小，近而產(chǎn)生收縮。根據(jù)力學(xué)分析，板的四周由于受到支座的約束，不能自由伸展，當(dāng)混凝土收縮所引起板的約束應(yīng)力超過一定限度時(shí)，必然引起板的開裂，壓應(yīng)力相對集中的位置通常是開裂的部位。
�、塾捎谒喙I(yè)的發(fā)展，廠家往往磨細(xì)水泥熟料以提高水泥強(qiáng)度，從而導(dǎo)致水泥表面積大大增加，體積穩(wěn)定性越來越差。另外，隨著商品混凝土的廣泛使用，廠家骨料質(zhì)量明顯下降，而且泵送劑容易導(dǎo)致混凝土早期塑性收縮裂縫和后期收縮裂縫。
�、芎奢d引起的裂縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用下，因變形而產(chǎn)生的裂縫，根據(jù)構(gòu)件的種類、受力性質(zhì)和受力大小，有不同的變形形狀和裂縫規(guī)律。
2 混凝土裂縫的預(yù)防措施
2.1控制砼溫升
2.1.1選用水化熱低的水泥。水化熱是水泥熟料水化所放出的熱量，為減少混凝土升溫，可以在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下，減少水泥用量，盡量選用中低熱水泥。一般工程可選用礦渣水泥或粉煤灰水泥。
2.1.2利用砼的后期強(qiáng)度。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，每立方米砼的水泥用量每增減10公斤，砼溫度相應(yīng)升降1℃。因此根據(jù)實(shí)際情況，對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行復(fù)算并取得設(shè)計(jì)和質(zhì)檢部門的認(rèn)可后，可用f45、f60或f90替代f28作為砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這樣每立方米砼的水泥用量會減少40～70千克，相應(yīng)的水化熱溫升也減少4℃～7℃。
利用砼后期強(qiáng)度主要是從配合比入手，通過試驗(yàn)驗(yàn)證28天后砼強(qiáng)度能否繼續(xù)增長，并在預(yù)計(jì)的時(shí)間內(nèi)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
2.1.3摻入減水劑和微膨脹劑。摻加一定數(shù)量的減水劑或緩凝劑，可以減少水泥用量，改善和易性，推遲水化熱的峰值期。而摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，也可減少砼的溫度應(yīng)力。
2.1.4摻入粉煤灰外摻劑。在砼中加入少量的磨細(xì)粉煤灰取代部分水泥，不但可以降低水化熱，還能改善砼的和易性。
2.1.5骨料的選用。連續(xù)級配粗骨料配制的砼具有較好的和易性，較少的用水量和水泥用量以及較高的抗壓強(qiáng)度。另外砂、石含泥量要嚴(yán)格控制，砂的含泥量小于2%，石的含泥量小于1%。
2.1.6降低砼的出機(jī)溫度和澆筑溫度。首先要降低砼拌合溫度。降低砼出機(jī)溫度的最有效辦法是降低石子溫度，在氣溫較高時(shí)，要避免太陽直接射骨料，必要時(shí)向骨料噴射水霧或使用前用冷水沖洗。另外，裝卸、運(yùn)輸、澆筑等工序都對溫度產(chǎn)生影響，因此，在炎熱的夏季應(yīng)盡量減少出料到入模的時(shí)間。
2.2采用保溫或保濕養(yǎng)護(hù)，延緩砼降溫速度
為減少砼澆筑后所產(chǎn)生的內(nèi)外溫差，夏季應(yīng)采用保濕養(yǎng)護(hù)，冬季應(yīng)保溫養(yǎng)護(hù)。大體積砼結(jié)構(gòu)終凝后，其表面蓄存一定深度的水，具有一定的隔熱保溫效果，縮小砼內(nèi)外溫差，從而控制裂縫的開展。而基礎(chǔ)工程大體積砼結(jié)構(gòu)拆模后，宜盡快回填土，避免氣溫驟變，亦可延緩降溫速率，避免產(chǎn)生裂縫。
2.3改善施工工藝，提高砼抗裂能力
2.3.1采用分層分段法澆筑砼，有利于砼消化熱的散失，減小內(nèi)外溫差。
2.3.2改善配筋，避免應(yīng)力集中，增強(qiáng)抵抗溫度應(yīng)力的能力�？锥粗車⒆償嗝孓D(zhuǎn)角部位、轉(zhuǎn)角處都會產(chǎn)生應(yīng)力集中。為此，在孔洞四周增配斜向鋼筋、鋼筋網(wǎng)片，在變截面作局部處理使截面逐漸過渡，同時(shí)增配抗裂鋼筋都能防止裂縫的產(chǎn)生。值得注意的是，配筋要盡可能應(yīng)用小直徑和小間距，按全截面對稱配置。
2.3.3設(shè)置后澆帶。對于平面尺寸過大的大體積砼應(yīng)設(shè)置后澆帶，以減少外約束力和溫度應(yīng)力;同時(shí)也有利于散熱，降低砼的內(nèi)部溫度。
2.3.4做好溫度監(jiān)測工作，及時(shí)反映溫差，隨時(shí)指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)，控制砼內(nèi)外溫差不超過25攝氏度。
3 裂縫的修補(bǔ)措施
國內(nèi)外修補(bǔ)裂縫的方法很多，歸納起來主要有以下三大類：
(1)開槽法修補(bǔ)裂縫
該法適合于修補(bǔ)裂縫寬度大于0.5mm，材料的配合比為：環(huán)氧樹脂：聚硫橡膠：水泥：砂=10：3：12.5：28的混凝土。首先用人工將曬干過篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻，然后將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻，摻入已拌好的砂、水泥當(dāng)中，再用人工繼續(xù)攪拌，最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度(約0.4斤丙酮就可以了)，及時(shí)將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內(nèi)進(jìn)行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內(nèi)，一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右。嵌入后的砂漿養(yǎng)護(hù)即砂漿嵌入縫槽內(nèi)處理好后兩小時(shí)以內(nèi)及時(shí)用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行覆蓋，待完全初凝后，開始用水養(yǎng)護(hù)。
(2)低壓注漿法修補(bǔ)裂縫
低壓注漿法適用于寬度為0.2~0.3mm的裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下：裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。
當(dāng)裂縫數(shù)量較多時(shí)，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿嘴用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進(jìn)行，若氣溫高的話，半天就可注漿。操作時(shí)先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插入注漿嘴，用手推動補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過注漿嘴壓入裂縫，當(dāng)相鄰的嘴中流出漿液時(shí)，就可拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時(shí)可以對每個注漿嘴再次補(bǔ)漿。
(3)表面覆蓋法修補(bǔ)裂縫
這是一種在微細(xì)裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜，以達(dá)到修補(bǔ)混凝土微細(xì)裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點(diǎn)是修補(bǔ)工作無法深入到裂縫內(nèi)部，對延伸裂縫難以追蹤其變化。
表面覆蓋法所用材料視修補(bǔ)目的及建筑物所處環(huán)境不同而異，通常采用彈性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘貼)等。施工時(shí)，首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛，清除表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修補(bǔ)材料涂覆表面。
4 結(jié)語
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕和混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。
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