混凝土裂縫的控制及處理方法 

混凝土裂縫的成因 
混凝土裂縫的形式和種類很多,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。要根本解決混凝土裂縫問(wèn)題,還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)生色最有效的途徑。
     混凝土的收縮 
   收縮是混凝土的一個(gè)主要特性,對(duì)混凝土的性能有很大的影響。由于收縮而產(chǎn)生的微觀裂縫一旦發(fā)展,就會(huì)引起結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂、變形和破壞。產(chǎn)生收縮裂縫的原因,一般認(rèn)為在施工階段因?yàn)樗嗨療嵋约巴獠繗鉁氐淖饔靡鸹炷潦湛s而產(chǎn)生的裂縫,多為規(guī)則的形狀,很少交叉,通常發(fā)生在結(jié)構(gòu)的變截面處,與受力鋼筋平行。收縮裂縫多發(fā)生在大體積混凝土構(gòu)件中,如梁、板、柱等塊體構(gòu)件。 混凝土材料以及配合比 
   配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度,是造成混凝土開(kāi)裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)是指水泥用量過(guò)大、水灰比大、含砂率不適當(dāng)、骨料種類不佳、外加劑不當(dāng)?shù),它們是相互關(guān)聯(lián)的。曾經(jīng)有關(guān)資料顯示:用水量不變,水泥用量每增加10%,混凝土收縮增加5%;水泥用量不變時(shí),用水量每增加10%,混凝土強(qiáng)度降低20%,混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低0%。通過(guò)其配合比可總結(jié)為以下幾點(diǎn)。 
   ●粗細(xì)集料含泥量過(guò)大,造成混凝土收縮增大。集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。 
●骨料粒徑越細(xì),針片狀含量越大,混凝土單方用灰量,用水量增多,收縮量大。 
●混凝土外加劑、摻合量選擇不當(dāng)或摻量不當(dāng),嚴(yán)重增加混凝土收縮。 ●水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大。 ●水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因:水泥等級(jí)越高,細(xì)度越細(xì),早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開(kāi)裂影響很大;炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高,混凝土脆性越大,越易開(kāi)裂。 施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因 
●現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r,振搗或插入不當(dāng),漏振或振搗棒抽撤過(guò)快,均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性,誘導(dǎo)裂縫產(chǎn)生。 
●高空澆筑混凝土,風(fēng)速過(guò)大、烈日曝曬,混凝土收縮值大。 ●對(duì)大體積混凝土工程,缺少兩次抹面,易產(chǎn)生表面收縮裂縫。 
●大體積混凝土澆筑,對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)混凝土降溫及保溫工作不到位,引起混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高或內(nèi)外溫差過(guò)大,混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。 ●現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。 ●現(xiàn)場(chǎng)模板拆除不當(dāng),引起拆模裂縫或拆模過(guò)早。 ●現(xiàn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)引起混凝土張拉裂縫。 
這些因素都會(huì)造成混凝土較大的收縮,產(chǎn)生龜裂裂縫或疏松裂縫,致使混凝土微觀裂縫迅速擴(kuò)展,形成宏觀裂縫。 
養(yǎng)護(hù)是使混凝土正常硬化的重要手段。養(yǎng)護(hù)條件對(duì)裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下,混凝土硬化正常,不會(huì)開(kāi)裂,但只適用于試塊或是工廠的預(yù)制件生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)施工中不可能擁有這種條件。但是必須注意現(xiàn)場(chǎng)混凝土養(yǎng)護(hù)越接近標(biāo)準(zhǔn)條件,混凝土開(kāi)裂的可能性就越小。 使用原因(外界原因) 
●構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降,產(chǎn)生沉降裂縫。 ●使用荷載超負(fù)。 
●野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞等,引起裂縫。 ●周圍環(huán)境影響,酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕,引起裂縫。 ●意外事件,火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。 
混凝土裂縫預(yù)防措施 
設(shè)計(jì) 
在設(shè)計(jì)上要注意到那些容易開(kāi)裂的部位,如深基與淺基、高低跨處等,應(yīng)考慮到由于地基的差別或結(jié)構(gòu)原因而引起的薄弱環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)中加以解決。在構(gòu)件截面處允許配筋率不變而且澆筑方便的條件下,鋼筋直徑越細(xì),間距越小則對(duì)預(yù)防開(kāi)裂越有利。 施工方案 
良好的施工方案與預(yù)防、控制裂縫有很大的關(guān)系。施工方案主要應(yīng)確定澆筑量,施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長(zhǎng)度由垂直施工縫分割,最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度處,分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意,一般來(lái)說(shuō),應(yīng)盡量留在變截面處;蜻h(yuǎn)離受拉鋼筋部位而設(shè)在混凝土的受壓區(qū),確定澆筑時(shí)間的原則應(yīng)盡量避開(kāi)炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工,應(yīng)采取材料降溫措施來(lái)控制混凝土入模溫度。 施工質(zhì)量 
由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在95%以上。如果在施工階段控制了裂縫,則在使用階段開(kāi)裂的可能性就很小了。因此施工階段是裂縫預(yù)防的主要階段,在施工階段要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。 
●混凝土要有合適的配比,選擇合適的配合比,不僅要滿足強(qiáng)度要求、施工要求,還要從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。適當(dāng)?shù)倪x擇好水灰比,在滿足強(qiáng)度要求的原則下,盡可能減少水泥用量。 
●鋼筋的成型和模板安裝位置要準(zhǔn)確、牢固,以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除,以免影響粘結(jié)力。 
●澆筑、振搗操作要合理,特別是振搗操作技術(shù)往往不被人們重視。過(guò)分的振搗對(duì)混凝土均勻有害,振搗不足也不能保證混凝土應(yīng)有的密實(shí)度,要恰到好處。 養(yǎng)護(hù) 
養(yǎng)護(hù)的目的是使混凝土正常硬化,強(qiáng)度增長(zhǎng),不受外界影響。技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)法使混凝土溫度慢慢下降到接近外界氣溫,縮小降溫過(guò)程中的溫差,以便減小溫度應(yīng)力、阻止裂縫的產(chǎn)生。常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法是噴水,對(duì)一般混凝土結(jié)構(gòu),減小表面收縮,防止龜裂是可行的。大體積混凝土由于快體內(nèi)外溫度不一致,強(qiáng)度增長(zhǎng)不同,常常是在強(qiáng)度增長(zhǎng)慢的表面開(kāi)裂,其養(yǎng)護(hù)就不能只滿足于用常規(guī)方法。具體說(shuō),盡量晚拆模,拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填,避開(kāi)外界氣溫的影響,養(yǎng)護(hù)期應(yīng)以混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)最快的階段為準(zhǔn),即7d-28d,最好能長(zhǎng)些。 
混凝土裂縫的處理方法 
表面處理法 
包括表面涂抹和表面貼補(bǔ)法。表面涂抹適用范圍是漿液難以灌入的細(xì)而淺的裂縫、深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫、不漏水的縫、不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)(土工膜或其他防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲漏。 填充法 
用修補(bǔ)材料直接填充裂縫,一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫。作業(yè)簡(jiǎn)單,費(fèi)用低。寬度小于0.3 1Tl/Tl,深度較淺的裂縫或裂縫中有充填物,用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采用開(kāi)V型槽,然后做填充處理。 灌漿法 
灌漿法的應(yīng)用范圍廣,從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。利用壓送設(shè)備(壓力0.2Mpa-0.4 Mpa)將補(bǔ)縫漿液注入混凝土裂隙,達(dá)到閉塞的目的,該方法屬于傳統(tǒng)方法,效果很好。也可利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫,不用電力,十方便,效果也很理想。 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng) 
結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí)間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低,火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法,包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等。混凝土裂縫處理的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)、鉆芯取樣試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、壓氣試驗(yàn)等。 裂縫控制驗(yàn)算 
    鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定,按所處環(huán)境類別和結(jié)構(gòu)類別確定相應(yīng)的裂縫控制等級(jí)及最大裂縫寬度限值 ,并按規(guī)定進(jìn)行受拉邊緣應(yīng)力或正截面裂縫寬度驗(yàn)算。