混凝土结构裂缝问题分析与防治

郭　欣

我国国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。混凝土因其优点较多,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一。

但是,大量的工程和实践理论分析表明,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(缝宽<0.5mm),一般对结构的使用无大的危害,允许其存在。有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下,不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制, 因此研究混凝土裂缝产生的原因及预防措施是非常重要而迫切的。

一、混凝土裂缝类型及成因

1.塑性沉降裂缝 。此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍(如钢筋、模板)而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。

2.塑性收缩裂缝。此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现,形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后3~4小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。

3.温度应力裂缝。此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。

4.施工工艺质量引起的裂缝。在钢筋混凝土结构浇注、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理,施工质量低劣,可能产生各种形式的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异。

5.原材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

二、 混凝土裂缝常见预防措施

1.塑型沉降裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下:①在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度;②保证混凝土均质性,搅拌运输卸料前先高速运转20~30秒,然后反转卸料;③施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振使混凝土离析分层;④施工过程中严禁随意加水。

2.塑性收缩裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下:①施工单位在浇注混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度;②商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量。

3.温度应力裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下:①降低混凝土发热量。②降低混凝土浇筑温度。③分层分块浇筑。④表面保温与保湿。

4.施工方面原因造成的裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下:①加强模板施工的过程管理。②混凝土的成品保护。③钢筋绑扎施工加强对负弯矩筋的管理。④振捣方式方法必须正确。

三、混凝土裂缝常见补救措施

1.表面处理法:包括表面涂抹和表面补贴法。

2.灌浆法:此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。

3.填充法:用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

4. 结构补强法:因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。

四、结 语

综上所述,混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量,在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。□ (编辑/穆杨)