浅述混凝土裂缝的原因、预防与处理

2014-03-12郑旭初ZHENGXuchu

价值工程 2014年4期

郑旭初ZHENG Xu-chu

（武夷山东晖建筑工程有限公司，武夷山 354300）

（Wuyishan Donghui Construction Engineering Co.，Ltd.，Wuyishan 354300，China）

1 混凝土裂缝问题综述

混凝土是一种非均质的脆性材料，其主要成分主要是水泥、水、沙石等材料混合而成的。由于混凝土的结构特性，当混凝土硬化成型的时候本身就会产生很多微气孔以及比较细微的小裂缝，如果是大面积的混凝土，在其硬化的过程中会释放很多热量，其内部温度非常高，这种情况下是极易产生裂缝的。当然这些裂缝是不会产生危害的，它们极为细小，肉眼是看不见的，但是如果经过温度差、荷载等一些因素的作用之下，这些细小的裂缝会逐渐蔓延、扩展，最终形成我们肉眼见到的裂缝，开始时这些裂缝是不会影响到建筑物本身的承载力和刚度，但一旦裂缝的宽度超过有关规定的最大值时，不仅在外观上有损建筑物的美观，而且还会影响建筑物结构的整体性，建筑物的承载力降低，有损房屋建筑的使用寿命。所以，房屋工程建筑中混凝土的裂缝问题是急需解决的技术问题，接下来就主要对混凝土裂缝产生的原因以及控制措施进行比较深入的分析。

2 砼裂缝的种类及成因

①塑性收缩裂缝。塑性收缩主要是指混凝土在凝结前，混凝土因为受到高温或者较大风力的影响，导致表面失水产生交大的负压而使得体积急剧收缩产生龟裂。而水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等都是影响混凝土塑性收缩开裂的重要因素。②干缩裂缝。干缩裂缝大部分出现在混凝土养护结束后一周左右的时间内。因为水泥砂浆中水分蒸发后会产生干缩，且收缩是不可逆的。而干缩裂缝产生的主要因素是由于混凝土内外水分蒸发的程度不同导致的变形不同的结果。而混凝土干缩的主要因素是受水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素的影响。③温度裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。④沉陷裂缝。沉陷裂缝原因是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。⑤化学反应引起的裂缝。混凝土内碱-骨料反应会使混凝土产生裂缝，混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施：一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

3 砼裂缝的预防措施

3.1 控制砼温升 ①选用低水化热的水泥。为了减少砼的温度升高，我们可以在满足设计要求的前提下，尽可能选择中低热水泥，减少水泥的用量比。②利用砼的后期强度。根据实验表明，对结构刚度和强度进行复算设计和质监部门认可后，方可进行砼设计。③掺入减水剂和微膨胀剂。为了减少水泥的用量，就需要加入一定量的减水剂或缓凝剂，来改变水泥的成分。④掺入超细粉煤灰。为了改善砼塑性来降低水化热的现象，就需要在砼中加入少许的磨细粉煤灰来取代水泥。⑤骨料的选用。在进行配骨料的时候，尽量控制砂、石含泥量的配置。我们需要把两者的用量合理控制在所需比例中。⑥降低砼的出机温度和浇筑温度。为了降低砼拌合温度，就需要避免太阳直接照射骨料，必要时可以用冷水进行冲洗。

3.2 采用保温或保湿养护，延缓砼降温速度为减少砼浇筑后产生的温度差，就需要进行养护。因为在进行基础工程进行大体积的砼结构拆模后，就需要我们注意回土情况，避免因为受到气温的影响而产生裂缝。

3.3 改善施工工艺，提高砼抗裂能力 ①采用分层段筑砼，可以有利于砼散热，减少内外温差。②改善配筋，避免应力集中，以此增强抗温度应变能力。孔洞周围都会产生应力。我们需要在孔洞周围增配一些钢筋，才能防止裂缝产生。但是我们需要注意的就是，钢筋要按比例进行配置。③设置后浇带。对平面尺寸过大的砼进行设置后浇带，主要是为了减少外部约束力和温度应力，其次就是能够有效散热，降低砼内部的温度。④为了能够及时对砼内部温度进行监测，能够及时反映温度，做好养护指导工作，就需要认真完成自己的工作。

4 砼裂缝的处理方法

4.1 经过实践调查，确定裂缝后，我们可采用的修补处理方式有以下几种。①注入法。当裂缝宽度较小但是相对较深的时候，我们可以把修补材料注入砼内部进行，用电动泵或手动泵注入修补。②表面修补法。当裂缝较窄的时候，我们就需要维护构件表面的美观，就需要我们沿砼裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。③充填法。当裂缝较宽时，就需要使用树脂砂浆材料、水泥砂浆或沥青等材料将其填充。

4.2 裂缝如果影响到结构安全，就需要我们使用加固法，使结构加固。但是此方法需要经过设计验算同意后才能进行。①钢箍加固法。进行裂缝部位的构件箍带，主要是防止裂缝扩大提高承载力。使两者能够共同工作。②围套加固法。在周围尺寸允许的条件下，可以在外部结构上增加钢筋和截面，以此提高承载力，减少构件的裂缝面，因此就需要采用增设钢板箍带，以此增加抗拉强度的方法。③粘贴加固法。为了避免产生裂缝而影响正常工序，可以将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘接胶把构件砼裂缝部位粘结住，使之能共同工作。