探讨混凝土裂缝防治技术在工程中的应用

2015-04-16姚成辉

建材与装饰 2015年24期

关键词：胶泥水泥砂浆涂抹

姚成辉

（广西南宁市 530000）

探讨混凝土裂缝防治技术在工程中的应用

姚成辉

（广西南宁市 530000）

如今，在混凝土施工中专家讨论最多的问题，就出现在混凝土裂缝。混凝土裂缝会对混凝土的强度和抗冻的能力造成巨大影响，重点是会降低混凝土的抗渗透和耐久度。文中简要地分析混凝土出现裂缝的原因，并对其防治技术展开探讨。

混凝土裂缝；防治技术；工程

前言

2013年11月20日，某工程在28#承台混凝土表面出现长度在20～50cm之间，宽度约1.5cm的裂缝。根据当时该承台施工条件可以得出下列几个原因：

1 裂缝的成因分析

1.1 施工过程的温度差

28#承台于11月10日运用泵送的方式完成浇筑，在距浇筑标高约1.6m的时候，考虑和易性不良的问题，泵车堵管持续一个0.5h。之后12日，气温从13℃骤降到2℃。根据测温记录显示，第3天，几个测温点的混凝土表面温度与大气温差均已超过了20℃，可以肯定产生了温差和温度应力。通过以上的条件分析可得：由于混凝土的分层浇筑时间太久，使混凝土层与层之间产生薄弱的结合区间，同时，温度骤降增加了混凝土结构的温度应力，甚至使其超过混凝土的极限抗拉度，导致混凝土表面产生了裂缝，至少这种可能性是存在的。

1.2 混凝土本身质量的原因

施工中由于混凝土质量不好，导致在泵送混凝土施工时发生混凝土堵管的现象，也是造成混凝土结构出现裂缝的一个原因。

混凝土配合比的不合理设计主要体现在混凝土中水泥用量、水灰比、砂率不适当的不恰当匹配，以及骨料种类与外加剂在混凝土中不合理搭配等，这些因素都是紧密联系、共同影响混凝土性能的。相关资料调查得出结论：当混凝土水的质量为固定值时，每增加10%的单位混凝土中水泥的质量，混凝土最后的收缩率就将提升55；相对而言，当水泥的质量为固定值时，每增加10%的单位混凝土中水的质量，混凝土的强度与粘合力就会分别降低20%和10%，钢筋的粘合力也将减少10%。

1.3 影响混凝土质量的原因

（1）粗、细集料泥的重量超标，如此不但将导致混凝土内部产生影响，而且还会让混凝土收缩加大。集料颗粒级配的不合理，可能使混凝土发生离析的情况，而混凝土离析后也会出现硬化，容易诱导裂缝的产生。

（2）在粗骨料中，若针片状颗粒过多，会造成浆体集中在针片状颗粒的状态，从而增加混凝土的收缩程度。

（3）外加剂的使用要特别注意，其用量和种类都必须严格要求，否则必将会显著加大混凝土的收缩程度。

（4）水泥品种原因。混凝土在设计过程中，其强度等级高的情况下，脆性相对更大，相比低等级的混凝土来说就更容易出现裂缝。

（5）混凝土中水泥的用量。在混凝土中，如果使用水泥的量越高，相对应其收缩程度便会越大。

1.4 其他原因

还有一种常见的现象，就是在施工中，因为混凝土中粗骨料下沉浆体上浮，进而形成裂缝，这种现象尤其体现在泵送大流态的混凝土中。出现这种问题，一般都是因为混凝土在振捣的工作上做的不够严实，没有进行充分的振捣；抑或是由于骨料下沉，表层浮浆溢出，在对混凝土进行浇筑以后，并未尽早抹平压实，且没有做好表面覆盖工作，使得表面水分过快流失，发生干缩现象，而在前期混凝土根本无法阻止此类变形，因此出现裂缝。而这种原因造成的裂缝是很好解决的，只需要在施工中使用缓凝型泵送剂，缓解混凝土的凝化速度，然后反复加入缓凝剂，适当提高抹压频率，就可以有效消除混凝土结构的表面裂缝（尤其是前期的温度裂缝）。

2 混凝土裂缝防治技术

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌缝封堵法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

2.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

2.1.1 表面涂抹水泥砂浆

（1）将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进裂缝凿成深15～ 20mm、宽150～200mm的凹槽，用钢丝刷配以高压水清洗并洒水湿润，然后刷一层水泥砂浆，再用1：（1～2）水泥砂浆分2～3层涂抹，总厚度控制在10～20mm左右，并用铁抹压密抹光。

（2）有防水要求时应用水泥净浆（厚度2mm）及1：2的水泥砂浆（厚度4～5mm）交替抹压3～5遍，以形成刚性防水层。涂抹3～5遍后进行覆盖，并洒水养护。在水泥砂浆中掺入重量为水泥重量的1～2%的氯化铁防水剂，可起到促凝和提高防水性能的作用。为了使砂浆和混凝土表面结合良好，抹光后的砂浆面上应覆盖塑料薄膜，并使用支撑模板顶紧挤压。

2.1.2 表面涂抹环氧胶泥

对于数量不多又不集中、缝宽>0.1mm的裂缝可采用此方法处理。待修补裂缝的50～100mm宽范围内应用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并使其干燥，油污可用二甲苯和丙酮擦洗一遍，若表面湿润，应用喷灯烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好，若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥（涂料）涂抹。涂抹时，用毛刷或刮板均匀蘸取胶泥，涂刮在裂缝表面。

2.1.3 采用环氧桨液粘贴玻璃丝布

（1）一般采用环氧树脂胶或环氧焦油胶料，粘贴1～2层玻璃丝布。裂缝表面应清洁、干燥，面层应坚实。玻璃丝布使用前应在碱水中煮30～60min，除去油蜡，以保证粘结效果。

（2）在基层表面均匀涂刷环氧打底料，自然固化12h后，对基层凹凸不平处用腻子料修补填平，随即涂刷第二遍底料。打底均匀后一不得有漏涂、流坠等缺陷。

（3）第二遍打底自然固化24h后，均匀涂刷一层衬布料，随即铺放一层玻璃丝布，并贴实，再在其上均匀涂刷一层衬布料（玻璃丝布应浸透）。如需贴两层玻璃丝布，则可紧贴着铺衬一层布压实，其上再均匀涂刷一层布料。第二层布的周边应比第一层宽10～12mm，以便压边。

2.2 灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酷、聚氨醋等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

2.3 电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种防护方法的优点是受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于己裂结构也可用于新建结构。

2.4 仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结剂的液芯纤维或胶囊），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合，这种方法在国内外尚处于试验室研究，并没有应用到实际的工程当中。