混凝土裂缝解决方案

2019-02-17徐浩川

商品混凝土 2019年8期

关键词：水化水泥钢筋

徐浩川

（中建西部建设新疆有限公司，新疆乌鲁木齐 830014）

1 混凝土裂缝概述

混凝土裂缝的种类主要有以下几种形式：

1.1 结构性裂缝

结构性裂缝在裂缝的位置及尺寸与混凝土外部施加超出结构能承受的荷载作用有很大关系，这种裂缝往往伴随着很大的安全隐患。

1.2 非结构性裂缝

非结构性裂缝是由建筑物变形产生的裂缝。引起裂缝的原因包括建筑物周围环境温度变化剧烈，混凝土成型后不均匀收缩等。这种裂缝对整个建筑物结构质量影响虽小，但也不能忽视。

1.3 塑性塌落裂缝

塑性塌落裂缝多发生在混凝土初凝前，浇注过程中或成型后发生。在混凝土浇筑过程中，由于拌合物中的水向上浮，碎石和砂子下沉，造成了混凝土成型后内部结构不均匀，从而产生裂缝。素混凝土中的碎石和砂子的下沉是均匀的，而钢筋混凝土中会沿着钢筋方向下沉，所以在流动性较大的混凝土中塑性塌落裂缝最为常见。

1.4 静止裂缝

静止裂缝是指裂缝的长宽、深度等尺寸已经趋于稳定不再变化的裂缝。

1.5 应力集中裂缝

在主体结构建成后，此种裂缝在建筑的门窗洞口和立面等突出凹进等结构刚度突变部位常见。主要发生在预应力钢筋混凝土中的张拉钢筋锚固端，此处的应力集中处会产生集中裂缝。

1.6 活动裂缝

活动裂缝是在湿度变化时发生尺寸改变的裂缝。活动裂缝的尺寸并不是一成不变的，它会根据不同的温度、不同的荷载作用大小而改变自身的尺寸。

2 混凝土裂缝的预防措施

在工程实践中常用的混凝土主要包括两种，一种是素混凝土，一种是钢筋混凝土，这两种混凝土的组成材料不是完全相同的。其中素混凝土不含钢筋，多用于基础换填，而钢筋混凝土配有结构钢筋和构造钢筋，多用于结构受力。它们的组成材料有：各种标号的水泥、粗骨料、细骨料、外加剂（例如缓凝剂）及掺合料等，通过各材料之间相互发生物理和化学作用，凝固硬化，进而成为一种复合材料。在混凝土凝结后会发生收缩，它的内部会形成许多细小裂缝，这些细小的裂缝在某些外部条件的作用下可能会不断发展，最终成为肉眼可见的裂缝，由于素混凝土没有配筋，如果继续扩展会使混凝土迅速破坏。如果产生裂缝的是钢筋混凝土，特别是具有构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝，则情况会好很多，合理的构造钢筋可以有效限制裂缝尺寸，使混凝土无法造成影响结构安全的危害。所以，当设计钢筋混凝土时应不只考虑结构受力配筋，构造配筋也应按照规范要求合理配置。

提前预防混凝土裂缝的方法主要有以下几种：

2.1 选择合适的水泥和严格控制好水泥用量

选用低水化热的水泥，采用材料控制的方式在混凝土搅拌及浇筑过程中降低水化热，选用一些前期强度低但是后期增长快、强度大的水泥。在满足设计要求的配合比和具备现场混凝土泵送条件的情况下，合理范围内减少水泥用量，降低混凝士因水化热的温度产生裂缝的风险。

2.2 严格控制骨料级配和含泥量

混凝土中的石子等粗骨料选用符合规范的级配碎石，砂子优先采用中砂、河砂，经过碱活性检验合格，含水率满足要求，并且砂、石的含泥量控制在规定范围内，并不得混有垃圾植物等杂质。

2.3 选择合适的配合比、外加剂

在混凝土工程施工中，混凝土经常会被添加防冻剂、引气剂等外加剂。添加外加剂的目的是为了满足不同施工需求。而在施工现场配合比的选择也决定了混凝土各方面的性能，如初凝时间、终凝时间等。所以在实践中施工方管理者要对混凝土的配合比和外加剂给予足够的重视，选用具有资质的检测机构出具配合比或者用合格的商品混凝土搅拌站出售的混凝土。

2.4 增加适当的预埋件

在混凝土容易开裂的位置加设用于抵抗混凝土变形的新型预埋件，降低混凝土变形的几率，让预埋件抵抗混凝土变形，从而降低混凝土产生裂缝的风险。

2.5 改进施工技术，加强技术管理

混凝土浇筑时，在设有插筋的部位，加强混凝土振捣，必要时进行二次振捣，并做好成型时面层的表面找平。加强初凝时间控制，并在混凝土终凝后进行保湿覆盖，按规范规定的养护时间进行养护，这样可以有效地避免混凝土构件初期就产生裂缝，留置试块后进行检测，可以发现这样还可以有效提高混凝土构件的强度。在混凝土搅拌前，按规定对石子、砂子、水泥等进行见证取样，经试验合格后才能使用。在施工过程中严格按照混凝土施工方案的要求进行监督管理，按照技术交底的内容指导工人施工，确定好每个人的职责范围，控制混凝土的初凝和终凝时间，避免出现不该有的施工缝。浇筑后根据现场气候条件，如炎热和干燥天气，进行必要的养护。混凝土搅拌时着重加强计量监测工作，例如派专人进行混凝土原材料的称重，对工人进行技术交底，避免因施工工人搞不清配合比造成质量问题。

2.6 混凝土的运输

在混凝土运输时，应该保持混凝土拌合物的均匀性，不应该发生分层离析现象，运送容器应不漏浆，内壁应光滑平整，有防晒、防冻等措施，并且加快运输时间和输送的频率，保证混凝土浇筑的稳定性和连续性。

2.7 大体积混凝土的注意事项

关于大体积混凝土的浇筑，关注重点是因水化热和体积过大，导热性不好造成的温差超过规范规定，从而产生的温度裂缝，所以保证混凝土空气周围温度和混凝土温度之间的差异是很重要的。在混凝土浇筑时，适当降低混凝土的温度，在混凝土外表面设置导热系数低的保温材料进行保温，然后在混凝土中增设导管，导管内通循环水，持续带走混凝土内部热量，从而避免内外温差过大。大体积混凝土配合比设计方面的措施也同样重要，可采用水化热较低的火山灰质水泥，而不要使用水化热高的水泥，以降低水化热，减少裂缝产生。

3 混凝土裂缝的处理

当裂缝已经产生，针对不同种类的裂缝可以使用以下几种不同的处理方法：

3.1 灌注法

灌注法是适用于结构性、非结构性、塑性塌落裂缝等绝大多数裂缝的处理方法。灌注选用的材料可以是丙烯酰胺聚合物也可以是环氧树脂等高分子材料。灌注法的主要步骤是先在所有裂缝灌入高分子材料，由于材料本身的粘结作用使钢筋和混凝土重新成为一个整体，使其重新具备满足质量要求的承载能力，恢复原有材料的性能。这种灌注法可以用于修复由于外部所施加的荷载过大所引起的裂缝。而当灌注材料采用丙烯酰胺聚合物时，也可以适用处在潮湿环境的建筑物中。

3.2 重力渗入法

可以用于填补非常细小的应力集中裂缝。先将填充材料涂刷到结构裂缝外表面上，主要是涂刷在平面等可以让填充材料在重力作用下流入的裂缝表面，在需要处理的部位做一个临时遮挡区域，填充材料的时候多放一些，让多余的材料从缝隙中流出，可以从裂缝内到外表面全部整体封闭。

3.3 真空渗入法

有的构件裂缝是不均匀不规则的，如某些静止裂缝和活动裂缝，采用常规的补救办法不一定能满足要求，使用此方法可以更好地针对无规则裂缝，裂缝填充料可以采用环氧树脂。先将混凝土构件中无规则的裂缝封闭，采用工具将裂缝内的空气抽空，使其成为真空，然后将填充料注入其中，使其在缝隙内的负压作用下占据构件的各种不均匀、不规则裂缝，从而达到修补裂缝的作用。

3.4 自闭合法

自闭合法指的是混凝土裂缝依靠自身材料特点自己闭合，适用于非结构裂缝。此方法的原理是靠二氧化碳与水泥掺水后析出的氢氧化钙发生化学反应，所形成的碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂缝内增长，从而产生一种使混凝土裂缝填充的晶体，使混凝土恢复性能，裂缝也就被填充了。此方法可以用于修补如游泳池、地下室、水泵房等潮湿环境的混凝土结构。