浅议混凝土施工裂缝的处理

2021-03-27郭靖郭平凡王珍

家园·建筑与设计 2021年19期

郭靖郭平凡王珍

摘要：混凝土裂缝问题是当前混凝土施工的一个普遍现象，裂缝形成以后对混凝土的强度、抗冻性、抗渗性和耐久性都有一定的影响，混凝土裂缝问题的研究已经成为建筑施工的一门重要课题，也是混凝土施工的核心。

关键词：混凝土;裂缝;预防及处理

引言

随着我国经济的迅猛发展，建筑工程的建设也急剧增加，而在建筑工程中，保证工程质量是必须实行的管理制度，而在建筑工程的施工过程中，混凝土是建筑施工的重要原材料之一，而在施工过程中，保证混凝土的质量，是防止出现质量问题工程的重要基础，是确保建筑物不出现裂缝的重要前提，但在施工过程中，不可避免的会出现混凝土裂缝，而如何正确地处理和避免这类问题，本文进行简要的分析。

近年来我国高层建筑和超高层建筑发展十分迅速，在现代工业与民用建筑中，超长、超厚的混凝土日趋扩大和复杂，基础混凝土体积几千立方乃至上万立方以上，厚度可达2m～3m，长度超过100m。

由于混凝土体积较大，如果水泥用量较多，会使混凝土内部温度升高，引起温度应力，造成开裂，影响混凝土的强度、耐久性和抗渗性，直接影响施工质量。

一般传统的控制基础混凝土裂缝的处理方法是采用设置伸缩缝或后浇带、水平分层或垂直分块、跳仓浇筑和混凝土内埋水管，但这些方法都存在一些不足，如增加了施工难度、延长了施工周期，更主要的是影响了结构的整体性、抗渗性。

一、混凝土裂缝形成原因

1.1水泥的水化热原因

混凝土在浇筑凝结完成后，产生的水化热大部分集中在混凝土内部，热量不能得到很快的散发，这样使得混凝土内部的温度急剧上升，温度的变化导致混凝土膨胀和收缩，从而产生压缩应力。在混凝土浇筑初期，由于它散热较慢，混凝土的强度较低，对混凝土水化产生热量所导致的温度变化约束不大，产生的温度应力也不大。随着混凝土强度的增大，混凝土内部约束越来越大，产生了很大的拉伸应力，拉应力超过混凝土的极限抗拉强度就产生了温度裂缝。

1.2约束条件的原因

在混凝土内部，水泥放热产生的热量不能很快散发，但混凝土表面的热量则容易散发，这样使得混凝土表面温度和内部温度形成了温差，并且混凝土的内部体积膨胀又受到了表面的约束，在压力下表面体积收缩，受到内部约束，导致拉应力。当拉伸应力超过混凝土的极限抗拉强度时会出现贯穿性裂缝。

1.3环境温度变化的原因

混凝土在施工时很容易受外界空气温度的影响，环境温度的高低直接影响混凝土的冷却速度，环境温度的突然变化会增加混凝土外部和内部的温度差，温度差会使混凝土产生温度应力。混凝土内外温差较大，温度应力也会较大。

1.4混凝土收缩变形的原因

混凝土进行水化反应时，会产生不同程度的体积变形，这种变形大部分是收缩变形，少数情况为膨胀变形，这主要是胶泥材料的性质决定的。

二、混凝土裂缝控制

2.1注意原材料的选择，根据混凝土的不同强度和体积，按设计和规范要求进行检测和试验。

2.1.1原材料的选择，一是在水泥的选择上考虑硅酸盐水泥，该水泥有水化热较低、抗裂性能好的特点;二是在骨料的选择上尽可能选择表面清洁、级配良好的骨料;三是为了提高混凝土的耐久性，减少收缩，降低混凝土的水化热，提高抗裂性能，适量掺用粉煤灰;四是掺入高效的混凝土添加剂，对混凝土单位用水量和胶凝材料用量进行控制，改进混凝土生产过程中的拌和工艺。

2.1.2混凝土结构，一是在易产生应力集中的环节采取加强措施，避免集中产生应力;二是为了提高混凝土的抗裂能力，采用膨胀混凝土，补偿硬化过程中的收缩。

2.2对施工方法进行优化，在浇注混凝土的过程中，采取措施降低混凝土浇注温度，提高混凝土的抗裂性。

2.2.1降低浇筑温度和水化热，一是在水泥的选用上，盡可能选择发热量低的水泥，减少水化热引起的绝热温升;二是采用改善骨料级配的方法，在骨料中适当掺入较大的块石，通过减小砂率等措施来减少水泥用量，以降低水泥产生水化热;三是采用降低混凝土水灰比的方法来降低水化热;四是在混凝土的搅拌工艺上采用新工艺;五是在混凝土浇筑过程通过加入一定比例能够产生缓凝、减水等作用的掺和料，降低水化热，推迟延缓热峰的出现时间;六是在夏季进行混凝土浇筑时，尽量避免在中午进行浇筑。

2.2.2减少混凝土内部和表面温差，在混凝土中采用设置冷却水管，通过冷水或冷气在管道内进行内部降温，最大程度降低混凝土内部和表面的温差。

2.2.3加强混凝土的养护，一是浇筑混凝土后，通过延长养护时间等方法，使得混凝土表面慢慢冷却，在环境温度较低时，应该增加混凝土的表面保温措施;二是混凝土拆除模板后，及时进行土方回填，避免环境温度变化造成的裂缝。

2.2.4采取相应措施改善约束，一是科学布置混凝土施工过程，通过分块、分层浇筑的方式，降低温度的应力。同时，采取相应措施缩小约束，增强混凝土的散热，保证混凝土能够自由伸缩，释放温度应力;二是发散混凝土应力，使得应力不能集中，通过增配钢丝网、钢筋，在断面突变处作局部处理，使断面逐渐过渡，还可以采用增配抗裂钢筋等方法发散应力;三是混凝土浇筑时应预留温度伸缩缝;四是混凝土浇筑采取平行施工等措施，尽量使相邻浇注料不能有较大的高差和长期暴露。

2.3对混凝土初始温度进行控制的措施

一是降低混凝土浇筑温度，通过采取传统的物理降温措施进行降温，在混凝土浇筑中减少冷量损失，尽可能避免裂缝的产生;二是对混凝土后期温升进行控制，在混凝土表面及时洒水冷却;三是夏天混凝土浇筑安排在夜间进行施工，同时对材料采取降温措施。

三、产生裂缝的处理

通过采取一定的预防措施，混凝土可能还会产生裂缝，对于这些已经产生的裂缝需要进行处理，以保证混凝土的使用质量。

3.1灌浆法处理

3.1.1灌浆方法及优缺点，混凝土灌浆方式有纯压式和循环式两种。

3.1.1.1纯压式。这种方法灌浆使用设备比较简单，操作起来也很方便，但缺点是浆液流动状态不好，容易产生沉淀。

3.1.1.2循环式。循环式灌浆的优点是浆液保持流动状态，可防止水泥沉淀，灌浆效果好。

3.1.2灌浆的主要方法，灌浆方法有全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法等。

3.2表面修补法，表面修补法是一种比较常见和简单的修补方法，较常用的为涂覆法、增加整体面层、压抹环氧胶泥等。

3.2.1涂覆法，是用人工或机械将修补裂缝的材料涂覆于混凝土表面的裂缝，对表面起到封闭作用。

3.2.2对整体面层进行处理，当混凝土表面产生大裂缝，而且当面积较大时，一般在混凝土表面采用增加一层水泥砂浆的方法处理。同时，还应配置双向钢丝网。