混凝土工程中裂縫的預(yù)防與處理

1、 混凝土工程中裂縫的預(yù)防與處理1混凝土工程中常見(jiàn)的裂縫及預(yù)防 1.1產(chǎn)生干縮裂縫的緣由及預(yù)防 1.1.1產(chǎn)生干縮裂縫的緣由 干縮裂縫多消失在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度不同而導(dǎo)致不同的變形結(jié)果?；炷潦芡獠織l件的影響，表面水分損失過(guò)快，變形較大；內(nèi)部濕度變化較小變形較小。較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越快，干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，寬度多在0.050.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見(jiàn)，較薄的梁板中多沿其短向分布?；?/p>

2、凝土干縮主要與混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。 1.1.2干縮裂縫的預(yù)防措施 干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等，其主要預(yù)防措施有： （1）選用收縮量較小的水泥，一般采納中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量； （2）混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，干縮越大，因此在混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量掌握好水灰比的選用，同時(shí)摻入適量的減水劑； （3）嚴(yán)格掌握混凝土攪拌和施工中的協(xié)作比，混凝土的用水量肯定不能大于協(xié)作比設(shè)計(jì)所給定的用水量； （4）加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)

3、，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫掩蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)； （5）在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。 1.2產(chǎn)生塑性收縮裂縫的緣由及預(yù)防 1.2.1產(chǎn)生塑性收縮裂縫的緣由 塑性收縮是指混凝土在凝聚之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣消失，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)2030cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)23m，寬15mm。其產(chǎn)生的主要緣由為：混凝土在終凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者當(dāng)混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過(guò)快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)

4、混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法反抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝聚時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。 1.2.2塑性收縮裂縫的預(yù)防措施 （1）選用干縮值較小、早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或一般硅酸鹽水泥； （2）嚴(yán)格掌握水灰比，摻入高效減水劑來(lái)增加混凝土的坍落度和和易性，削減水泥及水的用量； （3）澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水勻稱(chēng)濕透； （4）準(zhǔn)時(shí)掩蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面潮濕，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)； （5）在高溫柔大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽(yáng)和擋風(fēng)設(shè)施，準(zhǔn)時(shí)養(yǎng)護(hù)。 1.3產(chǎn)生沉陷裂縫的緣由及預(yù)防 1.3.1產(chǎn)生沉陷裂縫的緣

5、由 沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)，或浸水而造成不勻稱(chēng)沉降所致；或者因模板剛度不夠，模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致。特殊是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不勻稱(chēng)沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類(lèi)裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫，其走向與沉陷狀況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30°45°角方向進(jìn)展，較大的沉陷裂縫，往往有肯定的錯(cuò)位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。 1.3.2沉陷裂縫的預(yù)防措施 （1）對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固； （2）保證模板有足

6、夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐堅(jiān)固，并使地基受力勻稱(chēng)； （3）防止混凝土澆灌過(guò)程中地基被水浸泡； （4）模板拆除的時(shí)間不能太早，且要留意拆模的先后次序； （5）在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要留意實(shí)行肯定的預(yù)防措施。 1.4產(chǎn)生溫度裂縫的緣由及預(yù)防 1.4.1產(chǎn)生溫度裂縫的緣由 溫度裂縫多發(fā)生在當(dāng)混凝土澆筑后，在硬化過(guò)程中受氣候變化影響，又因混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，形成內(nèi)外部較大的溫差，使混凝土表面產(chǎn)生肯定的拉應(yīng)力(實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到2526時(shí)，混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力)。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)

7、，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工的中后期。 溫度裂縫的走向通常無(wú)肯定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交叉；梁板類(lèi)長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深化和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長(zhǎng)邊分段消失，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的消失會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲憊及抗?jié)B力量等。 1.4.2溫度裂縫的預(yù)防措施 （1）盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等； （2）削減水泥用量，將水泥用量盡量掌

8、握在450kg/m3以下； （3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比掌握在0.6以下； （4）改善骨料級(jí)配，摻入粉煤灰或高效減水劑等來(lái)削減水泥用量，降低水化熱； （5）改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采納二次風(fēng)冷新工藝，降低混凝土的澆筑溫度； （6）在混凝土中摻入肯定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流淌性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的消失時(shí)間； （7）高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采納搭設(shè)遮陽(yáng)板等幫助措施掌握混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度； （8）大體積混凝土要合理支配施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束； （9）在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷

9、水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差，預(yù)留溫度收縮縫； （10）在澆筑混凝土前宜在基巖或老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷，減小約束； （11）混凝土澆筑后準(zhǔn)時(shí)用潮濕的草簾、麻片等掩蓋，并留意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防止寒潮攻擊； （12）混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料，將混凝土的溫度裂縫掌握在肯定的范圍之內(nèi)。 1.5化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防 （1）當(dāng)混凝土拌和后會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并汲取四周環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開(kāi)裂。這種裂縫一般消失在混凝土結(jié)構(gòu)

10、使用期間，一旦消失很難補(bǔ)救，因此應(yīng)在施工中實(shí)行必要的預(yù)防措施：選用堿活性小的砂石骨料、低堿水泥、低堿或無(wú)堿的外加劑，適當(dāng)?shù)膿胶土弦种茐A骨料反應(yīng)。 （2）由于混凝土澆筑、振搗不良或鋼筋?lèi)?ài)護(hù)層較薄，有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，導(dǎo)致混凝土脹裂，此種類(lèi)型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置消失。通常的預(yù)防措施有：保證鋼筋?lèi)?ài)護(hù)層的厚度、混凝土級(jí)配良好、混凝土澆注振搗密實(shí)和鋼筋表層涂刷防腐涂料。 2裂縫處理 裂縫的消失會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲憊、抗?jié)B力量，應(yīng)依據(jù)裂縫的性質(zhì)和詳細(xì)狀況準(zhǔn)時(shí)處理，以保證建筑物的平安使用。 2.1表面修補(bǔ)法 表面修補(bǔ)法是種簡(jiǎn)潔、常見(jiàn)的修補(bǔ)方法

11、，它主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)承載力量沒(méi)有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常采納在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，并在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。 2.2灌漿、嵌縫封堵法 灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。 裂縫封堵法通常沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等；常用的剛性止水材料為聚

12、合物水泥砂漿。 2.3結(jié)構(gòu)加固法 當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，通常實(shí)行加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。常用的方法有：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采納預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固，以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。 2.4混凝土置換法 混凝土置換法是處理嚴(yán)峻損壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：一般混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 2.5電化學(xué)防護(hù)法 電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，轉(zhuǎn)變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長(zhǎng)期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)，也可用于新建結(jié)構(gòu)。 2.6仿生自愈合法 仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它仿照生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特別組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土消失