混凝土工程常見裂縫預(yù)防與處理

林桂梅

（洞口縣水利局邵陽市422300）

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多：有溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的變形裂縫；有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫；還有因外載作用引起的裂縫等等。實(shí)際工程中應(yīng)區(qū)別對(duì)待，根據(jù)實(shí)際情況具體處理。

1 混凝土工程常見裂縫分析及預(yù)防

1.1 干縮裂縫及預(yù)防

干縮裂縫多出現(xiàn)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一周左右的時(shí)間。干縮裂縫主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形產(chǎn)生的。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（0.05～0.2）mm之間。在大體積混凝土平面部位多見，在較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性，從而引起鋼筋的銹蝕，影響混凝土的耐久性。

混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。主要預(yù)防措施有：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低水化熱水泥或降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大,干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時(shí)摻加合適的減水劑。三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。尤其是在冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

1.2 塑性收縮裂縫及預(yù)防

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)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)天氣出現(xiàn)，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)（20～30）cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)（2～3）m，寬（1～5）mm。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前或者剛剛終凝幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。

影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。主要從以下五個(gè)方面采取預(yù)防措施：一是選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴(yán)格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度與和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時(shí)覆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濕潤(rùn)，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。五是在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

1.3 沉陷裂縫及預(yù)防

產(chǎn)生沉陷裂縫主要原因是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致。此類裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫，危害較大，其走向與地基沉陷有關(guān)。一般較大的沉陷裂縫，往往帶有一定的錯(cuò)位。

預(yù)防沉陷裂縫產(chǎn)生的主要措施有：一是對(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。二是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。

1.4 溫度裂縫及預(yù)防

大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)溫度裂縫的主要原因有：一是混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土的體積較大，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，這樣就在內(nèi)外形成較大溫差，造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。二是在混凝土施工中，若溫差變化較大，或者受到寒潮襲擊時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，同樣將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。此外，在剪力墻結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的有規(guī)律性裂縫，原因比較復(fù)雜，需要具體情況具體分析，可能是剪力墻混凝土溫度降低過程中，水平方向收縮受到梁或柱子的約束導(dǎo)致。

預(yù)防溫度裂縫的措施較多：一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450 kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝，降低混凝土的澆筑溫度。六是在混凝土中摻加具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱。七是高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。八是大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。九是在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差。十是加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取冷卻、保護(hù)措施。十一是預(yù)留溫度收縮縫。十二是加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(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。寒冷季節(jié)，搞好混凝土表面保溫措施，以防止寒潮影響。十三是在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控制在一定的范圍之內(nèi)。

1.5 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防

因化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫主要指堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫。

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)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救。因此應(yīng)在施工中采取有效措施進(jìn)行預(yù)防：一要選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。

由于混凝土澆筑、振搗不良或鋼筋保護(hù)層較薄，使有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土而使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，銹蝕鋼筋體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂。此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。常用的預(yù)防措施有：一是保證鋼筋保護(hù)層的厚度；二是混凝土級(jí)配要良好；三是混凝土澆注時(shí)要振搗密實(shí)；四是鋼筋表層涂刷防腐涂料。

2 裂縫處理

混凝土裂縫的修補(bǔ)措施常用以下一些方法：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌縫封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法。

（1）表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是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，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

（2）灌漿、嵌縫封堵法。灌漿主要適用于對(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)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。

嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，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、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

（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)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。實(shí)際施工中，通過加大混凝土結(jié)構(gòu)截面面積、在構(gòu)件的角部外包型鋼等措施實(shí)現(xiàn)加固補(bǔ)強(qiáng)，常常采用的方法有預(yù)應(yīng)力法、粘貼鋼板法、增設(shè)支點(diǎn)法、噴射混凝土法等。

（4）混凝土置換法?；炷林脫Q法是處理嚴(yán)重?fù)p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，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。