混凝土裂缝的预防与处理措施探析

混凝土裂缝的预防与处理措施探析
吴寒琦
摘要：混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外荷载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待，要根据具体情况提出解决裂缝的措施。本文分析了常见混凝土裂缝产生的原因，并提出了一些混凝土裂缝的预防与处理措施。建筑设计,职称评审,高级工程师职称评审
关键词：混凝土裂缝；产生原因；预防与处理措施
混凝土在现代工程建设中占有很重要的地位。然而，混凝土所产生的裂缝却较为普遍,在实际的混凝土施工过程中裂缝几乎无处不在。尽管在施工中采取各种措施,但裂缝仍然时有出现。混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要根据具体情况实行预防和解决裂缝的措施。
一、常见混凝土裂缝产生的原因分析
1、温度裂缝
原因：一方面是砼具有热胀冷缩的性质，当温度发生变化时，钢筋砼结构就因温度而变形。而在建筑物中的结构构件往往受到各种约束在温度变形和约束的共同作用下，产生温度应力，当这种应力超过砼的抗裂强度时就产生裂缝。另一方面是砼结构构件特别是大体积砼浇筑后，由于水泥水化热大量积聚的原因而散发得很慢，造成砼内部温度高，表面温度低形成内外温差；在拆摸前后或受寒潮袭击，使表面温度降低很快，造成了温度陡降；这些都可能导致裂缝。
2、塑性收缩裂缝
原因：砼在空气中结硬时，体积会逐渐缩小，称之为收缩，由此而造成的裂缝称之为“收缩裂缝”。砼收缩是因两部分组成：一是湿度收缩，即砼中多余水份蒸发，体积减少而产生收缩；二是砼的自收缩即水泥水化作用，使形成的水泥骨架不断密实，造成体积减小。收缩的发生规律是早期快，后期慢。影响砼收缩的因素很多，砂石级配差、砂太细、砂率太高、粗骨料中石粉含量高、配合比不良、用水量或水泥用量太多，都会增加砼的收缩率。砼养护差也造成砼收缩裂缝。进而产生收缩裂缝。
3、沉陷裂缝
原因：造成沉陷裂缝的原因很多，主要的是：首先是由于结构、构件下面的地基软硬不均，或局部存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，砼浇筑后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝；其次是因为结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，砼浇筑后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中，从而导致了裂缝的出现。
4、明显的交叉裂缝
原因：主要表现在：设计断面不足；漏配钢筋，如受拉钢筋截面不能满足抗弯强度要求；没有进行必要的抗裂验算；超载也会引起交叉裂缝；也可能是因为施工方面没有达到设计要求、如原材料不良等。或者是违反设计规范规定，在受拉区截断纵向受拉钢筋等等。
二、常见处理混凝土裂缝的措施
1、表面修补法
表面修补法最主要是用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深层裂缝的处理。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。此外，在防护的同时要为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2、混凝土置换法
混凝土置换法主要是用于处理严重损坏混凝土的一种有效的方法。即先将损坏的混凝土清除，然后再置换人新的混凝土或者其它别的材料。很常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物、改性聚合物混凝土及砂浆等。
3、结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时。就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、牯贴钢板加固、增设支点以及喷射混凝土补强加固。
4、电化学防护法
电化学防护法即是通过施加电场在介质中的电化学作用，以改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，达到防腐的目的。有阴极防护法、氯盐提取法及碱性复原法。
5、灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法主要是适用于对结构整体性有影和有抗渗要求的混凝土裂缝的修补。其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。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或者刚性止水材料达到封闭裂缝的目的。
6、仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它是模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质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，如含牯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便可使裂缝重新愈合了。
三、常见混凝土裂缝的预防措施
1、温度裂缝
主要预防措施：尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等；降低水灰比，一般混凝土的水灰比要控制在0.6以下；改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热；改善混凝土的搅拌加工工艺；高温季节浇筑时要采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑溜疑土的温度；加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施；预留温度收缩缝；加强混凝土养护。
2、塑性收缩裂缝
主要预防措施：选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量；浇筑混凝土之前，要将其基层和模板浇水均匀湿透；及时，盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护；在高温和大风天气要设里遮阳和挡风设施，及时养护等等。
3、沉陷裂缝
主要预防措施：对松软土、填土地基在上部结构，在施工前要进行必要的夯实和加固；确保模板要有足够的强度和刚度，支撑牢固，要使地基受力均匀；防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；模板拆除的时间不能太早，要注意拆模的先后次序；在冻土上搭设模板时，特别要注意采取一定的预防措施等等。
4、明显的交叉裂缝
主要预防措施：加强设计，要根据具体的情况来确定设计；配置好钢筋，如要满足抗湾强度要求；在施工方面要加强地基开挖验槽工作，对复杂的地基条件，应在基槽开挖后，联系勘探部门进行普遍的钻探，对软弱部位加固处理好后，才能进行基础施工；严格按照设计图纸及施工操作规程施工，严把材料关和施工工艺，保证砼质量；根据房屋用途和设计图纸活载要求，合理控制加载速度和加载范围，应避免大量迅速集中堆载，甚至超载，并严禁在梁上、板上、砼墙上随意开凿洞口，破坏结构。
总之，裂缝是混凝土结构中普遗存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此在对带混凝土裂缝时，要进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理。在具体的工作中，要综合各方面的因素，联系实际，选择最适合的预防及处理措施，才能更好的防治混凝土裂缝的出现，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
参考文献：
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2．郭仕万，肖欣，赵和平．混凝土施工中的裂缝控制[J]山西水利科技，2000.11
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