關于混凝土裂縫問題的探討

陸金華　常勝亞

【摘 要】隨著我國社會經濟的發展,建筑工程中混凝土工程的用量不斷增大,混凝土是當前使用最廣泛的建筑結構材料之一。然而,混凝土裂縫在建筑工程中成了質量通病,令廣大工程人員非常棘手,本人結合十多年的施工經驗,并參考大量文獻資料,分析了混凝土裂縫產生原因,提出了防治對策,而且闡述了混凝土裂縫的處理方法,以期為同行提供參考,解決現實問題,提高混凝土工程的質量。

【關鍵詞】混凝土 裂縫 原因 防治 處理

一、混凝土裂縫產生的主要原因

1.主觀因素

(1)設計不當產生的裂縫。為追求建筑物的外觀樣式,建筑物表面存在過多凹凸角,產生的凹角應力集中導致出現裂縫。一些超長建筑物,很易出現伸縮裂縫。此外,因設計的承重板件厚度太小,剛度減弱,板中受拉鋼筋和受壓混凝土應力增大,致使板件出現穿透性裂縫。

(2)混凝土材料使用不當產生的裂縫,比如:使用導致混凝土收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥及水泥標號低或水灰比高均易產生裂縫。

(3)施工方法不規范會導致混凝土產生裂縫。

2 .客觀因素

(1)溫度應力引起的裂縫,溫度裂縫產生的主要原因是由溫差造成的。

(2)收縮引起的裂縫,收縮包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。

二、防治措施

1.溫度的控制

(1)優先采用水化熱低的水泥,如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等。

(2)用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量,降低水化熱,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。

(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

(4)改善骨料級配,在澆筑時投入適量的毛石,

(5)摻加外加劑。為了改善混凝土的拌和性,在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現時間。

(6)澆筑混凝土時,放慢澆筑速度和減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱或采用搭設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。

(7)大體積混凝土更容易產生裂縫,因為溫度應力與結構尺寸相關,混凝土結構尺寸越大,溫度應力越大,所以在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫,減小混凝土的內外溫差,減小約束。

(8)采用人工降溫措施,如拌制混凝土時,用低溫水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度,澆筑混凝土時,預留溫度收縮縫。

(9)減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。

(10)加強混凝土養護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,以控制內外溫差,減緩獎溫速度;并注意灑水養護,或養護時用循環水冷卻,適當延長養護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施,以防止寒潮襲擊。

(11)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。

(12)規定合理的拆模時間,氣溫降低時進行表面保溫,以免混凝土表面發生急劇的溫度驟降。

2.采用合理的施工方法

(1)混凝土的拌制,要嚴格控制原材料計量準確,同時嚴格控制混凝土坍落度,并盡量降低混凝土拌合物的溫度。

(2)混凝土澆筑過程質量控制。澆筑過程中要振搗密實,振搗時間應均勻一致以表面泛漿為宜,間距要均勻,以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜,澆筑完畢后,表面要壓實、抹平,以防止表面裂縫。另外,澆筑混凝土要求分層澆注,分層流水振搗,同時要保證上層混凝土在下層初凝前結合緊密。避免縱向施工縫、提高結構整體性和抗剪性能。盡量避開在太陽輻射較高的時間澆筑,若由于工程需要在夏季施工,則盡量避開正午高溫時段,澆筑盡量安排在夜間進行?；炷翉姸冗_到設計強度的75%以上,混凝土中心與表面最低溫度控制在25℃以內,預計拆模后混凝土表面溫降不超過9℃以上方可拆模。在混凝土在拆模后,特別是冬季施工,在拆模后立即采取表面保護。防止表面降溫過大,引起裂縫。另外,當日平均氣溫在2～3d內連續下降不小于6～8℃時,28d齡期內混凝土表面必須進行表面保護。

3.設計單位應明確建筑物的安全第一的宗旨

在保證安全的前提下對建筑物的實用性、裝飾性進行改進,不可片面追求建筑物的經濟性和裝飾效果。

4.混凝土材料方面

(1)選用收縮性較低的水泥,合理搭配水泥強度等級與混凝土強度等級之間關系。一般情況下,水泥強度比所使用的混凝土強度大一個等級。如配置C30混凝土,使用強度等級為P.O.42.5的水泥比較合適,可以達到合理的水灰比,保證施工質量。切記不能只為片面追求經濟效益,使用高標號水泥、大水灰比的配合比。在現場一定要設置與施工規模和進度相匹配的水泥倉庫,嚴禁不同廠家的水泥混用。

(2)選用級配良好的粗、細骨料,粗骨料中針、片狀石子嚴禁超標,細骨料不能使用細砂,含泥量、泥塊含量嚴格控制在規范要求以內。盡量選用收縮率小的骨料。夏季骨料溫度高時,采用灑水等降溫措施,減緩混凝土水化反應速度,降低混凝土入模溫度。

三、混凝土裂縫的處理方法

1.表面處理法

包括表面涂抹和表面貼補法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。

2.填充法

用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫(0.3mm),作業簡單,費用低。寬度小于0.3mm、深度較淺的裂縫,或是裂縫中有充填物、用灌漿法很難達到效果的裂縫,以及小規模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后作填充處理。

3.灌漿法

此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。

4.結構補強法

因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗、鉆心取樣試驗、壓水試驗、壓氣試驗等。