混凝土裂縫有效防治措施探究

孫芝紅

【摘 要】混凝土是房建工程的重要原材料，混凝土的使用直接影響著房屋建工程的質(zhì)量。但是，混凝土裂縫是房建工程在使用過(guò)程中的常見問(wèn)題，也是我國(guó)房建工程管理的重要難題。在這種情況下，我國(guó)房建管理部門和房建工程部門十分重視混凝土裂縫的修補(bǔ)，并積極探索混凝土裂縫的防治。而混凝土裂縫的防治不僅要依靠先進(jìn)的防治和修補(bǔ)技術(shù)，而且還要加強(qiáng)對(duì)房建工程的質(zhì)量管理，確保混凝土工程的質(zhì)量。研究混凝土裂縫的有效防治不僅能夠促進(jìn)混凝土防治技術(shù)的發(fā)展，而且對(duì)房建工程的使用有著深刻意義。本文從混凝土裂縫的產(chǎn)生原因入手，著重分析了混凝土裂縫的修補(bǔ)辦法和混凝土裂縫的有效防治措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土裂縫；有效防治；措施

1.混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1載荷應(yīng)力裂縫

首先，直接應(yīng)力裂縫。直接應(yīng)力裂縫主要是由外荷載引起的裂縫。直接應(yīng)力裂縫主要出現(xiàn)在工程計(jì)價(jià)階段、施工階段和使用階段。其中，工程計(jì)價(jià)階段主要指對(duì)混凝土工程的受力計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致工程模型設(shè)計(jì)不合理、鋼筋布置錯(cuò)誤、圖紙交代不清等問(wèn)題。施工階段主要因?yàn)椴涣私饣炷凉こ探Y(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，在施工的過(guò)程中沒(méi)有按照步驟要求進(jìn)行運(yùn)輸、起吊和安裝等。并且，施工階段還存在著不按照?qǐng)D紙施工、施工不規(guī)范的現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土工程出現(xiàn)應(yīng)力裂縫。使用階段的應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的主要原因是自然災(zāi)害；其次，次應(yīng)力裂縫。次應(yīng)力裂縫的主要原因包括工程投入與工程預(yù)算偏差而導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)開裂、混凝土受力鋼筋過(guò)于集中等。

1.2溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，會(huì)隨著溫度變化而出現(xiàn)形狀的變化。如果混凝土在形狀變化的過(guò)程中受到力的作用和限制，且力的作用和限制超過(guò)了混凝土自身的抵抗力就會(huì)產(chǎn)生裂縫。而溫度變化引起的裂縫具體包括日照、年溫差、水化熱、驟然降溫、蒸汽養(yǎng)護(hù)等。

1.3收縮引起的裂縫

混凝土在硬結(jié)的過(guò)程中體積會(huì)減小，如果在體積減小的時(shí)候，混凝土沒(méi)有受到外力會(huì)呈現(xiàn)出自發(fā)變形的狀態(tài)。而如果在體積減小的時(shí)候受到其他外力影響，例如鋼筋、支撐條件等力的作用會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生拉力，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。具體來(lái)說(shuō)，混凝土收縮引起的裂縫主要包括塑性收縮、縮水收縮、自生收縮和碳化收縮這幾個(gè)方面。其中，塑性收縮主要由于混凝土表面水分蒸發(fā)而導(dǎo)致的體積失水收縮現(xiàn)象。如果在混凝土塑性收縮的過(guò)程中加入鋼筋等，會(huì)導(dǎo)致混凝土沿著鋼筋的方向出現(xiàn)裂縫。縮水收縮主要指混凝土表面水分損失和內(nèi)部水分損失不平衡而導(dǎo)致混凝土表面受到拉力產(chǎn)生的裂縫。自生收縮主要指混凝土在硬化的過(guò)程中受化學(xué)作用的影響而產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)果。碳化收縮主要指混凝土中的水化物與空氣中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)解體的現(xiàn)象。

1.4堿骨料反應(yīng)引起的裂縫

混凝土在使用的過(guò)程中會(huì)接觸到大量的水，導(dǎo)致混凝土中的堿逐漸溶解。而混凝土中的堿溶解而成的堿液與混凝土中的硅酸鹽物質(zhì)會(huì)發(fā)生緩慢的化學(xué)反映，進(jìn)而形成一種堿-硅酸凝膠的物質(zhì)。而這種物質(zhì)會(huì)吸水膨脹，體積增大，導(dǎo)致混凝土工程的體系也隨著增大進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。

2.混凝土裂縫的修補(bǔ)方法

2.1樹脂灌注法

混凝土裂縫的修補(bǔ)經(jīng)常采用環(huán)氧樹脂作為灌注材料，這是因?yàn)榄h(huán)氧樹脂的機(jī)械強(qiáng)度較高，能夠抵抗混凝土在空氣中的化學(xué)侵蝕和化學(xué)反應(yīng)。并且，樹脂能夠灌入深度約為0.05mm的混凝土裂縫。但是，當(dāng)混凝土裂縫出現(xiàn)活動(dòng)、滲漏、數(shù)量較多的時(shí)候，一般不采用樹脂灌注法，而是采用自動(dòng)壓力技術(shù)進(jìn)行灌注。

2.2聚合物浸入法

首先，重力滲入。小區(qū)路面中低于0.1mm的混凝土裂縫可以采用低粘度的液態(tài)樹脂來(lái)進(jìn)行修復(fù)，將液態(tài)樹脂刷在混凝土裂縫的表面，讓液態(tài)樹脂隨著混凝土裂縫溢出表面；其次，真空滲入。大多數(shù)無(wú)規(guī)則的、封閉的表面裂縫需要采用真空滲入的方法。這就要求相關(guān)技術(shù)人員密封裂縫，并抽去裂縫中的空氣，使其處于真空狀態(tài)。之后在大氣壓力下將樹脂漿料注入密封的混凝土裂縫中。

2.3釘合法

釘合法適用于恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度以及不損壞混凝土周圍結(jié)構(gòu)的裂縫。釘合法主要使用專門的縫合U型釘來(lái)將混凝土裂縫嵌入到槽溝之中，再采用環(huán)氧樹脂或砂漿等粘合劑對(duì)裂縫進(jìn)行固定修補(bǔ)。

2.4表面封閉法

表面修補(bǔ)法主要用于靜止性的、對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)影響較小的裂縫。表面修補(bǔ)法主要采用對(duì)混凝土裂縫表面密封的方式來(lái)防止二氧化碳、化學(xué)物質(zhì)和水等滲入混凝土裂縫。

2.5灌漿法

首先，水泥灌漿。水泥灌漿主要用于修補(bǔ)大體積水壩裂縫、巖石裂縫、混凝土墻裂縫等裂縫，需要向混凝土裂縫中注入水泥砂漿來(lái)對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行密封；其次，聚合物灌注。聚合物灌注主要使用丙烯酰胺聚合物或者氨基甲酸乙酯聚合物對(duì)混凝土進(jìn)行灌注。這是因?yàn)楸０肪酆衔锖驼甙被姿嵋阴ゾ酆衔镌谟龅剿髸?huì)與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而形成泡沫材料或固態(tài)的沉淀物，這些沉淀物和泡沫材料會(huì)封閉混凝土裂縫。

2.6粘貼法

粘貼法主要使用柔性材料將混凝土裂縫蓋住，或者將混凝土裂縫的邊緣黏住。粘貼法主要適用于混凝土裂縫運(yùn)動(dòng)超過(guò)允許范圍或混凝土結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)作用于多個(gè)平面的時(shí)候。

2.7附加鋼筋法

首先，附加普通鋼筋。附加普通鋼筋需要先將混凝土裂縫進(jìn)行封閉，進(jìn)而在與混凝土裂縫平面呈90度的方向進(jìn)行鉆孔，并在孔內(nèi)注入環(huán)氧樹脂，之后再向孔中插入普通鋼筋，使鋼筋和混凝土成為一體；其次，外部施加應(yīng)力。外部施加應(yīng)力主要采用后張法對(duì)混凝土裂縫來(lái)施加應(yīng)力，進(jìn)而封閉裂縫。

3.混凝土裂縫的有效防治措施

3.1沉降裂縫和收縮裂縫的防治

首先，振搗方法。振搗方法主要采用泵送砼振搗法。泵送砼振搗與普通的砼振搗方法一樣，需要將震動(dòng)棒移動(dòng)到與混凝土結(jié)構(gòu)間距4m左右，進(jìn)行15～30S的振搗。并且，泵送砼振搗需要在時(shí)間間隔半個(gè)小時(shí)之后進(jìn)行第二次振搗，以提高混凝土中砼的密度，減少混凝土結(jié)構(gòu)周圍的縮水裂縫；其次，二次抹壓技術(shù)。在進(jìn)行泵送砼振搗之后，并且在砼初步凝結(jié)后和最終凝結(jié)之前需要兩次采用木抹進(jìn)行抹壓。第一次抹壓是對(duì)整體表面的抹壓，而第二次抹壓主要針對(duì)混凝土裂縫部位進(jìn)行抹壓，以彌合混凝土裂縫。

3.2干縮裂縫的防治

首先，在濕度較低且氣溫較高的環(huán)境下，對(duì)砼表面進(jìn)行抹壓之后，需要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并用塑料對(duì)砼表面進(jìn)行覆蓋，以保持砼表面的潮濕狀態(tài)。并且，在溫度、濕度都正常的環(huán)境下也需要對(duì)砼表面進(jìn)行灑水和覆蓋，避免砼表面水分的蒸發(fā)。另外，砼表面的灑水和覆蓋養(yǎng)護(hù)需要持續(xù)最少半個(gè)月的時(shí)間；其次，在冬季施工的時(shí)候，需要對(duì)砼表面進(jìn)行塑料覆蓋或棉毯附表，減少砼表面水分的蒸發(fā)和凝結(jié)，進(jìn)而確保混凝土在硬結(jié)過(guò)程中的水分需求，避免干縮裂縫。

3.3建立質(zhì)量保證體系

首先，泵送砼攪拌站應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原材料的保管，避免粉狀材料的露天堆放而導(dǎo)致的受潮凝結(jié)。并且，部分廠家為追求經(jīng)濟(jì)利益，在施工過(guò)程中仍然采用過(guò)期或受潮凝結(jié)的粉狀材料，存在著嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。因此，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)泵送栓攪拌站的管理和監(jiān)督，保證泵送栓攪拌站的材料質(zhì)量；其次，建筑單位應(yīng)積極重視對(duì)外加劑摻量的控制，即使修理外加劑摻量機(jī)械出現(xiàn)的故障，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械故障的管理和維修，保證機(jī)械的正常工作；最后，加強(qiáng)對(duì)工程施工的監(jiān)督和質(zhì)量驗(yàn)收，確保混凝土工程的合理操作， 保證混凝土工程的質(zhì)量，盡量避免混凝土裂縫。

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