簡述高性能混凝土出現裂縫的原因與應對方案

呂現文

河南省物配建材有限責任公司（450000）

簡述高性能混凝土出現裂縫的原因與應對方案

呂現文

河南省物配建材有限責任公司（450000）

城市化進程的加快，帶動了建筑行業的發展，也使得建筑材料呈現出了多樣化發展的趨勢，混凝土材料因此得到了越發廣泛的應用，其性能也在不斷的改進和完善。高性能混凝土具備高工作性和高耐久性的特點，可以提升混凝土結構的整體性能，而裂縫的存在會影響混凝土結構的外觀質量和使用壽命，需要做好相應的預防和控制工作。

高性能混凝土；裂縫；應對方案

1 高性能混凝土概述

高性能混凝土簡單來講，就是具備高體積穩定性、高工作性和高耐久性的混凝土。它采用常規的材料和生產工藝，而具備混凝土所必須的各種性能。在配比設計環節，高性能混凝土采用了較低的水膠比，選擇質量良好的原材料，在摻入一定的摻合料和外加劑后，整體性能得到了很大的提高。相比于常規混凝土和同等級的高強混凝土，高性能混凝土的耐久性和工作性更好，而且成本更低，因此在越來越多的工程項目中得到了廣泛應用。

2 高性能混凝土裂縫成因

某市政橋梁工程在施工中采用了高性能混凝土，以提升橋梁結構的體積穩定性和耐久性。但是在施工和使用過程中，受各種因素的影響，部分區域出現了開裂問題,影響了橋梁的外觀和質量,部分發育程度較高的裂縫甚至對橋梁結構的穩定性和安全性造成了影響，需要技術人員的重視和處理。

結合裂縫的表現形式，可以將其分為應力裂縫、干縮裂縫、沉降裂縫等。在該工程中，高性能混凝土裂縫產生的原因主要包括:

2.1 溫度原因

溫度原因引發的裂縫通常被稱為溫度應力裂縫。水泥在凝結硬化過程中，水化作用會產生大量的熱量，加上混凝土本身的導熱性能不佳，熱量積聚在混凝土內部難以散發，一旦缺乏有效的養護，就可能會由于內外溫度的巨大差異形成溫度應力，當這個應力超過混凝土本身的抗拉極限時，就會導致混凝土開裂。

2.2 水分原因

水分原因引發的裂縫有兩種表現形式:一是塑性收縮，即處于塑性狀態下的混凝土在高溫或者大風環境下，水分迅速流失形成毛細管負壓，而且伴隨著水分流失的加劇，負壓會逐漸發展成收縮力，當其超過混凝土抗拉極限時，就會引發塑性收縮裂縫；二是干縮裂縫，混凝土中水分的蒸發與干燥需要較長的時間，而且一般情況下發生在混凝土表面位置，無論是水泥品種的選擇和用量、水灰比的控制、外加劑的使用還是后期的養護管理，都會對水分的蒸發速率造成影響，一旦水分蒸發過快，就可能會形成裂縫。

2.3 施工原因

施工不當是導致混凝土裂縫的主要原因，如混凝土攪拌不充分、澆筑不合理、振搗不到位等，都會導致其性能的下降，繼而引發結構開裂問題。以混凝土澆筑施工為例，受振動的影響，水泥漿迅速上升，存在于混凝土中的粗骨料顆粒則會迅速下降，在鋼筋、預埋件等的影響下，就可能出現開裂問題。對于高性能混凝土而言，較高的工作性使得其黏度高于普通混凝土，振搗的難度更大，振搗時間也更長，所以必須通過合理的施工控制，才能保證良好的施工效果，減少裂縫問題。

2.4 養護原因

在混凝土施工完成后，需要做好相應的養護工作才能保證混凝土結構的施工效果。如果施工人員對于混凝土養護不夠重視，或者養護方法不合理，養護時間不夠，都可能會引發混凝土的開裂問題。

3 高性能混凝土裂縫的預防和治理

結合具體的工程項目分析，高性能混凝土裂縫產生的原因是多種多樣的，但是歸結起來，無外乎材料、配比、施工控制和養護工作，因此，想要減少裂縫的產生，就需要從以下幾個方面著手，做好相應的管理工作。

3.1 重視材料管控

在施工準備階段，施工單位應該重視原材料的選擇工作。從市政橋梁工程施工的具體需求出發，可以選擇發熱量相對較低的水泥品種，并且做好必要的質量檢驗和運輸管理，依照出場日期和標號對水泥進行分別存放。在材料入場前，需要重視質量驗收工作，結合抽樣檢測試驗，淘汰其中存在的不合格產品；對于已經入場的材料，在使用前依然需要進行抽檢,看其在存放過程中是否存在變質問題，如果發現材料質量不達標，需要及時清除避免誤用；在混凝土配置階段,可以通過適當加入粉煤灰，減少水泥用量的方式,對混凝土的和易性進行改善，提升其整體性能。

3.2 完善配比設計

配比設計的合理性對于混凝土的性能影響巨大，施工單位應該通過相應的配比試驗，確定具體的配比參數，并且嚴格依照配料單的要求進行下料操作，還應定期稱量系統，對誤差進行糾偏。另外，需要結合混凝攪拌機的類型，混凝土的稠度和性能等，對混凝土拌和的時間進行明確。對施工中存在的冷縫問題，應該加強對施工設備的管控，保證混凝土澆筑施工的連續性，避免出現斷續澆筑的情況。如果由于特殊原因導致混凝土澆筑間隔過長,則需要在結合面做好相應的處理工作，提升混凝土的澆筑質量。

3.3 強化施工控制

在振搗環節，應該合理控制振搗的強度，在避免振搗不足的前提下，也需要避免過振導致的不均勻沉降裂縫。振搗的強度和時間可以根據試驗獲取，也應結合工程的實際情況進行適當調整。振搗時可以采用雙振技術來避免塑性沉降引發的內分層問題，阻斷泌水引發的連貫通道。也可對骨料的界面結構進行改善，提升混凝土結構的強度和抗裂性能，減少裂縫的出現。在混凝土澆筑完成1~2 h后，還應該進行二次振搗，將混凝土的強度提升設計強度的20%。在拆模階段，應對拆模強度進行嚴格控制，結合養護試件來獲取相應的參數，待技術人員檢查合格后，再依照相應的操作要求進行拆模。

3.4 做好養護管理

在澆筑和振搗完成后,需要做好養護工作，這也是預防混凝土裂縫的重要舉措。在該工程中，在混凝土表面覆蓋了土工布，并進行噴霧加濕，防止水分的過快流失,而當混凝土達到一定強度后，還需要進行澆水養護,降低混凝土結構的內外溫差，控制溫度裂縫。

高性能混凝土裂縫常見的治理方法包括:1）表面處理法,可以分為表面貼補法和表面涂抹法兩種，前者常見于大面積漏水的情況，可以用于防滲堵漏，針對變形縫或者無法確定具體位置的裂縫進行處理。后者則一般用于不漏水、不伸縮、不活動的裂縫，或者灌漿材料難以進入的細微裂縫，不過如果裂縫的深度較大，表面涂抹法并不能起到有效處理。2）填充法，簡單來講，就是利用相應的材料直接對裂縫進行填充，適用于寬度在0.3 mm以上的裂縫。與其他方法相比，填充法的操作更加簡單，而且成本更加低廉，優勢明顯，但是在面對寬度不足0.3 mm的墻體裂縫時，填充法的效果較差，需要結合V型槽法進行處理。3）結構補強法，適用于荷載問題引發的裂縫,尤其是對一些長期間沒有得到處理，混凝土耐久性下降或者結構強度下降導致的裂縫，結構補強法具有良好的效果。

4 結語

總而言之，在混凝土結構中，裂縫是一種難以完全避免的問題。技術人員需要重視起來，結合工程項目的具體情況，對裂縫產生的原因進行深入分析，并采取切實可行的措施和方法來對裂縫進行預防和治理，減少其對于混凝土結構的危害性，進而保證良好的施工效果，為社會的穩定健康發展奠定良好的基礎。

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