混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因、預(yù)防與處理

　　摘要：工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是比較普遍的現(xiàn)象。不過，結(jié)構(gòu)裂縫大部分是能夠通過設(shè)計(jì)手段、施工措施來避免的。本文著重對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因、預(yù)防措施作了粗淺的探討，并給出了一些混凝土裂縫的具體處理方法。

　　關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；預(yù)防；處理

　　混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂縫較為普遍。盡管我們在施工中采取各種措施，但裂縫依然時(shí)有出現(xiàn)。雖然建筑物的裂縫是不可避免的，但其危害程度是可以控制的。進(jìn)行裂縫控制時(shí)，應(yīng)采取事前預(yù)防、事后處理的準(zhǔn)則，減小裂縫危害。本文先將簡要分析混凝土建筑物裂縫的產(chǎn)生的原因，然后據(jù)此提出裂縫預(yù)防與處理的技術(shù)措施，作為混凝土建筑物施工的參考。

　　1混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

　　1.1設(shè)計(jì)原因

　　在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫；設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配筋率過小或間距過大等引起構(gòu)件表面出現(xiàn)裂縫；未充分考慮混凝土的收縮變形；預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

　　1.2混凝土配合比原因

　　配合比中水灰比、單方水泥用量過大、水泥的等級和品種選用不當(dāng)、混凝土膨脹劑摻量不當(dāng)、砂率、水灰比的選擇不當(dāng)，造成混凝土和易性差，導(dǎo)致混凝土離析、泌水、保水性不良，增加混凝土的收縮。

　　1.3材料原因

　　水泥品種原因、水泥等級及混凝土強(qiáng)度等級原因以及混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，會(huì)嚴(yán)重增加混凝土的收縮。

　　1.4施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因

　　現(xiàn)場施工時(shí)，梁、板、柱一次澆搗成型或振搗不當(dāng)，漏振、過振情況均會(huì)誘導(dǎo)裂縫產(chǎn)生；施工不規(guī)范，如澆注混凝土前模板不灑水或?yàn)⑺�不夠、混凝土振搗及成型過程中模板出現(xiàn)局部變形；現(xiàn)澆樓板負(fù)筋被施工人員睬踏移位造成混獲土板面開裂；混凝土早期養(yǎng)護(hù)不好；建筑物建好后長期關(guān)閉，室風(fēng)相對濕度過低，混凝土收縮開裂。

　　2裂縫的預(yù)防措施

　　2.1設(shè)計(jì)方面

　　在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的有力措施；而所謂“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時(shí)所采取的措施；設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得已時(shí)，應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。在現(xiàn)澆板斷面急劇變化處、開洞削弱處等易引起收縮應(yīng)力集中處，鋼筋間距不應(yīng)大于150mm，直徑不應(yīng)小于8mm，并應(yīng)在板的上表面布置縱橫兩個(gè)方向的溫度收縮鋼筋。溫度收縮鋼筋在板的上、下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不應(yīng)小于截面積的0.15％；住宅的建筑平面有凹口及洞口時(shí)，凹口、洞口周邊樓板的配筋宜適當(dāng)加強(qiáng)。當(dāng)樓板平面形狀不規(guī)則時(shí)，宜設(shè)置梁使之形成較規(guī)則的平面；大小房間尺寸懸殊的小板、頂層端頭板應(yīng)采用雙層雙向配筋，即上部負(fù)筋在本跨拉通布置。柱邊角部板上部負(fù)筋長度應(yīng)從柱邊起算。剪力墻部位板負(fù)筋宜適當(dāng)加強(qiáng)；重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要重視對于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和間距數(shù)量的選擇；現(xiàn)澆板砼強(qiáng)度等級不宜大于C30,否則必須有減少混凝土收縮的設(shè)計(jì)措施；積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。

　　2.2材料選擇和配合比設(shè)計(jì)方面

　　根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級及水泥品種等級，盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥；選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少，優(yōu)選混凝土各種原材料；混凝土選用的外加劑必須確保混凝土外加劑的質(zhì)量；選用外加劑時(shí)應(yīng)根據(jù)混凝土的性能要求、施工條件及氣候條件，結(jié)合混凝土的原材料性能、配合比以及對水泥的適應(yīng)性等因素，綜合考慮，確定選用外加劑的品種，并應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定其摻量。預(yù)拌混凝土應(yīng)采用減水率高、分散性能好、對混凝土收縮影響較小的外加劑；正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對膨脹劑應(yīng)充分考慮不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。

　　2.3施工方面

　　澆搗時(shí)，振動(dòng)棒要快插慢撥，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡；大體積混凝土施工前必須編制混凝土施工方案，采取控溫措施并據(jù)此進(jìn)行施工技術(shù)交底。施工方案應(yīng)根據(jù)人員、設(shè)備的配置等情況編制，并規(guī)定混凝土的凝結(jié)時(shí)間、混凝土的供應(yīng)計(jì)劃、混凝土的坍落度等具體要求，同時(shí)，施工堆載應(yīng)進(jìn)行控制；混凝土養(yǎng)護(hù)：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要，以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮，主要控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù)，對于大體積混凝土，有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14-28d；嚴(yán)格執(zhí)行混凝土施工配合比，預(yù)拌混凝土嚴(yán)禁現(xiàn)場加水，改變水灰比，提高混凝土的坍落度；避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。

　　3混凝土裂縫的處理

　　當(dāng)建、構(gòu)筑物一旦發(fā)生裂縫后，應(yīng)立即認(rèn)真檢測。在修補(bǔ)裂縫前應(yīng)全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素，仔細(xì)研究產(chǎn)生裂縫的原因，裂縫是否已經(jīng)穩(wěn)定；若仍處于發(fā)展過程，要估計(jì)該裂縫發(fā)展的最終狀態(tài)。調(diào)查的原則、普查、詳查方法主要有：裂縫的現(xiàn)狀調(diào)查（裂縫類型和寬度）；有無病害（漏水、鋼筋銹蝕）；產(chǎn)生裂縫的經(jīng)過（發(fā)生時(shí)間和過程）；設(shè)計(jì)書的檢查；施工記錄的檢查；根據(jù)混凝土鉆芯檢查構(gòu)件的強(qiáng)度、厚度；荷載調(diào)查；中性化試驗(yàn)；鋼筋調(diào)查（鋼筋位置、細(xì)筋數(shù)量及有無銹蝕）；地基調(diào)查；混凝土分析；荷載試驗(yàn)；振動(dòng)試驗(yàn)。具體的處理方法參考如下。

　　表面修補(bǔ)法：表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(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�？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施；填充法：用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫（>0．3mm），作業(yè)簡單，費(fèi)用低。寬度小于0．3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有填充物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作填充處理；灌漿、嵌縫封堵法：灌漿法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。有兩種常用灌漿方法：一是在表面封閉后直接用壓力灌入水泥漿；二是混凝土局部修復(fù)后再灌漿，以提高其密實(shí)度；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氨乙烯膠泥、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；結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法：當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取補(bǔ)強(qiáng)法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固；混凝土置換法：混凝土置換法是處理混凝土嚴(yán)重?fù)p壞的一種有效方法，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；混凝土裂縫處理效果的檢查：包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)、鉆芯取樣試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、壓氣試驗(yàn)等。

　　4結(jié)語

　　裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象。它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進(jìn)行處理。對于混凝土裂縫的控制是一個(gè)綜合性的問題，需要經(jīng)過設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工及使用等多方面的配合，隨著對混凝土耐久性的研究不斷深人，相信混凝土裂縫問題將會(huì)逐漸得到圓滿地解決。

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