1 混凝土施工中常見裂縫

　　1.1 干縮裂縫

　　干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫，寬度多在0.05～0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等�；炷�土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

　　1.2 塑性收縮裂縫

　　塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3cm，寬1～5mm。其產(chǎn)生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等等。

　　1.3 沉陷裂縫

　　沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐問距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30~45°角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。

　　1.4溫度裂縫

　　在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，溫度應(yīng)力變化及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因：首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體強度和耐久性；其次，在使用過程中，溫度變化對結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。混凝土施工中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)）、模板變形、基礎(chǔ)不均勻沉降等�；炷�土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在后期降溫過程中，由于表面溫度散失較快，受到內(nèi)部混凝土或基礎(chǔ)的約束，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，即會出現(xiàn)溫縮開裂。即使混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往會導(dǎo)致干縮裂縫。混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右，由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆注過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉強度很低、易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。

　　溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中�；炷�土澆筑后，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（當(dāng)水泥用量在350～550kg/ms，每立方米混凝土將釋放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達70℃左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力（實踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達到25～26℃時，混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力）。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。

　　1.5 施工操作不當(dāng)引起的裂縫

　　具體來說，較為普遍存在的因素包括：（1）現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；（2）高空澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大；（3）現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫；（4）拆模過早或現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)引起拆模裂縫。

　　2 裂縫的控制措施

　　2.1 設(shè)計方面

　　2.1.1 在建筑設(shè)計中應(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，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，有足夠變形余地時所采取的措施。

　　2.1.2 設(shè)計中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。

　　2.1.3 積極采用補償收縮混凝土技術(shù)。

　　常見混凝土裂縫中，相當(dāng)部分是由于混凝土收縮而造成的。要解決此問題，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。實踐證明，效果很好。

　　2.2 選材和配合比設(shè)計方面

　　2.2.1 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。

　　2.2.2 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。

　　2.2.3 積極采用摻合料和混凝土外加劑。

　　2.3 施工操作方面

　　2.3.1 澆搗工作

　　澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，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。

　　2.3.2 混凝土養(yǎng)護

　　混凝土裂縫防治工作中，新澆混凝土早期養(yǎng)護尤為重要，可保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。

　　2.3.3 夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫入模、低溫養(yǎng)護，必要時經(jīng)試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。

　　2.4 體積收縮引起的裂縫防治

　　收縮裂縫分為干縮裂縫和塑性收縮裂縫。干縮裂縫多發(fā)生于混凝土終凝前后，產(chǎn)生這種裂縫的原因主要是混凝土在硬化過程中，由于環(huán)境氣候條件的影響，混凝土表面的水分蒸發(fā)，水泥石中的凝膠體逐漸干縮引起的體積變形受到約束時產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至?xí)�貫穿整個構(gòu)件。塑性收縮裂縫多發(fā)生于新澆混凝土的板面、地面或具有較大面積的構(gòu)件表面。裂縫的形狀不規(guī)則、長短不一、互不連貫。產(chǎn)生這類裂縫的原因主要是混凝土多為室外露天澆筑。

　　收縮裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結(jié)構(gòu)、構(gòu)件具有相對穩(wěn)定的濕度。具體措施有：

　　2.4.1 適當(dāng)選擇配合比，摻外加劑控制水灰比、在混凝土中攙加粉煤灰，利用后期強度以降低水泥用量和溫升，嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂，以提高混凝土抗拉強度。

　　2.4.2 加強混凝土的早期養(yǎng)護，混凝土澆筑之后，采用塑料薄膜和草袋覆蓋以確�；炷�土內(nèi)外溫差小于25℃，并灑水濕潤養(yǎng)護。在氣溫高、濕度低、風(fēng)速大的天氣及早覆蓋、噴水霧養(yǎng)護，并適當(dāng)延長養(yǎng)護時間。

　　2.4.3 加強混凝土表面的抹壓、但應(yīng)注意避免過分抹壓。

　　2.4.4 采用密封保水法，如在混凝土表面噴水養(yǎng)護或覆蓋塑料薄膜，使水分不易蒸發(fā)或采用其他方法減少空氣流動。延緩表面水分蒸發(fā)的辦法。

　　2.4.5 構(gòu)件長期露天堆放時，應(yīng)繼續(xù)適當(dāng)灑水或覆蓋養(yǎng)護以便有較長的保溫養(yǎng)護時間，特別是薄壁構(gòu)件，應(yīng)置于陰涼地方覆蓋堆放。

　　3 混凝土裂縫常見補救措施

　　隨著施工經(jīng)驗的發(fā)展，現(xiàn)在混凝土裂縫修補的方法有很多如：表面處理法、灌漿嵌縫封堵法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法、電化學(xué)防護法、仿生自愈合法等。其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。

　　3.1 表面處理法

　　包括表面涂抹和表面補貼法。表面涂抹適用范圍是槳材難以灌人的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)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（土工膜或其它防水片）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。

　　3.2 灌漿嵌縫封堵法

　　此法應(yīng)用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。它的三種方法可以單獨使用，也可以同時使用。例如橋梁裂的修補可先注漿，在涂膜封閉；而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發(fā)為宜；為了防止鋼筋銹蝕，混凝土受到有害離子的腐蝕，則可以采用涂膜防水處理。

　　3.3 結(jié)構(gòu)加固法

　　因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強度可采取結(jié)構(gòu)補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預(yù)應(yīng)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。

　　4 建筑構(gòu)件裂縫的控制

　　4.1 梁的裂縫控制

　　梁易產(chǎn)生裂縫的部位有：梁受拉區(qū)裂縫，梁在支座附近的斜裂縫，梁受壓區(qū)裂縫。在確認(rèn)裂縫在不降低承載力的情況下采取表面處理法、灌漿嵌縫封堵法等簡易的處理方法。如果梁的裂縫情況影響了梁的承載能力，就應(yīng)更慎重研討，分析比較，采用經(jīng)濟高效的方法，達到加固的目的，可采用的方法有：（1）鋼箍加固法：（2）粘貼加固法；（3）梁的三面或四面加做圍套法；（4）梁的單面加大截面法。

　　4.2 現(xiàn)澆混凝土板的裂縫控制

　　現(xiàn)澆混凝土板裂縫主要表現(xiàn)為龜裂，縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫等問題，其中有設(shè)計、原材料的原因，也有施工方面的原因。裂縫控制措施有：（1）提高原材料的質(zhì)量。（2）嚴(yán)格控制混凝土拌制。（3）提高混凝土運輸、澆筑要求。（4）加強混凝土施工的過程控制。（5）加強對混凝土的養(yǎng)護及成品保護�；炷�土裂縫的原因是多方面的也是極為復(fù)雜的，應(yīng)從材料選擇、施工工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計等多方面采取措施予以防范，一旦出現(xiàn)裂縫，要正確對待。結(jié)合實際情況采取合適的解決辦法及時進行修補，不要讓其繼續(xù)發(fā)展。

　　5 結(jié)論

　　裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象。混凝土裂縫進行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

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