浅谈混凝土工程中常见裂缝的种类及预防和处理要点.doc

1、浅谈混凝土工程中常见裂缝的种类及预防和处理要点摘要：在现代化建筑工程施工中，混凝土结构是一项极为普遍的基础结构，但是其中裂缝却对建筑结构整体性能产生影响。分析目前的建筑工程裂缝，建筑工程中裂缝主要出现在混凝土结构上，它是一种形式繁多、结构差异、形态各异且存在区域极为普遍的一种质量问题。本文就混凝土工程中常见裂缝的种类作了具体的分析，并且提出了相对应的预防措施，同时也对混凝土工程中裂缝的处理要点进行了论述。 关键词：混凝土工程；裂缝；预防；处理 中图分类号：TU528 文献标识码： A 引言 国家建筑部门一直在重点强调建筑施工过程中混凝土质量事故的问题，但是在实际施工过程中，还是存在质量事故经常

2、发生的问题。轻微的时候仅仅是引起建筑结构外观受到一定的影响，造成渗水问题的出现；而严重情况下，则极容易对整个建筑结构承载力、稳定性、整体性、耐久性造成影响，甚至会酿成严重的质量事故。因此，在目前的工程建设中，做好混凝土结构裂缝的预防极为关键。 混凝土工程中常见裂缝种类及预防 1.1、干缩裂缝 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。当外界湿度变化时，混凝土会产生干缩，且这种干缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致不同的变形结果：混凝土受外部环境的影响，表面水分蒸发快，变形较大，内部湿度变化较慢变形较小，表面混凝土受到混凝土内部约

3、束，产生较大拉应力而产生裂缝。 预防措施： 选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。 混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。 严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。 加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间，冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。 在混凝土结构中设置合适的收缩缝。 1.2、塑性收缩裂缝 塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩，塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝

4、多呈中间宽。两端细且长短不一，互不连贯状态，较短的裂缝一般长 2030mm，较长的裂缝可达23m 宽 15m，其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂，影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。 预防措施： 选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥（如图 1） 。严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。

5、浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。 及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。 在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。 图 1 沉陷裂缝 沉陷裂缝的产生是由于构件所处地基土质软硬不均，或回填土没有压实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板强度不足，支撑间距过大导致底部松动所致。特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土融化产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。 预防措施： 对松软土。填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。 保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。 防止混凝土浇灌过程中地基被

6、水浸泡。 模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。 在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。 1.4、温度裂缝 温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。 在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束， 将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。 预防措施： 尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。 减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在 450/以下。 降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在 0.6 以下。 改善骨料级配，掺加粉

7、煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热（如图 2） 。 改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的、三冷技术的基础上采用、二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。 在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。 高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施，控制混凝土的升温，降低浇筑混凝土的温度。 大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。 在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。 加强混凝土温度的

8、监控，及时采取冷却、保护措施。 预留温度收缩缝。 减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设 5mm 左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。 加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘。麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。 混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料，将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。 图 2 1.5、化学反应引起的裂缝 碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的，它是由化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应，并吸收周

9、围环境中的水从而增大体积，造成混凝土酥松、膨胀开裂。 预防措施： 选用碱活性小的砂石骨料； 选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂； 选用合适的掺和料抑制碱骨料反应；若振捣不良、混凝土浇筑或者是钢筋保护层较薄，就会使混凝土中有害物质进入，从而使钢筋产生锈蚀。锈蚀的钢筋体积膨胀，最终会导致混凝土出现胀裂现象，此种类型的裂缝在紧靠钢筋的位置出现，多为纵向裂缝。 裂缝处理要点 2.1、表面修补法 表面修补法是一种比较常见简单的修补方式，它一般适合应用在稳定和对结构承载能力没有影响的深进裂缝及表面裂缝的处理；一般的处理方法是在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料或在裂缝的表面涂抹一层环氧胶泥、水泥浆，若想在防

10、护的同时避免混凝土受各种作用的影响而继续造成开裂，一般可以选择在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。2.2、结构加固法 当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理；结构加固中常用的方法有，外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法以及混凝土构件外部粘钢加固法。 2.2.1、外包钢加固法 要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键，对于干式加固施工，为了使角钢能紧贴构件表面，混凝土表面必须打磨平整，无杂物和尘土；当采用湿式加固施工时，应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料，对钢板进行除锈，混凝土进行除尘并用丙酮

11、或二甲苯清洗钢板及混凝土表面，进行粘、灌。 2.2.2、预应力加固法 采用预应力拉杆加固时，在安装前必须对拉杆事先进行调直校整，拉杆尺寸和安装位置必须准确，张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验，保证拉杆传力正确可靠，避免张拉过程中断裂或滑动，造成安全和质量事故；采用预应力撑杆加固时，要注意撑杆末端处角钢(及其垫板)与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验，检验合格后，将撑杆两端用螺栓临时固定，然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌，加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。2.2.3、改变结构传力途径加固法 增设支点若采用湿式连接，就要在接点处梁及支柱与后浇混凝土的

12、接触面，同时应进行凿毛，清除浮渣，洒水湿润，一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接，型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆，待型钢套箍与支柱焊牢后，再用较干硬砂浆将全部接触缝隙塞紧填实；对于楔块顶升法，顶升完毕后，应将所有楔块焊连，再用环氧砂浆封闭。 2.2.4、混凝土构件外部粘钢加固法 此法施工较为简单，需要着重注意混凝土和钢板的表面处理，对于旧、脏严重的混凝土构件的黏合面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对黏合面进行打磨，除去 23mm 厚表层，露出新面和平整，将粉尘清除干净；对于混凝土表面较好的，则可直接对黏合面进行打磨，去掉 12mm 厚表层，使之平整

13、，清去粉尘，再用丙酮擦拭表面即可；钢板表面处理应根据其绣蚀情况，可用喷砂、砂布、砂轮机打磨，使钢板出现金属光泽，打磨纹路尽量与受力方向垂直，然后用丙酮擦拭干净。注意对胶粘剂的选择，目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂，对胶粘剂的选择一定要慎重。注意在配胶、粘贴过程中的细节，胶粘剂要严格按照说明书要求的比例配制，尤其是要掌握好固化剂的用量，搅拌要均匀，同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。最后要注意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。 2.3、灌浆、嵌逢封堵法 灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个

14、整体，从而起到封堵加固的目的；常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料； 此法适用于宽度大于 0.2 mm 小于 l mm 的裂缝。具体步骤如下： （1)灌浆前裂缝处理：用钢丝刷等工具，清除裂缝表面的灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物，然后再用毛刷蘸酒精等有机溶液，把沿裂缝两侧 20 mm 30 mm 处擦洗干净并保持干燥； （2)埋设灌浆嘴：在裂缝交叉处、较宽处、端部以及裂缝贯穿处、钻孔内均应埋设灌浆嘴，在一条裂缝上必须有进浆嘴、排气嘴、出浆嘴。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的；常用的塑性材料有聚氯

15、乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等、常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆（如图 3） 。 图 3 2.4、混凝土置换法 混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后置换入新的混凝土或其他材料；常用的置换材料有，普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。 2.5、电化学防护法 电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的；阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是电化学防护法中常用而有效的三种方法。2.5.1、阴极防护法 阴极保护常有两种方法：外加电流式阴极保护、牺牲阳极式阴极保护。 外加电流

16、式阴极保护系统的结构是，在钢筋混凝土表面或内部放置一个永久性的辅助阳极，在辅助阳极与钢筋(阴极)之间连接一个直流电源，电源的负极与钢筋相接，正极与辅助阳极相接，通入的支流电流的大小必须足以迫使钢筋表面的阳极反应完全停止，并使钢筋表面仅发生以下所示的阴极反应： 2H2O+O2+4e40H 牺牲阳极式阴极保护技术是将钢筋骨架连接到一个整体的或有镀层的(如镀锌)阳极(牺牲阳极)上，不用外加电源，即构成阴极保护系统。由于阳极材料(如锌)的电位比钢筋的电位低(负值较大)，因而优先发生阳极反应： Zn 一 2eZn2+ 2.5.2、氯盐提取法 氯盐提取法即电化学脱盐原理(见图 4)，是以混凝土中钢筋作为阴极，浸入(或埋入)混凝土表面电解质中的外部电极作为阳极，在阴极与阳极之间通以直流电流，进而引起钢筋周围和混凝土保护层中的碱性升高，可一定程度上提高钢筋混凝土二次遭受 Cl-侵蚀的抵抗能力。 图 4 2.5.3、碱性复原法 碱性复原法就是根据阴极保护技术的原理，使钢筋表面发生阴极反应，以使钢筋周围混凝土的碱度得到恢复的电化学防护方法。 结语 综上所述，裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处