混凝土裂縫成因及防治

混凝土裂縫成因及防治混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料，由骨料、水泥石以及其中的氣體和水組成。在溫度和濕度變化的條件下，硬化并產(chǎn)生體積變形，由于各種材料變形不一致，互相約束而產(chǎn)生初始應(yīng)力，造成在混凝土內(nèi)出現(xiàn)微裂縫。這種微細(xì)裂縫的分布不規(guī)則且不連貫，在荷載或應(yīng)力作用下，裂縫開始擴展，并逐漸互相貫通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見的裂縫，稱為宏觀裂縫，即通常所說的裂縫。一、混凝土裂縫的類型及成因（一）混凝土因自身特性產(chǎn)生裂縫1.收縮裂縫顧名思義其產(chǎn)生原因就是混凝土硬化后水份蒸發(fā)體積收縮。從理論上講，當(dāng)混凝土在無任何約束而處于自由收縮時，不會產(chǎn)生裂縫，而實際工程中，混凝土總是受到各種約束的，如兩端的約束、內(nèi)部配制鋼筋的約束等。由于混凝土收縮過程中受到約束，因而內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度時，就會產(chǎn)生收縮裂縫。（1）干燥收縮由于水泥混凝土的脫水干燥，其長度或體積會有所減少，稱干燥收縮?；炷恋母稍锸湛s主要是由于水泥石的干縮引起的；水泥石的收縮比混凝土大，約為普通混凝土的1d的齡期為基準(zhǔn)，相對濕度70%左右的環(huán)境下，最終的收縮變形為左右。（2）水化收縮水泥和水反應(yīng)后生成物體積，會比反應(yīng)前水泥和水的體積減??；水化反應(yīng)的同時，絕對體積也會減少，即產(chǎn)生水化收縮。（3）混凝土自身收縮所謂自身收縮，是指在外部無水分供應(yīng)時，水泥漿的骨架形成后，伴隨著水泥水化反應(yīng)的逐步完成，水泥漿中的水被消耗，會形成彎液面而發(fā)生負(fù)壓，出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象。（4）干濕引發(fā)的體積變化硬化后混凝土結(jié)構(gòu)雖然是穩(wěn)定的，但在水中或者高濕度的地方，會由于吸水而產(chǎn)生膨脹，稱之為潤濕膨脹。2.溫度裂縫由于混凝土內(nèi)部存在一個溫度差，從而內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力而導(dǎo)致混凝土開裂的。3.沉陷（塑性）收縮裂縫的成因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(xì)且長短不一、互不連貫狀態(tài)。（二）混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。（三）施工工藝及流程造成的裂縫1.施工不當(dāng)造成的裂縫混凝土施工過程中由于施工不當(dāng)、模板支撐下沉，或過早除梁板底模和支撐等形成的裂縫；施工控制不嚴(yán)，由于施工荷載過大而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。2.在施工中，不規(guī)范的澆搗過程對裂縫產(chǎn)生也有直接影響振搗時間過短，或振搗不到位，混凝土都無法達到密實狀態(tài)；而如果振搗時間過長，石子下沉上面砂漿偏多，該處水泥較多，干縮變形也就較大，收縮不均勻也容易產(chǎn)生裂縫。3.模板、墊層過于干燥模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠，過于干燥，則模板吸水過大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。4.抹干壓光造成的裂縫過度的抹平壓光會使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。5.養(yǎng)護不當(dāng)造成的裂縫過早養(yǎng)護會影響混凝土的膠結(jié)能力；過遲養(yǎng)護，如干燥過快，則通常在表面上產(chǎn)生寬度小且不規(guī)則的收縮裂縫。二、混凝土裂縫的預(yù)防措施設(shè)計方面、施工方面的因素可以通過人為措施進行干預(yù)和調(diào)整，并且能夠得到改善甚至于做到完全避免；而混凝土自身的干縮變形確是無法完全避免的，因為它是混凝土本身固有的特性，我們只有通過改善各種影響混凝土干縮變形的因素，才能減少和減小混凝土的裂縫產(chǎn)生和寬度。（一）嚴(yán)格控制混凝土施工配合比根據(jù)混凝土強度等級和質(zhì)量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比。嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量。選擇級配良好的石子，減小空隙率和砂率以減少收縮量，提高混凝土抗裂強度。（二）嚴(yán)格控制混凝土的溫度應(yīng)力溫度應(yīng)力是產(chǎn)生溫度裂縫的根本原因，一般將內(nèi)外溫差控制在20～25℃范圍內(nèi)時，不會產(chǎn)生溫度裂縫。在保證混凝土強度的條件下，盡量減少水泥用量和每立方米混凝土的用水量；盡量降低混凝土的入模溫度，規(guī)范要求混凝土的澆筑溫度不宜超過28℃，故在氣溫較高時，可在砂石堆場、運輸設(shè)備上搭設(shè)簡易遮陽裝置，采用低溫水或冰水拌制混凝土。（三）做好裂縫計算設(shè)計單位除對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系進行常規(guī)計算以外，還應(yīng)考慮現(xiàn)場的實際施工狀況，對容易產(chǎn)生裂縫的部位進行裂縫計算，同時選擇合理的混凝土強度等級和配筋，如對樓板配筋改成細(xì)密型的，采用上下雙層雙向配筋，在柱支座處增加鋼筋網(wǎng)片等等。（四）做好后澆帶的施工施工后澆帶的施工應(yīng)認(rèn)真領(lǐng)會設(shè)計意圖，制定施工方案。杜絕在后澆處出現(xiàn)混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫。三、混凝土裂縫的處理措施（一）表面修補法表面修補法是一種簡單、常見的修樸方法.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探進裂縫的處理。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.在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。（二）灌漿、嵌縫封堵琺灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補.它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓人混凝土的裂縫中.膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。（三）結(jié)構(gòu)加固法當(dāng)裂縫影影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固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)支點加固以及噴射混凝土補強加固。（四）混凝土置換法混凝土置換琺是處理混凝土嚴(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。（五）電化學(xué)防護法電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護琺、氯鹽提取法、緘性復(fù)原法是化學(xué)防護法中常用而有效的三種方法。四、結(jié)束語混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害是巨大的，它將直接影響工程的質(zhì)量、安全、使用功能和觀瞻，加速內(nèi)部鋼筋的銹蝕，影響結(jié)構(gòu)的耐久性、安全使用年限，給人們的生活帶來潛在的危害。因此《，混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》