混凝土裂縫種類及防治

混凝土裂縫種類及防治混凝土是目前用量最大的一種建筑材料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、農(nóng)林與城市建設(shè)、水利與海港工程。然而，許多混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)與使用過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀，更危及建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)的耐久性。因此，裂縫問(wèn)題倍受人們關(guān)注。近年來(lái)，隨著混凝土的大力推廣應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)形式日趨大型化、復(fù)雜化，使得這一問(wèn)題變得更為突出。一、塑性收縮裂縫塑性收縮裂縫是指新拌混凝土在凝結(jié)過(guò)程中因表面水份蒸發(fā)而引起的干縮裂縫，一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，常見于澆筑后混凝土構(gòu)件的外露表面，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)的不規(guī)則狀態(tài)?；炷猎诮K凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過(guò)快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。防止塑性裂縫的主要措施：（1）保持混凝土上方的空氣濕潤(rùn)。（2）澆筑混凝土之前，將底板和模板澆水潤(rùn)濕。（3）在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽(yáng)和擋風(fēng)設(shè)施，避免陽(yáng)光直射以及減弱風(fēng)速。（4）盡量縮短從攪拌到澆筑的時(shí)間，下料要快，振搗要密實(shí)。（5）及時(shí)用塑料膜覆蓋或噴灑密封劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。二、溫度裂縫溫度裂縫多發(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翝仓螅谟不陂g水泥水化過(guò)程中放出大量水化熱不易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期隨著混凝土內(nèi)部溫度的降低以及彈性模量的逐漸增大，混凝土收縮變形時(shí)受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。外部氣溫的降低也會(huì)產(chǎn)生溫差，在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。溫差越大溫度拉應(yīng)力越大，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)由于溫度升降引起的溫度收縮裂縫。防止溫度裂縫的主要措施：（1）在墻體中設(shè)置伸縮縫。在容易因溫度的變化而產(chǎn)生建筑結(jié)構(gòu)裂縫的地方設(shè)置伸縮縫，并在必要的情況下設(shè)置多設(shè)置一些伸縮縫。（2）有針對(duì)性地分段施工。對(duì)于有利于減少建筑結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的區(qū)域可以實(shí)行分段施工，減少因溫度的變化引起建筑結(jié)構(gòu)裂縫。（3）設(shè)置隔熱層。在溫度變化較大的地方設(shè)置隔熱層，減少建筑結(jié)構(gòu)冷熱不均現(xiàn)象的發(fā)生，可以降低因溫度的變化引起建筑結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的機(jī)率。?三、干縮裂縫干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)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(guò)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(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫通常會(huì)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(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?；炷粮煽s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)。防止干縮裂縫的主要措施：（1）合理選擇水泥品種。一般來(lái)說(shuō)，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大，所以，從減少收縮的角度出發(fā)，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。(2)控制水泥用量?；炷粮稍锸湛s隨著水泥用量的增加而增大，但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時(shí)，還是盡可能降低水泥用量。(3)用水量的把握?；炷恋母稍锸湛s受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比、為直線關(guān)系；當(dāng)水泥用量較高的條件下，混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來(lái)說(shuō)，水灰比越大，干燥收縮越大。(4)化學(xué)外加劑的選用。摻加減水劑、泵送劑，特別是同時(shí)摻加粉煤灰的雙摻技術(shù)不會(huì)增大干燥收縮，但是對(duì)于某些減水劑、泵送劑，尤其是具有引氣作用時(shí)，有增大混凝土干燥收縮的趨勢(shì)。因此在選用外加劑時(shí)，必須選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。四、化學(xué)反應(yīng)裂縫由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與混凝土中的氧氣和水份發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物體積比原來(lái)增長(zhǎng)2～4倍，對(duì)混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。防止鋼筋銹蝕引起裂縫的主要措施：（1）優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)保證混凝土的質(zhì)量。（2）嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范保證混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度。（3）鋼筋表面涂刷防腐涂料，防止鋼筋中鐵離子與氧氣和水發(fā)生反應(yīng)。（4）保證混凝土的施工工藝，澆注混凝土?xí)r分層振搗密實(shí)，盡量減少孔隙以防止氧氣的進(jìn)入。五、混凝土裂縫補(bǔ)救措施1、表面處理法包括表面涂抹和表面補(bǔ)貼法。表面涂抹適用范圍是槳材難以灌人的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)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(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)（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。2、灌漿嵌縫封堵法此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。它的三種方法可以單獨(dú)使用，也可以同時(shí)使用。例如橋梁裂的修補(bǔ)可先注漿，在涂膜封閉；而對(duì)于路面、墩臺(tái)的粗大裂縫則采用開槽填補(bǔ)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、結(jié)構(gòu)加固法因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí)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(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)；鉆心取樣試驗(yàn)；壓水試驗(yàn)；壓氣試驗(yàn)等。六、結(jié)語(yǔ)裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的現(xiàn)象，發(fā)生的原因很復(fù)雜也是不可避免的。裂縫的出現(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?；炷亮芽p的防治重點(diǎn)在于“防”，而不在于“治”，當(dāng)這些裂縫發(fā)生后，必須先查明裂縫