混凝土裂縫的防治措施

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混凝土結(jié)構(gòu)的宏觀裂縫產(chǎn)生的原因主要有三種，一是由外荷載引起的，這是發(fā)生最為普通的一種情況，即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的；二是結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，這是由于結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)與計(jì)算假設(shè)模型的差異引起的；三是變形應(yīng)力引起的裂縫，這是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的結(jié)構(gòu)變形，當(dāng)變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。前兩種主要是由設(shè)計(jì)原因引起，第三種是由于施工原因產(chǎn)生的，根據(jù)產(chǎn)生原因的不同第三種原因引起的裂縫一般可分為收縮裂縫、溫度裂縫、外力引起的裂縫等。
1、收縮裂縫
混凝土的收縮裂縫包括塑性收縮裂縫、干縮裂縫、沉降收縮裂縫等
1.1 塑性收縮裂縫
1.1.1 現(xiàn)象
裂縫在新澆結(jié)構(gòu)、構(gòu)件表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則，類(lèi)似干燥的泥漿面，裂縫較淺，多為中間寬兩端細(xì)，且長(zhǎng)短不一，互不連貫，大多在混凝土初凝后，當(dāng)外界氣溫高風(fēng)速大，氣候干燥的情況下出現(xiàn)。
1.1.2 原因分析
（1）混凝土澆筑后，表面沒(méi)有及時(shí)覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面游離水蒸發(fā)過(guò)快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時(shí)的混凝土的早期強(qiáng)度低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂。
（2）使用收縮率較大的水泥，水泥用量較多，或使用過(guò)量的粉砂，或混凝土水灰比過(guò)大。
（3）混凝土流動(dòng)度過(guò)大，模板、墊層過(guò)與干燥，吸水大。
（4）澆筑在斜坡上的混凝土，由于重力作用有向下流動(dòng)的傾向，也有可能產(chǎn)生。
1.1.3預(yù)防措施
（1）配制混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇級(jí)配良好的石子，減小空隙率和砂率；同時(shí)，要振搗密實(shí)，以減少收縮量，提高混凝土早期的抗裂強(qiáng)度。
（2）澆灌混凝土前，將基層和模板澆水濕透；混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，并注意對(duì)板面進(jìn)行二次抹壓，以提高抗拉強(qiáng)度、減少收縮量；
（3）混凝土澆筑后，表面及時(shí)覆蓋，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間；長(zhǎng)期露天堆放的預(yù)制構(gòu)件，可覆蓋草簾、草袋，避免曝曬，并定期適當(dāng)灑水，保持濕潤(rùn)；在高溫、干
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燥及刮風(fēng)天氣，應(yīng)及早噴水養(yǎng)護(hù)，或設(shè)擋風(fēng)設(shè)施。薄壁構(gòu)件應(yīng)在陰涼地方堆放并覆蓋，避免發(fā)生過(guò)大濕度變化；
（4）可在混凝土表面噴一度氯偏乳液養(yǎng)護(hù)劑，或覆蓋塑料薄膜或濕水袋，使水分不易蒸發(fā)。
1.1.3治理方法
（1）如混凝土仍保持塑性，應(yīng)及時(shí)抹壓一次，再護(hù)蓋養(yǎng)護(hù)，或重新振搗辦法來(lái)消除；
（2）如已硬化，可向裂縫內(nèi)裝入干水泥粉，然后加水濕潤(rùn)，或在表面抹薄層水泥漿進(jìn)行處理。
1.2 干燥收縮裂縫
1.2.1 現(xiàn)象
裂縫在表面出現(xiàn)，寬度較細(xì)（多在0.05～0.2mm之間），其走向縱橫交錯(cuò)，無(wú)規(guī)律性，裂縫分布不均，梁、板類(lèi)構(gòu)件多沿短方向分布，整體結(jié)構(gòu)多發(fā)生在結(jié)構(gòu)截面處；地下大體積混凝土在平面較為多見(jiàn)，但側(cè)面也常出現(xiàn)，隨濕度的變化而變化，預(yù)制構(gòu)件多產(chǎn)生在箍筋位置。
1.2.2 原因分析
（1）在混凝土初凝后，沒(méi)有覆蓋養(yǎng)護(hù)，受到風(fēng)吹日曬，表面水分散失快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化很小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面開(kāi)裂。
（2）混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期裸露在露天，未及時(shí)回填土或封閉，處于時(shí)干時(shí)濕狀態(tài)，使表面混凝土在不飽和空氣中失去內(nèi)部毛細(xì)孔和凝膠空的吸附水。
（3）采用含泥兩大的粉砂配制混凝土，收縮大，抗拉強(qiáng)度低。
（4）混凝土經(jīng)過(guò)度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層，使收縮量增大。
1.2.3 預(yù)防措施
（1）混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過(guò)大；提高粗骨料含量，以降低干縮量。
（2）嚴(yán)格控制砂石含泥量，避免使用過(guò)量粉砂。
（3）混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，但避免過(guò)度振搗；在混凝土初凝后，終凝前，進(jìn)行二次抹壓，以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，減少收縮量。
（4）加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。暴露在露天的混凝土應(yīng)及早回填土或封閉，避免發(fā)生過(guò)大的濕度變化。
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1.2.4 治理方法
（1）如混凝土仍保持塑性，應(yīng)及時(shí)抹壓一次，再護(hù)蓋養(yǎng)護(hù)，或重新振搗辦法來(lái)消除；
（2）如已硬化，可向裂縫內(nèi)裝入干水泥粉，然后加水濕潤(rùn)，或在表面抹薄層水泥漿進(jìn)行處理。
（3）可將裂縫加以清洗，干燥后涂刷兩遍環(huán)氧膠泥或加貼環(huán)氧玻璃布進(jìn)行表面封閉；深進(jìn)的或貫穿的，應(yīng)用環(huán)氧灌縫或再表面加刷環(huán)氧膠泥封閉。
1.3  沉降收縮裂縫
1.3.1 現(xiàn)象
多沿基礎(chǔ)、梁、墻、板上表面鋼筋通長(zhǎng)方向或箍筋上或靠近模板處斷續(xù)出現(xiàn)，或在埋設(shè)件的附近周?chē)霈F(xiàn)。裂縫呈梭形，寬度0.3～0.4mm，深度不大，一般到鋼筋上表面為止，在鋼筋的底部形成空隙。多在混凝土澆筑后發(fā)生，混凝土硬化后即停止。
1.3.2 原因分析
（1）混凝土澆筑后，粗骨料沉落，擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水，形成豎向體積縮小沉落，這種沉落受到鋼筋、預(yù)埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻礙或約束，或混凝土本身各部相互沉降量相差過(guò)大而造成裂縫。
（2）混凝土保護(hù)層不足，混凝土沉降受到鋼筋的阻礙，常在箍筋的方向發(fā)生一道道沉降橫向裂縫。
1.3.3 預(yù)防措施
（1）加強(qiáng)混凝土的配制和施工操作控制，不使水灰比、砂率、坍落度過(guò)大；振搗要充分，但避免過(guò)振。
（2）對(duì)于截面相差較大的混凝土構(gòu)筑物，可先澆筑較深部位，靜停2～3小時(shí)（初凝范圍內(nèi)），待沉降穩(wěn)定后，再與上部薄截面混凝土同時(shí)澆筑，以避免沉降過(guò)大導(dǎo)致裂縫。
（3）在混凝土硬化前保持塑性時(shí)，再對(duì)表面抹壓一遍。
（4）適當(dāng)增加混凝土的保護(hù)層厚度。
1.3.4 治理方法
同塑性收縮裂縫方法。
2、溫度裂縫
2.1 現(xiàn)象
溫度裂縫有表面、深進(jìn)的和貫穿的。表面溫度裂縫走向無(wú)一定規(guī)律性，梁板式或長(zhǎng)度
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尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)。深進(jìn)的和貫穿的溫度裂縫，一般與短邊方向平行過(guò)接近于平行，裂縫沿全長(zhǎng)分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，一般在0.5mm以下，沿全長(zhǎng)無(wú)大變化。表面裂縫多發(fā)生在施工期間，深進(jìn)的或貫穿的裂縫多發(fā)生在灌筑完2—3個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間。縫寬受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細(xì)。
2.2 產(chǎn)生原因
（1）表面溫度裂縫，多由于溫差較大引起的。
（2）進(jìn)深的和貫穿的溫度裂縫多由于結(jié)構(gòu)降溫差較大，受到外界的約束引起的。
（3）采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，混凝土降溫控制不嚴(yán)，降溫過(guò)速，使混凝土表面急劇降溫，而受到內(nèi)部的約束，長(zhǎng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫。
2.3 預(yù)防措施
2.3.1 一般結(jié)構(gòu)預(yù)防措施
（1）合理選擇原材料和配合比，采用級(jí)配良好的石子；砂、石含泥量控制在規(guī)定范圍內(nèi)；在混凝土中摻加減水劑，降低水灰比；嚴(yán)格施工，分層澆筑振搗密實(shí)，以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。
（2）細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，采取分段間隔澆筑，或適當(dāng)設(shè)置施工縫或后澆帶，以減少約束應(yīng)力。
（3）在結(jié)構(gòu)薄弱部位及孔洞四角、多孔板板面，適當(dāng)配置必要的細(xì)直徑溫度筋，提高抗拉強(qiáng)度。
（4）蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，控制升溫速度不大于15℃/h，降溫速度不大于10℃/h，避免因溫度變化過(guò)大引起的溫度應(yīng)力。
（5）加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)和保溫，控制結(jié)構(gòu)與外界溫差控制在25℃以?xún)?nèi)?；炷翝仓舐懵侗砻婕皶r(shí)噴水養(yǎng)護(hù)，夏季應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，以提高抗裂能力。冬季應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)保溫和脫模時(shí)間，以防溫差過(guò)大引起裂縫。
（6）基礎(chǔ)部分應(yīng)及早回填，保濕保溫，減少溫度收縮裂縫。
2.3.2 大體積混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)防措施
（1）盡量選用低熱或中熱水泥配制混凝土，或摻加適量的減水劑或摻和料；或利用混凝土的后期強(qiáng)度。選用級(jí)配良好的骨料，并嚴(yán)格控制砂率、石子含泥量，適當(dāng)降低水灰比（0.6以下）；加強(qiáng)振搗，以提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。
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（2）在混凝土中摻加緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱。在設(shè)計(jì)允許的情況下，可摻入不大于混凝土體積25%的石塊，以吸收熱量，并節(jié)省混凝土。
（3）避開(kāi)炎熱天氣澆筑大體積混凝土。如必須在炎熱天氣澆筑時(shí)，可采取如用冰水或攪拌水中摻冰屑拌制混凝土；或?qū)橇显O(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)裝置或進(jìn)行噴水預(yù)冷卻；運(yùn)輸混凝土應(yīng)加蓋防日曬，以降低混凝土攪拌和澆筑溫度。
（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，合理組織澆筑方案，可采用斜面分層推進(jìn)等方法，每層混凝土澆筑厚度不大于30cm,以加快熱量的散發(fā)，并使溫度分布較均勻，同時(shí)便于振搗密實(shí)，以提高彈性模量。
（5）混凝土澆筑在巖石地基或厚大的混凝土墊層上時(shí)，在巖石地基或混凝土墊層上鋪設(shè)防滑隔離層（澆二度瀝青膠，鋪撒5mm厚砂子或鋪二氈三油）；底板高低起伏和截面突出處，做成漸變化形式，以消除或減少約束作用。
（6）加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土的早期抗拉強(qiáng)度。
（7）加強(qiáng)溫度管理，對(duì)大體積混凝土施工要進(jìn)行必要的溫度監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施?；炷恋陌柚茰囟纫陀?5℃，澆筑時(shí)要低于30℃。澆筑后控制混凝土與大氣溫差不大于25℃，混凝土本身溫差低于20℃。
2.4 治理方法
（1）表面溫度裂縫可采用涂?jī)杀榄h(huán)氧膠泥，或加貼環(huán)氧玻璃布，以及抹、噴水泥砂漿等方法進(jìn)行表面封閉；
（2）對(duì)有防滲要求的結(jié)構(gòu)，縫寬大于0.1mm的深或貫穿性裂縫，可根據(jù)裂縫程度，采用灌水泥漿或環(huán)氧膠泥方法進(jìn)行修補(bǔ)，或灌漿與表面同時(shí)采用。
（3）寬度小于0.1mm的裂縫，一般會(huì)自行愈合，可不處理或只進(jìn)行表面處理。
3、撞擊裂縫
3.1 現(xiàn)象
裂縫有水平的、垂直的、斜向的；裂縫的部位和走向隨時(shí)受到撞擊荷載的作用點(diǎn)、大小和方向而異；裂縫寬度、深度和長(zhǎng)度不一，無(wú)一規(guī)律性。
3.2 原因分析
（1）拆模時(shí)由于工具或模板的外力撞擊而使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
（2）拆模過(guò)早，混凝土強(qiáng)度尚低，常導(dǎo)致出現(xiàn)沿鋼筋的縱向或橫向裂縫。
（3）拆模方法不當(dāng)，只起模板的一角，或用猛烈振動(dòng)的辦法脫模，使結(jié)構(gòu)受力不均
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勻或受到劇烈的振動(dòng)。
（4）梁板混凝土尚未達(dá)到脫模強(qiáng)度，在其上用手推車(chē)運(yùn)輸、堆放材料，使梁板受到振動(dòng)或超過(guò)比設(shè)計(jì)大的施工荷載作用而造成裂縫。
3.3 預(yù)防措施
（1）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)成型和拆模，應(yīng)防止受到各種施工荷載的撞擊和振動(dòng)。
（2）結(jié)構(gòu)脫模時(shí)必須達(dá)到規(guī)范要求的拆模強(qiáng)度，并應(yīng)使結(jié)構(gòu)受力均勻。
（3）拆模應(yīng)按規(guī)定的程序進(jìn)行，后支的先拆，先支的后拆，先拆除非承重部分，后拆除承重部分，使結(jié)構(gòu)不受到損傷。
（4）在梁板混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，避免在其上用手推車(chē)或堆放工程用材料（實(shí)際施工荷載必須小于設(shè)計(jì)施工荷載），防止梁板受到振動(dòng)和梁板壓裂。
3.3 治理方法
（1）對(duì)一般裂縫可用環(huán)氧膠泥封閉；對(duì)較寬較深裂縫，應(yīng)沿縫鑿成八字形凹槽，在用環(huán)氧膠泥（或環(huán)氧砂漿）或水泥砂漿補(bǔ)縫或再加貼環(huán)氧玻璃布處理。
（2）對(duì)較嚴(yán)重的貫穿性裂縫，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位共同研究處理。