混凝土裂縫形成原因與處理剖析

1、混凝土裂縫形成原因與處理剖析混凝土裂縫形成原因與處理剖析(2007699:28:21)分類：質(zhì)量與安全管理□阿祥混凝土產(chǎn)生裂縫是工程建設(shè)中存在的質(zhì)量通病，必須采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，確保工程質(zhì)量。本文對(duì)混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析，并根據(jù)工程實(shí)踐，提出一些預(yù)防措施和處理方法。一、裂縫分類混凝土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(拉應(yīng)力或剪應(yīng)力)，造成在骨料與水泥石粘結(jié)面或水泥石本

2、身之間出現(xiàn)肉眼看不見的微觀裂縫。這種微觀裂縫的分布是不規(guī)則的，且不連貫，但在荷載作用下或進(jìn)一步產(chǎn)生溫差、干縮的情況下，裂縫開始發(fā)展，并逐漸互相串通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見的裂縫，稱為宏觀裂縫。宏觀裂縫主要可分為收縮裂縫、超載裂縫、沉降裂縫、龜裂裂縫、疏松裂縫等幾種，此外還包括張拉、化學(xué)反應(yīng)、凍脹等裂縫。二、裂縫成因(1)砼的收縮。收縮是砼的一個(gè)主要特性，對(duì)砼的性能有很大影響。由于收縮而產(chǎn)生的微觀裂縫一旦發(fā)展則有可能引起機(jī)構(gòu)物的開裂、變形

3、甚至破壞。(2)溫度應(yīng)力。砼內(nèi)的水泥在水化反應(yīng)中發(fā)散出大量熱量，使砼升溫，并與外部氣溫形成一定溫差，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。其大小與溫差有關(guān)，并直接影響到砼的開裂及裂縫寬度。(3)配筋不足。配筋間距大、配筋率小的砼結(jié)構(gòu)開裂多，無(wú)筋砼比有筋砼開裂多。鋼筋的位置要正確，保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小都可能導(dǎo)致砼開裂。(4)砼材料及配合比。配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響砼的抗拉強(qiáng)度，是造成砼開裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過(guò)大、水灰比大、含砂率不適當(dāng)、骨料種類不

4、佳、選用外加劑不當(dāng)?shù)?，這幾個(gè)因素是互相關(guān)聯(lián)的。(5)養(yǎng)護(hù)條件。養(yǎng)護(hù)是使砼正常硬化的重要手段。養(yǎng)護(hù)條件對(duì)裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，砼硬化正常，不會(huì)開裂，但只適用于試塊或是工廠的預(yù)制件生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工中不可能擁有這種條件?，F(xiàn)場(chǎng)砼養(yǎng)護(hù)越接近標(biāo)準(zhǔn)條件，砼開裂可能性就越小。(6)施工質(zhì)量。砼澆筑施工中，振搗不均勻，或是漏振、過(guò)振等情況，會(huì)造成砼離析、密實(shí)度差，降低結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。砼內(nèi)部氣泡不能完全排除時(shí)，鋼筋表面的氣泡則會(huì)降低砼與

5、鋼筋的粘結(jié)力。鋼筋若受到過(guò)多振動(dòng)，則水泥漿在鋼筋周圍密集，也將大大降低粘結(jié)力。三、砼裂縫預(yù)防措施(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)上要注重容易開裂的部位，如深基與淺基、高低跨處等，應(yīng)考慮到由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而引起的薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中加以解決。如對(duì)軟弱地基進(jìn)行必要處理；各部分荷載懸殊的結(jié)構(gòu)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造鋼筋，以避免不均勻下沉，造成應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂縫。(2)施工方案。施工方案主要是確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一

6、次澆筑長(zhǎng)度由垂直施工縫分割，最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎直力較小的部位；除控制一次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意。(3)施工質(zhì)量。砼要有合適的配合比，不僅要滿足強(qiáng)度要求、施工要求，還要從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)，適當(dāng)?shù)剡x擇好水灰比，在滿足強(qiáng)度要求的原則下，盡可能減少水泥用量。其次，鋼筋的成型和模板安裝位置要準(zhǔn)確、牢固，以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除，以免影響粘結(jié)力。其三是澆筑、振搗操作合理，特別

7、是振搗操作技術(shù)，往往不被人們重視。過(guò)分地振搗對(duì)砼均勻性有害，振搗不足也不能保證砼應(yīng)有的密實(shí)度，要恰到好處。(4)養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)的目的是使砼正常硬化，強(qiáng)度增長(zhǎng)，不受或少受外界影響。關(guān)鍵是設(shè)法使砼溫度慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過(guò)程中的溫差，以便減小溫度應(yīng)力，阻止裂縫的產(chǎn)生。常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法是噴水，對(duì)一般砼結(jié)構(gòu)，減小表面收縮，防止龜裂是可行的。大體積砼由于塊體內(nèi)外溫度不一致，強(qiáng)度增長(zhǎng)不同，常常是在強(qiáng)度增長(zhǎng)慢的表面開裂，其養(yǎng)護(hù)就不能只滿足于用常規(guī)

8、方法。具體說(shuō)，盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填，避開外界氣候的影響，養(yǎng)護(hù)期應(yīng)以砼強(qiáng)度增長(zhǎng)最快的階段為準(zhǔn)，即7至28天，最好能長(zhǎng)些。四、砼裂縫的處理(一)經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，確認(rèn)在裂縫不降低承載力的情況下，采取表面修補(bǔ)法、充填法、注入法等處理方法：1.表面修補(bǔ)法。該法適用于縫較窄，用以恢復(fù)構(gòu)件表面美觀和提高耐久性時(shí)所采用，常用的是沿砼裂縫表面鋪設(shè)薄膜材料，一般可用環(huán)氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布。2.充填法。當(dāng)裂縫較寬時(shí)，可沿裂縫砼表面鑿成V形

9、或U形槽，使用樹脂砂漿材料進(jìn)行填充，也可使用水泥砂漿或?yàn)r青等材料。3.注入法。當(dāng)裂縫寬度較小且較深時(shí)，可采用將修補(bǔ)材料注入砼內(nèi)部的修補(bǔ)方法，首先裂縫處設(shè)置注入用管，其他部位用表面處理法封住，使用低粘度環(huán)氧樹脂注入材料，用電動(dòng)泵或手動(dòng)泵注入修補(bǔ)。(二)如果裂縫影響到結(jié)構(gòu)安全，可采取圍套加固法、鋼箍加固法、粘貼加固法等結(jié)構(gòu)加固法。此方法屬結(jié)構(gòu)加固，須經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算同意后方可進(jìn)行。1.圍套加固法。在周圍尺寸允許的情況下，在結(jié)構(gòu)外部一側(cè)或數(shù)側(cè)外包鋼

10、筋砼圍套，以增加鋼筋和截面，提高其承載力；對(duì)構(gòu)件裂縫嚴(yán)重，尚未破碎裂透或一側(cè)破裂的，將裂縫部位鋼筋保護(hù)層鑿去，外包鋼絲網(wǎng)一層；大型設(shè)備基礎(chǔ)一般采取增設(shè)鋼板箍帶，增加環(huán)向抗拉強(qiáng)度的方法處理。2.鋼箍加固法。在結(jié)構(gòu)裂縫部位四周加U型螺栓或型鋼套箍將構(gòu)件箍緊，以防止裂縫擴(kuò)大和提高結(jié)構(gòu)的剛度及承載力。加固時(shí)，應(yīng)使鋼套箍與混凝土表面緊密接觸，以保證共同工作。3.粘貼加固法。將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹脂和粘結(jié)劑，粘結(jié)到構(gòu)件砼裂縫部位表面，使鋼板或型鋼