混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件常見裂縫分析與預(yù)防處理措施

張小麗

(龍巖閩建工程監(jiān)理有限公司  364000)

    混凝土配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，是造成混凝土開裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過大，水灰比大，含砂率不適當(dāng)，骨料種類不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)龋�這幾個(gè)因素是互相關(guān)聯(lián)的。粗細(xì)集料含泥量過大，集料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配，容易造成混凝士收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)牛。骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮。礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大。水泥等級越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對混凝土開裂影響越大。混凝十設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級越高，混凝土脆性越大、越易，開裂。

1.施上及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因

    現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽撒過快，均會影響泥凝上的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。高卒澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值較大。對大體積混凝土工程缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。大體積混凝土澆注，對水化熱計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。現(xiàn)場模板拆除過早或拆除不當(dāng)，會引起拆模裂縫。現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)(超張、偏心)，會引起混凝土張拉裂縫。

    這些因素都會造成混凝土較大的收縮，產(chǎn)生龜裂裂縫或疏松裂縫，致使混凝土裂縫迅速擴(kuò)展．形成破壞性裂縫。

    養(yǎng)護(hù)是使混凝土正常硬化的重要手段。養(yǎng)護(hù)條件對裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土硬化正常，不會開裂，但只適用于試塊或是工廠的預(yù)制件牛產(chǎn)，現(xiàn)場施工中不可能擁有這種條件。必須注意到．現(xiàn)場混凝土養(yǎng)護(hù)越接近標(biāo)準(zhǔn)條件，混凝土開裂可能性就越小。

    1.1使用不當(dāng)及外界因素

    建(構(gòu))筑物地基基礎(chǔ)不均勻沉降，會產(chǎn)生沉降裂縫。更改使用功能引起荷載增加，裝修時(shí)隨意拆除承重墻或鑿洞等，以及周圍環(huán)境影響如酸、堿、鹽等對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的侵蝕，意外事件，如火災(zāi)、輕度地震等都會引起建(構(gòu))筑物的裂縫。

2.混凝土裂縫預(yù)防措施

    2.1設(shè)計(jì)方面

    在設(shè)計(jì)上要注意到那些容易開裂的部位，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。在構(gòu)件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下．鋼筋直徑越細(xì)，間距越小則對預(yù)防開裂越有利。

    2.2施工方案

    良好的施工方案與預(yù)防、控制裂縫有很人的關(guān)系。施工方案主要應(yīng)確定一定澆筑最、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長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、彎應(yīng)力較小的部位。除控制次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意，一般來說，因盡量留在變截面處．或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位而設(shè)在混凝土的受壓區(qū)。確定澆筑時(shí)間的原則是盡量避開炎熱無氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工，則應(yīng)采取降溫措旌來控制混凝土入模溫度。

    2.3施工質(zhì)量

    由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在95％以上。如果在施工階段控制住了裂縫，則在使用階段開裂的可能性就很小了。因此，施工階段是裂縫預(yù)防的主要階段，在施工階段要注意以下幾個(gè)問題：首先混凝上要有合適的配合比。選擇合適的配臺比．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。其次鋼筋的綁扎、焊接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。第三是澆筑、振搗操作合理，特別是振搗操作技術(shù)，往往不被人們重視．過分地振搗對混凝士均勻性有害，振搗不足也不能保證混凝土應(yīng)有的密實(shí)度，要恰到好處。

    2.4養(yǎng)護(hù)

    養(yǎng)護(hù)的目的是使混凝土正常硬化，強(qiáng)度增長，不受或少受外界影響。技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)法使混凝土溫度慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差，以便減小溫度應(yīng)力，阻止裂縫的產(chǎn)生。

    常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法是涅凝土澆搗后12h內(nèi)對混凝土加以覆蓋和噴水，澆水養(yǎng)護(hù)一般不得少于7d。在養(yǎng)護(hù)期間．混凝土強(qiáng)度小于l. 2MPa。時(shí)不得進(jìn)行后續(xù)工序的施工。混凝土強(qiáng)度小于 1OMPa。時(shí)．樓板上不得吊運(yùn)堆放重物。

3.混凝土裂縫的處理措施

    裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度．還會引起制筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此要根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況區(qū)別對待、及時(shí)處理。

    3.1表面修補(bǔ)法

    表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法[3]，它主要適用于穩(wěn)定的和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫的處理。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滁刷油漆、瀝青等防腐材料。在防護(hù)的同時(shí)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。

    3.2灌漿、嵌縫封堵法

    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(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中．膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、改性環(huán)氧樹脂類，改性丙烯酸酯類、改性聚氨酯類等修補(bǔ)膠液。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等。常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

    3.3結(jié)構(gòu)加固法

    當(dāng)裂縫影響到棍凝士結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對混凝士結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面面積，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(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加同[4]。

4.混凝土工程裂縫處理實(shí)例

    在2006年8月中旬龍巖某安置房工程施工中，發(fā)現(xiàn)在前一天上午澆筑的混凝土板面出現(xiàn)了較多的不規(guī)則的細(xì)小裂縫，而下午澆筑的板面卻沒有。而前一天澆筑的混凝土為商品混凝土，現(xiàn)場取樣為合格，且澆筑過程都有現(xiàn)場監(jiān)理員旁站，施工程序沒有錯(cuò)誤。經(jīng)現(xiàn)場分析，認(rèn)為出現(xiàn)裂縫主要原因?yàn)椋?

    a、8月中旬．天氣較干燥，且凌晨氣溫約20～25℃．下午現(xiàn)澆涅凝土表面溫度可達(dá)50～60"C，一般有20～30℃以上的溫差：

    b、混凝土為商品棍凝土，為了滿足其和易性而水灰比較大，骨料粒徑較細(xì)，外加劑摻量較大：

    c、現(xiàn)場混凝土澆筑時(shí)，有過振現(xiàn)象，養(yǎng)護(hù)措掩不到位，較遲養(yǎng)護(hù)。

    因此．在下一層樓板澆筑混凝土?xí)r，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整了施工方案：首先要求商品混凝土攪拌站調(diào)整配臺比，適當(dāng)降低外加劑摻量．選用級配良好的骨料；在施工時(shí)，要求現(xiàn)場振搗時(shí)間要掌握好．振搗完成后在初凝前再進(jìn)行拉毛壓光一次；早上澆筑的混凝土在終凝后就進(jìn)行養(yǎng)護(hù)．提高養(yǎng)護(hù)次數(shù)。根據(jù)調(diào)整后施工方案，后續(xù)澆搗的樓板不再出現(xiàn)裂縫，且樓板的強(qiáng)度有較大的提高。

5.結(jié)束語

    混凝土裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中普遍存在的問題．它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件有效截面，降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力。因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全有效、正常使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李明順，徐有鄰，白生翔等，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[M]北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002

[2]粱坦．王永維，陸竹卿等，混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[M]北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006

[3]陳士良，徐偉，潘延平等，現(xiàn)澆樓板的裂縫控制[M]北京中國建筑工業(yè)出版社，2003

[4]孫進(jìn)樣．周玉成，金志福，建筑物裂縫[M]上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，200l

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 溫紅娟 尹維維 編輯  文徑 審核)