浅析混凝土裂缝的原因及控制措施

发布时间：2022-03-13 15:16:11 浏览数：次

(乌兰察布市察右后旗交通局，内蒙古乌兰察布 012000)
摘要：文章通过对混凝土裂缝原因的分析，提出了混凝土裂缝处理的方法及裂缝处理检查方法，并对混凝土裂缝的控制措施提出了见解。
关键词：混凝土裂缝；控制措施；裂缝修补
中图分类号：TU528.1 文献标识码：C 文章编号：1007—6921(2008)11—0095—01

混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在湿气及土中为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理。

近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域，如大跨超长、超厚及超静定框架结构，其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后又不闭合，裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下：h≤0.1H表面裂缝；0.1H<h<0.5H浅层裂缝；0.5H≤h<10H纵深裂缝；h=H贯穿裂缝。

应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝，如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。

早期裂缝一般出现在一个月之内，中期裂缝约在6个月之内，其后1~2年或更长时间属于后期裂缝。
1 混凝土裂缝原因分析

在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定，若仍处于发展过程，要估计该裂缝发展的最终状态。在日本混凝土协会“混凝土裂缝的调查和修补指南”中，对调查的原则、普查、详查方法均作了详细规定，主要有：裂缝的现状调查(裂缝类型和宽度)；有无病害(漏水、钢筋锈蚀)；产生裂缝的经过(发生时间和过程)；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查(钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀)；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。
2 混凝土裂缝的处理
2.1 表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法

表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其他防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。
2.2 填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝(>0.3mm)，作业简单，费用低。宽度＜0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。
2.3 灌浆法

此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
2.4 结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。
3 混凝土裂缝处理效果的检查

包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等对混凝土工程裂缝的认识，如何控制和处理混凝土裂缝方面归纳如下：
3.1 影响混凝土收缩和产生裂缝的主要因素
3.1.1 水泥用量越大，含水量越高，坍落度越大，收缩越大。一般高强混凝土比中低强度收缩大(水泥用量较少的中低标号混凝土，大部分收缩完成时间约一年。用量较多的高标号水泥混凝土约为二、三年或更长)。
3.1.2 砂岩作骨料收缩幅度增加。骨料粒径越粗，收缩越小，骨料粒径越细，砂率越高，收缩越大。粗细骨料中含泥量越大收缩越大。
3.1.3 环境湿度越大，收缩越小，越干燥收缩越大。早期养护时间越长，收缩越小，混凝土收缩和环境降温同时发生，收缩和裂缝产生加剧。
3.1.4 水泥活性越高，颗粒越细，比表面积越大，收缩越大。矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰水泥及矾土水泥收缩较小，快硬水泥收缩较大。
3.1.5 暴露面积越大，包罗面积越小，收缩越大。因此，地下室尽早回填土，尽早封闭结构物和装修对减小收缩有利。
3.1.6 外加剂及掺和料选择不当，严重增加收缩，选择适宜则可减少收缩。
3.2 控制混凝土裂缝的方法
3.2.1 在设计方面：①降低结构约束，做好抗与放的良好结合，包括设置后浇带、施工缝及滑动层；②合理确定混凝土的强度等级；③适当地加强构造配筋，提高配筋率，尤其是地下室外墙；
④确定裂缝控制宽度。
3.2.2 在施工方面：①控制混凝土坍落度及水灰比；②做好保温保湿养护的技术措施；③和搅拌站进行协调，做好混凝土的级配及外加剂的优选；④加强和气象站的联系，掌握混凝土浇筑期间的气候。
3.2.3 在材料方面：①通过混凝土试配，优选材料和配合比；②优选缓凝型外加剂及掺和料理；③选择合适的骨料品种，控制粗细骨料的含泥量；④做好设备及计量装置的检验。

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