混凝土裂缝的预防与处理方法
一、前言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合
而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一
系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂
缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的
特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他
一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之
后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观
裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。
混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在
和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料
的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,
严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由
于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践
证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也
是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的
范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定:有些结构在所处的不同条
件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施
控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和
宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度
变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引
起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工
程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
二、凝土工程中常见裂缝及预防
1.干缩裂缝及预防
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝
土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这
种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸
发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表
面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的
表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。
相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝
多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在 0.05~0.2mm 之
间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。
干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土
的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力
等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用
量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中
低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水
灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设
计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严
格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大
于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适
当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖
时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生
的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间
宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长
20~30cm,较长的裂缝可达 2~3m,宽 1~5mm.其产生的主要原因为:
混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而
强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造
成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝
土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性
收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风
速、相对湿度等等。
主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸
盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增
加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝
土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者
潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土