混凝土收缩裂缝的防治与处理

混凝土收缩裂缝的防治与处理摘要:混凝土裂缝产生的原因很多,可分两类,即结构性裂缝和非结构性裂缝,本文分析了混凝土工程中常见的一些裂缝问题原因,并对收缩裂缝的一般规律作了探讨,结合具体情况提出了一些预防及处理措施,以避免或减少混凝土收缩裂缝。关键词：混凝土，裂缝，防治，处理中图分类号：tv534文献标识码：a文章编号：一、混凝土的收缩收缩是混凝土的一个主要特性，对混凝土的性能有很大影响。产生收缩裂缝的原因，一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。如不加以防止，可能会造成严重后果。混凝土的收缩分为1、塑性收缩2、化学收缩3、物理收缩4、碳化收缩影响因素有：1、集料含量：混凝土产生收缩主要组成是水泥石，增加集料的相对含量即可减少收缩。2、集料的质量：在配合比一定时，采用弹性模值较高的集料，可以减少收缩。3、单位用水量，在混凝土中，水泥与水经水化反应而产生凝胶，凝胶吸湿则膨胀、干燥则收缩。因此单位用水量对混凝土收缩有较大影响。4、相对湿度：周围介质对相对湿度是影响混凝土收缩的重要因素，相对湿度越小，收缩越大。5、养护方法延长潮湿养护期，可以推迟混凝土收缩的开始但影响甚微。但是压力蒸养收缩减小显著。6、外加剂不同外加剂对混凝土收缩影响不同，其中氧化钙对混凝土收缩影响最大。收缩裂缝包括：混凝土硬化前失水产生的塑性收缩，水泥水化过程产生的化学收缩和自生收缩，混凝土降温过程产生的温降收缩，以及混凝土硬化后干燥失水产生的干缩。这些收缩单独或同时作用，都可能导致混凝土裂缝，统称‘收缩裂缝’。二、混凝土裂缝的主要施工防治措施1选择合适的原材料其自身收缩是混凝土硬化过程中水泥与水发生水化反应生成新的化学物质，导致自身体积缩小。混凝土自身收缩的大小与水灰比、细掺料的活性、水泥细度等因素有关。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大；水泥细度越大，混凝土的收缩越大，且发生的收缩时间越长；水泥的选用同时还要综合考虑工程特点和气候环境及施工条件的影响进行合理选择，特别是有抗渗要求、快硬要求、厚大体积等要求的混凝土；因此选用大的骨料,并尽可能的多用骨料，则可以减小干缩，同时要严格控制粗细骨料的含泥量。选择最佳粗细骨料级配，严格水灰比，增加混凝土密实度，减少收缩、徐变。2改进浇筑施工工艺优化浇筑工艺，“斜面分层，薄层浇筑，连续推进；降低混凝土内外温差，“内排”并“外保”，一般要求混凝土内外温差不超过25℃，具体实施办法为：①降温冷却水管布设：在浇筑墙体混凝土前，钢筋绑扎好后立模前预先在混凝土内按1m的层距（距顶底面距离为0.50m）布设降温冷却水管（准30mm的薄壁钢管），混凝土浇注完成后，即可在该层水管内通水。通过水循环，带走砼内部的热量，使混凝土内部的温度降低到要求的限度。②搅拌工艺：采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而节约水泥，并进一步减少水化热和裂缝。③振捣工艺：混凝土分层浇筑，分层振捣，适当控制入模厚度和振动技术，每层浇筑厚度为40cm，设置施工缝联结钢筋。待每薄层混凝土全断面布料振捣完毕，再从一头向另一头循环浇筑。因墙体高达6.0m，下部2m部分的混凝土浇注需用溜槽、串筒入模。分层浇筑，每层灌注须在下层混凝土未初凝前完成，以防出现施工冷缝。混凝土振捣采用直径为50mm的插入式振捣器沿墙体浇筑的顺序方向振捣。振捣时插入下层混凝土5～10cm，振捣时间以混凝土表面翻浆出气泡为准。混凝土在浇筑振捣过程中会产生多少不等的泌水，需配备一定数量的工具如大铁勺等用以排出泌水。对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排除混凝土因泌水，在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。就理论而言，浇筑施工工艺已经比较成熟和完善了，但现场实际施工过程中采用改进工艺的方法还是相对较少，主要因素还是增加了施工工序，同时也增加了投入成本；此外在实际浇筑中技术交底和班组管理不到位，也是影响混凝土最终成型质量。尤其在振捣工艺中，在不增加工序和成本投入的情况下，无固定振捣操作工、不严格分层振捣、振捣布点不均匀、边角少振漏振、振捣时间不足等现象在实际施工中也经常出现，严重影响最终质量。合肥瑶海开发区06年建设的市政混凝土道路有数条已经出现大面积的版面崩边、开裂，经检测分析商品混凝土质量没问题，主要还是不密实，振捣工艺不过关。3外加剂和掺合料，在混凝土中掺入适量外加剂，可以使混凝土获得早强、高强、缓凝等性能，掺入减水剂可大幅度减少拌合水用量，在较低的水灰比下，混凝土仍能较好地成型密实，获得较高的强度，减少干缩量；在混凝土中加入掺合料，可提高水泥石的密实度，改善水泥石与集料的界面粘结强度，提高混凝土强度。因此适量在混凝土中掺入高效减水剂和掺合料也是改善混凝土性能减少收缩裂纹的有效办法。4后期养护及数据采集混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。混凝土浇注完毕后即转入养护阶段。以下是在养护的几个要点：①采取严格的养护保护措施。三项养护措施：混凝土表面收光后立即覆盖一层塑料薄膜，以防止早期失水出现塑性裂缝；根据测温结果，适时在塑料薄膜上覆盖两层土工布保温，同时在混凝土中设置冷却水管降温；在塑料薄膜下适时补水，以保证水泥发挥补偿收缩作用的充分条件。②在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点，并在养护中通过测温点的温度测量指导降温、保温工作的进行，从而控制混凝土内外温差不大于25℃。测温点布置的原则应使不同施工区段、不同标高处的混凝土温升均能得到监控。在两条长边墙体各取三个具有代表性的点，该工程在墙体垂直方向的上、中、下三个位置布置6个测温孔，保证不同施工区段混凝土温升均可得到反映，从而及时指导温控工作。浇筑结束后安排专人对测点进行温度记录，及时调整循环水的温度，确保降温效果。冷却完毕后，水管口用与墙体强度等同的水泥浆封闭，水泥中应加入微膨胀剂。③在气温较高（尤其超过30℃）时，浇水养护是保证砼强度的关键。工地现场使用小型水泵浇水，并在砼浇筑12小时内对砼覆盖塑料薄膜养护。薄膜养护采用一次性材料，始终保持塑料薄膜内有凝结水，后续工序应尽量避免对塑料薄膜的破坏。避免了混凝土因干燥而产生干缩裂纹。养护一般在7天以上。三、裂缝处理1.重力渗入法低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于0.1㎜的裂缝。将树脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的围堤，使树脂溢于裂缝表面。2.真空渗入法更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝表面密封，抽去真空，使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。3钉合法当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时，使用钉合法比较适宜。特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。用相对薄而长的金属“缝合u型钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中，用无收缩砂浆或者环氧树脂基粘合剂来固定。4表面封闭法这是最简单和最普通的裂缝修补方法。用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。5.灌浆法5.1普通水泥灌浆大体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。5.2聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料，和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用。可在潮湿环境中使用。6钻孔嵌塞法这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水，孔中应填入柔性沥青来代替砂浆；如果灌注栓塞的作用比较重要，孔中则要灌注环氧树脂。7柔性密封法通常将活动裂缝转变为运动节缝是比较适宜的办法。沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料。节缝底部使用隔离层。实际处理中，要针对不同的混凝土裂纹进行分析，综合考虑拿出合理有效的处理方案。目前，市场上也有一些专门进行结构加固补强、裂纹处理的特种公司，不断积累的专业实践经验对一些混凝土裂纹处理更加快捷高效。四、结束语裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。对混凝土裂缝需进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展.注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。