淺談混凝土裂縫形成原因及處理方法

1、淺談混凝土裂縫形成原因及處理方法淺談混凝土裂縫形成原因及處理方法摘要:作者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)對混凝土裂縫的分類和形成原因進(jìn)行了分析，并且提出了關(guān)于混凝土裂縫的防治措施，通過某工程實(shí)例進(jìn)一步的說明了觀點(diǎn)。關(guān)鍵詞：工程施工；混凝土；豎向裂縫；措施1混凝土裂縫的種類及成因1.1干縮裂縫干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右，水泥砂漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)

2、外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，寬度多在0.05~0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。這類裂縫一般在混凝土露天養(yǎng)護(hù)完畢一段時間后，在上表面或側(cè)面出現(xiàn)，并隨濕度的變化而變化，表面強(qiáng)烈收縮可使裂縫由表及里、由小到大逐步向深部發(fā)展。1.2塑性收縮裂縫塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間

3、寬兩端細(xì)且長短不一、互不連貫狀態(tài)。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。1.3沉陷裂縫沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔悖０逯伍g距過大或支撐底部松動等所致，特別是在冬

4、季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30~45角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。1.4溫度裂縫溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯；

5、梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。1.5化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)

6、能力。冬季應(yīng)適當(dāng)延長保溫和脫模時間，使緩慢降溫，以防溫度驟變、溫差過大引起裂縫?；A(chǔ)部分及早回填，保溫保濕，減少溫度收縮裂縫。2.5化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫(1)選用堿活性小的砂石骨料；(2)選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑；(3)選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。3工程實(shí)例分析(1)西北某城市框支剪力墻結(jié)構(gòu)，地下室外墻(設(shè)計(jì)為通長剪力墻，無暗柱)高3.9m，采用C50抗?jié)B混凝土，拆模后，發(fā)現(xiàn)大量無規(guī)律較細(xì)的豎向裂縫，如圖1所示。該裂縫大多產(chǎn)生

7、在結(jié)構(gòu)的表面，表現(xiàn)為平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，特征為表面性的寬度較細(xì)的裂縫(多在0.05~0.2mm之間)，走向縱橫交錯，沒有規(guī)律性，且分布不均，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乩須夂颦h(huán)境可判斷此為干縮裂縫。這是因?yàn)槲鞅钡貐^(qū)光照強(qiáng)、蒸發(fā)快的氣候特征引起的。在干燥的環(huán)境下，已硬化的混凝土內(nèi)部的水分不斷向外散失，這部分游離水蒸發(fā)后，在混凝土內(nèi)部留下許多毛細(xì)孔，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生體積收縮，一般稱為游離水蒸發(fā)收縮，引起混凝土由外向內(nèi)的干縮變形裂縫。另外，水泥水化作用也會引

8、起混凝土體積的收縮，稱混凝土自收縮，后者收縮量是前者的110~15。根據(jù)試驗(yàn)測定，混凝土最終收縮值約為0.2%~0.45%?；炷潦湛s值的大小與水泥品種、用量、拌和水量、骨料規(guī)格、級配、振搗密實(shí)性和養(yǎng)護(hù)好壞有關(guān)，如潮濕條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土，其收縮值比在干燥條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土收縮值減少6%~8%。由于裂縫較細(xì)常常不被人們注視，但是應(yīng)當(dāng)特別注意，表面強(qiáng)烈收縮可使裂縫由表及里、由小到大逐步向深部發(fā)展。由于碳化和鋼筋銹蝕，干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p害薄壁

9、結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，也會使大體積混凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴(yán)重的裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。處理方案：①當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm時，為了保證使用功能，當(dāng)裂縫淺而細(xì)并且條數(shù)很多的情況下，采用環(huán)氧樹脂液進(jìn)行表面封閉；②當(dāng)裂縫寬度大于0.2mm時，采用流動性的環(huán)氧樹脂漿液灌注。(2)北方某沿海城市單層地下框架剪力墻結(jié)構(gòu)。主體混凝土澆筑完成回填土后，發(fā)現(xiàn)剪力墻內(nèi)側(cè)墻體有多處豎向裂縫，每片墻體內(nèi)裂縫多集中于墻下部，高度在2.0~3.0m之

10、間。裂縫間距約為2.5~4.0m，且裂縫寬度自下而上逐漸減小，墻體底部寬度在0.3~0.4mm左右。裂縫貫通，墻體表面滲水，如圖2所示。該工程回填土?xí)r間為7月下旬，剪力墻內(nèi)外溫差達(dá)到40℃，墻體變形受到兩側(cè)框架柱、下部地基梁及上部連梁的共同約束，可能產(chǎn)生溫度變形裂縫。且墻內(nèi)側(cè)裂縫高度均在外側(cè)回填土高度以下，可判斷此為溫度裂縫。處理方案：常規(guī)處理方法一般如表1的方案，但環(huán)氧樹脂屬于脆性材料，當(dāng)混凝土收縮時修補(bǔ)表面易出現(xiàn)裂紋，從而出現(xiàn)滲水現(xiàn)