一、 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

1、塑性收縮裂縫。

塑性裂縫多在新澆注的混凝土構(gòu)件暴露于空氣中的上表面出現(xiàn)，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)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)，較短的裂縫一般長(zhǎng)20～30cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2～3m，寬1～5mm。

塑性裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒(méi)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(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過(guò)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(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間，環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。

2、沉降收縮裂縫 。

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?，模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致，特別是在冬季，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(lèi)裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30～45度角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯(cuò)位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度寬度0.3～0.4mm，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。

3、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。混凝土澆筑后，在硬化過(guò)程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，(當(dāng)水泥用量在350-550kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500-27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度70℃左右甚至更高)。由于混凝士的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝士表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(cuò)。梁板類(lèi)長(zhǎng)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(zhǎng)邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一。受溫度變化影啊較為明顯，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(huì)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。

混凝土結(jié)構(gòu)成型后，沒(méi)有及時(shí)覆蓋，表面水分散失快，體積收縮大，而混凝土內(nèi)部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面的收縮。溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(cuò)，梁板類(lèi)長(zhǎng)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(zhǎng)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(huì)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。

二、裂縫的防治措施

1、混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量。

2、增配構(gòu)造筋提高抗裂性能，配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3～0.5%之間。

3、避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

4、在易裂的邊緣部位設(shè)置暗粱，提高該部位的配筋率。提高混凝土的極限拉伸。

5、在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，在正常施工條件下．后澆縫間距20-30m。保留時(shí)間一般不小于60天。如不能預(yù)測(cè)施工時(shí)的具體條件，也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。

6、嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1～1.5%以下)。

7、控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理?yè)郊铀芑瘎┖蜏p水劑。

8、采用綜合措施，控制混凝土初始溫度、混凝土溫度和溫度變化。引起溫差裂縫澆筑時(shí)間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時(shí)要求在沙、石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時(shí)向骨料噴冷水。混凝土泵送時(shí)，在水平及垂直泵管上加蓋草袋，并噴冷水。

9、根據(jù)工程特點(diǎn)，可以利用混凝土后期強(qiáng)度，這樣可以減少用水量，減少水化熱和收縮。

三、如何預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生

1、松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固，防止下陷。

2、保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，并且支撐牢固，使地基受力均勻。

3、防止混凝土澆灌過(guò)程中地基被水浸泡。

4、模板拆除時(shí)間不能夠太早，太早容易導(dǎo)致塌陷，并要安排好拆除順序。

四、修補(bǔ)方法

1、環(huán)氧樹(shù)脂注射和鋼絲網(wǎng)水泥組合法

混凝土中較大的裂縫先用環(huán)氧樹(shù)脂注射，然后用鋼絲網(wǎng)水泥修補(bǔ)法將混凝土構(gòu)件包住。

2、鋼板粘結(jié)法

用手錘或用噴砂法把混凝土表面打毛，再用壓縮空氣將松散材料和灰塵清除掉。將準(zhǔn)備好的鋼板用鹽酸除去其表面的污垢和銹跡，然后用環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑把鋼板粘結(jié)在混凝土的受拉表面上。養(yǎng)護(hù)期間，在鋼上施加均勻的壓力，以保證鋼板和混凝土的粘結(jié)。

3、鋼絲網(wǎng)水泥修補(bǔ)法

用噴砂法把混凝土表面打毛，然后壓縮空氣除去松散的材料和塵土。在混凝土表面抹一層水泥素漿后，再抹一層1∶2 水泥砂漿(厚約5 mm)，2 h

后用水泥鋼釘把一層鋼絲網(wǎng)固定在混凝土表面。抹第二層水泥砂漿，壓實(shí)蓋住鋼絲網(wǎng)即可。

4、環(huán)氧樹(shù)脂注射法

對(duì)寬度大于0.3mm的較大裂縫用環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)。先用壓縮空氣噴射法將裂縫處的污垢和松散材料清除掉，每條裂縫周邊用快凝環(huán)氧樹(shù)脂凝結(jié)劑封住，并在裂縫端頭裝上噴嘴，等粘結(jié)劑養(yǎng)護(hù)好后，即向縫中注入結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹(shù)脂。注射過(guò)程中上部噴嘴作為排出空氣的通道。

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