混凝土裂縫的防治措施分析

摘要：由于水化熱產生的升溫較高、降溫幅度大、速率快，使混凝土產生較大的溫度和收縮應力是導致混凝土產生裂縫的主要原因。因此，為防治水化熱引起的裂縫，施工前應計算升溫峰值、內外溫差及降溫速率，制定相應的技術措施，防止和控制溫度裂縫，確保工程質量。

關鍵詞：混凝土 裂縫 修補 技術 分析

1 混凝土裂縫的原因

混凝土裂縫產生的原因很多，主要有以下幾種：

1.1 混凝土在硬化的過程中，由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至會貫穿整個構件。

1.2 在厚度較大的構件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制，在澆搗后數小時會發生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。

1.3 混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨漲，體積增大三倍，從而使混凝土漲裂產生裂縫。

1.4 在炎熱的大風天氣，混凝土表面水分蒸發較過快，造成混凝土內部水化熱過高，在混凝土澆筑數小時后仍處于塑性狀態，易產生塑性收縮裂縫。

1.5 構件超載產生的裂縫，例如：構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩，出現垂直于構件縱軸的裂縫，構件在較大剪力作用下，產生斜裂縫，并向上、下延伸。

1.6 當結構的基礎出現不均勻沉陷，就有可能會產生裂縫，隨著沉陷的進一步發展，裂縫會進一步擴大。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

2 裂縫的修補

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質脆性材料。由于由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。其修補措施如下：

2.1 開槽法修補裂縫 該法適合于修補較寬裂縫大于0.5mm，材料的配合比為：采用環氧樹脂：聚硫橡膠：水泥：砂＝10：3：12.5：28.首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后，將環氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當中，再用人工繼續攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度（約0.4斤丙酮就可以了）。及時將已拌好的改性環氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內進行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內，一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養護即砂漿嵌入縫槽內處理好后兩小時以內及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環氧樹脂砂漿進行覆蓋，待完全初凝后，開始用水養護。

2.2 低壓注漿法修補裂縫 低壓注漿法適用于裂縫寬度為0.2mm~0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下：裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。當裂縫數量較多時，先要在裂縫位置上貼醫用白膠布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿嘴用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口，必須反復用漿補上，以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進行，若氣溫高的話，半天就可注漿。操作時先用補縫器吸取注漿液，插入注漿嘴，用手推動補縫器活塞，使漿液通過注漿嘴壓入裂縫，當相鄰的嘴中流出漿液時，就可拔出補縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補漿。

2.3 表面覆蓋法修補裂縫 這是一種在微細裂縫（一般寬度小于0.2mm）的表面上涂膜，以達到修補混凝土微細裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部，對延伸裂縫難以追蹤其變化。

表面覆蓋法所用材料視修補目的及建筑物所處環境不同而異，通常采用彈性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘貼）等。施工時，首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛，清除表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修補材料涂覆表面。

3 裂縫的防治

由于水化熱產生的升溫較高、降溫幅度大、速率快，使混凝土產生較大的溫度和收縮應力是導致混凝土產生裂縫的主要原因。因此，為防治水化熱引起的裂縫，施工前應計算升溫峰值、內外溫差及降溫速率，制定相應的技術措施，防止和控制溫度裂縫，確保工程質量。

3.1 降低混凝土入模溫度

3.1.1 降低原材料進入攪拌機的溫度如夏季在水箱內加冰塊，降低水溫；粗骨料遮陽防曬，并灑冷水降溫；細骨料遮陽防曬；散裝水泥提前儲備，避免新出廠水泥溫度過高。采取以上措施最大限度降低混凝土出機溫度。

3.1.2 夏季，混凝土運輸車加保溫套或對罐體噴淋冷水降溫。混凝土泵送管道遮陽防曬。

3.1.3 混凝土澆筑作業面遮陽，減少混凝土冷量損失。

3.2 降低混凝土水化熱

3.2.1 選擇中低熱品種水泥，優先選用礦渣硅酸鹽水泥。

3.2.2 利用混凝土后期強度用，R60或R90替代R28作為設計強度。

3.2.3 摻人一定比例的粉煤灰。

3.2.4摻人高效減水劑。

3.2.5 摻加緩凝劑。

3.3 摻UEA膨脹劑 摻人UEA膨脹劑，在最初14天潮濕養護中，使混凝土體積微膨脹，補償混凝土早期失水收縮產生的收縮裂縫。

3.4 采用二次抹壓技術 混凝土大模振搗，表層刮平抹壓1~2小時后，即在混凝土初凝前在混凝土表面進行二次抹壓，消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產生的表面裂縫，增加混凝土內部的密實度。但是，二次抹壓時間必須掌握恰當，過早抹壓沒有效果；過晚抹壓混凝土已進入初凝狀態，失去塑性，消除不了混凝土表面已出現的裂縫。

3.5 混凝土自然養護

3.5.1 保濕養護混凝土表面經過二次抹壓后，立即覆蓋塑料薄膜，防止表面水份蒸發，保持混凝上處于潮濕狀態下養護。特別是對于摻入UEA膨脹劑的混凝土，在最初14天內，必須潮濕養護，方能促使膨脹劑充分發揮膨脹作用。

3.5.2 保濕養護根據混凝土絕熱溫升計算，確定中心最高溫度，按溫控技術措施，確定養護材料及覆蓋厚度和養護時間。

保溫養護的目的：①減少混凝土表面熱擴散，減少內外溫度；②延緩散熱時間，控制降溫速率，有利于混凝土強度增長和應力松馳，避免產生貫穿裂縫。養護一般不少于15天。

3.5.3 在常溫季節，混凝土終凝后也可采取蓄水養護的辦法，替代前兩種保濕保溫養護辦法。根據混凝土內外溫差數據，及時調整蓄水高度，也能收到預期效果。

4 小結

雖然目前學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。