混凝土裂縫問題的處理措施

陳紹江

（山東黃河工程集團有限公司 山東 濟南 250013）

混凝土是粗集料、細集料、水泥石、水和氣體所組成的非均質堆聚結構，混凝土混合料在不同溫、濕度條件下凝結硬化，并同時產生體積變形。水泥石的干燥和冷卻收縮大，集料的干燥和冷卻收縮小,同時水泥石和集料之間相互粘結而約束，由于變形產生裂縫。

1 裂縫形成原因

1.1 混凝土是由水泥、砂、石、水、外加劑和外摻料組成。這些原材料的質量和數量，配料的比例直接影響到混凝土的質量，在混凝土建筑工程施工中若水泥的產地不知名，交貨驗收不嚴格，工地貯藏受潮。砂石質量不符合要求，石、砂表面含泥量超標，粗細砂使用不合理，石料大小沒有嚴格把關，砂粒徑控制不嚴，集料級配不良，結構不合理，都可引起混凝土施工裂縫。因水泥存放受潮或過久后，質地不佳，都將降低混凝土強度，引起混凝土施工裂縫。砂的粒徑越細，用水量用灰量增多，收縮增大，水灰比不穩定。砂石表面含泥量過多，粘結力下降，尤其是包裹型的泥土更為嚴重，泥遇水成漿，膠結在砂石表面，不易分離，容易引起混凝土施工裂縫。

1.2 混凝土攪拌和溫度控制不嚴引起的裂縫。混凝土養護和運輸不規范引起的裂縫運料過程中，如混凝土出現離析性。養護時若覆蓋麻袋或草簾不及時、不到位、不規范。人工灑水如果不及時、不均勻，養護期間時干時濕，干濕不均，外干過早都會使混凝土內部產生約束，外表面干縮變形，從而產生混凝土施工裂縫。由變形變化引起的裂縫:包括結構因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫。其特征是結構要求變形，當受到約束和限制時產生內應力，應力超過一定數值后產生裂縫，裂縫出現后變形得到滿足，內應力松弛。這種裂縫寬度大、內應力小，對荷載的影響小，但對耐久性損害大。

1.3 干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。

2 解決裂縫的措施

2.1 水泥品種選擇和水泥用量控制。鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現早期升溫和后期降溫，產生內部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。再有，可充分利用混凝土后期強度，以減少水泥用量。根據大量試驗研究和工程實踐表明，每立方米混凝土的水泥用量增減10公斤，其水化熱將使混凝土的溫度相應升高或降低。因此，為更好的控制水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應力，可以根據工程結構實際承受荷載的情況，對工程結構的強度和剛度進行復核與驗算。其次，水泥用量混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大,但是增加量不顯著。第三，混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比、為直線關系;當水泥用量較高的條件下，混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說，水灰比越大，干燥收縮越大。沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大，而且水分蒸發過快、過多造成的。因此嚴格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。

2.2 混凝土養護方法主要分降溫法和保溫法兩種:降溫法即在混凝土澆筑成型后，用蓄水、灑水或噴水養護;保溫法是在混凝土成型后，使用保溫材料覆蓋養護。遇到溫度驟降的天氣或寒冷季節澆筑混凝土時，注意覆蓋保溫，加強養生，側面可采用碘鎢燈照身保溫。保溫覆蓋材料以草袋效果最佳，依次為油布、木模板、帆布。在夏季,混凝土表面應做到潮濕養護，一方面，保證混凝土強度的正常增長；另一方面，降低混凝土預縮應力，防止混凝土表面裂縫的產生。混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋草席并灑水，然后在上面覆蓋一層塑料薄膜。新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫，同時可避免草席因吸水受潮而降低保溫性能。人工控制混凝土溫度的措施主要是針對后期,對早期因熱原因，引起的裂縫沒有作用。例如表面保溫材料保護雖然可以減少內外溫差，但會導致混凝土體內溫度升高，從受約束而導致貫穿裂縫的角度看，是一個潛在惡化裂縫的條件，因為體內熱量最終要散發掉。另外人工控制混凝土溫度還需注意的問題是防止過速冷卻和超冷，過速冷卻不僅會使混凝土溫度梯度過大，而且早期的過速超冷會影響水泥。 膠體體系的水化程度和早期強度，容易產生早期熱裂縫。超冷會使混凝土溫差過大，引起溫差裂縫，澆筑時間應盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要在沙、石堆場搭設簡易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時應向骨料噴冷水。混凝土泵送時，在水平、垂直泵管上，加蓋草袋，并噴冷水。

2.3 混凝土振搗與養護措施。要減少混凝土因早期收縮和溫差引起的開裂，混凝土振搗及養護十分重要，為此，要加強新澆混凝土表面的養護，及時去除混凝土表面水分，及時進行二次抹面壓光，并用木搓搓毛，清除混凝土表面的塑性裂縫。在養護階段，注意保持適宜的溫度和濕度，控制混凝土內表溫度差，防止混凝土裂縫的產生和擴大，滿足強度增長的需要，避免混凝土過早失水進行養護。澆筑混凝土時，要綜合考慮便道狀況、距離長短和澆筑時間等因素進行分析，合理配置攪拌運輸車，以滿足連續澆筑的需要。采用分層澆筑工藝，使用振動棒垂直振搗趕送混凝土，不得漏振或過振，要合理選定拆模時間，避開大風季節拆模。