混凝土裂縫抑制措施的研究進展

郄玉良

摘? ? 要：對于混凝土結構，裂縫問題是不可避免的。目前，混凝土結構裂縫的研究集中在大體量構件（如混凝土壩和水力結構）上，普通橋梁結構混凝土結構的裂縫研究相對較少。對于混凝土結構，裂縫主要有施工階段和運營服務階段，現在通常以外觀質量對橋梁結構施工評估進行測量，因此存在裂縫對施工效果和運營服務都會產生不利影響。為此，本文分析了混凝土裂縫抑制措施的研究進展。

關鍵詞：混凝土;裂縫;抑制措施

1? 引言

對于混凝土橋梁結構，裂縫是影響結構承載力的關鍵因素。本文系統地研究了裂縫的原因和預防措施以及加固處理方法，為未來類似項目的裂縫預防和加固處理提供了參考經驗。

2? 混凝土結構裂縫成因

2.1? 溫度應力

混凝土結構出現結構裂縫多與溫度、環境相關，如澆筑時混凝土因水化反應引起結構溫度上升，且熱量在混凝土內聚集量明顯。前期內部溫度上升明顯，造成內部膨脹并產生內外應力。薄壁混凝土結構因不同部位應力不同，導致表面出現裂縫。此類裂縫多出現于澆筑體中間位置。

2.2? 混凝土振搗的問題

對于混凝土工程來說，對混凝土進行振搗也是極為關鍵的一點，且其振搗的品質也直接關系著工程整體的質量。因此，如果振搗出現了問題，那么極有可能導致混凝土溫度裂縫問題的出現。在實際的振搗操作中，振搗技術不夠完備或出現操作上的失誤，會使得混凝土的內部氣體沒有徹底排除，如果在實際施工過程中使用這些含有氣體的混凝土，很有可能導致溫度裂縫的出現，甚至可能嚴重威脅頂層建筑的房屋安全。

2.3? 混凝土的養護問題

對混凝土進行科學的養護是高層建筑房屋施工的一個重要環節。混凝土的溫度裂縫與其養護有著緊密的關聯，倘若對于混凝土的養護措施不夠完善，那么必定會使混凝土在一定程度上出現質量問題。尤其是，在完成初期的澆蓋之后，必須采用科學合理的養護手段來實施養護的工藝。其中主要包括對于混凝土溫度的監測與控制，對于混凝土內外溫度梯度問題的處理，減少混凝土嚴重脫水問題的產生。然而，如果選擇了錯誤的養護工藝，就會使得混凝土產生嚴重的脫水現象，進而最終出現溫度裂縫問題。

2.4? 荷載引起混凝土裂縫

（1）直接應力裂縫，對混凝土結構的內力有重大影響。對于橋梁混凝土結構而言，直接應力裂縫是由外部荷載引起的裂縫，根據外部荷載的原因可分為以下幾類：①設計階段模型計算中出現的問題，結構應力模擬分析與實際應力情況有很大差異，荷載部分計算考慮不足，結構安全系數選擇不充分是混凝土結構在使用期間出現裂縫的原因。②在施工階段，由于施工環境的影響，混凝土結構必須有大規模的施工活荷載。如果荷載超過設計活載，結構可能會開裂。（2）二次應力裂紋。二次應力裂縫是結構的內力裂縫，混凝土結構的二次應力是由外部荷載引起的。二次應力開裂是施工過程中荷載開裂的主要原因。混凝土結構運行過程中的裂縫主要發生在橋梁混凝土結構的拉伸區、剪切區和振動區。

3? 混凝土中裂縫的防范措施

3.1? 溫度裂縫的防范對策

對混凝土結構溫度裂縫的預防措施應該在溫度產生源方面采取對策，如選擇低水合熱水泥，科學地控制水泥使用量，并最大限度地減少水泥比。澆筑大體積混凝土時，為了避免產生大量水化熱，需要采取水冷措施，通過水循環帶通過水化熱流減少混凝土內外的溫差，減少溫差裂縫的產生。

3.2? 對于混凝土合理的養護

在實際的混凝土工程中，為了避免因內外溫度差異過大，產生溫度應力遠超出同一時期的極限抗拉能力進而導致的裂縫問題，時常采用蓄水的方式來養護混凝土，對于蓄水的深度時常設定為5cm。混凝土護養的主要程序：在其即將要終凝時，提早覆蓋一層塑料材質的薄膜來預防其干縮，對地板的澆筑持續約24h，然后開始進入蓄水的養護階段，在白天能夠起到減少太陽直射從而降低混凝土表層溫度的作用，到了晚上還能夠起到一定的保溫效果，放緩熱量在混凝土表層的擴張速度，進而將其內外的溫度差控制在標準允許的范圍內。

3.3? 控制薄壁混凝土結構自收縮應力

混凝土自收縮應力的出現有兩種因素，其一，混凝土自身物理結構特性。混凝土各種物理膨脹與形變量;其二，薄壁混凝土的現場工程環境。該因素會直接造成溫濕度的變化，進而影響混凝土的凝固速度。考慮到形變和收縮，還需通過調整水灰比，添加劑等進行調整。如添加粉煤灰可有效增強薄壁混凝土的結構強度和韌性。薄壁混凝土發生化學反應后產生的水化物含量與粉煤灰含量成反比關系。如粉煤灰摻加量介于10%～20%時，粉煤灰含量與混凝土結構自收縮應力之間呈現出線性關系，從而有效控制裂縫的出現。

4? 常見裂縫的處理方法

4.1? 表面修補法

混凝土結構的非結構裂縫大部分是使用表面修復方法修復的，因為裂縫對結構的承載力影響不大。因此，在有混凝土非結構裂縫的表面上涂抹水泥漿或環氧砂漿，同時為了防腐蝕，擦掉裂縫，然后用刷子防腐蝕油漆處理。

4.2? 結構補強法

裂縫發展到一定程度后，需要結構加固方法來大大影響混凝土結構的承載力，抑制結構的進一步發展，恢復結構的整體性能。目前，預應力錨桿也已應用于某些結構加固中，以提高結構的完整性，并使結構裂縫得到修復，主要采用錨桿結構。對于結構裂縫處理，粘貼鋼板的方法是使用當前最多的方法：使用粘結劑將鋼板粘貼到混凝土表面，然后用安裝錨固定。

5? 結束語

總之，本文介紹了裂縫產生、溫度變化和自收縮，然后分析了溫度和自收縮中的裂縫預防措施，最后分別介紹了表面修復方法、內部修復方法和結構加固方法，從而提供了混凝土結構防止和處理裂縫的理論和工程經驗。

參考文獻：

[1] 楊天文.橋涵工程施工中防止大體積混凝土結構產生裂縫的分析研究[J].黑龍江科學，2018（18）：136～137.

[2] 魏道凱.安丘青云大橋主橋承臺施工關鍵工序分析與控制[J].價值工程，2018（25）：95～97.

[3] 孟青.高層建筑房屋防止混凝土溫度裂縫的施工技術[J].中外企業家，2018（17）：89.

[4] 鄭仿球.高層建筑房屋防止混凝土溫度裂縫的施工技術[J].建材與裝飾，2018（17）：24～25.

[5] 王雪斌.土建工程混凝土裂縫控制和防止[J].建材與裝飾，2018（8）：7～8.