淺談對(duì)混凝土裂縫的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

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混凝土是一種脆性材料，它的抗拉強(qiáng)度很低，但它的抗壓強(qiáng)度很高，抗拉強(qiáng)度一般約為抗壓強(qiáng)度的7％－14％，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形值很低，因此，在素混凝土或鋼筋混凝土的邊緣部位，一般要求設(shè)計(jì)中不計(jì)算拉應(yīng)力，或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋來(lái)承擔(dān)，混凝土只承受壓力。盡管我們?cè)谑┕ぶ胁扇「鞣N措施，小心謹(jǐn)慎，按規(guī)范要求嚴(yán)格控制，但混凝土裂縫仍然時(shí)有出現(xiàn)。下面對(duì)混凝土中常出現(xiàn)的：沉降裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫作以淺談。

1 沉降裂縫 1.1沉降裂縫的產(chǎn)生 （1）在混凝土澆筑中?；炷翝仓蟮囊欢螘r(shí)間出獄塑性階段，由于混凝土澆筑后振搗不密實(shí)，致使混凝土泌水硬化過(guò)程中因粗骨料沉落受到鋼筋阻礙而產(chǎn)生沿著鋼筋和箍筋方向出現(xiàn)裂縫。（2）在結(jié)構(gòu)中。由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填不實(shí)，浸水而造成不均勻沉降；特別是在冬季，基礎(chǔ)處在在凍土層上，凍土融化后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類(lèi)裂縫多為貫穿性裂縫，其走向于沉降情況有關(guān)，一般沿于地面垂直或呈30°－40°角方向發(fā)展，較大的沉降裂縫，往往有一定的錯(cuò)位，裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉縫裂縫也基趨于穩(wěn)定。 1.2防止裂縫措施 一是控制混凝土拌合物的坍落度，嚴(yán)格控制水灰比，在澆筑時(shí)混凝土料要振搗密實(shí)。二是對(duì)松軟土基、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)加固。三是保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。四是鋼模拆除的時(shí)間不能太早，且要注意拆模的先后順序。 2 溫度裂縫 混凝土的溫度裂縫大多都是出現(xiàn)在大體積混凝土中。這是因?yàn)榛炷猎跐仓^(guò)程中，水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升（中心溫度可高達(dá)70°C），在表面引起拉應(yīng)力，后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。同時(shí)，氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。 由于溫度應(yīng)力而形成溫度裂縫的過(guò)程有三個(gè)階段：（1）早期：自澆筑混凝土開(kāi)始到水泥放熱基本結(jié)束，一般約為28天，這個(gè)階段具有兩個(gè)特征，一是水泥放出大量水熱化，二是混凝土彈性模量的急劇變化，由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。（2）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止。這期間，溫度主要是由混凝土的冷卻及外界變化索引的。這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相迭加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。（3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期，溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力迭加。 溫度應(yīng)力產(chǎn)生的原因主要是外約束和內(nèi)約束（亦稱自約束）。外約束指結(jié)構(gòu)物的邊界條件，一般指支座或其他外界因素對(duì)結(jié)構(gòu)物變形的月蘇。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。內(nèi)約束指較大斷面的結(jié)構(gòu)，由于內(nèi)部非均勻的溫度及收縮分布，后質(zhì)點(diǎn)變形部均勻面產(chǎn)生的相互約束。如橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表面溫度低，內(nèi)部溫度高，產(chǎn)生溫差在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。 防止裂縫的措施：一是盡量選用低熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。三是改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來(lái)減少水泥用量，降低水化熱。四是在混凝土內(nèi)部中在埋設(shè)降溫水管，通入冷水降溫。五是加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。 3 干縮裂縫 干縮裂縫一般多出現(xiàn)在混凝土的養(yǎng)護(hù)結(jié)束后一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后一段時(shí)間?；炷粮煽s主要和混凝土的水泥的成分、水灰比、水泥的用量、材料的性質(zhì)、外加劑的用量等有關(guān)?；炷两K凝前后由于水分蒸發(fā)會(huì)引起干硬收縮，混凝土砂、石骨料基本是無(wú)可收縮的，混凝土干硬收縮主要是水泥漿體的收縮，收縮過(guò)程是由外向內(nèi)。干縮裂縫多為表面性的龜殼紋狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫。如不及時(shí)處理，會(huì)變成永久裂縫，會(huì)引起鋼筋銹蝕，混凝土碳化而影響耐久性。 （1）、混凝土的干縮率，與混凝土的水泥用量成正比，與混凝土的用水量也成正比，水泥用量過(guò)多，水的用量過(guò)多，混凝土的干縮率就大。（2）、巖石和砂子基本上不收縮，石子成型時(shí)擠得越緊密，對(duì)抵抗干縮有益；配合比中的砂率越小，抵抗干縮的性能就越大。 3.1防止裂縫的措施 一是選用科學(xué)的施工方法。二是嚴(yán)格控制混凝土的材料質(zhì)量。三是嚴(yán)格控制混凝土配合比。四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的掩護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間。在高溫天氣要對(duì)混凝土的沙石骨料進(jìn)行降溫。 以上是對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的探討。針對(duì)新疆地區(qū)的氣候，如夏季溫度高、日照時(shí)間長(zhǎng)、晝夜溫差大；冬季溫度很低等。在混凝土施工過(guò)程中我們應(yīng)根據(jù)起氣候特點(diǎn)，夏季利用晝夜溫差施工。冬季盡量避免施工，或?qū)炷潦┕みM(jìn)行保溫搭棚、砂石料加溫、水加溫等措施來(lái)施工。 3.2 裂縫的處理    （1）表面修補(bǔ)法。是一種常見(jiàn)的修補(bǔ)方法，他主要適用于穩(wěn)定對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫及深進(jìn)裂縫的處理。處理的措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。（2）灌漿、嵌縫封堵法。灌漿法主要是對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，通常利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中。常用的材料有水泥漿、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。嵌縫法是對(duì)裂縫封堵中最常用的一種方法。常用的材料有塑料油膏、氯乙烯膠泥、止水用的聚合物水泥砂漿。（3）結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫影響到結(jié)構(gòu)的整體性時(shí)，要采取加固法對(duì)混凝土整體進(jìn)行處理。方法有：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部采用預(yù)應(yīng)力加固法、粘帖鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固法等（4）混凝土置換法。是將已損壞的混凝土剔除，換上新的混凝土或其他材料的方法。常用的材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。在處理時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。