淺談鋼筋混凝土工程中常見的質(zhì)量問題與防治措施

1 裂縫控制

1.1 原材料的控制

1)水泥品種

水泥品種對混凝土的收縮影響較大，對純熟料水泥，水泥凈漿收縮主要取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細度等， C3A 含量大，細度較細的水泥收縮較大；石膏的含水量不足的水泥，具有較大的收縮；水泥中SO3 的含量對混凝土收縮也具有顯著的影響。

在工程中，要根據(jù)混凝土工程特點或所處環(huán)境條件，應(yīng)優(yōu)先選用哪種水泥，從而盡可能避免裂縫的產(chǎn)生。

2)骨料

骨料是影響混凝土干縮的主要因素之一。粗骨料體積含量越大，混凝土收縮越小，就商品混凝土而言，在保證混凝土性能的情況下，增加粗骨料的含量，選用連續(xù)級配好，針片狀顆粒含量不宜大于10%，含泥量少的骨料，可以減小混凝土收縮，預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。

細骨料應(yīng)質(zhì)地堅硬、清潔、級配良好，并采取脫水、排水、遮蓋和加強管理等綜合措施，保證含水率穩(wěn)定，人工砂飽和面干的含水率不已超過6%。

3)粉煤灰摻合料

在混凝土中摻入料煤灰可以改善混凝土的和易性，降低氣溫，減少收縮，提高混凝土抗浸蝕性具有良好的效果。水泥水化作用是放熱反應(yīng)，1kg 水泥放出原熱量可高達500J，它能使混凝土中的溫度達到75 ℃以上。因其內(nèi)部產(chǎn)生的水化熱造成溫度急劇上升，與混凝土表面形成溫度梯度，故內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，它們都能使混凝土開裂。如能采取技術(shù)措施將混凝土溫度的頂峰溫度加以限制，則能避免開裂。采用冷卻措施降低溫度，這樣費用增加較多，用粉煤灰代替部分水泥，對混凝土溫度起到緩解作用。但對低級粉煤灰，當摻量過多時，早期強度較低，溫差較大時，不利于混凝土的抗裂，在溫度變化較大時，不宜過量摻用，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)的粉煤灰。

4)外加劑

(1)減水劑：一般混凝土外加劑會增加混凝土的收縮，對混凝土抗裂不利。

(2)膨脹劑：膨脹混凝土拌合物粘稠，無離析和泌水現(xiàn)象,因此泵送性較好，適應(yīng)泵送施工，由于不泌水，容易產(chǎn)生早期塑性收縮裂縫。因此必須注意早期養(yǎng)護。補償收縮混凝土收縮混凝土的澆注溫度不宜超過35℃，由于摻入膨脹劑后需大量的水參與反應(yīng)才能發(fā)揮膨脹效果，因此混凝土也可能產(chǎn)生內(nèi)干縮?；炷脸浞逐B(yǎng)護是保證膨脹劑應(yīng)用的重要條件，否則會產(chǎn)生不良的后果。

1.2 配合比的控制

在商品混凝土原材料一定的情況下，配合比對混凝土收縮裂縫產(chǎn)生有重要影響，主要是單位水泥用量，水灰比，砂率等。對配合比的控制主要有以下幾點：

1)商品混凝土應(yīng)對混凝土的配合比進行優(yōu)化；

2) 不同季節(jié)、不同的施工環(huán)境應(yīng)采用不同的配合比；

3)不同用途的混凝土應(yīng)采用不同的配合比；

4) 原材料變化時應(yīng)重新確定配合比；

5) 加強原材料的計量與控制，特別要加強雨季砂、石含水量的控制；

6)商品混凝土的水灰比宜為0.4~0.6，砂率宜為3 8%~ 4 5 %，最小水泥用量宜為300kg/m3。因此，不良原配合比會產(chǎn)生混凝土收縮加大，引起開裂。

1.3 施工過程的控制

(1)加強商品混凝土的養(yǎng)護

由于商品混凝土流動性較大，容易在早期發(fā)生混凝土半和物沉縮裂縫，塑性收縮裂縫，干燥收縮裂縫，溫度裂縫等，因此必須加強早期養(yǎng)護。養(yǎng)護主要是保持適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件?；炷翝沧⒑髴?yīng)覆蓋一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜，過高過低的環(huán)境溫度以及激劇的溫度變化都會引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。但由于熱擴散時間延長，混凝土強度和松弛作用得到充分發(fā)揮，使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強度，防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時間不長的混凝土，仍然處于凝結(jié)、硬化過程中，水泥水化速度較快，適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。

(2)摻入膨脹劑的商品混凝土，由于膨脹劑反應(yīng)產(chǎn)生膨脹需要大量的水，因此必須充分保持混凝土潮濕，最好蓄水或者灑水，也可采用連續(xù)噴水或塑料薄膜覆蓋，時間不少于1 4 天，抹面后即可開始養(yǎng)護。

(3) 混凝土下料不易過快，柱、墻、深梁與板等變截面處應(yīng)分層澆注。

(4) 模板要澆水，振搗要密實，振搗時間以5~15s/ 次為宜，過份振搗也會導(dǎo)致混凝土收縮增大產(chǎn)生表面的收縮裂縫。

(5)混凝土澆注時，振搗后1~2h 混凝土進行二次振搗，或表面壓實抹光。

(6)大體積混凝土應(yīng)分層澆注，每層澆注厚度不大于30~50cm。

(7)在澆注大體積混凝土時應(yīng)加強溫度管理，混凝土拌制時溫度要低于2 5 ℃，澆注時要低于3 0 ℃。

澆注后控制混凝土與大氣溫差不大于25℃，混凝土本身內(nèi)外溫差在2 0 ℃之內(nèi)，加強養(yǎng)護過程中的測溫工作，發(fā)現(xiàn)溫差過大，及時覆蓋、保溫，使混凝土緩慢地降溫，緩慢收縮，以有效降低約束應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)抗拉能力。

2 混凝土裂縫的處理

混凝土的裂縫有可能是不可避免的。一旦出現(xiàn)裂縫，如果裂縫危害到其它方面的功能，那么只能采取補救。在修補之前應(yīng)全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素，仔細研究產(chǎn)生裂縫的原因，裂縫是否已穩(wěn)定，若仍處于發(fā)展狀態(tài)，那么要估計該裂縫發(fā)展的最終結(jié)果，應(yīng)采取哪種方法來處理。

以下介紹裂縫處理的幾種主要方法：

2.1 表面修補法

表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

2.2 灌漿、嵌縫封堵法

灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。

嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。

常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

2.3 結(jié)構(gòu)加固法

當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。

2.4 混凝土置換法

混凝土置換法是處理混凝土嚴重損壞的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換新的混凝土或其他材料。

常用的置換材料有：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。

3 結(jié)語

以上是對商品混凝土裂縫的控制、裂縫的處理兩部分問題的綜合分析。可以得到如下幾點結(jié)論。

(1)由于各個地區(qū)的原材料不同，施工工藝和養(yǎng)護條件不同，對混凝土收縮的影響也不同，因此應(yīng)加強商品混凝土原材料，施工過程的控制，控制裂縫的產(chǎn)生；

(2) 優(yōu)化配合比，加強復(fù)合摻合料的研究，減少水泥用量，降低商品混凝土的收縮；

(3) 改進設(shè)計方法，降低混凝土裂縫寬度；

(4)商品混凝土不同于普通混凝土，受環(huán)境因素影響極易開裂，且混凝土裂縫不單是一因素產(chǎn)生的，而是由復(fù)合因素綜合產(chǎn)生的。

國內(nèi)尚無通過溫度、濕度、風速等綜合因素來指導(dǎo)商品混凝土的施工，因此應(yīng)開展環(huán)境溫度、濕度、風速共同作用對混凝土收縮的影響，指導(dǎo)商品混凝土施工，預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。

雖然通過以上幾種有效措施的處理，可以更好的預(yù)防、控制裂縫的產(chǎn)生。但這并不是說裂縫就完全不會產(chǎn)生。一旦出現(xiàn)裂縫，危害到其它方面的功能，那么就要采取有效的措施來解決。主要方法有表面修補法灌漿、嵌縫封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，仿生自愈合法等。

由于影響商品混凝土開裂的因素較多，必須加以綜合防治，如出現(xiàn)裂縫后應(yīng)根據(jù)不同的情況采取不同的方法來處理。