王蓉芳 / 煙臺市住房保障中心

大體積混凝土裂縫控制分析

王蓉芳 / 煙臺市住房保障中心

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，隨著我國綜合國力的增強，我國在工程中對混凝土的使用有了相當飛速的發(fā)展，也是隨著我國人民生活質量的提升，人們對于公路以及房屋建筑的質量有了更高的要求。下面就對如何控制大體積混凝土裂縫做一個詳細的探討。

大體積混凝土；混凝土裂縫；控制

引言

顧名思義，大體積混凝土裂縫就是在一種體積較大的混凝土結構中出現(xiàn)的裂縫。在大體積混凝土結構中需要注意的是，由于該結構的體積較大，極易在施工過程中出現(xiàn)結構裂縫的現(xiàn)象，結構裂縫的出現(xiàn)會對整個建筑結構的穩(wěn)定性造成一定的影響，因此，在施工的過程當中應該做好對大體積混凝土裂縫的控制。

1.常見的大體積混凝土裂縫及預防

1.1 常見的大體積混凝土裂縫

在大體積混凝土工程中，裂縫的出現(xiàn)常常是由于混凝土的收縮造成的，而混凝土的收縮又有多個種類的收縮變形，它主要是由于混凝土中的環(huán)境溫度、化學變化、溫度的變化等眾多因素所引起的體積的縮小。一般情況下，混凝土的收縮主要有自收縮、塑性收縮、沉降收縮、溫度收縮、干燥收縮等類型。

1.1.1 自收縮.

混凝土體系與外界沒有水分交換情況的發(fā)生，而是由于水泥的水化消耗漿體內部自身的毛細孔水分而產生的混凝土內部自干燥作用所引起的宏觀體積收縮，就是混凝土的自收縮。這種收縮主要是在混凝土的初凝之后才開始發(fā)生，持續(xù)在混凝土凝結硬化后的幾個星期之內。

防止混凝土的自收縮有很多的預防措施，比如說，可以在水泥漿體中摻加粉煤灰，這樣可以有效的減慢水泥漿體的水化速度，因此，可以在水膠比條件相同的情況下，用粉煤灰代替部分的水泥，從而達到增大早期有效的水灰比。

1.1.2 塑性收縮。

在混凝土進行澆筑完成之后，并且使在混凝土發(fā)生初凝之前，混凝土的狀態(tài)仍然處于塑性狀態(tài)的時候，因為表面失水過快所產生的劇烈收縮的抗拉強度不能抵抗由于蒸發(fā)收縮所造成的拉變力而導致的混凝土收縮，就是塑性收縮。這種收縮裂縫持續(xù)的實踐比較短，產生的裂縫也比較淺。

防止混凝土的塑性收縮有很多方法，比如說，采用早期強度高的水泥；減少水以及水泥的使用量，并摻假減水劑；另外，也可以在混凝土澆筑之前，將模板用水澆透，保持好模板的濕潤度。

1.1.3 沉降收縮。

在混凝土的結構形成之后，相對密度不一的骨料的水泥在重力或者是在其他的外力作用下，由產生的不同程度的相對沉降所造成的混凝土裂縫，就是沉降收縮。這種收縮在混凝土的澆筑之后會出現(xiàn)粗骨料的快速下沉，水泥砂漿在粗骨料之間繼續(xù)沉降，并伴隨著部分水分沿著毛細管的向外擠出。

在出現(xiàn)泌水、沉降離析現(xiàn)象的時候，可以在混凝土中摻加少量的硫酸鹽，這樣就可以非常有效的防止混凝土沉降收縮的發(fā)生。

1.1.4 溫度收縮。

在混凝土的硬化初期，水泥通過水化會產生大量的熱量，這些熱量會使得混凝土中心的溫度急劇升高，而混凝土表面以及邊界因受到外界氣溫的影響所表現(xiàn)出來的溫度卻比較低，這種情況下，混凝土內部的溫度就不易散發(fā)出來。而這種較大的內外溫差，在硬化的初期，混凝土的表面收縮受到內部的約束就會產生拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度的極限時，混凝土的表面就會產生裂縫。

通常防止溫度收縮出現(xiàn)的措施有：調整骨料級配，減少水泥的用量從而降低水化熱。還可以預留溫度收縮縫，即在混凝土澆筑完成之后，及時的用濕潤的草墊等東西覆蓋在其表面，保證混凝土的表面緩慢冷卻。

1.1.5 干燥收縮。

由于混凝土在終凝之后水泥石的氣孔、毛細孔、凝膠孔中的水分蒸發(fā)所產生的收縮，就是干燥收縮，其收縮量會隨著齡期的增長而逐漸增加。

一般情況下，防止干燥收縮的主要預防措施是在水泥的選用時，選擇那些收縮量比較小的水泥，降低水泥的用量；還可以在水泥中添加合適的摻合料、減水劑、膨脹劑、減縮劑等等。

1.2 不良施工作法對裂縫的影響

1.2.1 澆筑方面。

泵送混凝土的塌落度較大、所用到水泥用量也較多，因此，在施工中較容易出現(xiàn)混凝土裂縫。因此，在進行混凝土的澆筑工作之前，應該認真的檢查鋼筋是否綁扎牢固。

1.2.2 養(yǎng)護.

如果混凝土在養(yǎng)護時做的不夠完善，就會造成混凝土的強度不足，進而產生混凝土裂縫。所以，正確的養(yǎng)護是有效防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫的關鍵。

而在混凝土完成澆筑與振搗之后，由于停工所暴露的時間越長，發(fā)生的收縮就會越大。因此，必須要對混凝土進行一定的保濕養(yǎng)護工作，還要盡量的避免劇烈的干燥，這樣就能夠有效的降低混凝土的收縮盈利，從而保證混凝土有一個適宜的硬化條件。

2.大體積混凝土裂縫的處理措施

大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)會給整個工程產生絕對不良的影響，最明顯的一點就是混凝土裂縫的出現(xiàn)會影響結構的整體性和剛度，從而使內部的鋼筋以及其他材料發(fā)生腐蝕，進而加速混凝土的碳化、降低鋼筋混凝土材料的承載力以及抗疲勞、抗?jié)B能力，給整個建筑物的外觀及使用壽命造成一定的影響。因此，我們要根據(jù)裂縫的性質及實際的情況，對其及時處理，對待混凝土裂縫的處理，通常有表面修補法、結構加固法、灌漿嵌縫封堵法、電化學防護法以及混凝土置換法、仿生自愈合法。

2.1 表面修補法

對于那些穩(wěn)定的、對結構承載力不產生影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理，通常處理時采取的方法是表面修補法。主要是在混凝土的表面裂縫、氣孔以及缺陷的部位涂抹上混凝土修補膠對裂縫進行填充補平，等混凝土修補膠干了之后再用砂紙進行磨平，然后再進行底層的涂刷工作。

2.2 結構加固法

結構加固法主要是針對混凝土的承重結構產生裂縫，并且對結構的性能產生了一定的影響的時候。混凝土加固通?？梢约哟蠡炷两Y構的截面面積、預應力法加固、粘貼鋼板加固等等。

2.3 低壓灌漿封堵法

對于那些寬度在0.2毫米到0.3毫米范圍內的混凝土裂縫的修補，通常采用的是低壓灌漿封堵法。這種方法主要是利用壓力設備將膠結材料壓入到混凝土的裂縫當中去，待膠結材料硬化之后就會與混凝土形成一個整體，這樣就可以起到封堵加固的目的。圖1即為低壓灌漿封堵施工圖。

圖1 低壓灌漿封堵施工圖

2.4 電化學防護法

引起鋼筋發(fā)生銹蝕的主要因素之一就是混凝土的碳化，而鋼筋的銹蝕又會使得混凝土發(fā)生脹裂，鋼筋的腐蝕便會造成鋼筋混凝土結構過早的發(fā)生破壞，從而對混凝土結構的性能產生一定的影響。

電化學防護法主要有三種原理，即陰極防護法、電化學除氯以及電化學除堿，這種方法主要是置于混凝土構件表面的外部輔助電極和鋼筋之間通過直流電，外部的電極作為陽極，鋼筋作為陰極，并與其間的堿性電解質共同構成一個回路，對混凝土進行陰極的極化，發(fā)生化學反應，這樣就可以有效的控制因混凝土的碳化和氯離子的侵蝕所導致的鋼筋的腐蝕破壞。

3.結束語

以上對大體積混凝土結構中經(jīng)常會出現(xiàn)的裂縫及預防措施、裂縫的處理措施進行了初步的探討，相信我們只要掌握好這些方法，在大體積混凝土結構中不允許出現(xiàn)的裂縫是完全可以避免的。

“

[1]王明磊.大體積混凝土施工裂縫的預防與補救措施研究[J].長安大學.2010.05.04.

[2]李宗才.大體積混凝土裂縫控制與工程應用[J].青島理工大學.2014.10.01.