砼開裂處理及原因

1、1、混凝土表面常見的裂縫類型及裂縫原因剖析1.1網(wǎng)狀、龜裂狀的細(xì)裂縫細(xì)裂縫是指發(fā)生在混凝土表面的裂紋深度不超過3mm的網(wǎng)狀裂縫，對混凝土的整體結(jié)構(gòu)性能影響不大，但影響了建筑物的美觀， 而且時(shí)間一長，裂縫受到風(fēng)吹雨蝕，很容易繼續(xù)加深，最終影響到混凝土的耐久性。1.2塑性收縮開裂混凝土的塑性收縮發(fā)生在新澆筑后的表面抹面處理階段。裂縫呈平行 排列或雞爪狀排布，裂縫深度大約在12mm，這種裂縫多數(shù)是由于混凝土表面水分增發(fā)過快， 由混凝土內(nèi)外水分含量差引起的。1.3骨料在堿性環(huán)境中反應(yīng)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生混凝土中含有高分子的Ca （OH）2，為含硅骨料提供了足夠的堿性環(huán)境，在含硅骨料和Ca（ OH）2發(fā)生化學(xué)反

2、應(yīng)超過了一定限度時(shí)，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生一種膨脹力，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。1.4溫度差下產(chǎn)生裂縫混凝土由于受到攪拌以及結(jié)合態(tài)的Ca（ OH）2與水等材料發(fā)生反應(yīng)的影響，澆筑期的混凝土內(nèi)部溫度比較高，當(dāng)高溫度的混凝土應(yīng)用與工程施工時(shí)，表層的溫度將大幅度降低，而混凝土內(nèi)部的溫度仍處在高溫或者次高溫狀態(tài)，阻礙了混凝土表面的收縮，又因?yàn)榛炷恋目估芰Φ?，因此極易發(fā)生裂縫。分析混凝土表面產(chǎn)生裂縫的原因大致如下：首先，從混凝土結(jié)構(gòu)上來講，混凝土中未添加必要的保水劑或者緩蒸發(fā)劑，致使混凝土表面水分蒸發(fā)過快，出現(xiàn)了“結(jié)殼”的現(xiàn)象，最 后導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；其次，在混凝土施工后的后期處理和養(yǎng)護(hù)方法上，混凝土抹面時(shí)造成的表

3、面滲水、為使過濕表面干燥而加灑水泥灰、對于已經(jīng)干燥的混凝土表面另外加水等，這些操作都會(huì)引起混凝土表面裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。第三，過大的坍落度，過度的表面鏝抹，或過度壓迫都會(huì)使粗骨料下落， 導(dǎo)致水泥漿和細(xì)骨料過度集中于表面。這種表面砂漿過富是產(chǎn)生裂縫的主要原因。最后，在混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，混凝土的內(nèi)部溫度將不斷上升，在表面表現(xiàn)為混凝土的拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到混凝土內(nèi)部溫度的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力，內(nèi)外結(jié)合，致使混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。2、對于混凝土表面裂縫的控制從上面的論述中我們不難發(fā)現(xiàn)，混凝土的表面裂縫是由多方面原因造成的，下面我們從以下幾個(gè)方面探討一下，對混凝土表面

4、裂縫的控制：第一，混凝土原材料的控制，對于水泥的選用，要從水泥的具備的特性出發(fā)，不同的工程對水泥的要求不同，例如，大體積混凝土應(yīng)選用與其他材料結(jié)合后發(fā)熱量低的水泥，防治內(nèi)外溫差引起混凝土表面拉力增加，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生裂縫；混凝土骨料材料的選擇， 注意粗骨料與細(xì)骨料選用過程中應(yīng)該注意的事 項(xiàng)，當(dāng)使用活性骨料時(shí)，通過使用低堿水泥。就可以避免這種膨脹和開裂；另外混凝土的各各原材料的配合比要合理，除了注意水泥等原材料用量上的合理搭配外，還要適當(dāng)加入一些參合料（如粉煤灰等）或者是外加劑（如保水劑等），降低混凝土表面裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。第 二，施工中的注意事項(xiàng)。 對于混凝土裂縫 溫度因素的控制，要采取一定的

5、措施，盡可能的降 低混凝土的出機(jī)溫度，常用的方法有，在攪拌過程中加入部分冷骨粉或冰塊，還可以對 攪拌機(jī)做遮陽處理，減少混凝土冷量損失。 在混凝土澆筑 完畢后，要在混凝土初凝前做二次抹壓 處理，避免因塑性收縮引起混凝土表面裂縫產(chǎn)生。在施工時(shí)間上要做到合理控制，盡可能的避開高溫、風(fēng)大的天氣，防止混凝土表面因水分蒸發(fā)引起裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。3、混凝土表面裂縫的處理方法3.1表面處理法表面處理法適用于較小裂縫的處理，常用的表面處理方法有表面涂抹和 表面貼補(bǔ)，是在不再活動(dòng)的裂縫上涂抹膠狀穩(wěn)定劑或者貼補(bǔ)土工膜等，來實(shí)現(xiàn)對混凝土表面裂縫的防滲堵漏。表面處理法的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，速度快，缺點(diǎn)是對裂縫處理只是停留在表

6、面，沒有深入到裂縫的內(nèi)部，對裂縫延伸起不到防治作用。3.2裂縫填充法這種方法適用于寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物的裂縫。該方法操作簡單，可以將選用的材料（如瀝青等）直接填充裂縫，不需要對裂縫 做其他處理。3.3灌漿法修復(fù)裂縫灌漿法是處理混凝土表面列裂縫最常用的一種方法，它的操作過程，相對于來說比較復(fù)雜，首先要對裂縫進(jìn)行清污處理，給注入的漿液一個(gè)好的融合環(huán)境。其次注漿液的選配要合理，確保漿液能達(dá)到預(yù)期的防水防滲等效果。第三，對灌漿的過程需要使用必要的壓力設(shè)備（壓力 0.2-0.4MPa ），以便使?jié){液注入到裂縫的最底部，達(dá)到裂縫徹底 閉塞的目的。最后還要進(jìn)行二次灌漿操作，

7、以及對裂縫灌漿表面清理。該方法屬傳統(tǒng)方法， 效果很好。1混凝土開裂的主要形式1.1混凝土板的開裂形式 混凝土板的早期裂縫（24小時(shí)以內(nèi)）是在失水和塑性沉降的共同作用下而形成的。以失水為主的裂縫一般是不規(guī)則的龜裂；以塑性沉降為主的混凝土裂縫多與鋼筋的走向一致，但規(guī)律性不強(qiáng)。1.2混凝土墻體的開裂形式由收縮導(dǎo)致的混凝土墻體開裂以豎向開裂為主，開裂比較有規(guī)律性，裂縫的走向多與豎向鋼筋的位置基本一致。2裂縫的成因混凝土的“非受力裂縫”是由于復(fù)雜因素作用下混凝土表面所產(chǎn)生的拉應(yīng)力引起的，普通混凝土與高性能混凝土的開裂的機(jī)理也有所不同。 所以，要考察混凝土開裂的原因， 應(yīng)主要從 以下幾個(gè)方面人手。2.1設(shè)

8、計(jì)方面為了滿足泵送施工的需要，混凝土必須是大流動(dòng)性的。而加入了各種外加劑和礦物摻合料的 大流動(dòng)性混凝土，其體積穩(wěn)定性往往較差，主要表現(xiàn)為收縮較大。設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)樓板、墻體等表面系數(shù)較大的部位時(shí)，如果對大流動(dòng)性混凝土的具體特點(diǎn)缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，往往導(dǎo)致混凝土發(fā)生不應(yīng)有的開裂。 在原有普通混凝土結(jié)構(gòu)配筋量的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高是有必要的。這與修訂的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的指導(dǎo)思想是一致的。2.2原材料與配合比方面混凝土的工廠化、規(guī)?；a(chǎn)使混凝土的質(zhì)量得到了基本的保證，但也不排除個(gè)別情況下， 原材料質(zhì)量不合格， 混凝土配合比不合理，配合比失控等情況。主要表現(xiàn)為砂、石原材料含 泥量超標(biāo)，砂率或膠結(jié)料用量過大

9、， 外加劑質(zhì)量不合格， 和天氣炎熱或運(yùn)輸距離過長使混凝 土無法泵送而人為加水。由此造成的混凝土質(zhì)量不均勻可能成為混凝土開裂的原因之一。但隨著市場機(jī)制的作用下，質(zhì)量意識(shí)的不斷提高，原材料和配合比的原因?qū)⒉皇腔炷灵_裂的 主要原因。2.3施工方面混凝土的早期失水收縮裂縫是混凝土開裂的主要形式之一。在混凝土大量施工的季節(jié)一般氣溫較高，混凝土失水較快，再加上我國北方地區(qū)，相對濕度較低，使混凝土的失水進(jìn)一步加劇。在我國北方地區(qū)，即使在氣溫較低，在干燥的氣候條件下， 表面失水仍然是不可忽視的。 由于施工的需要，混凝土的凝結(jié)時(shí)間往往較長，這無疑延長了混凝土的失水時(shí)間，在氣溫高、 濕度小、風(fēng)速大的情況下，即使

10、有覆蓋措施，但在對混凝土實(shí)施覆蓋之前，裂紋就已經(jīng)產(chǎn)生了。2.4混凝土自身的原因在工程實(shí)踐中我們不難發(fā)現(xiàn)，即使在設(shè)計(jì)及混凝土配比合理，施工管理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那闆r下，混凝土特別是高性能混凝土開裂仍然時(shí)有發(fā)生。這主要與混凝土自身的性質(zhì)有關(guān)。收縮是混凝土固有的變形性質(zhì)。普通混凝土的開裂機(jī)理已為人們所認(rèn)識(shí)，隨著近幾年高性能混凝土在工程中應(yīng)用的不斷增多，混凝土結(jié)構(gòu)開裂的現(xiàn)象也在不斷增多。本應(yīng)具有高體積穩(wěn)定性的高性能混凝土其早期的收縮要比普通混凝土大得多，因此在分析高性能混凝土開裂的原因時(shí)，應(yīng)考慮高性能混凝土區(qū)別于普通混凝土的結(jié)構(gòu)特征。在不考慮外界因素條件下，混凝土在凝結(jié)、硬化的過程中，由于化學(xué)和干燥作用同樣也使混

11、 凝土的體積產(chǎn)生收縮， 即化學(xué)收縮和自收縮。 化學(xué)收縮是指水化產(chǎn)物的絕對體積小于未水化之前水的體積和未水化水泥的體積之和。自收縮是指水泥基膠結(jié)材料在水泥初凝后，恒溫恒重下產(chǎn)生的宏觀體積降低。前者是在有足夠水供應(yīng)的情況下產(chǎn)生的，而后者是在沒有充足水分供應(yīng)情況下觀察到的宏觀體積變化?；瘜W(xué)收縮與膠結(jié)料和水的量有關(guān)，膠結(jié)料用量和水灰比越大，化學(xué)收縮必然越大。而自收縮目前比較統(tǒng)一的解釋是混凝土內(nèi)部的白干燥作用引起 的。所謂白干燥并非是由于外部環(huán)境相對濕度的影響而引起的材料的干燥脫水，而是隨著水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)微細(xì)孔中的自由水量出現(xiàn)相對不足，使孔中水的飽和蒸汽壓降低，即混凝土的相對濕度降低

12、。白干燥的結(jié)果是毛細(xì)孔中的水由飽和狀態(tài)變?yōu)椴伙柡?狀態(tài)，彎月面的存在使水泥石受負(fù)壓而產(chǎn)生體積收縮。近年來，高強(qiáng)和高性能混凝土在工程中得到了日益普遍的應(yīng)用，加入超塑化劑以降低水灰比和加入較多的活性混合材是配制高性能混凝土的主要手段。低水灰比和活性混凝土材的大量摻入，使高性能混凝土的硬化特點(diǎn)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通混凝土有了很大的差異，致使高性能混凝土產(chǎn)生較大的自收縮。表現(xiàn)在：(1) 高性能混凝土有較小的水膠比。隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，硬化水泥漿體內(nèi)的自由水量迅速減少，毛細(xì)管中的水分也被逐步吸收減少。這樣，高性能混凝土中水泥漿體的白干燥作用要比普通混凝土中的這一作用要強(qiáng)烈。(2) 由于在高性能混凝土中摻入了較

13、大量的細(xì)顆?；钚曰旌喜?，減少了混凝土泌水現(xiàn)象也使混凝土更加密實(shí)。其結(jié)果是外部養(yǎng)護(hù)用水很難進(jìn)入混凝土內(nèi)部，大大阻礙了外部養(yǎng)護(hù)用水對內(nèi)部混凝土的養(yǎng)護(hù)作用。 因此在工程中，即使混凝土表面經(jīng)常保持濕潤， 甚至長期浸泡于水 中，開裂現(xiàn)象也難以完全避免。對普通混凝土來說， 摻入膨脹劑是補(bǔ)嘗收縮的有效措施，而對高性能混凝土來說，由于水灰比較低，外部養(yǎng)護(hù)用水又很難進(jìn)入混凝土內(nèi)部，在缺水狀態(tài)下的膨脹劑很難發(fā)揮其應(yīng)有的膨脹作用。因此在實(shí)際工程中， 即使加入了足量的質(zhì)量合格的膨脹劑，混凝土開裂仍然難以避免。3裂縫的修補(bǔ)措施在混凝土強(qiáng)度合格的前提下，混凝土裂縫修補(bǔ)的常見方法：3.1樹脂灌注法環(huán)氧樹脂是最常見的裂縫灌注

14、材料。它具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，并能抵抗混凝土所遇到的大多數(shù)化學(xué)侵蝕，樹脂可以灌入到0.05 mm的裂縫。除某些特殊的環(huán)氧樹脂之外，當(dāng)裂縫是活動(dòng)的、有滲漏的、不能干透的或者裂縫數(shù)量極多時(shí)，通常不易采用樹脂灌注法。北京冶建工程裂縫處理中心開發(fā)的具有國際領(lǐng)先水平的YJ 自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)是樹脂灌注法的最佳工法之一。3.2聚合物浸入法A低粘度的液態(tài)樹脂可用來密封路面、橋面的不小于0.1 m的裂縫。將樹脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂縫構(gòu)筑臨時(shí)的堤圍，使樹脂溢于裂縫表面。B更適合封閉多重?zé)o規(guī)則表面裂縫。先將裂縫表面密封，抽去真空，使裂縫中和孔隙中的空氣全部排除。再在大氣壓力下用純環(huán)氧樹脂漿料注入裂縫表面

15、中。3.3釘合法當(dāng)必須恢復(fù)主裂縫斷面的抗拉強(qiáng)度時(shí)， 使用釘合法比較適宜。 特別比較適宜在不會(huì)損壞周圍 結(jié)構(gòu)的場合下用來鎖閉活動(dòng)裂縫。用相對薄而長的金屬“縫合U形釘”跨過裂縫嵌入事先開好的槽溝中，用無收縮砂漿或者環(huán)氧樹脂基粘合劑來固定。3.4表面圭寸閉法這是最簡單和最普通的裂縫修補(bǔ)方法。用于修補(bǔ)對結(jié)構(gòu)影響不大的靜止裂縫，通過密封裂縫來防止水汽、化學(xué)物質(zhì)和二氧化碳的侵入。3.5灌漿法A普通水泥灌漿大體積水壩、厚混凝土墻、或者水工結(jié)構(gòu)的巖石基礎(chǔ)上的裂縫，有時(shí)通過注入硅酸鹽水泥砂漿來密閉。B聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌漿料，和水反應(yīng)后形成固態(tài)沉淀 物或泡沫材料，起到封閉裂縫的作用。

16、可在潮濕環(huán)境中使用。3.6鉆孔嵌塞法這種方法通常用來灌注墻體中的裂縫。如果要求密封防水，孔中應(yīng)填入柔性瀝青來代替砂漿；如果灌注栓塞的作用比較重要，孔中則要灌注環(huán)氧樹脂。3.7柔性密封法通常將活動(dòng)裂縫轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)節(jié)縫是比較適宜的辦法。沿裂縫邊緣開一凹槽并填入適當(dāng)?shù)娜嵝圆牧?。?jié)縫底部使用隔離層。3.8粘貼法當(dāng)運(yùn)動(dòng)不止作用于一個(gè)平面時(shí)，或者過度的運(yùn)動(dòng)已超過一個(gè)普通尺寸的凹槽所允許的范圍時(shí)，或者不可以切割出槽時(shí)可使用這個(gè)方法。用柔性的密封帶蓋住裂縫，僅將帶的邊緣部分粘住。3.9附加鋼筋法A普通鋼筋首先將裂縫密閉，然后貫穿裂縫平面大約90。的方向鉆孔，將環(huán)氧樹脂注入孔內(nèi)，再將鋼筋插入孔中使之粘合成整體。B外部施加預(yù)應(yīng)力通過后張法施加應(yīng)力，來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的主要部分或者封閉裂縫。3.10干嵌填法用手工將低水灰比的砂漿連續(xù)嵌入裂縫，形成與原有混凝土結(jié)構(gòu)緊密連接的密實(shí)砂漿。先在裂縫表面開槽，大約 25伽寬、25伽深，清理后涂刷界面劑、連續(xù)嵌入低水灰比的砂漿。3.11迭合面層法當(dāng)結(jié)構(gòu)表面存在大量的裂縫，而且采用其它辦法單獨(dú)處理各個(gè)裂縫過于昂貴時(shí)，用這個(gè)方法來密閉、覆蓋（不是修復(fù)）裂縫非常有效。對于偶然出現(xiàn)大面積網(wǎng)狀裂縫使用該法很有效。3.12自閉合法混凝土依靠自身合攏裂縫稱為“自閉合”，這是在存在濕氣并且沒有