混凝土裂縫的預(yù)防與處理方案

混凝土裂縫的預(yù)防與處理混凝土裂縫的預(yù)防與處理主要內(nèi)容一、裂縫的種類與產(chǎn)生的根本原因二、各種裂縫形狀、成因與預(yù)防三、裂縫的處理主要內(nèi)容一、裂縫的種類與產(chǎn)生的根本原因一、裂縫的種類與根本原因

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況解決問題。但最常見的是非外荷載作用產(chǎn)生的裂縫。各種裂縫產(chǎn)生的最根本的原因如下：一、裂縫的種類與根本原因混凝土裂縫產(chǎn)生的原因一、裂縫的種類與根本原因當(dāng)混凝土澆筑后，混凝土即由于各種原因產(chǎn)生收縮。如果它在無約束的條件下收縮，混凝土只會單純地引起體積縮小，而不會產(chǎn)生應(yīng)力，但實際工程中的混凝土構(gòu)件均會不同程度地受到約束，使得混凝土保持它初始的長度，收縮就會在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力。隨著時間的推移，混凝土的徐變會使拉應(yīng)力有一定程度的減小，當(dāng)凈拉應(yīng)力增加到超過了混凝土的抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫。而混凝土本身是一種非勻質(zhì)的復(fù)雜多樣體，其微觀結(jié)構(gòu)各相之間主要靠范德華力結(jié)合，造成混凝土的抗拉強度遠低于抗壓強度，混凝土的開裂變得更為容易?？梢姡炷涟l(fā)生開裂必須具備三個條件：收縮變形的大小、約束的程度、實時的抗拉強度，不受約束的收縮不會產(chǎn)生拉應(yīng)力，拉應(yīng)力不超過抗拉強度時也不會開裂一、裂縫的種類與根本原因當(dāng)混凝土澆筑后，混凝土即由于各種原因二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防1、干縮裂縫

2、塑性收縮裂縫

3、沉陷裂縫4、溫度裂縫5、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫

二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防1、干縮裂縫1、干縮裂縫

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫，寬度多在0.05~0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防1、干縮裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防1、干縮裂縫

主要預(yù)防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大,干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設(shè)計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當(dāng)延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防1、干縮裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防2、塑性收縮裂縫

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3ｍ，寬1～5mm。其產(chǎn)生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等等。二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防2、塑性收縮裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防2、塑性收縮裂縫

主要預(yù)防措施：一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。五是在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施，及時養(yǎng)護。二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防2、塑性收縮裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防3、沉陷裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30°～45°角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。

二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防3、沉陷裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防3、沉陷裂縫主要預(yù)防措施：一是對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設(shè)模板時要注意采取一定的預(yù)防措施。

二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防3、沉陷裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防4、溫度裂縫溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓?在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（混凝土內(nèi)部溫度升達70℃左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力（實踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達到25℃～26℃時，混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力）。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫

二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防4、溫度裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防4、溫度裂縫溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防4、溫度裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防4、溫度裂縫主要預(yù)防措施：一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,。三是降低水灰比，。四是摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。推遲熱峰的出現(xiàn)時間。五是改善混凝土的攪拌加工工藝，降低混凝土的澆筑溫度。六是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。七是大體積混凝土要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。八是在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差。九是加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻、保護措施。十是是預(yù)留溫度收縮縫。十一是減小約束，澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十二是加強混凝土養(yǎng)護，適當(dāng)延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防4、溫度裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防5、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫包括化學(xué)收縮、自收縮裂縫以及堿骨料反應(yīng)、鋼筋銹蝕造成混凝土局部膨脹產(chǎn)生的裂縫。降低水泥用量、摻加活性摻合料、選擇合適的水膠比及混凝土原材料、增加構(gòu)造措施是預(yù)防此類裂縫的主要手段。二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防5、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防6、橋面鋪裝層施工裂縫的預(yù)防（1）確保橋面鋪裝層厚度橋面鋪裝層設(shè)計與普通混凝土路面設(shè)計基本一樣，但由于其是在剛性預(yù)制板上澆筑的混凝土，受力情況發(fā)生了很大變化，使得橋面鋪裝層裂縫，產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因分為干縮裂縫、溫度裂縫和疲勞裂縫，對裂縫產(chǎn)生的影響因素主要有厚度、外摻料、集料、層間粘結(jié)狀況及養(yǎng)護等。施工中，由于梁體的拱度，梁頂面并不是一個理想的平面，致使橋面鋪裝層混凝土厚度不均，因此，應(yīng)考慮滿足規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)最小厚度，減少鋪裝層厚度差異二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防6、橋面鋪裝層施工裂縫的預(yù)防二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防6、橋面鋪裝層施工裂縫的預(yù)防（2）橋面鋪裝層能否鋪好，最為關(guān)鍵的是新老混凝土面能否粘結(jié)好，提高層間接觸程度可以顯著提高結(jié)構(gòu)層的疲勞壽命，在施工中盡可能采取措施，保證各層粘結(jié)良好，避免滑動，橋面鋪裝前，應(yīng)先鑿除梁體表面浮漿，使表面粗糙，成齒形，且均勻，此外，還需將鑿后的混凝土松散粒，砂石泥土等清除干凈，有利于層間粘結(jié)牢固。（3）設(shè)置定位鋼筋及保證鋼筋保護層厚度。橋面鋪裝層的鋼筋網(wǎng)在施工中常用混凝土墊塊定位，而墊塊易走位而失去定位作用。在現(xiàn)場可設(shè)置定位鋼筋（4）確保養(yǎng)護期。混凝土干縮裂縫屬于早期裂縫，它的產(chǎn)生在很大程度上是由于養(yǎng)護不當(dāng)造成的，因此要注意施工期間的養(yǎng)護，保持一定的濕度。二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防6、橋面鋪裝層施工裂縫的預(yù)防二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防6、橋面鋪裝層施工裂縫的預(yù)防（5）適當(dāng)使用外摻料。根據(jù)工程具體情況，適當(dāng)參與外摻料，如：①粉煤灰，可降低混凝土水化熱，降低混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的起始點溫度，減少混凝土降至環(huán)境溫度的溫差，防止溫度裂縫的產(chǎn)生。②鋼纖維，在混凝土中加入體積摻量為1．2%～2%鋼纖維，可以在混凝土中形成亂向分布的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而控制混凝土干縮。③外加劑，適當(dāng)?shù)募尤肱蛎泟┖鸵龤鈩τ谔岣呋炷量垢煽s和抗折強度也具有一定的明顯作用。二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防6、橋面鋪裝層施工裂縫的預(yù)防二、各種裂縫的形狀、成因與預(yù)防三、裂縫的處理1、表面修補法

2、灌漿、嵌縫封堵法

3、結(jié)構(gòu)加固法

4、混凝土置換法

5、電化學(xué)防護法

6、仿生自愈合法三、裂縫的處理1、表面修補法三、裂縫的處理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。

三、裂縫的處理1、表面修補法三、裂縫的處理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(xué)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。

三、裂縫的處理2、灌漿、嵌縫封堵法三、裂縫的處理3、結(jié)構(gòu)加固法當(dāng)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。

三、裂縫的處理3、結(jié)構(gòu)加固法三、裂縫的處理4、混凝土置換法混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入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。

三、裂縫的