大体积混凝土裂缝控制分析

2017-08-07王蓉芳烟台市住房保障中心

大陆桥视野 2017年12期

关键词：骨料灌浆水泥

王蓉芳 / 烟台市住房保障中心

大体积混凝土裂缝控制分析

王蓉芳 / 烟台市住房保障中心

随着我国经济的发展，随着我国综合国力的增强，我国在工程中对混凝土的使用有了相当飞速的发展，也是随着我国人民生活质量的提升，人们对于公路以及房屋建筑的质量有了更高的要求。下面就对如何控制大体积混凝土裂缝做一个详细的探讨。

大体积混凝土；混凝土裂缝；控制

引言

顾名思义，大体积混凝土裂缝就是在一种体积较大的混凝土结构中出现的裂缝。在大体积混凝土结构中需要注意的是，由于该结构的体积较大，极易在施工过程中出现结构裂缝的现象，结构裂缝的出现会对整个建筑结构的稳定性造成一定的影响，因此，在施工的过程当中应该做好对大体积混凝土裂缝的控制。

1.常见的大体积混凝土裂缝及预防

1.1 常见的大体积混凝土裂缝

在大体积混凝土工程中，裂缝的出现常常是由于混凝土的收缩造成的，而混凝土的收缩又有多个种类的收缩变形，它主要是由于混凝土中的环境温度、化学变化、温度的变化等众多因素所引起的体积的缩小。一般情况下，混凝土的收缩主要有自收缩、塑性收缩、沉降收缩、温度收缩、干燥收缩等类型。

1.1.1 自收缩.

混凝土体系与外界没有水分交换情况的发生，而是由于水泥的水化消耗浆体内部自身的毛细孔水分而产生的混凝土内部自干燥作用所引起的宏观体积收缩，就是混凝土的自收缩。这种收缩主要是在混凝土的初凝之后才开始发生，持续在混凝土凝结硬化后的几个星期之内。

防止混凝土的自收缩有很多的预防措施，比如说，可以在水泥浆体中掺加粉煤灰，这样可以有效的减慢水泥浆体的水化速度，因此，可以在水胶比条件相同的情况下，用粉煤灰代替部分的水泥，从而达到增大早期有效的水灰比。

1.1.2 塑性收缩。

在混凝土进行浇筑完成之后，并且使在混凝土发生初凝之前，混凝土的状态仍然处于塑性状态的时候，因为表面失水过快所产生的剧烈收缩的抗拉强度不能抵抗由于蒸发收缩所造成的拉变力而导致的混凝土收缩，就是塑性收缩。这种收缩裂缝持续的实践比较短，产生的裂缝也比较浅。

防止混凝土的塑性收缩有很多方法，比如说，采用早期强度高的水泥；减少水以及水泥的使用量，并掺假减水剂；另外，也可以在混凝土浇筑之前，将模板用水浇透，保持好模板的湿润度。

1.1.3 沉降收缩。

在混凝土的结构形成之后，相对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，由产生的不同程度的相对沉降所造成的混凝土裂缝，就是沉降收缩。这种收缩在混凝土的浇筑之后会出现粗骨料的快速下沉，水泥砂浆在粗骨料之间继续沉降，并伴随着部分水分沿着毛细管的向外挤出。

在出现泌水、沉降离析现象的时候，可以在混凝土中掺加少量的硫酸盐，这样就可以非常有效的防止混凝土沉降收缩的发生。

1.1.4 温度收缩。

在混凝土的硬化初期，水泥通过水化会产生大量的热量，这些热量会使得混凝土中心的温度急剧升高，而混凝土表面以及边界因受到外界气温的影响所表现出来的温度却比较低，这种情况下，混凝土内部的温度就不易散发出来。而这种较大的内外温差，在硬化的初期，混凝土的表面收缩受到内部的约束就会产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度的极限时，混凝土的表面就会产生裂缝。

通常防止温度收缩出现的措施有：调整骨料级配，减少水泥的用量从而降低水化热。还可以预留温度收缩缝，即在混凝土浇筑完成之后，及时的用湿润的草垫等东西覆盖在其表面，保证混凝土的表面缓慢冷却。

1.1.5 干燥收缩。

由于混凝土在终凝之后水泥石的气孔、毛细孔、凝胶孔中的水分蒸发所产生的收缩，就是干燥收缩，其收缩量会随着龄期的增长而逐渐增加。

一般情况下，防止干燥收缩的主要预防措施是在水泥的选用时，选择那些收缩量比较小的水泥，降低水泥的用量；还可以在水泥中添加合适的掺合料、减水剂、膨胀剂、减缩剂等等。

1.2 不良施工作法对裂缝的影响

1.2.1 浇筑方面。

泵送混凝土的塌落度较大、所用到水泥用量也较多，因此，在施工中较容易出现混凝土裂缝。因此，在进行混凝土的浇筑工作之前，应该认真的检查钢筋是否绑扎牢固。

1.2.2 养护.

如果混凝土在养护时做的不够完善，就会造成混凝土的强度不足，进而产生混凝土裂缝。所以，正确的养护是有效防止混凝土表面出现裂缝的关键。

而在混凝土完成浇筑与振捣之后，由于停工所暴露的时间越长，发生的收缩就会越大。因此，必须要对混凝土进行一定的保湿养护工作，还要尽量的避免剧烈的干燥，这样就能够有效的降低混凝土的收缩盈利，从而保证混凝土有一个适宜的硬化条件。

2.大体积混凝土裂缝的处理措施

大体积混凝土裂缝的出现会给整个工程产生绝对不良的影响，最明显的一点就是混凝土裂缝的出现会影响结构的整体性和刚度，从而使内部的钢筋以及其他材料发生腐蚀，进而加速混凝土的碳化、降低钢筋混凝土材料的承载力以及抗疲劳、抗渗能力，给整个建筑物的外观及使用寿命造成一定的影响。因此，我们要根据裂缝的性质及实际的情况，对其及时处理，对待混凝土裂缝的处理，通常有表面修补法、结构加固法、灌浆嵌缝封堵法、电化学防护法以及混凝土置换法、仿生自愈合法。

2.1 表面修补法

对于那些稳定的、对结构承载力不产生影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理，通常处理时采取的方法是表面修补法。主要是在混凝土的表面裂缝、气孔以及缺陷的部位涂抹上混凝土修补胶对裂缝进行填充补平，等混凝土修补胶干了之后再用砂纸进行磨平，然后再进行底层的涂刷工作。

2.2 结构加固法

结构加固法主要是针对混凝土的承重结构产生裂缝，并且对结构的性能产生了一定的影响的时候。混凝土加固通常可以加大混凝土结构的截面面积、预应力法加固、粘贴钢板加固等等。

2.3 低压灌浆封堵法

对于那些宽度在0.2毫米到0.3毫米范围内的混凝土裂缝的修补，通常采用的是低压灌浆封堵法。这种方法主要是利用压力设备将胶结材料压入到混凝土的裂缝当中去，待胶结材料硬化之后就会与混凝土形成一个整体，这样就可以起到封堵加固的目的。图1即为低压灌浆封堵施工图。

图1 低压灌浆封堵施工图

2.4 电化学防护法

引起钢筋发生锈蚀的主要因素之一就是混凝土的碳化，而钢筋的锈蚀又会使得混凝土发生胀裂，钢筋的腐蚀便会造成钢筋混凝土结构过早的发生破坏，从而对混凝土结构的性能产生一定的影响。

电化学防护法主要有三种原理，即阴极防护法、电化学除氯以及电化学除碱，这种方法主要是置于混凝土构件表面的外部辅助电极和钢筋之间通过直流电，外部的电极作为阳极，钢筋作为阴极，并与其间的碱性电解质共同构成一个回路，对混凝土进行阴极的极化，发生化学反应，这样就可以有效的控制因混凝土的碳化和氯离子的侵蚀所导致的钢筋的腐蚀破坏。