高性能混凝土裂缝的处理与防治

【摘要】现浇结构的混凝土裂缝问题是工程中常见的质量事故之一，如何预防混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，本文通过分析现浇混凝土楼板常见裂缝的表现状况，揭示了裂缝产生的原因，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。

【关键词】混凝土；裂缝；防治；处理措施

中图分类号：TU37 文献标识码：A

混凝土是工程建设中广泛使用的结构材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。轻者影响建筑物美观，造成渗漏水，严重者降低建筑物的承载力、刚度、耐久性和整体性，甚至还会造成整体倒塌的重大质量事故，本文就常见的裂缝的成因和处理措施进行了简要的阐述和分析。以供同行参考和借鉴。

1 混凝土工程中常见裂缝及预防

1.1 干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。

主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

1.2 塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因水分蒸发较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般出现在干热或大风天气，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm，较长的裂缝可达2~3ｍ，宽1~5mm。其产生的主要原因为：混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，使混凝土体积急剧收缩，此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。

主要预防措施：一是选用干缩值较小早强硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

2 混凝土常见裂缝处理

混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。严重影响到结构的整体性和刚度。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

2.1 表面修补法

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，防护同时为防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。

2.2 灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成整体，从而达到封堵加固的目的。常用胶结材料有水泥浆或环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨醋等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；

2.3 结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

2.4 混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂桨、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

2.5 电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

2.6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

桥梁高性能混凝土裂缝的预防措施

在施工中将矿物掺合料代替部分水泥用量掺入混凝土中可降低工程成本，粗细骨料的用量是影响混凝土质量的重要因素粗细骨料占混凝土体积的80%左右,所以要控制砂石用量，粗集料宜用表面粗糙,质地坚硬、级配良好、空隙率小、无碱性反应,有害物质及黏土含量不得超过规定要求，细骨料宜用颗粒较粗,空隙率小、含泥量较低的中砂，虽然高性能混凝土在成本上比普通混凝土要高一些，但由于减小了截面尺寸，减轻了结构自重，降低了钢筋用量，这对自重占荷载主要部分的混凝土结构具有特别重要的意义，在混凝土的配制强度应较在一般配制强度的基础上再提高10%～20%，使设计的桥梁在设计强度的要求、抗冻融循环的要求、抗通电量的指标、顺利的灌注、混凝土的内实都能达到外美、不出裂纹，通过降低水胶比、强化水泥石与集料的界面、改善水泥水化产物、降低孔隙比、提高密实度来实现高耐久、高强度、高性能。

测试混凝土中心温度的方法,在混凝土构件中埋设测温探讨,将测温探头放置在预先埋设测温探头,将测温探头放置在预先选定的位置(如混凝土集中的部位中心、混凝土表面位置)用绑丝捆绑在构件钢筋上,用塑料袋包好连接头以防水影响使用，们对结构的耐久性等要求也不断提高，这些都使得高性能混凝土的研制和应用成为必然的要求，在配合比设计过程中两次试验调整是很重要的两个阶段，要解决好两次试验调整，必需掌握三大技术关键，水灰比法则是指混凝土强度与水泥强度成正比，与水灰比成反比，要大幅度提高混凝土的耐久性，就必须减少或消除这些稳定性低的组分，特别是游离石灰，高性能道桥路面混凝土的耐久性高性能道面混凝土的主要特征是具有足够的耐久性，能够抵抗气候和环境的长期破坏作用，保证在道面的设计使用期限内，混凝士能够正常工作。

3 结论

综上所述，混凝土裂缝虽然是一种普遍存在的质量通病，但是在混凝土生产及施工中有针对的采取预防措施，尽可能采取有效的技术措施控制施工裂缝，尽量减少裂缝的数量和宽度，特别是有害裂缝的出现，以确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。

参考文献：

[1]王铁龙. 工程裂缝控制. 北京. 中国建筑工业出版社.

[2]商品混凝土结构裂缝产生原因及预防措置. 科技咨询-建筑科学. 2006-04.

[3]罗辉.混凝土的施工温度与裂缝[J].交通世界(建养机械).2007(02).