浅谈低温条件下砼裂缝危害及处理

摘 要：东北高寒地区冬季混凝土施工裂缝的预防和处理是个很难解决的问题，作者在查阅很多有关文献的基础上并结合工作实践，对混凝土裂缝的成因、预防、处理等方面提出一些见解。

关键词：低温条件;混凝土裂缝;成因分析;预防处理

东北地区初冬季气温较低，很多工程为了工程进度只能在这种条件下施工，而在冬季混凝土施工中经常会出现裂缝，从而引起钢筋的腐蚀、降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力，下面从几个方面加以分析提出预防处理办法。

1 混凝土裂缝的成因

1.1 客观理论因素 混凝土结构中存在拉应力是产生裂缝的必要条件，结构中主拉应力达到混凝土的抗拉强度时，并不立即产生裂缝，而是当拉应变达到极限才出现裂缝。由于混凝土的不均匀性，裂缝先在强度较小的位置发生。混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化或水泥水化热使混凝土温度发生变化时，而建筑物中的结构构件在温度变形和约束的共同作用下，产生温度应力，当这种应力超过混凝土的抗裂强度时，就产生温度裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行，沿着长边分段出现，中间密集。低温条件下施工混凝土产生裂缝分为三个时期。

初期裂缝：此时浇筑成型后的升温期，由于水化的作用，结构内温度很高，形成内热外冷，表面限制内部的膨胀而产生束拉力，当此拉力超过混凝土的实际抗拉强度时便出现裂缝。较大体积混凝土施工时，多采用控制结构内外温度来预防，按实际体积、结构材料及当时环境温度，温度控制不超过25℃为准。

中期裂缝：此阶段是水化热降温期，当温度升到顶后再逐渐下降至常温时，结构物体内外趋于一致。由于降温内部收缩率大，外部又给较大力的限制。当超过这种限制时便产生裂缝。另外，此时还会因干缩而出现局部开裂。

后期裂缝：此时结构体的热胀降温已趋于平衡，只会受到因环境气温的变化产生微小变化。如有些部位受热源烘烤、露天结构的寒风袭击日晒引起的裂缝。从实际调查资料分析，很多大体积的设备基础、平台的混凝土表面裂缝，缝宽基本不大于0.2mm。裂缝多呈垂直方向，少数为水平方向。水平裂缝多出现在施工缝位置，结构体截面狭长时会形成贯穿裂缝。以上这三个时期裂缝的出现、发展都受着温度和湿度的变化影响，施工后突然遭受寒流的袭击会引起表面裂缝的大量增加。

1.2 主观人为因素 骨料选择不当：当砂、石料外表不干净且成冻块时，原材料的配料就不稳定。

浇筑方法不合理：当浇筑大体积混凝土时，未采取技术措施和热工计算，就盲目采取分层大间歇的工艺方法浇筑，这样在施工缝处必然温度会降至0℃以下而成为一条冷缝，使新旧接茬成为一道薄弱层，其强度很低而透水性较好，这在整体基础中是不允许的。

拆模板过早或失去保温措施：模板拆除在负温下不宜过早，应该算当结构达到临界强度或5MPa以上的时再拆除，拆除后及时保温防护。

保温措施不当：施工前准备不当未按需要备好保温材料，对突然降温无预防措施，使浇筑后的成品尤其是像墙板薄件、梁柱等结构件的表面及棱角边缘受到冷冻。

2 混凝土裂缝的处理方法

经过分析确认在裂缝不降低承载力的情况下，可采取表面处理法、填充法、灌浆法等处理方法

2.1 表面处理法 包括表面涂抹和表面贴补法。涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。

2.2 填充法 用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于03mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

2.3 注浆法 当裂缝宽度较小切深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，使用低粘度环氧树脂注入材料用电动或手动泵注入修补，此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。

3 低温施工避免产生裂缝的几点建议

3.1 按照规范对冬季施工温度的具体规定和北方各地的实施经验，在施工期日平均气温在5℃以下连续5d即应按冬期施工。为了能在负温下达到相同的施工效果，人们进行了长期的多方面探索，在许多失败中找出有效的方法措施，一方面能使硬化的混凝土在正温中获得临界以上强度；另一方面在拌合料中掺入早强防冻剂使混凝土强度能在负温下继续增长。

3.2 采取保温措施控制内外温差 当混凝土浇成后的2-3d，由于水化热使温度上升，形成外冷内热，出现自然约束力。如拉应力大于自身强度时则出现裂缝。为此，当浇筑大体积混凝土时，要采取保温措施、严格控制内外存在的温差。以表面覆盖为例，用效果放热系数来评定，放热系数越小其保温效果越好，几种过去常用的材料中，价廉的草袋不失为保温的优质材料。

3.3 尽量延长拆模时间 为保证质量冬期施工不应考虑模板的周转次数，时间越长会越有利。拆模时为防止浇筑块的温度与外界温差大，采用将模板预先撬缝10-15cm，适当改变混凝土边界环境，带内外温差较小时在全部拆模。

参考文献

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