对预应力砼梁温度应力裂缝的控制技术

【摘要】随着我国城镇化建设步伐的加快，混凝土的用量呈逐年递增的趋势。然而，许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝，这不仅影响建筑物的外观，更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。文章对混凝土温度应力裂缝的成因及防治进行了分析，根据混凝土裂缝产生的不同原因采取相应的措施,以预防为主,防治结合,以确保工程质量。

【关键词】混凝土裂缝 成因 防治措施

随着我国城镇化建设步伐的加快，混凝土的用量也逐年增加。混凝土是现代工程建设的主要材料，其裂缝问题受到工程界的广泛关注，因为建筑物一旦出现混凝土裂缝，不仅影响其外观，更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。本文将就现浇混凝土裂缝的成因及防治措施进行探讨。

一、预应力混凝土连续梁温度应力裂缝的成因

1、材料方面的原因

众所周知，水泥、粗骨料、细骨料、水和外加剂等是组成混凝土的非均质堆集材料。如果这些材料不符合规范要求，就容易导致混凝土连续梁温度应力裂缝的产生。

导致混凝土产生裂缝的原因有：混凝土设计的强度等级高，导致混凝土脆性大，使其容易开裂；混凝土单方用灰量、用水量增多；骨料颗粒级配不良，粗细骨料的含泥量过大；对混凝土外加剂、掺和料的选择不当或掺量不当；水泥品种选择不合适，例如，选择的水泥等级高、细度大，使混凝土容易开裂。

2、设计方面的原因

设计不当也会造成混凝土裂缝的产生，主要有：第一，设计中对构件施加的预应力不当，造成构件的偏心应力过大，导致构件断面突变，产生应力集中；第二，采用的混凝土等级过高，未充分考虑混凝土构件的收缩变形，造成用灰量过大，对收缩不利；第三，构造钢筋配置过少或过粗；第四，混凝土配合比的设计不合理，也会造成混凝土的开裂，例如，配合比中的水灰比过大，砂率选择不当，混凝土膨胀剂掺量选择不当。

3、施工及现场养护原因

现场浇捣混凝土时，往往会因为振捣或插入不当，造成混凝土达不到要求的密实性和均匀性，产生裂缝。此外，在浇注大体积混凝土时，不能准确计算出水化值，加上现场混凝土降温及保温工作不到位，导致混凝土内部温度过高或内外温差过大，使混凝土产生温度裂缝。现场养护措施不到位，也是混凝土产生裂缝的重要原因。现场养护不当会导致混凝土早期脱水，引起收缩裂缝，因此，不应过早的拆除现场模板，以免引起拆模裂缝，还应对大体积混凝土进行两次抹面，以防产生表面收缩裂缝。

4、使用原因

在建筑物的使用过程中，往往会受到周围环境的影响，例如酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。此外，构筑物基础不均匀沉降，使用荷载超负，随意拆除承重墙或凿洞，火灾、轻度地震等都会引起构筑物的裂缝。

二、裂缝处理

1、结构加固法

结构加固法适用于裂缝影响到混凝土结构的情况，常用的方法有：粘贴钢板、增设支点以及喷射混凝土补强加固，预应力法，在构件的角部外包型钢，加大混凝土结构的截面面积。

2、表面修补法

表面修补法主要适用于稳定的裂缝或对结构承载能力没有影响的表面裂缝。常见的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥，并在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料进行防护。同时，在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布，以防止混凝土受各种作用的影响继续开裂。表面修补法是一种常见而简单的修补方法。

3、嵌逢封堵法

这是裂缝封堵中最常用的一种方法，往往是通过嵌填塑性或刚性的止水材料，达到封闭裂缝的目的。聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等是常用的塑性材料，聚合物水泥砂浆则是常用的刚性止水材料。

4、灌浆法

灌浆法是通过压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，待胶结材料硬化后，便与混凝土形成一个整体，实现对裂缝的封堵加固。该方法适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。

5、混凝土置换法

当混凝土裂缝较大，受损害严重时便可采用混凝土置换法。顾名思义，混凝土置换法就是将损坏的混凝土剔除，并用新的混凝土或其他材料代替。

6、仿生自愈合法

仿生自愈合法模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，使创伤部位得到愈合的机能，这是一种新的裂缝处理方法。其原理是：使混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，混凝土一旦出现裂缝，便会分泌出特定物质使裂缝重新愈合。当然，这要求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等。

7、电化学防护法

常用的电化学防护法有：氯盐提取法、阴极防护法、碱性复原法。通常是利用施加电场在介质中的电化学作用，通过改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，使之钝化，从而达到防腐的目的。

三、预应力混凝土连续梁温度应力裂缝的防治措施

实际施工中，应根据裂缝产生的原因对预应力混凝土的裂缝进行防治。具体来说，可以从以下几方面考虑：

1、针对塑性收缩裂缝

塑性收缩产生的裂缝往往是由于混凝土浇筑完毕后没有及时进行覆盖养护。所以，为防止这类裂缝的产生应做到：第一，混凝土浇筑完毕后要保持一定的环境湿度，以减少水分的流失；第二，尽量采用流动性、和易性好，坍落度较小，水灰比、含砂率均适中的商品混凝土来施工，最大限度地减少裂缝的发生。

2、针对塑性沉降裂缝

预防塑性沉降裂缝要做到：首先，搅拌运输卸料前应先高速运转20～30秒，保证混凝土搅拌均匀，然后反转卸料；其次，施工过程中不得随意加水，在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土的坍落度；再次，应及时检查模板和支护的安全稳定，混凝土工和模板木工要密切配合，防止跑模和垮塌。

3、针对温度应力产生裂缝

首先，混凝土表面要有严格的保温与保湿措施。因为表面失水过快会导致裂缝的产生，为使混凝土产生抵抗开裂作用的应力，应延长保湿保温的时间，保证其表面均匀地冷却、干燥,从而降低开裂几率。

其次，降低混凝土发热量。应在满足输送和施工要求的前提下使用低流动性混凝土，严格控制水灰比。在施工中要注意选用水化热低、凝结时间长的水泥做原料，为提高混凝土强度，减少水及水泥用量，减少干缩现象，应合理添加缓凝剂或高效减水剂。

再次，降低混凝土入模浇筑的温度。应制定详细的大体积混凝土浇筑方案，并投入必要的降温设施，对混凝土从出场到浇筑结束进行全过程的降温监控，夏季施工时更应避开高温时段进行浇筑。

4、因施工工艺因素产生的裂缝

第一，保证振捣的方式方法符合施工工艺规范要求，振捣时要做到快插慢拔，且保证节奏合理；第二，做好混凝土成品的保护工作，尤其对于大跨度的混凝土结构和悬挑悬臂式的混凝土结构，应严格按照规范要求做好混凝土成品的保护工作；第三，加强对负弯矩筋的管理，可采取增加板面负弯矩筋的保护层厚度、加密支撑马凳的间距等措施；第四，加强对模板施工全过程的监控管理，保证模板及支架有足够的承载力、刚度及稳定性，保证混凝土浇筑的安全和稳定。此外，还要积极采用一系列合理的工程补救措施，以消除工程中的不安定因素，确保工程结构整体的质量。

四、结束语

混凝土裂缝问题已严重影响到建筑业的施工质量，应在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施，有效控制裂缝的产生。因此，需要在实际工程中不断的总结摸索出较好的防治方法，使结构尽量不出现裂缝，或减少裂缝的数量和宽度，特别是要避免有害裂缝的出现。总之，应以预防为主，防治结合，确保工程质量，使建筑产品更好、更稳、更精。