浅谈砼的裂缝及裂缝处理

 

　　通过多年的现场观察，通过查阅有关砼内部应力方面的专著，对砼温度裂缝产生的原因、现场砼温度的控制和预防裂缝的措施及裂缝处理等进行阐述。

　　 砼在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，砼的裂缝较为普遍，在施工过程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。在大体积砼中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中砼常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。因此本文仅对施工中砼裂缝的成因和处理措施做一探讨。

 

　　 砼中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，砼的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格，模板变形，基础不均匀沉降等。

　　 砼硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在砼内部出现拉应力。气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出砼的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多砼的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩变形受到内部砼的约束，也往往导致裂缝。砼是一种脆性材料，由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块砼中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋砼中，拉应力主要是由钢筋承担，砼只是承受压应力。论文写作，砼。在素砼内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠砼自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。论文写作，砼。但是在施工中砼由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在砼内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

 

　　为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

　　采用改善骨料级配，用干硬性砼，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少砼中的水泥用量；拌合砼时加水或用水将碎石冷却以降低砼的浇筑温度；热天浇筑砼时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在砼中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免砼表面发生急剧的温度梯度；施工中长期暴露的砼浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；

　　此外，改善砼的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证砼的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

　　 在砼的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的砼尽早拆模。当砼温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起砼表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在砼浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上砼干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止砼表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

　　为保证砼工程质量，防止开裂，提高砼的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。

　　 实践证明，砼常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说砼的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。论文写作，砼。

　　 砼的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使砼免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。论文写作，砼。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。

　　从理论上分析，新浇砼中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面砼最容易而且直接受到这种不利影响。因此砼浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。论文写作，砼。

 

　　由于收缩裂缝属早期发展型，受环境影响继续发展的可能性不大。对裂缝的开展观察1个多月后，板面裂缝不再发展，裂缝趋于稳定。砼裂缝大致分为四类：

　　（1） 宽度≤0.3mm的非贯穿裂缝，对结构承载力及持久强度无有害影响，可不作处理；

　　（2） 宽度>0.3mm的非贯穿裂缝会引起钢筋锈蚀，影响结构持久承载力，采用表面防水聚酯砂浆封闭法处理；

　　（3） 不成片、分散的贯穿性裂缝会引起钢筋锈蚀，影响使用功能，采用改性环氧树脂灌浆法处理；

　　（4）成片、贯穿性裂缝较多的裂缝会引起钢筋锈蚀，影响使用功能，采用重新浇楼板砼的方法处理

　　3.1 改性环氧树脂灌浆法

　　压力改性环氧树脂灌浆液是一种低粘度、高强度的改性环氧树脂补强化学灌浆材料。由环氧树脂、改性液及三乙烯三胺组成，在催化剂作用下相分离而呈海岛状态结构，具有橡胶相改性环氧树脂效果。它灌性好，粘度低，强度高，使用方便，特别适合于灌注细裂缝。其主要技术指标为：粘度（25℃） 30～83.6MPa·s；纯胶体抗压强度58.5～118.3Mpa；纯胶体抗拉强度14.7～24.5MPa；固砂体抗压强度 41.7～68.6MPa；劈裂抗拉强度3.5～4.5MP；轴心抗压强度32MPa；弯曲抗压强度35MPa；抗拉强度2.75MPa；浆液的配合比：改性环氧树脂：乙二胺=100：8（重量比）。

　　3.2 重新浇楼板砼的技术措施

　　用钢钎凿除砼时应避免扰动原有钢筋与保留砼握裹。具体作法是先在楼板底支设临时模板，应支设牢固，以使其作为凿除砼时的工作平台。凿除砼板时，先沿周边凿出20～30cm宽的环形带，以减少凿中间砼时对周边结构的影响。新浇砼板与原砼板接缝处，约50cm宽范围内模板有意低于原楼板底约lcm，并伸出缝外20～30cm宽，模板外边缘与原砼楼板之间夹lcm厚泡沫塑料条，以防漏浆。在有意低于原楼板底处的模板顺缝设通长方木，方木下每个支点处设双向木楔。在砼初凝前向上挤紧此处模板，将砼挤压密实。

　　凿除砼板部分的原配筋不动，若有凿除者应重新配上，另按平面图加配钢筋（双层双向）。论文写作，砼。保留板上面加筋，其端头伸入梁或剪力墙内。注意不得损伤梁内受力钢筋。

　　用细石砼（比原砼提高一级）。拌合物坍落度控制在30～50mm，砼内掺12%UEA膨胀剂。浇筑砼前将模板内杂物冲洗干净，新旧砼接搓处原砼要充分润湿（泡水12h），并掺10%108胶的水泥浆将接缝处混凝满刷一遍。用平板振捣器振捣密实，砼表面收干后，用木抹抹压至少3遍，以防表面裂缝。每板块留置两组试件。在现浇板四周用低等级砂浆砌2皮砖，灰缝必须密实。蓄水5cm深养护l4d拆模。

　　通过采取灌缝补强及凿除局部楼板砼、加强配筋、重新浇筑砼等措施后，用回弹仪测试表明，补强区域强度优于无裂缝区域。

 

　　以上对砼的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于砼裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，砼的裂缝是完全可以避免的。