摘要:本文從混凝土施工的角度出發，分析非結構性裂縫產生原因、防治措施以及有害裂縫的環氧樹脂處理方法。
關鍵詞:混凝土施工;非結構性裂縫;裂縫原因;防治措施;裂縫處理
中圖分類號:TU755.7 文獻標識碼:A 文章編號:1671－9107(2007)05－0014－02
混凝土結構在施工和實際使用過程中承受兩大類荷載，即各種外荷載和變形荷載。依據混凝土結構裂縫產生的荷載類型可分為結構性裂縫及非結構性裂縫兩類，非結構性裂縫基本包括收縮裂縫、溫度裂縫及沉陷裂縫。依據相關資料，工程實踐中結構物的裂縫原因屬于非結構性原因(溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降)引起的約占80%以上。本文主要從混凝土施工角度，對非結構性裂縫進行探討。
1收縮裂縫
高強泵送混凝土施工中，為保證混凝土澆搗的和易性，混凝土中加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分要多4倍－5倍。這部分游離水蒸發后，在混凝土內部留下許多毛細，導致混凝土產生體積收縮，一般稱為游離水蒸發收縮。另外，水泥水化作用也會引起混凝土體積的收縮，稱為混凝土干縮(或稱混凝土自收縮)。后者收縮量是前者的1/10－1/5。根據試驗測定，混凝土最終收縮值約為0.2%。－0.45%?；炷潦湛s值的大小與水泥品種、用量、拌和水量、骨料規格、級配、振搗密實性和養護好壞有關。如潮濕條件下養護的混凝土，其收縮值比在干燥條件下養護的混凝土收縮值減少6%－8%。
施工中常見的混凝土收縮裂縫有塑性收縮裂縫、沉陷收縮裂縫、干燥收縮裂縫。
1.1 塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫一般在較熱或刮風天氣時易于出現，裂縫多為中間寬，兩端細且長短不一，互不連貫。裂縫產生原因是由于混凝土在塑性狀態剛開始終凝時，由于天氣炎熱、陽光直射，刮大風，使混凝土表面水分蒸發過快，混凝土表面產生急劇的體積收縮，此時混凝土尚未建立強度，致使混凝土表面出現龜裂。為控制塑性收縮裂縫的產生，可采取以下防治措施:
嚴格控制 混凝土配合比、水灰比和砂率，宜摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性;
將基層和模板澆水均勻濕透;
混凝土澆筑后及時覆蓋，終凝后盡早進行養護;
如遇風季，需設置擋風設施。
1.2 沉陷收縮裂縫
沉陷收縮裂縫一般多沿主筋通長方向，在混凝土表面出現，常在澆灌后發生、硬化后停止。裂縫產生原因是混凝土澆搗后，骨料顆粒沉落，水泥漿上浮，受到鋼筋或預埋件或大骨料的阻擋，致使混凝土互相分離。另外混凝土本身組成材料沉落不均勻也可能造成開裂。防治措施如下:
可采用調度適當的低流動性混凝土;
加強混凝土振搗，不能漏振和欠振;
對于截面相差大的結構物和混凝土剪力墻孔洞口處，注意澆筑順序，先澆筑較深部位，靜止1小時一2小時，讓混凝土自然沉降后，再與孔洞上部混凝土一起澆筑;
初凝前二次振搗和二次抹壓收面是比較有效的方法。
1.3 干燥收縮裂縫
干燥收縮裂縫多在混凝土養護完畢一段時間后才出現，為表面性的較淺較細裂縫，多沿短方向分布。裂縫產生的原因主要是混凝土養護不周，受風吹日曬，表面水分散失過快，而混凝土內部濕度變化小，表面干縮變形受到混凝土內部的約束，而產生較大拉應力后產生裂縫。另外如后張法預應力構件，在露天堆放過久，不進行張拉也會出現此類裂縫。防治措施如下:
嚴格控制混凝土配合比，提高混凝土抗裂度;
加強混凝土結構的早期養護和覆蓋，適當延長養護時間，發現混凝土結構有微小型縫，應馬上灑水養護;
采取密封保水養護措施;
長期露天堆放的混凝土構件，應經常適當澆水養護;
后張法頂應力結構及時張拉;
素混凝土結構應每隔6m設置一條收縮縫。
2溫度裂縫
2.1內約束裂縫
內約束裂縫是由于混凝土內外溫差過大而引起的。例如，混凝土養護期間受寒流侵襲，使混凝土表面急劇降溫超過7℃－10℃就有可能引起混凝土表面裂縫，但其裂縫深度一般只有30mm左右，表層以下仍保持結構完整性。
2.2外約束裂縫
外約束裂縫是由于混凝土體積過大，混凝土絕熱溫度與澆灌溫度之差超過25℃以上而引起的。當混凝土結構厚度超過2m以上時，混凝土在硬化期間釋放出大量水化熱，內部溫度上升很快，一般在混凝土澆筑后3天－5天達到最高溫度(可達100℃左右)。由于混凝土內部散熱慢而混凝土表面散熱快，這種溫差在混凝土表面引起拉應力;而后期均勻降溫冷卻時，受到基巖或老混凝土墊層約束，又會在混凝土內部出現拉應力。當拉應力超過混凝土的當期抗拉強度時，混凝土產生溫度裂縫。外約束裂縫多發生在施工后2個月一3個月或更長時間，多在結構中部出現。裂縫較深或貫穿性的，破壞結構的整體性。
2.3 控制溫度裂縫的措施
(1)控制內約束溫度裂縫措施
主要控制混凝土內外溫差、表面與外界溫差，即采用雙溫控制，防止混凝土表面急劇冷卻，采用混凝土表面保溫保濕措施或蓄水養護措施;
加強混凝土養護，嚴格控制混凝土升降溫速度，使混凝土表面筱蓋溫差小于8℃一10℃。
(2 )控制外約束溫度裂縫措施
主要從采取控制混凝土澆灌溫度、溫升、減少溫差，改進施工操作工藝，改善結構約束條件等方面入手來削減溫度應力;
采用低水化熱水泥;
改善骨料級配，如大體積基礎混凝土可摻加15%塊石;混凝土中摻加粉煤灰或高效減水劑(雙摻技術)等減少水泥用量、減少水化熱;
高溫施工時，拌和水摻冰以降低水溫度、對砂石骨料噴涼水冷卻，降低混凝土的澆灌溫度;
合理安排施工工序進行薄層撓搗，均勻上升，以利散熱;
大體積混凝土基礎施工，可在基礎內埋設蛇形冷卻水管，使混凝土內外溫差小于25℃;
合理分縫 塊，對較長結構應設置后澆帶，對基巖或原老混凝土墊層，在表面鋪設如50mm－l0mm砂墊層或設置10mm－20mm瀝青胎布滑動層等措施，以消除基巖約束和嵌固作用;
適當配置溫度鋼筋，減少混凝土溫度應力;
加強混凝土養護，適當延長養護時間和拆模時間，使混凝土表面緩慢冷卻。
3沉陷裂縫
沉陷裂縫多為深進或貫穿性的，其位置與沉陷方向一致。較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度與沉降值成正比。裂縫產生的原因是結構構件落在未經處理的回填土或松軟地基上，混凝土澆灌后，因地基浸水引起不均勻沉陷而導致裂縫。特別是平臥生產的鋼筋混凝土構件(如薄腹梁)，由于側向剛度差，配筋少，最易引起弦、腹桿或梁的側面產生裂縫。另外因模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動以及過早拆模，也常導致此類沉陷裂縫出現，對此類裂縫防治措施如下:
避免在松軟土或填土上制作構件，如確實需要，必須經夯實處理后再作預制場地;
保證模板有足夠的強度和剛度，支撐牢固，并使地基受力均勻;
防止混凝土澆灌過程中模板和地基被水浸泡。
4裂縫環氧樹脂處理法
環氧膠泥配合比(重量比)環氧樹脂 鄰苯二甲酸二丁脂:乙二胺=100:(10－12):(6－8)。
灌漿工藝:鑿槽－埋設漿嘴－封縫一壓水(氣)檢查－配料－灌漿－封孔。
對裂縫寬度小于或等于0.3mm時，先將兩側表面的灰塵、浮塵用丙酮清理干凈。對大于0.5mm裂縫或較深裂縫，為有效封縫，沿縫鑿成V槽，并用鋼絲刷及壓縮空氣將裂縫內碎屑粉塵清除干凈。
根據不同裂縫情況和灌漿要求，孔口灌漿裝置有灌漿盒、灌漿嘴，灌漿嘴按裂縫走向設置，間距300mm左右。每條裂縫上必須設置進漿、排氣或出漿嘴，用手壓泵將配制好的槳液沿裂縫由下而上，由一端向另一端壓入，進漿后注意觀察。當槳液從底部被壓到上部時，上部灌漿嘴中會有漿液流出，說明裂縫已被漿液灌滿。穩壓數分鐘后，關閉進漿嘴上的閥門。
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