浅谈大体积混凝土裂缝整治技术

牟博丽

(中铁二十一局集团第四工程有限公司,陕西西安 710065)

浅谈大体积混凝土裂缝整治技术

牟博丽

(中铁二十一局集团第四工程有限公司,陕西西安 710065)

在大体积混凝土结构施工中,混凝土裂缝的控制是一个很重要的环节。本文从大体积混凝土施工特点,裂缝产生的原因、裂缝整治技术进行阐述,为今后混凝土的施工提供了依据,具有一定的实用性和科学性。

大体积混凝土 裂缝 整治

1 引言

目前大体积混凝土的施工呈飞速发展趋势，并形成一定规模，在各行业中具有十分重要的意义，大体积混凝土裂缝的控制也在施工当中时常存在，如何在施工当中较少裂缝的产生和避免裂缝在收到荷载后不断扩大成为工程技术人员面临的问题。

2 大体积混凝土施工特点

大体积混凝土的施工特点：结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高，水泥水化热释放集中，内部温升比较快，影响结构安全和正常使用。

3 大体积混凝土裂缝形成的原因

(1)水泥水化热。大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起裂缝。(2)外界气温变化。大体积混凝土在施工阶段，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高，在高温条件下，大体积混凝土不易散热；而外界温度下降，又增加混凝土的降温幅度，会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，这对大体积混凝土是极为不利的，混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。(3)约束力。当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积膨胀因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。(4)混凝土收缩。混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩，从而产生裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个混凝土构件。(5)混凝土施工。混凝土保护层厚度过厚，混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多；混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面，导致钢筋锈蚀引起裂缝；混凝土分层、分段浇筑时，接头部位处理不好，易在施工缝出现裂缝；施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝；施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

4 混凝土裂缝预防

原材料。(1)水泥应选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先选用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥。(2)粗骨料宜选用连续级配，细骨料宜采用中砂。(3)外加剂宜用缓凝剂、减水剂；掺合料宜用粉煤灰、矿渣粉等。(4)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。(5)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。(6)提高水泥浆与骨料的粘结力，挺高混凝土抗裂性能。(7)在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度，大幅度提高混凝土的抗裂性能。(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝，时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

(9)混凝土的浇筑：大体混凝土浇筑主要有三种方式：其一，分层平行推进；其二，分层斜面推进；其三，分层交错推进方式。(10)混凝土的振捣：实行快插慢拔、分层振捣的振捣方法。振捣上一层时插入下一层混凝土5cm以消除两层间的接缝。通过二次振捣可以使混凝土更加密实，对提高混凝土的抗拉能力很有效。(11)加强混凝土的养护和温度监测：混凝土养护是保证混凝土质量一道十分重要工序，必须认真切实做好。采用自然养护，即在混凝土表面盖薄膜或草、麻袋，保证混凝土表面充分潮湿。根据监测结果对养护措施做出相应的调整，确保温控指标的要求。

5 混凝土裂缝预防

(1)表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法，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以及深进裂缝的处理。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。较大裂缝，应沿裂缝处凿去薄弱部分，经洗刷后用1：2-1：2.5水泥砂浆抹补或干后用环氧胶泥嵌补。在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。(2)灌浆、嵌逢封堵法。灌浆法主要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，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一个整体，从而起到封堵加固的目的。(3)结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：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。(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浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。(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，以达到防裂的目的。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。(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。

6 结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低构筑物的抗渗能力，影响构筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响构筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，才能保证建筑物的安全和正常使用。

[1]白生翔.钢筋混凝土结构设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]梁建智,朱维益,等.实用建筑施工手册,北京:中国建筑工业出版社,2008.