混凝土裂缝预防和处理措施探究

鲍艳卫,李静,周娟,辛可欣,马宁

邯郸职业技术学院1   河北邯郸056000

摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，其对混凝土的应用也越来越广泛。混凝土是主要的施工建筑材料，它具有耐久性、强度高、抗压能力强等特点，在建筑工程中应用广泛。因原材料、配合比、添加剂、搅拌方法、搅拌时间，模具导热性能、养护材料性能以及外部环境的不同，都会导致产生不同类型的裂缝，使建筑物的质量受到影响。文章首先分析了混凝土裂缝类型，其次探讨了混凝土产生裂缝的原因，最后就混凝土裂缝预防和处理措施进行研究，以供参考。

关键词：混凝土;裂缝预防;裂缝修补;裂缝加固

引言

混凝土作为施工中的一项重要材料，常常会由于人为管理不到位和其他外在因素而引发裂缝现象，其对整体工程危害巨大，需要相关施工人员加以重视并采取相应技术手段和管理措施对这一现象展开防治。对于广大工程施工者而言，开展施工混凝土裂缝预防的研究具有较高的实用价值。

1混凝土裂缝类型

（1）混凝土结构的自性裂缝。混凝土是一种由多种材料组成的复合型建筑材料，其主要作用就是形成各种不同形状和尺寸的混凝土构件，满足建筑的功能要求。实际施工过程中，由于受外界环境和多种不确定因素的影响，以及施工人员不规范操作，使混凝土拌和及浇筑中出现误差、失误，导致混凝土水化热反应超出设计标准，引发混凝土构筑物裂缝的发育。（2）应力裂缝。建筑物的楼板在浇筑完成后，会因为重力原因造成的应力集中现象，加之混凝土的微量坍缩，最终引起建筑物楼板的裂缝发育，说明这种应力收缩裂缝是贯穿于整个工程的各个阶段，避免应力裂缝的关键是混凝土拆模时间。（3）冷缩裂缝。由于混凝土构件的内外部结构散热速度不均，外部结构冷却快而收缩，内部结构水化热的散热速度慢，内部结构膨胀使构件表面裂缝发育。冷缩裂缝的存在对于建筑物的整体性能有着非常大的破坏作用，一旦处理不当，随着环境温度的变化，裂缝发育会贯穿整个建筑物。（4）化学侵蚀。钢筋腐蚀的方式有许多种，本质是钢筋氧化后强度降低，常用的抗腐蚀保护方式包括酸碱中和法、电流中和法。

2混凝土产生裂缝的原因

裂缝产生的原因主要有：（1）混凝土材料配比不合理，致使最终成型效果不理想，严重影响工程建设质量。（2）混凝土结构养护不及时，受到较大温差影响，混凝土膨胀收缩效果不同，因此出现裂缝。（3）混凝土施工建设过程中由于振捣不合理等因素的影响，使混凝土结构在施工中出现大量气泡等情况，影响整体质量。一旦混凝土结构出现裂缝，必然会对建筑安全性产生较大的影响。混凝土裂缝处理不及时，会使整体建筑结构出现严重的不良影响，无法保持建筑的稳定性，同时，还会使建筑无法保持美观性。相关施工人员应加强对混凝土裂缝的关注和重视，及时发现裂缝并进行处理。

3混凝土裂缝预防和处理措施

3.1减缩剂

减缩剂是由聚醚类或聚醇类有机物组成的一种化学表面活性剂，其易溶于水并能有效降低溶液的表面张力。减缩剂对混凝土裂缝的控制主要是通过减小收缩的方式完成的。与膨胀剂的作用方式不同，减缩剂的作用效果是一种纯粹的物理反应。在混凝土材料中添加减缩剂后，能降低内部结构孔隙液体的表面张力，致使毛细管的收缩性减弱，进而达到抗裂的目的。由于混凝土材料的塑性收缩、自收缩、干燥收缩都是因为毛细管负压引起的，因此，减缩剂对这几类收缩都能够起到很好的抑制效果。减缩剂掺入后产生的负面影响：（1）减缩剂会增加混凝土材料的凝结时长，影响混凝土早期的力学性能；（2）减缩剂会降低混凝土材料中空气的体积占比，影响混凝土材料抵抗冻融循环的能力；（3）减缩剂与某些类型的减水剂存在相容性问题。除上述不利影响之外，减缩剂自身成本较高，掺入后会增加混凝土成本，这也给减缩剂的推广应用带来了一定的阻碍。

3.2混凝土湿度

混凝土的密度较大，散热性能较差，所以在施工过程中，必须控制好浇筑的温度和时间，如果浇筑时，出现了较大的温差，就会导致混凝土结构的开裂。将强度比较高的水泥作为填充材料，由于水灰比的不同会造成混凝土收缩的程度也不一样，从而影响到混凝土的整体质量问题。因此为了保证混凝土的良好性能，应该严格按照实验标准进行搅拌；填充材料一定要选择具有较高抗拉、抗压能力强的材料，以提高混凝土的整体性能。

3.3注重混凝土的浇筑细节

混凝土浇筑首先要保证搅拌细节，施工人员在混凝土的配料、搅拌过程中应做好称重记录，做到8h内不少于两次检查，以确保混凝土质量。浇筑环节中施工人员要明确混凝土分仓、铺料、平仓细节。一般分仓都是按照闸室和闸墩（闸坝工程）进行分配的，分好后将混凝土料平铺成30~50cm厚度，之后便是平仓过程中对大骨料的振捣。由于大骨料颗粒较大，不经振捣容易给混凝土整体质量带来破坏，所以这一过程中施工人员要保证施工质量，避免骨料集中、漏振和振捣程度不足的情况发生，具体操作以混凝土停止下沉、表面反浆无气泡为合格，注意振捣棒的快速插入和缓慢匀速抽出，以防止混凝土面留有棒孔。

3.4纤维

纤维对混凝土裂缝的抑制作用主要是通过提升混凝土材料自身的抗裂性能来实现的。纤维对混凝土的增强原理可以通过“纤维间距理论”和“复合材料理论”进行分析解释。“纤维间距理论”认为纤维掺入混凝土材料中后，可以阻碍裂缝的进一步发展和延伸。在混凝土材料受外荷载作用时，其内部固有的微裂缝会有进一步扩展的趋势，当这些微裂缝遇到桥接在基体中的纤维时，其尖端的集中应力就会被纤维削弱甚至抵消，进而有效抑制了裂缝的发展。“复合材料理论”则认为纤维的掺入使混凝土形成了一种全新的多相复合材料，其性能的提升是由各相材料性能叠加而造成的。目前正在研究和应用的纤维主要有：钢纤维、玻璃纤维、合成纤维、玄武岩纤维、天然植物纤维以及不同种类纤维混合而成的混杂纤维等。纤维可分为高弹性模量纤维和低弹性模量纤维。其中，低弹性模量纤维对混凝土的弯曲韧性、抗裂性以及延性有较好的改善作用，而在提升强度方面并没有显著的效果；高弹性模量的纤维除了可以有效抵抗混凝土裂缝的扩展外，还能有效提高混凝土抗塑性变形、抗弯曲、抗冲击以及抗疲劳能力。除上述优点外，每种纤维同样也都存在一些缺点，比如钢纤维一般掺量大，成本高，且不利于混凝土结构自重的降低；碳纤维同样生产成本较高；玻璃纤维耐碱性差，且容易脆断；聚丙烯纤维耐火性差，且容易老化失效等。关于纤维的应用我国已制定了相关规范，其具体使用方法和使用要求参见JGJ/T 221-2010《纤维混凝土应用技术规程》。

结语

综上所述，水利工程大多具有建设周期长、水工建筑物种类和功能形式多样、地质条件不确定、混凝土原材料种类多、施工条件多变等诸多特征，这些因素都将导致大体积混凝土施工完成后产生不同种类的裂缝，其产生原因也具有复杂性、综合性和难以判断的特点，这给大体积混凝土裂缝的预防工作带来一定的难度。本文通过对水工大体积混凝土裂缝的成因进行分析和梳理，并结合工程实例，制定了大体积混凝土裂缝的预防及处理措施，可为类似工程项目提供经验参考。

参考文献

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[3]赵彩霞.分析水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理对策［J］.现代物业（中旬刊），2018，（1）:122-123.

邯郸市科技局2021年度科研项目，项目编号：21422901210