混凝土裂缝的成因与预防

  一、常见的混凝土裂缝成因 
  混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝; 有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
  1、干缩裂缝:主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
  2、塑性收缩裂缝:主要原因为混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
  3、沉陷裂缝:此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°-45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。 
  4、温度裂缝:温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
  5、化学反应引起的裂缝:一般在钢筋混凝土结构中分为碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀裂缝两种。钢筋锈蚀裂缝,是由于钢筋混凝土结构施工不良引起的钢筋保护层薄、露筋、蜂窝、麻面等不利现象,使得有害物质与外露钢筋或穿过混凝土与内部钢筋产生反应而锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂。此种类型的裂缝一般沿钢筋的位置出现。
  二、混凝土裂缝的处理方法
  1、混凝土置换法。此方法是先将损坏的混凝土剔除干净、润湿,然后涂刷结合层,最后再置换入新的高一级标号混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土、水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。 
  2、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:在构件上外包型钢、粘贴钢板加固;在构件上增设支撑点加固;在构件上施加预应力加固等。
  3、表面修补法。主要适用于稳定和对结构承载能力无影响的表面裂缝以及深迸裂缝的处理。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,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,在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布,当混凝土表面裂缝数量较多,分布面较广时,常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理,同时整体面层内宜配置双向钢丝网。
  4、灌浆、嵌缝封堵法。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。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸醋、聚氨醋等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

 
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