浅议混凝土结构物裂缝的预防与处治.pdf

2 0 1 2年第 3期 广 东 公 路 交 通 G u a n g D o n g G o n g L u J i a o T o n g 总第 1 2 2期 文章编号 ： 1 6 7 1 7 6 1 9 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 0 4 4 0 3 浅议混凝土结构物裂缝的预 防与处治 周穗军 ( 广东省交通运输档案信息管理中心， 广州5 1 0 1 0 1 ) 摘要：由于混凝土施工和本身变形和约束等一系列 问题 ， 使混凝土产生裂缝。这些裂缝已成为公路工程中常 见的工程病害， 轻者使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀， 降低钢筋混凝土结构的承载力、 耐久性、 使用价值等。 严重的将直接威胁到人民的生命、 财产安全。因此对混凝土裂缝的预防与处治已成为公路工程建设引起高度重 视 的问题之一。 关键词： 混凝土；裂缝；预防；处治 中图分类号 ： U 4 4 5 5 7文献标识码 ： B 1 混凝土裂缝产生的因素 1 1 混凝土裂缝的种类 1 1 1 按裂缝产生的原 因划分 由外荷载( 包括施工和使用阶段的静荷载、 动荷载) 引起 的裂缝 ； 由变形 ( 包 括温度、 湿 度变 形 、 不均匀沉降等 ) 引起 的裂缝 ； 由施 工操作 ( 如 制作、 脱模、 养护、 堆放、 运输、 吊装等) 引起的裂 缝 。 1 1 2按裂缝 的方向、 形状划分 ： 水平裂缝， 垂直裂缝， 横向裂缝， 纵向裂缝， 斜向裂缝以及放射状裂缝等 。 1 1 3 按 裂缝 深度 划 分 ： 贯穿裂缝、 深层裂缝及表面裂缝三种 。 1 2 公路结构物产 生裂缝因素 ( 1 ) 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 昆凝 土 的形变超过极限引起裂缝。 ( 2 ) 混凝 土在 硬化 的过 程 中， 由于干缩 引起 的体积变形受到约束时产生的裂缝 ， 这种裂缝的 宽度有时会很大 ， 甚至会贯穿整个构件 。 ( 3 ) 在厚度较大 的构件 中， 由于混 凝土 的塑 性塌落引起的裂缝。 ( 4 ) 当有 约束 时 ， 混 凝土热涨冷 缩所产 生的 体积涨缩， 因为受约束力的限制， 在 内部产生了 温度应力 ， 由于混凝 土抗拉 强度低 ， 容易 被温度 引起 的拉应力拉裂 ， 从 而产生温度裂缝。由于太 阳暴 晒产生裂缝也是工程 中最常见的现象。 ( 5 ) 混凝土加 水拌 和后 ， 水泥 中的碱 性物质 与活性骨料中活性 氧化硅等起反应 ， 析出的胶状 碱 一一硅胶从周围介质 中吸水 膨涨 ， 体积增 大三 倍 ， 从而使混凝土涨裂产生裂缝。 ( 6 ) 在炎热 的大风天气 ， 混凝土表面蒸 发较 过快 ， 造成混凝土 内部水 化热过高 ， 在混凝 土浇 筑数小时仍处于塑性状态 ， 易产生塑性收缩裂 缝 。 ( 7 ) 构件超载产生 的裂缝 ， 例如 ： 构件在超出 设计 的均布荷载 或集 中荷载作 用下产生 内力弯 矩 ， 出现垂 直于构 件纵轴 的裂缝 ， 构件在较 大剪 力作用下 ， 产生斜裂缝 ， 并 向上、 下延伸。 ( 8 ) 当结 构物 的基础 出现不均匀沉 陷 ， 就有 可能会产生裂缝 ， 随着沉 陷的进一步 发展 ， 裂缝 会进一步扩大 。 ( 9 ) 当钢筋混凝土处 于不利环境中 ， 例如 ： 侵 蚀性水， 由于混凝土保护层厚度有限， 特别是当 混凝土密实性不 良， 环境 中的氯离子等和溶于水 中的氧会使混 凝土 中的钢筋 生锈 ， 生成氧化铁 ， 氧化铁的体积比原来金属的体积大的多， 铁锈体 积膨胀 ， 对周围混凝土挤压， 使混凝土胀裂。 2 混凝土裂缝的防止措施 ( 1 ) 设计单位应该提 出混凝 土施工温度控制 的具体要求和混凝土养护的基本要求， 控制外加 剂的品种和掺量 ， 确保混凝土收缩与膨胀相抵 作者简介： 周穗军( 1 9 7 5 6 一 ) ， 男 ， 本科， 从事交通运输工程档案信息管理工作。E m a i l ： 4 3 2 8 8 3 q q t o m 4 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2年第 3期 周穗军浅议混凝土结构物裂缝的预 防与处治 总第 1 2 2期 消 ； 按 规范 要求设置必要 的变形缝 。 ( 2 ) 混凝土 配合 比设计 时 ， 在保证 混凝 土具 有 良好工作性 的情况下 ， 应尽可 能的降低混凝土 的单位用水量 ， 采用 “ 三低( 低砂率 、 低坍 落度 、 低 水灰 比) 二掺 ( 掺高效减水 剂和高性能引气剂 ) 一 高 ( 高粉煤灰掺量 ) ” 的设计 准则 ， 生产 出“ 高强 、 高韧性、 中弹、 低热和高极拉值” 的抗裂混凝土。 施工时要严 格控制 混凝 土配合 比， 计量 要准确 ， 坍落度抽检工作要加强 ， 不能流于形式 。 ( 3 ) 混凝土 振捣要密 实 ， 拆 模后 要及 时覆 盖 洒水养护保湿 。冬季施 工要 特别 注意 混凝 土养 护 的温度和湿 度。混凝 土 的养护 不仅 对 防止 早 期表面裂缝显得重要 ， 它对混凝土后期强度的 发 展 、 混凝土的进一步成熟和耐久性等也同样重 要 ， 在过去许多工程 的施工 和管理 中对养护 的重 要性没有充分的认识 。 ( 4 ) 施工过程中应经常观察模板 的位移 和混 凝土浇捣 的密实情况 ， 不 能漏 振 ， 过振 ， 且在第一 次振捣后要进行第二次振捣。 ( 5 ) 配置大体积混凝土宜使用低水化热水 泥 ， 如硅酸盐水泥或普通 硅酸水泥 、 矿渣水泥 ， 此 外可掺加膨涨 剂、 适 量 的粉煤灰 等 ， 掺粉 煤灰是 一 项既能减少 由温度应 力 而使混凝 土 开裂 的危 险 ， 又能提高混凝 土某些 性能 的 经 济 有效 的措 施 ； 同时要采 用保 湿棉覆 盖 ， 以确保 混凝 土 内外 温差小于 2 5 。 。根据构造要求情况配置必要的钢 筋防裂 网起 到防裂的作用 。 ( 6 ) 规范 中要求采用新技术、 新工艺、 新 材料和新设 备。很 多方 面要通 过原 材料 的选 用 和控制来达 到设计 要求 。在设 计 时要选 用碱 活 性小的砂石 骨料 ， 同时注意选用低碱 或无 碱外加 剂以及选用合适的掺和料抑制碱性骨料反应。 ( 7 ) 对泵送混凝土 ， 则要在满 足其 可泵性 、 和 易性的前提 下 ， 尽量减 小 出机时 的坍落 度、 降低 砂率、 并严格控制骨料 的含泥量。 3 混凝土工程的常见缺 陷修补 3 1 开槽法修补裂缝 采用环氧树脂 ： 1 0 ， 聚硫橡胶 ： 3 ， 水泥： l 2 5 ， 砂 ： 2 8 首先用人工将 晒干筛后 的砂 、 水泥按 比例配 好搅拌均匀后 ， 将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌 匀。然后掺人 已拌好 的砂 、 水泥 当 中， 再用人工 继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆 稀释到适 中稠度 ( 约 0 4斤丙酮 就可 以了) 。及 时将已拌好 的改性 环氧 树脂砂 浆用橡胶桶装 到 已凿好洗 净吹 干后 的砼凿槽 内进行嵌 入。从砂 浆开始拌和到嵌入砼缝 内， 一组砂浆 的整个施工 过程需要 3 0 mi n左右完 成。 嵌入后的砂浆养护 即砂浆嵌入缝槽内处理 好后两小时以 内及 时用 毛毡 、 麻袋将 聚硫橡胶改 性环氧树脂 砂浆 进行覆 盖 ， 待完全初 凝后 ， 开始 用水养护 。 3 2低压注浆法修补裂缝 低压注浆法适 用 于宽度 为 0 2 mm一0 3 mm 的混凝土裂缝修补。修补工序如下： 裂缝清理 一 试漏 一配制 注浆 液 一压力 注浆 一二次 注浆 一清 理 表 面 。 当裂缝数量较多时 ， 先要在裂缝位置上贴 医 用 白胶 布 ， 再 用 窄 毛刷 沾 浆沿 裂缝 来 回涂 刷封 缝， 使裂缝封闭， 大约 l O m i n 后 ， 揭去胶布条， 露 出小缝， 粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能 有裂 口， 必须反复用浆补上， 以避免注浆漏浆。 注浆操作一般在粘嘴 的第二 天进行 ， 若气 温高 的 话 ， 半天就可注浆 。操作 时先用补缝器吸取注浆 液 ， 插入注浆嘴 ， 用手推动补缝 器活塞 ， 使 浆液通 过注浆嘴压人裂缝 ， 当相邻的嘴中流出浆液时， 就可拔 出补缝器 ， 堵上铝铆钉 。一般 由上往下 注 浆 ， 水平缝一般从一端 到另一 端逐个 注浆 。为了 保证浆液充满 ， 在注浆后约半小 时可 以对每个 注 浆嘴再次补浆 。 3 3 表面覆盖法修补裂缝 这是 一 种 在 微 细 裂 缝 ( 一 般 宽 度 小 于 0 2 mm) 的表面上 涂膜 ， 以达到 修补混凝 土微 细裂 缝的 目的。分 涂覆裂 缝部 分及全部 涂覆两种 方 法 ， 这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝 内部 ， 对延伸裂缝难以追踪其变化 。 表面覆盖法所用材料视修补 目的及建筑物 所处环境不 同而异 ， 通 常采 用 弹性 涂膜 防水材 料， 聚合物水泥膏、 聚合物薄膜( 粘贴) 等。施工 时 ， 首先用钢丝刷子将 混凝土 表面打毛 ， 清 除表 面附着物 ， 用水 冲洗 干净 后充 分干燥 ， 然后用树 脂充填混凝土表面的气孔， 再用修补材料涂覆 45 - 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2年第 3期 广东公路交通 总第 1 2 2期 表 面。 除以 上三种常用混凝 土裂缝修补法外 ， 还有 结构加固法、 混凝土置换法 、 电化学 防护法 、 仿 生 自愈合法等修补方法 ， 要根据工程具体 情况选 用 合适的混凝土裂缝修补方法。 4 结论 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结构物的抗渗能力 ， 影响 结 构物的使用功能， 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 响结构物的承载能 力 ， 因此要对混凝土裂缝进行认真 研究 、 区别对 待 ， 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 ， 保 证结构物和构件安全、 稳定地工作。 参考文献： 1 混凝土结构设计规范 G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0 S 北京： 中国建筑工业出版社， 2 0 1 0 2 混凝土结构工程施工质量验收规范 G B 5 0 2 0 4 2 0 0 2 S 北京： 中国建筑工业 出版社， 2 0 1 1 ( 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 4 2 0 ) Di s c us s i o n o n Pr e v e n t i o n a nd Tr e a t m e nt t o Cr a c ks o f Co nc r e t e St r uc t u re s Z HO U S u i u n ( G u a n g d o n g P r o v i n c i a l T r a n s p o r t A r c h i v e s I n f o r m a t i o n M a n a g e m e n t C e n t e r ， G u a n g z h o u 5 1 0 1 0 1 ) Ab s t r a c t ：D u e t o a s e r i e s o f p r o b l e ms o f c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n，d e f o r ma t i o n a n d c o n s t r a i n t s ，c r a c k a p p e a r s As c r a c k ha s b e c o me a v e r y c o mmo n h i g h wa y e n g i n e e r i n g wo r k s d i s e a s e S l i【 g h t c r a c k i n g wi l l c a u s e c o r r o s i o n o f r e i n f o r c e me n t wi thi n，whi c h wi l l r e d uc e t h e b e a ting c a pa c i t y，d u r a b i l i t y，a n d p e rfo rm a nc e v a l u e o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e s ，w h i l e s e rio u s c r a c k w i ll d i r e c t l y t h r e a t e n p e o p l e S l i v e s a n d p r o p e r t y s a f e t y P r e v e n t i o n a n d T r e a t me n t o f c o n c r e t e c r a c k s ha v e b e c o me o n e o f t h e p rob l e ms a r o u s i n g g r e a t a t t e n t i o n i n hi g h wa y c o n s t r uc t i o n Ke y wor d s：c o n c r e t e；c r a c ks ；p r e v e n t i o n；t r e a t me nt ( 上接第 5页) 综合确认该采取何种适宜的预防性养护措施 ， 刃 忌盲 目实施 ； 另一方 面， 加强施工 质量管理 ， 严格 控制原材料质量 ， 同时重点关注对原路面病 害的 处治。 参考文献： 1 公路路基路面现场测试规程 J T G E 6 02 0 0 8 s 北京 ： 人民交 通出版社 ， 2 0 0 8 2 公路技术状况评定标准 J T G H 2 02 0 0 7 s 北 京： 人民交通出版社， 2 0 o 7 3 公路工程质量检验评定标准 J T G F 8 0 12 0 0 4 S 北京 ： 人民交通出版社 ， 2 0 0 4 4 公路养护技术规范 J T G H1 02 0 0 9 S 北京： 人 民交通出版社， 2 0 0 9 ( 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 6 0 2 ) Eva l u at i o n a nd An a l y s i s o n Lo ng - t e r m Pe r f o rma nc e o f M i c r o- s urfa c i ng As ph a l t Pa v e me n t M a i n t e na n c e ZHAO S h u n - ge n，XU Xi n q u a n (G u ang d o n g H u a l u T r a n s p o rt T e c h n o l o g y C o ， L t d ， G u a n g z h o u 5 1 0 4 2 0 ) Ab s t r a c t ：Mi c r o s u rf a c i n g h a s b e e n gra d u a ll y a p p l i e d i n Gu a n g d o n g P r o v i n c e a s a p r e v e n ti v e ma i n t e n a n c e me t h o d，h o we v e r ，o n t h e o n e h a n d，i n s a me l o c a t i o ns d a ma g e s a p p e a r r e p e a t e d l y wi th a n t i s k i p p e rfo rm a n c e d e - c r e a s e d r a p i d a f t e r Mi c r o s u rf a c i n g b e i n g i mp l e me n t e d；o n the o t h e r h a n d， t h e r e a r e n o e x i s t i n g me tho d s t o e v a l - u a t e t h e l o n g t e rm p e rf o r ma n c e o f Mi c r o - s u rf a c i n g w o r k s T o s o l v e the p r o b l e m me n t i o n e d a b o v e ，the l o n g t e rm p e rf o rm a n c e o f M i c r o s u rf a c i n g h a s b e e n e v a l u a t e d o n the b a s i s o f d e t e c t i o n f o r s o m e p r 0 j e c t w h e r e Mi c r o s u r f a c i n g h a s b e e n i mp l e me n t e d i n r e c e n tly y e a r s S o me s u g g e s ti o n s h a v e b e e n p rop o s e d for f ur t he r a p p l i c a t i o n o f Mi - c r o s u rfa c i ng Ke y wo r d s：a s p h a l t p a v e me nt ，Mi c ro- s u rfa c i ng，l o n g 一 e l l n p e rfo r ma n c e，e v a l u a t i o n 46 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m