论文部分内容阅读
【摘 要】 对于水泥混凝土路面来讲，其主要的危害问题之一就是砼裂缝。所以，了解混凝土的裂缝形成原因就成为了人们需要重视的内容。本文简要论述了水泥混凝土的结构，分析了水泥混凝土出现裂缝的原因，并提出相应的修复方法，目的在于进一步提高施工质量，为人们的生命、财产安全提供保障。
【关键词】 水泥;混凝土裂缝;成因;修复
混凝土在建筑行业中应用广泛，但混凝土裂缝这一通病却一直没有得到很好的解决，如：混凝土施工中梁出现受拉区裂缝、支座附近的斜裂缝、受压裂缝;板出现龟裂、纵向、横向和斜向裂缝等问题，这其中有设计、原材料的原因，也有施工工艺方面的原因。混凝土裂缝的存在和发展会使结构内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土结构的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。因此，在工程施工过程中如何做到有效控制混凝土裂缝，确保混凝土结构质量具有非常重要的现实意义。
一、水泥混凝土出现裂缝的成因
（一）配置原料
1.水泥混凝土结构的比例改变成因
当前，很多大型项目都应用水泥混凝土进行施工，其设计所应用的钢筋数量越来越多，分布也越来越密。从而为施工操作带来了困难。在施工过程中，就需要应用坍落度较大的混凝土结构。但是，想要使混凝土的坍落度增大，就需要减少水泥混凝土中粗骨料的使用数量，增加水泥及细骨料的用量，添加大量的水，这就可能造成混凝土的体积发生改变，稳定性能降低，抗压能力下降，进而加大了混凝土出现裂缝的概率。
2.水泥的成因
水泥对于混凝土来讲是其主要的拌合原料之一，所以，水泥的质量同混凝土的质量之间存在密切的关联。水泥引发混凝土出现裂缝的成因有以下几方面：其一，水泥的细度。当前，水泥的细度越来越高，部分成品水泥的颗粒较为均匀、集中，极少、甚至没有较大的颗粒。但是，其实水泥里的大颗粒对混凝土的稳定性有极大的帮助，能够延缓砼裂缝的出现。但是，伴随着建筑要求对水泥细度的标准越来越高，厂家生产的水泥也就越来越细，从而造成混凝土很容易在施工第三天就产生裂缝。其主要是因为水泥同水发生水化反应时放出大量的热，从而使混凝土内部温度快速增加，造成混凝土外部温度与内部温度形成温差，衍生拉应力，当混凝土自身的抗拉性能低于产生的拉应力作用时，就会出现裂缝;其二，不同标号的水泥随意应用。很多施工企业盲目应用高标号的水泥进行混凝土拌合，再加之其采用双掺方法，例如：掺用硅粉等，就更增大了裂缝形成的几率;其三，水泥中硅酸三钙的含量过高。水泥里含有大量的硅酸三钙，会造成水泥的水化过程放出大量的热，加剧裂缝出现;其四，水泥同添加剂的不适应。在配置混凝土期间，有时为了提高混凝土的性能，延缓混凝土的硬化时间，会添加一些外加剂，而部分企业在添加外加剂时没有考虑其同水泥的适应性，从而产生裂缝。例如：添加硫酸类别的外加剂。
（二）施工技术及环境
1.混凝土的振捣技术
在施工期间，如果振捣操作不当，也会使混凝土形成裂缝。过度振捣及遗漏振捣都是错误的振捣方法。如果一次下料过量，就会造成振捣不实问题，严重的甚至造成混凝土表面出现蜂窝。
2.施工环境的温度
如果在温度较高的环境中进行混凝土施工，一旦突然降低温度，就会造成混凝土裂缝。例如：在夏季施工的混凝土建筑物到了寒冷的冬季，就极容易出现裂缝。而在夏季中，早晚的温度变化程度较大，白天温度相对较高，晚上温度则较低，温度的变化很容易造成混凝土出现裂缝。所以，应将混凝土的终凝时间设置在冬季，从而预防混凝土出现裂缝。然而，由于多方面外界条件作用，很难实现。
（三）混凝土的运输
当前，在进行水泥混凝土施工时，多采用泵送混凝土的方法。其能够有效的降低人力劳动，提升工作效率，减少工作时间。然而，泵送混凝土的方法需要混凝土具有良好的流动性，所以，对粗骨料的要求标准较高，从而预防出现堵塞导管的问题。另外，施工企业也会采用增加水泥用量、添加外加剂等方法增加混凝土的流动性，但这些都会对混凝土的稳定性能造成影响，尤其是在修建大范围的路桥及高层建筑过程中，施工人员应对这一点重点进行思考。
二、混凝土裂缝的控防措施
2.1施工操作方面
2.1.1浇捣工作
浇捣时，采用分层分段法浇筑混凝土，有利于混凝土水化热的散失，减小内外温差。振捣棒要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
2.1.2混凝土养护
混凝土收缩裂缝分为干缩裂缝和塑性收縮裂缝，收缩裂缝的控制主要在于控制温度的变化，使结构、构件具有相对稳定的湿度。新浇混凝土早期养护尤为重要，可保证混凝土早期尽量能少产生收缩。混凝土养护可采用塑料薄膜或草袋覆盖并洒水保持湿润，一般不少于7d。在气温高、湿度低、风速大的天气应早覆盖、喷水雾养护，并适当延长养护时间。
2.1.3夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温入模、低温养护，必要时向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料，以降低混凝土原材料的温度。
2.1.4预防沉陷裂缝
对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固;保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀;防止混凝土浇灌过程事地基被水浸泡;模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。
2.4预防因化学反应引起的混凝土裂缝的控制措施
（1）选用碱活性小的砂石骨料;
（2）选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂;
（3）选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
三、混凝土裂缝常见处理方法
混凝土裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。其处理方法应根据裂缝的性质和具体情况区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。 （1）在裂缝不降低承载力，未影响到结构安全的情况下，可采取表面修补法、嵌缝法、灌浆法等处理方法：
①表面修补法：该法适用于细而浅的裂缝，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时采用，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。
②嵌缝法：嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一種方法，适用于裂缝较宽时。它通常是沿裂缝凿槽（凿成V形成U形槽），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。
③灌浆法：主要适用于裂缝宽度较小且较深时，对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土的裂缝的修补。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、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
（2）如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。
①围套加固法。在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力;对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层;大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理。
②钢箍加固法。在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作。
③粘贴加固法。将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前，钢板表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1～4mm。
四、总结
总而言之，对于水泥混凝土项目施工来讲，裂缝是影响其施工质量的重要因素。相关工作人员应细致分析混凝土裂缝形成的原因，并制定相应的预防方法，对已经出现的混凝土裂缝进行修复，从而提高建筑物的质量，保证人们的居住、生活安全。
参考文献：
[1]余金炎，孙红根.水泥混凝土路面裂缝原因分析与修补措施探讨[J].城市建设理论研究，2012（20）.
[2]王庆华.水泥混凝土路面裂缝形成机理及修补方法分析[J].吉林交通科技，2011（02）.
[3]孙伟，孙克正.浅谈水泥混凝土路面裂缝成因以及预防措施[J].德州学院学报，2013（S1）.
[4]石宇熙.水泥混凝土路面裂缝的原因及预防处理技术[J].常州技术师范学院学报，2010（04）.
【关键词】 水泥;混凝土裂缝;成因;修复
混凝土在建筑行业中应用广泛，但混凝土裂缝这一通病却一直没有得到很好的解决，如：混凝土施工中梁出现受拉区裂缝、支座附近的斜裂缝、受压裂缝;板出现龟裂、纵向、横向和斜向裂缝等问题，这其中有设计、原材料的原因，也有施工工艺方面的原因。混凝土裂缝的存在和发展会使结构内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土结构的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。因此，在工程施工过程中如何做到有效控制混凝土裂缝，确保混凝土结构质量具有非常重要的现实意义。
一、水泥混凝土出现裂缝的成因
（一）配置原料
1.水泥混凝土结构的比例改变成因
当前，很多大型项目都应用水泥混凝土进行施工，其设计所应用的钢筋数量越来越多，分布也越来越密。从而为施工操作带来了困难。在施工过程中，就需要应用坍落度较大的混凝土结构。但是，想要使混凝土的坍落度增大，就需要减少水泥混凝土中粗骨料的使用数量，增加水泥及细骨料的用量，添加大量的水，这就可能造成混凝土的体积发生改变，稳定性能降低，抗压能力下降，进而加大了混凝土出现裂缝的概率。
2.水泥的成因
水泥对于混凝土来讲是其主要的拌合原料之一，所以，水泥的质量同混凝土的质量之间存在密切的关联。水泥引发混凝土出现裂缝的成因有以下几方面：其一，水泥的细度。当前，水泥的细度越来越高，部分成品水泥的颗粒较为均匀、集中，极少、甚至没有较大的颗粒。但是，其实水泥里的大颗粒对混凝土的稳定性有极大的帮助，能够延缓砼裂缝的出现。但是，伴随着建筑要求对水泥细度的标准越来越高，厂家生产的水泥也就越来越细，从而造成混凝土很容易在施工第三天就产生裂缝。其主要是因为水泥同水发生水化反应时放出大量的热，从而使混凝土内部温度快速增加，造成混凝土外部温度与内部温度形成温差，衍生拉应力，当混凝土自身的抗拉性能低于产生的拉应力作用时，就会出现裂缝;其二，不同标号的水泥随意应用。很多施工企业盲目应用高标号的水泥进行混凝土拌合，再加之其采用双掺方法，例如：掺用硅粉等，就更增大了裂缝形成的几率;其三，水泥中硅酸三钙的含量过高。水泥里含有大量的硅酸三钙，会造成水泥的水化过程放出大量的热，加剧裂缝出现;其四，水泥同添加剂的不适应。在配置混凝土期间，有时为了提高混凝土的性能，延缓混凝土的硬化时间，会添加一些外加剂，而部分企业在添加外加剂时没有考虑其同水泥的适应性，从而产生裂缝。例如：添加硫酸类别的外加剂。
（二）施工技术及环境
1.混凝土的振捣技术
在施工期间，如果振捣操作不当，也会使混凝土形成裂缝。过度振捣及遗漏振捣都是错误的振捣方法。如果一次下料过量，就会造成振捣不实问题，严重的甚至造成混凝土表面出现蜂窝。
2.施工环境的温度
如果在温度较高的环境中进行混凝土施工，一旦突然降低温度，就会造成混凝土裂缝。例如：在夏季施工的混凝土建筑物到了寒冷的冬季，就极容易出现裂缝。而在夏季中，早晚的温度变化程度较大，白天温度相对较高，晚上温度则较低，温度的变化很容易造成混凝土出现裂缝。所以，应将混凝土的终凝时间设置在冬季，从而预防混凝土出现裂缝。然而，由于多方面外界条件作用，很难实现。
（三）混凝土的运输
当前，在进行水泥混凝土施工时，多采用泵送混凝土的方法。其能够有效的降低人力劳动，提升工作效率，减少工作时间。然而，泵送混凝土的方法需要混凝土具有良好的流动性，所以，对粗骨料的要求标准较高，从而预防出现堵塞导管的问题。另外，施工企业也会采用增加水泥用量、添加外加剂等方法增加混凝土的流动性，但这些都会对混凝土的稳定性能造成影响，尤其是在修建大范围的路桥及高层建筑过程中，施工人员应对这一点重点进行思考。
二、混凝土裂缝的控防措施
2.1施工操作方面
2.1.1浇捣工作
浇捣时，采用分层分段法浇筑混凝土，有利于混凝土水化热的散失，减小内外温差。振捣棒要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
2.1.2混凝土养护
混凝土收缩裂缝分为干缩裂缝和塑性收縮裂缝，收缩裂缝的控制主要在于控制温度的变化，使结构、构件具有相对稳定的湿度。新浇混凝土早期养护尤为重要，可保证混凝土早期尽量能少产生收缩。混凝土养护可采用塑料薄膜或草袋覆盖并洒水保持湿润，一般不少于7d。在气温高、湿度低、风速大的天气应早覆盖、喷水雾养护，并适当延长养护时间。
2.1.3夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温入模、低温养护，必要时向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料，以降低混凝土原材料的温度。
2.1.4预防沉陷裂缝
对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固;保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀;防止混凝土浇灌过程事地基被水浸泡;模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。
2.4预防因化学反应引起的混凝土裂缝的控制措施
（1）选用碱活性小的砂石骨料;
（2）选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂;
（3）选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
三、混凝土裂缝常见处理方法
混凝土裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。其处理方法应根据裂缝的性质和具体情况区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。 （1）在裂缝不降低承载力，未影响到结构安全的情况下，可采取表面修补法、嵌缝法、灌浆法等处理方法：
①表面修补法：该法适用于细而浅的裂缝，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时采用，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。
②嵌缝法：嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一種方法，适用于裂缝较宽时。它通常是沿裂缝凿槽（凿成V形成U形槽），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。
③灌浆法：主要适用于裂缝宽度较小且较深时，对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土的裂缝的修补。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、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
（2）如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。
①围套加固法。在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力;对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层;大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理。
②钢箍加固法。在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作。
③粘贴加固法。将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前，钢板表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1～4mm。
四、总结
总而言之，对于水泥混凝土项目施工来讲，裂缝是影响其施工质量的重要因素。相关工作人员应细致分析混凝土裂缝形成的原因，并制定相应的预防方法，对已经出现的混凝土裂缝进行修复，从而提高建筑物的质量，保证人们的居住、生活安全。
参考文献：
[1]余金炎，孙红根.水泥混凝土路面裂缝原因分析与修补措施探讨[J].城市建设理论研究，2012（20）.
[2]王庆华.水泥混凝土路面裂缝形成机理及修补方法分析[J].吉林交通科技，2011（02）.
[3]孙伟，孙克正.浅谈水泥混凝土路面裂缝成因以及预防措施[J].德州学院学报，2013（S1）.
[4]石宇熙.水泥混凝土路面裂缝的原因及预防处理技术[J].常州技术师范学院学报，2010（04）.