建筑施工混凝土裂缝的预防与处理（二）

4.温度裂缝及预防
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，水泥水化产生大量水化热。(当水泥用量为350-550 kg/m3时，每立方米混凝土将放出17500-27500kJ的热量，使混凝土内部温度上升到70℃左右，甚至更高)。由于混凝土体积较大，大量的水化热积聚在混凝土中且不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，从而形成较大的内外温差。较大的温差引起不同程度的内外热胀冷缩，在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时，混凝土表面就会产生裂缝，这种情况多发生在混凝土施工的中后期。在混凝土施工中，当温差变化较大，或混凝土受到寒潮袭击等。，混凝土的表面温度会急剧下降，导致收缩。受内部混凝土的约束，表面收缩的混凝土会产生很大的拉应力，从而产生裂缝，这种裂缝通常只发生在混凝土表面的浅层范围内。
温度裂缝的走向通常不规则，大面积的结构裂缝往往纵横交错；对于梁板长度较大的结构，裂缝多平行于短边；且深而贯通的温度裂缝一般平行或近平行于短边方向，裂缝沿长边分段出现，中间密集。裂缝宽度不一，受气温变化影响明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常是中间厚两端薄，而冷缩裂缝厚度变化不大。这种裂缝会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化，降低混凝土的抗冻性、抗疲劳性和抗渗性。
主要预防措施:一是尽量选择低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量，尽量将水泥用量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般控制在0.6以下。第四，改善骨料级配，加入粉煤灰或高效减水剂，降低水泥用量和水化热。第五，改进混凝土的搅拌工艺，降低混凝土的浇筑温度。第六，加入一定量的具有减水、塑化、缓凝等作用的添加剂。掺入混凝土中以改善混凝土拌合物的流动性和保水性，降低水化热，延缓热峰的出现。高温季节浇筑时，可采用设置遮阳板等辅助措施控制混凝土温升，降低浇筑混凝土的温度。八、大体积混凝土的温度应力与结构尺寸有关。混凝土的结构尺寸越大，温度应力越大。所以要合理安排施工工序，分层分块浇筑，以利于散热，减少约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管，用冷水或冷风冷却，减少混凝土内外温差。十是加强对混凝土温度的监控，及时采取降温和保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减少约束。浇筑混凝土前，宜在基岩和老混凝土上铺5mm左右的砂垫层或用沥青等材料涂刷。13.加强混凝土养护。混凝土浇筑后，用湿草帘、麻床单等覆盖。并注意及时洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，防止寒潮袭击。14.在混凝土中加入少量的钢筋或纤维材料，将混凝土的温度裂缝控制在一定范围内。
5。化学反应引起的裂缝及预防
碱骨料反应和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的化学反应引起的裂缝。
混凝土搅拌后，会产生一些碱性离子，与一些活性骨料发生反应，吸收周围环境中的水分使体积增大，导致混凝土变得疏松、膨胀、开裂。一般来说，这种裂缝在混凝土结构的使用过程中是很难补救的，因此在施工过程中应采取有效措施加以预防。主要预防措施:一是选择碱活性低的砂石骨料。第二，选择低碱水泥和低碱或无碱添加剂。三是选择合适的外加剂抑制碱集料反应。
由于混凝土浇筑振捣不良或钢筋保护层过薄，有害物质进入混凝土腐蚀钢筋，腐蚀钢筋体积膨胀，导致混凝土膨胀开裂。这类裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋位置出现。通常的预防措施有:第一，保证钢筋保护层的厚度。第二，混凝土级配要好。第三，混凝土浇筑要振捣密实。第四，在钢筋表面涂覆防腐涂层。
裂缝处理
裂缝不仅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、抗疲劳性和抗渗性。因此，应根据裂缝的性质和具体情况，区别对待，及时处理，确保建筑物的安全使用。
混凝土裂缝的修补措施主要有以下几种方法:表面修补、灌浆嵌缝、结构加固、混凝土置换、电化学保护和仿生自愈。
表面修补法
表面修补法是一种简单而常见的修补方法，主要适用于表面裂缝和深层裂缝的处理，这些裂缝是稳定的，对结构的承载能力没有影响。通常的处理措施是在裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或涂料、沥青等防腐材料。为了防止混凝土因各种影响而开裂，通常可以采取在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
1。灌浆、嵌缝、密封法
灌浆法主要用于修补对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝。它利用压力设备将胶凝材料压入混凝土裂缝中，胶凝材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而达到密封加固的目的。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。
填缝法是裂缝密封中最常用的方法之一。它一般是沿着裂缝割开一个凹槽，用塑料或刚性止水材料填充凹槽，达到密封裂缝的目的。常用的塑料材料有PVC胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等。常用的刚性防水材料是聚合物水泥砂浆。
2。结构加固方法
当裂缝影响混凝土结构性能时，应考虑采用加固方法处理混凝土结构。结构加固常用的方法有:增大混凝土结构的截面面积、在构件角部缠绕型钢、采用预应力加固、粘贴钢板、增设支点加固、喷射混凝土加固等。
3。混凝土置换法
混凝土置换法是处理破损严重的混凝土的有效方法。这种方法是先把损坏的混凝土去掉，然后换上新的混凝土或其他材料。常用的替代材料有: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。
4。电化学保护方法
电化学防腐是利用外加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土的环境状态，使钢筋钝化，从而达到防腐的目的。阴极保护、氯盐萃取和碱回收是化学保护中三种常用且有效的方法。这种方法的优点是保护方法受环境因素影响较小，适用于钢筋和混凝土的长期防腐，既可用于开裂结构，也可用于新建结构。
5。仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法。它模仿生物组织的功能，自动向受伤部位分泌某种物质，使受伤部位得以愈合。在混凝土的传统成分中加入一些特殊成分(如液芯纤维或含粘合剂的胶囊)，在混凝土内部形成智能仿生自愈神经网络系统。当混凝土出现裂缝时，会分泌一些液芯纤维使裂缝重新愈合。
结论
裂缝是混凝土结构中常见的现象。它们的出现不仅会降低建筑物的抗渗性，还会影响建筑物的功能。还会导致钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，材料的耐久性，建筑物的承载能力。因此，对混凝土裂缝应认真研究，区别对待，采用合理的方法处理，并在施工中采取各种有效的预防措施加以预防。