摘要:本文从混凝土施工的角度出发，分析非结构性裂缝产生原因、防治措施以及有害裂缝的环氧树脂处理方法。
关键词:混凝土施工;非结构性裂缝;裂缝原因;防治措施;裂缝处理
中图分类号:TU755.7 文献标识码:A 文章编号:1671－9107(2007)05－0014－02
混凝土结构在施工和实际使用过程中承受两大类荷载，即各种外荷载和变形荷载。依据混凝土结构裂缝产生的荷载类型可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两类，非结构性裂缝基本包括收缩裂缝、温度裂缝及沉陷裂缝。依据相关资料，工程实践中结构物的裂缝原因属于非结构性原因(温度、收缩和膨胀、不均匀沉降)引起的约占80%以上。本文主要从混凝土施工角度，对非结构性裂缝进行探讨。
1收缩裂缝
高强泵送混凝土施工中，为保证混凝土浇捣的和易性，混凝土中加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分要多4倍－5倍。这部分游离水蒸发后，在混凝土内部留下许多毛细，导致混凝土产生体积收缩，一般称为游离水蒸发收缩。另外，水泥水化作用也会引起混凝土体积的收缩，称为混凝土干缩(或称混凝土自收缩)。后者收缩量是前者的1/10－1/5。根据试验测定，混凝土最终收缩值约为0.2%。－0.45%。混凝土收缩值的大小与水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、级配、振捣密实性和养护好坏有关。如潮湿条件下养护的混凝土，其收缩值比在干燥条件下养护的混凝土收缩值减少6%－8%。
施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉陷收缩裂缝、干燥收缩裂缝。
1.1 塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝一般在较热或刮风天气时易于出现，裂缝多为中间宽，两端细且长短不一，互不连贯。裂缝产生原因是由于混凝土在塑性状态刚开始终凝时，由于天气炎热、阳光直射，刮大风，使混凝土表面水分蒸发过快，混凝土表面产生急剧的体积收缩，此时混凝土尚未建立强度，致使混凝土表面出现龟裂。为控制塑性收缩裂缝的产生，可采取以下防治措施:
严格控制 混凝土配合比、水灰比和砂率，宜掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性;
将基层和模板浇水均匀湿透;
混凝土浇筑后及时覆盖，终凝后尽早进行养护;
如遇风季，需设置挡风设施。
1.2 沉陷收缩裂缝
沉陷收缩裂缝一般多沿主筋通长方向，在混凝土表面出现，常在浇灌后发生、硬化后停止。裂缝产生原因是混凝土浇捣后，骨料颗粒沉落，水泥浆上浮，受到钢筋或预埋件或大骨料的阻挡，致使混凝土互相分离。另外混凝土本身组成材料沉落不均匀也可能造成开裂。防治措施如下:
可采用调度适当的低流动性混凝土;
加强混凝土振捣，不能漏振和欠振;
对于截面相差大的结构物和混凝土剪力墙孔洞口处，注意浇筑顺序，先浇筑较深部位，静止1小时一2小时，让混凝土自然沉降后，再与孔洞上部混凝土一起浇筑;
初凝前二次振捣和二次抹压收面是比较有效的方法。
1.3 干燥收缩裂缝
干燥收缩裂缝多在混凝土养护完毕一段时间后才出现，为表面性的较浅较细裂缝，多沿短方向分布。裂缝产生的原因主要是混凝土养护不周，受风吹日晒，表面水分散失过快，而混凝土内部湿度变化小，表面干缩变形受到混凝土内部的约束，而产生较大拉应力后产生裂缝。另外如后张法预应力构件，在露天堆放过久，不进行张拉也会出现此类裂缝。防治措施如下:
严格控制混凝土配合比，提高混凝土抗裂度;
加强混凝土结构的早期养护和覆盖，适当延长养护时间，发现混凝土结构有微小型缝，应马上洒水养护;
采取密封保水养护措施;
长期露天堆放的混凝土构件，应经常适当浇水养护;
后张法顶应力结构及时张拉;
素混凝土结构应每隔6m设置一条收缩缝。
2温度裂缝
2.1内约束裂缝
内约束裂缝是由于混凝土内外温差过大而引起的。例如，混凝土养护期间受寒流侵袭，使混凝土表面急剧降温超过7℃－10℃就有可能引起混凝土表面裂缝，但其裂缝深度一般只有30mm左右，表层以下仍保持结构完整性。
2.2外约束裂缝
外约束裂缝是由于混凝土体积过大，混凝土绝热温度与浇灌温度之差超过25℃以上而引起的。当混凝土结构厚度超过2m以上时，混凝土在硬化期间释放出大量水化热，内部温度上升很快，一般在混凝土浇筑后3天－5天达到最高温度(可达100℃左右)。由于混凝土内部散热慢而混凝土表面散热快，这种温差在混凝土表面引起拉应力;而后期均匀降温冷却时，受到基岩或老混凝土垫层约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的当期抗拉强度时，混凝土产生温度裂缝。外约束裂缝多发生在施工后2个月一3个月或更长时间，多在结构中部出现。裂缝较深或贯穿性的，破坏结构的整体性。
2.3 控制温度裂缝的措施
(1)控制内约束温度裂缝措施
主要控制混凝土内外温差、表面与外界温差，即采用双温控制，防止混凝土表面急剧冷却，采用混凝土表面保温保湿措施或蓄水养护措施;
加强混凝土养护，严格控制混凝土升降温速度，使混凝土表面筱盖温差小于8℃一10℃。
(2 )控制外约束温度裂缝措施
主要从采取控制混凝土浇灌温度、温升、减少温差，改进施工操作工艺，改善结构约束条件等方面入手来削减温度应力;
采用低水化热水泥;
改善骨料级配，如大体积基础混凝土可掺加15%块石;混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂(双掺技术)等减少水泥用量、减少水化热;
高温施工时，拌和水掺冰以降低水温度、对砂石骨料喷凉水冷却，降低混凝土的浇灌温度;
合理安排施工工序进行薄层挠捣，均匀上升，以利散热;
大体积混凝土基础施工，可在基础内埋设蛇形冷却水管，使混凝土内外温差小于25℃;
合理分缝 块，对较长结构应设置后浇带，对基岩或原老混凝土垫层，在表面铺设如50mm－l0mm砂垫层或设置10mm－20mm沥青胎布滑动层等措施，以消除基岩约束和嵌固作用;
适当配置温度钢筋，减少混凝土温度应力;
加强混凝土养护，适当延长养护时间和拆模时间，使混凝土表面缓慢冷却。
3沉陷裂缝
沉陷裂缝多为深进或贯穿性的，其位置与沉陷方向一致。较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度与沉降值成正比。裂缝产生的原因是结构构件落在未经处理的回填土或松软地基上，混凝土浇灌后，因地基浸水引起不均匀沉陷而导致裂缝。特别是平卧生产的钢筋混凝土构件(如薄腹梁)，由于侧向刚度差，配筋少，最易引起弦、腹杆或梁的侧面产生裂缝。另外因模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动以及过早拆模，也常导致此类沉陷裂缝出现，对此类裂缝防治措施如下:
避免在松软土或填土上制作构件，如确实需要，必须经夯实处理后再作预制场地;
保证模板有足够的强度和刚度，支撑牢固，并使地基受力均匀;
防止混凝土浇灌过程中模板和地基被水浸泡。
4裂缝环氧树脂处理法
环氧胶泥配合比(重量比)环氧树脂 邻苯二甲酸二丁脂:乙二胺=100:(10－12):(6－8)。
灌浆工艺:凿槽－埋设浆嘴－封缝一压水(气)检查－配料－灌浆－封孔。
对裂缝宽度小于或等于0.3mm时，先将两侧表面的灰尘、浮尘用丙酮清理干净。对大于0.5mm裂缝或较深裂缝，为有效封缝，沿缝凿成V槽，并用钢丝刷及压缩空气将裂缝内碎屑粉尘清除干净。
根据不同裂缝情况和灌浆要求，孔口灌浆装置有灌浆盒、灌浆嘴，灌浆嘴按裂缝走向设置，间距300mm左右。每条裂缝上必须设置进浆、排气或出浆嘴，用手压泵将配制好的桨液沿裂缝由下而上，由一端向另一端压入，进浆后注意观察。当桨液从底部被压到上部时，上部灌浆嘴中会有浆液流出，说明裂缝已被浆液灌满。稳压数分钟后，关闭进浆嘴上的阀门。
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