混凝土施工中温度裂缝的成因及处理措施
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浅谈混凝土施工中温度裂缝的成因及处理措施
摘要：本文以中梁水电站一级引水隧洞衬砌混凝土裂缝为例，介绍了混凝土裂缝形成原因、预防措施及处理方法。
关键词：混凝土；温度裂缝；成因；处理措施
中图分类号：u656.31+3文献标识码：a 文章编号：
中梁工程已经如火如荼进行了六年的建设，目前已进入到尾工施工阶段，整个混凝土施工可谓点多面广，战线较长，对混凝土施工的施工规划、场地布置、资源投入、生产组织、质量控制都提出了较高的要求。
当前施工中遇到的裂缝主要是温度引起的表面裂缝。
温度裂缝的走向通常无一定规律，裂缝表现为纵横交错；裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。
一、温度裂缝的成因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。
后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部形成拉应力；气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗拉强度极限时，即会出现裂缝。
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。
如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。
二、预防措施
可采取以下措施对混凝土温度进行有效控制：
（1）改善骨料级配，采用干硬性混凝土，掺混合料、加外加剂以及粉煤灰等措施以减少混凝土中的水泥用量；
（2）拌合混凝土时加冰水或对骨料进行预冷以降低混凝土的出机口温度；
（3）热天浇筑混凝土时降低浇筑厚度，利于浇筑层面散热；（4）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度变化；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取有效的保温措施，如覆盖泡沫板或保温被。
改善约束条件可采取如下措施：
（1）对浇筑块进行合理的分缝分块；
（2）避免基础起伏过大；
（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
三、处理方法
3.1 缝宽≥0.1 mm裂缝处理
本工程混凝土较薄，裂缝集中规律出现引4+800～引6+900之间，根据设计通知的要求，对于≥0.1mm的裂缝，采取化学灌浆处理，化学灌浆材料采用lpl高渗透改性环氧浆材，化学灌浆可采取打斜孔灌浆法或贴嘴灌浆法。
施工工艺：打磨及缝面清理→裂缝检查→打进（回）浆孔→预埋进（回）浆管→封缝→缝面及串通性检查→化学灌浆→灌后管嘴处
理→质量检查。
3.1.1 打磨及缝面清理
以裂缝为中线，对裂缝两侧各5cm范围混凝土进行打磨，裂缝两端顺延10cm。
打磨完毕后，用水冲洗干净缝面。
3.1.2 裂缝检查
用高压水冲洗混凝土表面，采用测缝仪对裂缝位置、走向、缝长、缝宽、缝深及缝面是否渗水等作好记录，缝长由钢卷尺测得，缝宽及缝深由测缝仪测得。
3.1.3 打进浆孔、回浆孔孔
灌浆孔采用电锤钻孔，灌浆孔在裂缝的两边交叉布置，孔径14mm，间距25cm左右，从两边向裂缝面45°左右交叉钻孔，灌浆孔与缝面交叉于混凝土中部，确保有效灌浆半径。
在孔口布置高压灌浆嘴。
回浆孔采用水钻骑缝造孔，孔径40mm，深度10mm，布孔间距50cm，尽量布置在裂缝宽度较大的部位。
3.1.4 预埋灌浆嘴、回浆管
进浆嘴采用化学灌浆专用嘴，用专用工具固定既可。
回浆管采用专用塑料管，用快速封堵材料kb将回浆管固定在骑缝孔内，埋嘴时应确保灌浆嘴对中骑缝并粘贴牢固。
kb材料性能见表3-1；
表3-1 kb主要性能指标
3.1.5 封缝
回浆管固定牢固后进行封缝工作。
用环氧胶泥沿裂缝两侧各5cm 宽的范围封缝，环氧胶泥厚度为2mm～5mm，胶泥的厚度应取缝中线高，两边低的形状，中高为3-5mm，回浆管底部稍厚实，在封缝过程中，不准移动回浆管的位置。
环氧胶泥材料性能主要性标见表
3-2；
表3-2环氧胶泥主要性能指标
3.1.6 缝面及串通性检查
串通性检查在封缝完成24h后进行，采用试气检查的方法检查缝面的封闭情况以及灌浆嘴之间的畅通性，试气压力为0.2mpa～
0.3mpa。
3.1.7 灌浆
①灌浆材料：应采用凝固时间快、高强度、性能稳定、不易老化、与两侧混凝土结合强度高且本身无收缩的改性环氧树脂材料lpl，lpl性能指标见表3-3；
表3-3lpl主要性能指标
②灌浆设备：采用k6专用化学灌浆泵。
③灌浆顺序：水平裂缝灌浆顺序由一侧向另外一侧进行，竖直裂缝由低向高的顺序进行灌。
④灌浆压力：一般控制在 0.2mpa～0.4mpa。
根据注入量大小，可适当降低或提高灌浆压力，但最大压力不得超过0.5mpa。
灌浆压
力需逐级升高，压力从0.2mpa开始，按每级0.1mpa升压。
⑤灌浆方法：由于本工程混凝土厚度为40cm，灌浆采用单孔进浆，回浆管全部敞开，待相邻回浆管冒出浓浆后接入下一灌浆嘴。
待第二回浆管冒出浓浆后，则将第一回浆管封闭, 接入第三进浆孔，如此循环进行，所有灌浆嘴灌完毕则灌浆结束。
灌浆结束后将所有回浆管封闭。
3.1.8 灌后管嘴处理
化灌完毕后，浆液待凝12h后铲除灌浆管（嘴）。
3.1.9质量检查
（1）简易压水试验
在浆材固化强度达到要求后（灌浆结束12h后），可对裂缝抽样进行压水试验，压水检查，可采用打斜孔埋设灌浆嘴用灌浆机进行简易压水，压力为0.3mpa，检查结果以目测压力表压力不下降且裂缝表面无水渍为合格。
（2）抽样取芯检查
面板裂缝化灌达到强度后，可抽样钻孔取芯，检查灌浆充填效果。
3.2 缝宽＜0.1mm裂缝防渗处理
对于缝宽＜0.1mm的裂缝，进行表面防渗涂刷处理，防渗材料选用水泥基渗透结晶材料t1，t1材料性能见表3-4。
施工工艺：基面打磨→清洗及浸润→涂刷→养护。
表3-4 t1材料主要性能指标
3.2.1 基面打磨
混凝土的基面状态直接决定了涂层在其表面的附着能力，将裂缝两侧各10cm范围的混凝土进行打磨，除掉混凝土表面的粉尘、油污、疏松层、水泥浮浆等，打磨处理要求做到基面“毛、糙、净”。
3.2.2 清洗及浸润
基面处理完成之后，需对基面进行清洗。
3.2.3 涂刷t1
采用用半硬的宽毛刷进行第一层涂刷。
为保证涂层厚度均匀，采用水平来回三遍涂刷手法进行，做到涂刷无空白。
涂刷过程中，应尽量避免材料流淌。
待涂层具备一定强度之后（手摸无掉末），进行第二次涂刷。
3.2.4养护
（1）带涂层初凝达到足够硬度后，立即进行喷雾养护，并保证涂层出于湿润状态，但严禁用水浸泡。
（2）涂层养护7d后，方能长期浸水使用。
四、结束语
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了初步探讨，具体的预防和处理措施做了简单阐述。
实际施工中要靠我们在生产一线多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合当前国内比较普遍的预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
