混凝土裂縫的成因及預(yù)防措施分析

麥興文

【摘 要】現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫成為目前建筑工程施工中的技術(shù)難點(diǎn)，本文章對(duì)混凝土施工裂縫的主要原因分析，提出了相應(yīng)預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土；施工；裂縫；控制措施

1整體工程不同步施工裂縫

某建筑面積兩萬(wàn)平方米共 13 層的單體工程，占地面積 3000m2，因拆遷問(wèn)題，可施工面積僅 1000 多平方米，設(shè)計(jì)及施工單位建議待拆遷完畢同時(shí)開(kāi)工建設(shè)，但業(yè)主為了業(yè)績(jī)要求進(jìn)行局部施工，施工單位不得不預(yù)埋鋼筋、留置施工縫，待局部結(jié)構(gòu)封頂兩個(gè)月后，后半部分才開(kāi)始施工，由于整體工程不同時(shí)沉降，造成結(jié)構(gòu)樓板在施工縫位置形成了線性裂縫。

1）主要原因分析

建設(shè)施工的盲目性，同一單體工程不同步施工，而且不同部分的混凝土結(jié)構(gòu)成型時(shí)間差較大，造成了整體工程的不均勻沉降，形成裂縫。

2）主要預(yù)防措施

①這種不符合設(shè)計(jì)要求的人為的分割施工，一定要有預(yù)見(jiàn)性處理措施，在整體工程一部分結(jié)構(gòu)沉降穩(wěn)定的情況下，另一部分在施工前要進(jìn)行地基承載力加固，使這部分地基承載能力 2 倍于原來(lái)的設(shè)計(jì)，使這部分結(jié)構(gòu)達(dá)到幾乎零沉降狀態(tài)。

②對(duì)先前結(jié)構(gòu)施工部分進(jìn)行沉降觀測(cè)，待觀測(cè)結(jié)構(gòu)沉降明顯的時(shí)候暫緩施工，等另半部分同時(shí)施工，均勻沉降。

2不規(guī)范施工裂縫

在混凝土成型面良好的情況下形成的裂縫，此裂縫多細(xì)小不規(guī)則，不易處理。

1）主要原因分析

①混凝土剛剛達(dá)到初凝強(qiáng)度的樓板，過(guò)重的物料在吊落的時(shí)候，由于操作原因“硬著陸”，初凝的混凝土受到強(qiáng)烈的沖擊，造成沖擊性裂縫。

②混凝土達(dá)到初凝時(shí)，工人為了趕工，使大批的物料集中堆放，過(guò)度集中荷載使混凝土在初凝的時(shí)候就處于強(qiáng)烈的受壓狀態(tài)，混凝土不能很好的咬合，形成裂縫，這種裂縫同時(shí)也影響混凝土強(qiáng)度。

③為了節(jié)約施工成本，增加支撐料周轉(zhuǎn)頻率，往往混凝土在沒(méi)有達(dá)到拆模強(qiáng)度的時(shí)候過(guò)早拆除支撐模板，最終導(dǎo)致裂縫。

2）主要預(yù)防措施

①對(duì)信號(hào)工進(jìn)行班前培訓(xùn)，規(guī)范物料吊落，禁止物料吊落的時(shí)候沖撞結(jié)構(gòu)。

②加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，施工管理人員要跟班作業(yè)，要求工人作業(yè)面上的材料要隨吊隨用，對(duì)大體量碼放的物料要做到及時(shí)疏散布置，杜絕混凝土初凝時(shí)間段過(guò)度集中荷載。

③用數(shù)據(jù)說(shuō)話，依據(jù)混凝土強(qiáng)度報(bào)告確定拆模時(shí)間，增強(qiáng)質(zhì)量觀念，科學(xué)拆模。

3干縮裂縫

混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束一段時(shí)間后，由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果。裂縫為表面性的平行線狀淺細(xì)裂縫，寬度多為 0.05～0.2mm，其走向縱橫交錯(cuò)，沒(méi)有規(guī)律。

1）主要原因分析

①混凝土成型后，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，受到風(fēng)吹日曬，表面水分散失快，特別是在陽(yáng)光充足海風(fēng)勁吹的海南，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化很小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面開(kāi)裂，相對(duì)濕度較低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越容易產(chǎn)生。

②混凝土水灰比過(guò)大，早期養(yǎng)護(hù)尤其是冬季養(yǎng)護(hù)不符合規(guī)范。

③混凝土過(guò)度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層。

④混凝土構(gòu)件長(zhǎng)期露天堆放，表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化，平臥長(zhǎng)型構(gòu)件水分蒸發(fā)，產(chǎn)生的體積收縮受到地基或墊層的約束，而出現(xiàn)干縮裂縫。

2）主要預(yù)防措施

①混凝土水泥用量，水灰比和砂率不能過(guò)大，有條件的摻加合適的減水劑，嚴(yán)格控制沙石的含泥量，避免使用過(guò)量的粉砂。

②混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，并注意對(duì)板面進(jìn)行模壓，可在混凝土初凝后，終凝前進(jìn)行二次模壓，以提高混凝土抗拉強(qiáng)度，減少收縮量，并在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

③加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，長(zhǎng)期露天堆放的預(yù)制構(gòu)件，可覆蓋草簾、草袋、避免暴曬，并定期適當(dāng)灑水，保持濕潤(rùn)，冬季施工要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間。

4穿線管裂縫

現(xiàn)代建筑智能化程度越來(lái)越高，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)樓板內(nèi)預(yù)埋各種用途的鍍鋅鋼管或塑料管，這些管件在施工布置的時(shí)候?qū)訉盈B加，削弱了混凝土斷面，并在混凝土斷面減小處產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此在順管件方向產(chǎn)生混凝土裂縫，混凝土樓板厚度越小，相對(duì)斷面越小，也就越容易產(chǎn)生裂縫。主要預(yù)防措施為統(tǒng)一協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)，優(yōu)化管件布置方案，最大限度地減少這些管件在混凝土樓板內(nèi)的疊加。

5大體積混凝土裂縫

大體積混凝土裂縫多有混凝土水泥水化熱引起的內(nèi)外部溫差或不合理的澆筑引起，一般裂縫較大、較規(guī)則，由于大體積混凝土截面尺寸大，裂縫不易貫通，大體積混凝土多使用在基礎(chǔ)部分，裂縫問(wèn)題往往被人們忽視，而基礎(chǔ)部分與地面接觸面積廣，容易受潮，裂縫會(huì)增加水分對(duì)鋼筋的腐蝕程度，所以要重視大體積混凝土裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

1）主要原因分析

①大體積混凝土澆筑完畢后，水泥水化熱可使混凝土內(nèi)部溫度不斷上升，導(dǎo)致內(nèi)外溫差很大。降溫時(shí)內(nèi)部對(duì)外形成約束，表面將產(chǎn)生很大的應(yīng)力，初期強(qiáng)度不足時(shí)，表面會(huì)產(chǎn)生裂縫。

②除了水泥水化作用影響，外界氣溫也會(huì)導(dǎo)致混凝土表面與內(nèi)部產(chǎn)生溫差，氣溫的驟降會(huì)增加混凝土表層與內(nèi)部溫度差的梯度，另外由于混凝土的干燥收縮，拌合水中約有 80%的自由水要蒸發(fā)，自由水的逸散一般不會(huì)引起開(kāi)裂，但當(dāng)混凝土過(guò)于干燥而形成吸附水時(shí)，便會(huì)在其表面形成裂縫。

2）主要預(yù)防措施

①采用預(yù)埋冷卻水管，用循環(huán)水降低混凝土內(nèi)部溫度，進(jìn)行人工散熱。

②采用水化熱較低的水泥（例如礦渣硅酸鹽水泥），或高強(qiáng)水泥以減少水泥用量，可適當(dāng)摻加粉煤灰，因?yàn)榉勖夯业乃療岬?，和易性好。在保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)的前提下，使用適當(dāng)?shù)木從郎p水劑（例如 MN 泵送緩凝減水劑），減少水泥用量，降低水灰比，以減少水化熱。選用良好的骨料，并嚴(yán)格控制沙石的含泥量，降低水灰比，加強(qiáng)振搗，以提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。

③分層澆筑混凝土每層厚度不大于 300mm，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布較均勻，同時(shí)也便于振搗密實(shí)，上層混凝土的澆筑要在下層混凝土初凝前進(jìn)行。

④為減小大體積混凝土內(nèi)部與表面的溫差，防止出現(xiàn)溫度應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土裂縫，一般除在確定混凝土配合比時(shí)應(yīng)采取技術(shù)措施降低混凝土內(nèi)部水化熱以外，還要對(duì)混凝土表面進(jìn)行保溫，以控制混凝土內(nèi)外溫差在規(guī)范規(guī)定的 25℃以?xún)?nèi)，通常的保溫做法是在混凝土表面覆蓋塑料薄膜草墊。

6泵送預(yù)拌混凝土裂縫

某住宅樓混合結(jié)構(gòu)，總建筑面積約 18000m2，平面呈矩形，長(zhǎng) 82m 寬 23m，施工時(shí)以 42m 處溫度縫為界分成兩個(gè)施工段。采用泵送預(yù)拌混凝土澆筑第一施工段地下室頂板，總澆筑量為 78m3，操作工人按操作規(guī)程操作，第二天發(fā)現(xiàn)樓板有長(zhǎng)短不一、寬窄不等的不規(guī)則裂縫。

1）主要原因分析

①攪拌站考慮運(yùn)距遠(yuǎn)，為了不使混凝土收縮，有意增加了水和水泥的投入量，將混凝土塌落度加大，導(dǎo)致離析嚴(yán)重，加劇了干縮裂縫的產(chǎn)生。

②現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)放灰人員接到混凝土后沒(méi)有做二次攪拌，直接進(jìn)行了導(dǎo)管泵送，使入?；炷料认『蟾?，有時(shí)為了混凝土泵送更快，工人直接把水加至混凝土上，改變了混凝土的水灰比和強(qiáng)度等級(jí)，也是造成裂縫的重要原因之一。

2）主要預(yù)防措施

①攪拌站在確?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)、塌落度不變的前提下，適量摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰和高效減水劑，減小水泥和水的投入量，既可改善混凝土的和易性和泵送性，又可延緩水泥水化熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間，從源頭上避免了混凝土干縮和溫差裂縫。

②混凝土運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣溫和混凝土離析情況確定是否須作二次攪拌，嚴(yán)禁任意加水。

7裂縫的處理

混凝土的裂縫可分為宏觀裂縫和微觀裂縫，裂縫寬度一般不小于 0.05mm，根據(jù)裂縫的深度又可分為有危害裂縫、無(wú)危害裂縫，有危害裂縫根據(jù)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)鑒定進(jìn)行加固處理，這里主要淺析以下幾點(diǎn)對(duì)無(wú)危害裂縫處理措施。

1）表面處理法：包括表面涂抹和表面貼補(bǔ)法。涂抹使用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的裂縫，不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫，表面貼補(bǔ)（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩、麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。

2）填充法：用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫，作業(yè)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，寬度小于 0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有填充物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開(kāi)V 型槽，然后作填充處理。

3）灌漿法：此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可使用，處理效果好。

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