淺議混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成與處理

摘要：混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)剛性材料。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了建筑工程中最常見的工程病害。輕者影響建筑物美觀，造成滲漏水，使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等，嚴(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此，正確認識原因、切實加以防治十分必要，十分迫切。

關(guān)鍵詞：混凝土;裂縫;形成與處理

1、混凝土裂縫的形成原因

混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水等組成的多相結(jié)合體，由于混凝土的組成材料、微觀構(gòu)造以及所收外界影響的不同，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因也有很多種：

1.1設(shè)計方面

在設(shè)計時考慮不周，結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中;在構(gòu)造處理不當(dāng)時，現(xiàn)澆主梁在擱次梁處沒有設(shè)置附加箍筋或附加吊筋;以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐菀讓?dǎo)致混凝土裂縫縫。建筑工程基礎(chǔ)不均勻沉降也是造成鋼筋混凝土裂縫的原因。

1.2施工方面

施工工藝不當(dāng)是造成混凝土裂縫的一個主要原因。由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多，主要有：

（1）原材料：水泥、砂、石等質(zhì)量不合格引起裂縫。。

（2）、混凝土的攪拌、運輸、澆筑、振實等各道工序中的存在缺陷和疏漏，是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。

（3）、由于水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因?；炷琉B(yǎng)護不到位，特別是早期養(yǎng)護質(zhì)量與裂縫關(guān)系密切。

（4）、模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都有可能造成混凝土裂縫。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護層太大或太小，澆筑中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

1.3結(jié)構(gòu)受荷

在施工中和使用中由于結(jié)構(gòu)受荷都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、構(gòu)件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。

1.4溫濕度變化

當(dāng)溫度變化時，由于材料熱脹冷縮，房屋各部分構(gòu)件將產(chǎn)生各自不同的變形，引起彼此制約而產(chǎn)生應(yīng)力。因屋面混凝土與墻體的線膨脹系數(shù)不一致，屋面變形較大，當(dāng)屋蓋和墻體之間構(gòu)造處理不當(dāng)，會使墻體受拉，當(dāng)其剪力和拉應(yīng)力大于砌體的抗剪抗拉強度時，產(chǎn)生溫差裂縫。

2、工程實例

2008年，我所參與的某改造工程就有大量的混凝土就出現(xiàn)了裂縫（主要在板上）。當(dāng)時通過對工程質(zhì)量檢測和鑒定結(jié)果總結(jié)分析，現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫有如下幾種：

（1）、墻角呈（45"o）斜裂縫。這種裂縫出現(xiàn)在縱橫交接的十字、T型、L型連接處，與縱橫墻成（45"o）角，并排多道，距墻角的垂直距離大多在1500之內(nèi)，大多為貫通裂縫。

（2）、平行與縱橫墻的直裂縫。這種裂縫多出現(xiàn)在跨中部，平行于縱墻或橫墻，大部分為貫通裂縫。

（3）、不規(guī)則裂縫。有直縫及不規(guī)則形狀裂縫，此縫中間寬并且貫通，兩頭深度較淺。

（4）、支座處板面裂縫。這種裂縫多出現(xiàn)樓板與梁及墻相交部位的支座邊緣，此縫顯上寬下窄。

經(jīng)分析上述裂縫產(chǎn)生的原因有如下：

（1）、澆筑初期（終凝前）的凝縮變形凝縮變形產(chǎn)生的裂縫發(fā)生在混凝土結(jié)硬前最初幾小時內(nèi)，通常澆后24小時即可觀察到。這種裂縫有兩類：一類是由于塑性混凝土下沉產(chǎn)生的裂縫，在梁、板中都有可能產(chǎn)生。另一類是塑性收縮裂縫，常出現(xiàn)在板中，裂縫為無規(guī)則的雞爪狀或地圖狀。凝縮變形產(chǎn)生的裂縫都與混凝土的泌水現(xiàn)象有關(guān)。

（2）、塑性收縮裂縫并不受混凝土中鋼筋的影響，影響塑性收縮裂縫的主要因素是混凝土表面的干燥速度，當(dāng)水分蒸發(fā)速度超過了泌水速度時，就會產(chǎn)生這種裂縫。因此凡是能加速蒸發(fā)速度的因素（如氣溫高、相對濕度底，風(fēng)速大以及混凝土中溫度高于周圍空氣溫度），都會促使塑性收縮裂縫的發(fā)生。塑性收縮裂縫的表面寬度有的可達1～2mm這種裂縫在自由支承板的四角處則很少出現(xiàn)，因為角部的干縮不受約束;相反，如板的邊緣受到約束（磚墻等），則將出現(xiàn)與板邊呈（45o）的一系列平行裂縫。

（3）、溫度下降引起的冷縮變形由于建筑物各部位在各季節(jié)所受溫度變形不協(xié)調(diào)，從而導(dǎo)致裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)周圍溫度變化時，梁、板、墻體均要產(chǎn)生變形，降溫時梁的溫度變化滯后于板，特別在急冷降溫時更為明顯，板的收縮大于梁，梁相對于板而言為外約束，由于板的收縮變形受到梁的約束，故在板上產(chǎn)生拉應(yīng)力，這種應(yīng)力是產(chǎn)生裂縫的主要原因，這種裂縫在板上常為貫通裂縫。

3、混凝土裂縫的處理方法

由于現(xiàn)在特別是許多具有歷史意義的老建筑，要求對裂縫進行處理。隨著施工經(jīng)驗的積累，混凝土裂縫處理的方法有很多：如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法、電化學(xué)防護法、仿生自愈合法等等，其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。

以上述工程為例，針對其裂縫形成的分析，采用了低壓注漿法混凝土裂縫修補和開槽填補法。

3.1低壓注漿法

處理工藝：裂縫清理——粘貼注漿咀和封閉裂縫——試漏—配制注漿液——壓力注漿——二次注漿——清理表面。

當(dāng)裂縫數(shù)量較多時，先要在預(yù)計要貼的裂縫位置刷上密封膠，再用窄毛刷將封縫用漿沿裂縫來回涂刷。使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿咀用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補上，以避免注漿時漏漿。注漿操作一般在粘咀的第二天進行，若氣溫高半天就可注漿。操作時先用補縫器吸取注漿液，插入注漿咀，用手推動補縫器活塞，使?jié){液通過注漿咀壓入裂縫，當(dāng)相鄰的咀中流出漿液時，就可以拔出補縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端向另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時可以對每個注漿咀再次補漿。

3.2開槽填補法

開槽填補法適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫。

處理工藝：開槽——涂刷界面處理漿——分二次壓抹聚合物砂漿——養(yǎng)護。

先用鑿子和扁鏟沿裂縫開槽，槽深和寬約3～5cm，呈U型，用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿，在界面處理漿尚未硬化之前，將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中。

裂縫填補分為兩次，第一次填補0.5"cm深，第二次填補漿體高出混凝土表面2～3m"m。硬化后用鏨子鑿平。

在養(yǎng)護時不需要澆水，在濕空氣中即可，養(yǎng)護期間不得淋雨、日曬或風(fēng)吹，最好覆蓋一層塑料薄膜。

4"小結(jié)

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

雖然現(xiàn)在混凝土裂縫處理的方法越來越多，效果也越來越好，但與其事后補過還不如事前做好預(yù)防工作。是以下我總結(jié)出幾點預(yù)防混凝土裂縫的建議供參考：

（1）、設(shè)計單位設(shè)計時應(yīng)考慮周全，設(shè)計合理，減少可能產(chǎn)生混凝土裂縫的影響因素并提出合理的技術(shù)控制措施;

（2）、嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量、混凝土的攪拌、運輸時間，配合比滿足設(shè)計要求，計量要準(zhǔn)確。

（3）、混凝土澆筑前模板要支撐牢固，施工過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移并及時加固處理，混凝土澆搗要密實，不能漏振、過振。

（4）、混凝土要及時養(yǎng)護，養(yǎng)護保持濕潤狀態(tài)至少一周。

（5）、對于商品混凝土，則要在滿足其可泵性、和易性的前提下盡量減小出料時的塌落度、降低砂率、并嚴(yán)格控制骨料的含泥量等。

我相信只要施工人員本著一顆認真負責(zé)的心，嚴(yán)格按規(guī)范要求施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，就可能降低混凝土裂縫的出現(xiàn)。