混凝土裂縫控制技術探討

李思杰

摘要：目前，我國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段?；炷磷鳛榻ㄔO工程中廣泛使用的一種建筑材料，在我國工業(yè)與民用建筑、水利、路橋等各種工程中占結構主導地位。然而，隨著建筑施工中高強混凝土、泵送混凝土的推廣應用，裂縫成為混凝土施工中較為突出的問題，也是需要控制的質量通病。大量關于混凝土強度的微觀研究表明，作為材料本身的一種特性，混凝土裂縫難以避免，但如不加以控制，當混凝土裂縫的寬度超過規(guī)定的限值時，則會影響建筑的可靠性。因此，需要采取措施對它進行控制。筆者結合自己的工作經歷，主要從建筑施工中混凝土裂縫產生的原因、以及混凝土裂縫的控制方法兩方面進行探討，對混凝土裂縫產生的原因進行剖析，對混凝土裂縫控制技術提出幾點建議。

關鍵詞：混凝土裂縫；混凝土裂縫產生的原因；混凝土裂縫的處理及預防

1 混凝土裂縫的分類

裂縫可分為結構性裂縫與非結構性裂縫。

1.1 結構性裂縫：也稱為荷載裂縫，由各種外加荷載引起。包括由外荷載的直接應力及荷載作用下產生的結構次應力造成的裂縫。裂縫控制分為三個等級，對（1）、（2）等級的混凝土構件，一般只有預應力構件才能達到裂縫控制要求，第（3）級允許出現裂縫，但裂縫寬度不能超過允許值；

1.2 非結構性裂縫：由干縮、溫差以及不均勻沉降等原因引起。此類裂縫是由在結構變形受限時引起的內應力造成，分為收縮裂縫、溫度裂縫和沉降裂縫幾大類：

（1）收縮裂縫：非結構裂縫中大部分均為收縮裂縫。混凝土硬化過程中，不參與水化的水分以游離態(tài)存在，并在硬化過程中逐步蒸發(fā)，從而使混凝土內部形成大量毛細孔，造成混凝土體積收縮形成裂縫。

（2）溫度裂縫：混凝土在硬化過程中水泥會釋放出大量水化熱，造成結構內部溫度不斷上升，在混凝土表面形成拉應力；而在后期由于受到體積變形的約束，又會在混凝土內部形成拉應力。當產生的拉應力超過混凝土某一部位的抗拉強度時，即會導致裂縫的產生。

（3）沉降裂縫：此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，由于不均勻沉降，或者模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30～45 度角方向發(fā)展。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。

2 混凝土裂縫產生的原因分析

混凝土裂縫產生的原因較多，設計、施工、使用階段以及環(huán)境因素都可能成為裂縫產生的原因。

2.1 設計階段：

（1）水泥選用不合理。大體積混凝土應優(yōu)先使用礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及復合水泥，硅酸鹽水泥水化熱較大，不宜使用；

（2）水泥用量過大。資料顯示：用水量不變，水泥用量每增加10%，混凝土收縮增加5%；

（3）水灰比過大，導致混凝土收縮量過大；

（4）混凝土級配不良或采取不恰當的間斷級配，易導致混凝土收縮增大；

（5）溫度鋼筋等構造鋼筋數量不足。

2.2 施工階段：

（1）施工過程中最為常見的是溫度引起的裂縫?；炷劣不陂g釋放出大量的水化熱，導致內部溫度不斷上升，或由于氣溫降低導致混凝土表面溫度下降，造成混凝土內外溫差過大，這些都會在混凝土表面產生拉應力，尤其對于大體積混凝土更為明顯。當拉應力超出混凝土抗拉能力時，混凝土表面就會出現裂縫。

（2）振搗過程中漏振、過振，或由于混凝土內部鋼筋過密，影響了混凝土的密實性和均勻性，導致內部裂縫的生成；

（3）二次抹面不到位，混凝土表面易產生收縮裂縫；

（4）拆模過早或拆模方式不當，拆模后過早增加荷載。

2.3 使用階段：

（1）隨意增加樓板荷載，造成樓板荷載過大；

（2）裝修過程中隨意鑿除承重墻體，破壞原有結構。

2.4 環(huán)境因素：

（1）結構基礎出現不均勻沉降，可能導致混凝土被拉裂。隨著沉降趨于穩(wěn)定，裂縫寬度不再增長；

（2）由于混凝土密實度不足或碳化，混凝土內部鋼筋出現銹蝕，鐵銹體積膨脹對混凝土擠壓，導致混凝土漲裂；

（3）地震、火災等意外事件。

3 混凝土裂縫處理方法

混凝土裂縫處理方法主要有表面處理法、填充法、灌漿法等。在施工現場要根據具體情況選用最合適的方法，以達到既定的效果。

3.1 表面處理法：也稱為表面封閉法，包括表面涂抹法和表面補貼法。

表面涂抹法適用于漿材難以灌入的細而淺的裂縫（寬度一般小于0.2mm）、深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫、不漏水的縫、或者是不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫，可將聚合物水泥膏、彈性密封膠等涂刷于裂縫表面，施工工藝較為簡單，但要注意采用延伸率較大的彈性材料。

表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水，如蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫等的防滲堵漏。

3.2 開槽法：也稱為填堵法，一般用來修補大于0.5mm，較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費用低。修補前沿著裂縫在混凝土表面鑿出U型或V型槽，將攪拌好的環(huán)氧樹脂砂漿嵌入預先鑿出的槽內，并在施工結束后兩小時內及時用毛氈覆蓋，終凝后用水養(yǎng)護。

3.3 灌漿法：此方法屬于傳統(tǒng)方法，應用范圍較廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。

修補工序如下：裂縫清理—埋設漿嘴—封縫—密封檢查—配置灌漿液—壓力灌漿—二次灌漿—清理表面。灌漿一般在埋設漿嘴的第二天進行，氣溫高時半天也可進行灌漿。灌漿一般采取由上往下，水平縫一般從一端到另一端逐個進行。為了確保灌漿液充滿，灌漿后半小時可進行二次灌漿。灌漿后待漿液初凝后方可拆下漿嘴。

3.4 置換混凝土法：對于受到嚴重破壞的混凝土十分有效，施工方法為先剔除受損的混凝土，再將新混凝土以及其他的材料置換進去，一般來說，置換材料包括聚合物、水泥砂漿、改性砂漿或混凝土等。

4 混凝土裂縫預防與控制

4.1 設計階段：

（1）做好混凝土配合比設計。在保證混凝土和易性的情況下，應盡可能的降低混凝土的水灰比，同時增配溫度鋼筋、構造鋼筋等以提高抗裂性能。在易產生應力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施，提高混凝土的極限拉伸強度。

（2）注意地基基底土質不同部位的基礎處理方式，合理設置沉降縫；

（3）結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征，合理設置后澆帶，在正常施工條件下，后澆帶間距20～30m。

4.2 施工階段：

（1）控制混凝土的水灰比，降低混凝土坍落度，可摻入緩凝、減水、微膨脹外加劑；

（2）控制混凝土的入倉溫度，如降低拌合水的溫度、骨料用水沖洗降溫等。混凝土泵送時，在水平及垂直泵管上加蓋草袋，并噴冷水進行降溫。大體積混凝土施工時控制混凝土里表溫差不宜大于25℃，表面與大氣溫差不宜大于20℃，混凝土降溫速率不宜大于2.0℃/d；

（3）合理留置施工縫。垂直施工縫應留置在變截面處或受彎剪應力較小的部位，水平施工縫應遠離受拉鋼筋部位而設置在混凝土受壓區(qū)；

（4）大體積混凝土澆筑宜采用二次振搗工藝，排除混凝土因泌水在粗骨料及水平鋼筋下部形成的空隙，防止因混凝土沉落出現裂縫；

（5）及時覆蓋保溫保濕材料，做好后期養(yǎng)護。養(yǎng)護的目的是縮小硬化過程中混凝土內外的溫差，減小溫度應力，養(yǎng)護過程中要加強測溫管理。

4.3 使用階段：

（1）裝飾裝修工程涉及主體和承重結構改動或增加荷載時，必須由原結構設計單位或具備相應資質的設計單位核查有關原始資料，對既有建筑結構的安全性進行核驗、確認；

（2）做好建筑物變形觀測，發(fā)現變形量或變形速率出現異常變化，或周邊建筑及地表出現異常時，觀測方須立即報告委托方。

5 總結

混凝土裂縫的控制方法始終受到工程行業(yè)人士的關注、研究及探討?？茖W地對待裂縫問題，是在科學研究及大量工程實踐的基礎上，采取有效措施將裂縫的危害程度控制在允許的范圍內。要做到這一點，需要設計、施工人員在工作過程中多觀察比較、多總結經驗，也需要科研人員多進行針對性的研究，同時要在社會上普及合理使用。