混凝土裂縫解決方案

徐浩川

（中建西部建設(shè)新疆有限公司，新疆 烏魯木齊 830014）

1 混凝土裂縫概述

混凝土裂縫的種類主要有以下幾種形式：

1.1 結(jié)構(gòu)性裂縫

結(jié)構(gòu)性裂縫在裂縫的位置及尺寸與混凝土外部施加超出結(jié)構(gòu)能承受的荷載作用有很大關(guān)系，這種裂縫往往伴隨著很大的安全隱患。

1.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫

非結(jié)構(gòu)性裂縫是由建筑物變形產(chǎn)生的裂縫。引起裂縫的原因包括建筑物周圍環(huán)境溫度變化劇烈，混凝土成型后不均勻收縮等。這種裂縫對(duì)整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響雖小，但也不能忽視。

1.3 塑性塌落裂縫

塑性塌落裂縫多發(fā)生在混凝土初凝前，澆注過程中或成型后發(fā)生。在混凝土澆筑過程中，由于拌合物中的水向上浮，碎石和砂子下沉，造成了混凝土成型后內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，從而產(chǎn)生裂縫。素混凝土中的碎石和砂子的下沉是均勻的，而鋼筋混凝土中會(huì)沿著鋼筋方向下沉，所以在流動(dòng)性較大的混凝土中塑性塌落裂縫最為常見。

1.4 靜止裂縫

靜止裂縫是指裂縫的長寬、深度等尺寸已經(jīng)趨于穩(wěn)定不再變化的裂縫。

1.5 應(yīng)力集中裂縫

在主體結(jié)構(gòu)建成后，此種裂縫在建筑的門窗洞口和立面等突出凹進(jìn)等結(jié)構(gòu)剛度突變部位常見。主要發(fā)生在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中的張拉鋼筋錨固端，此處的應(yīng)力集中處會(huì)產(chǎn)生集中裂縫。

1.6 活動(dòng)裂縫

活動(dòng)裂縫是在濕度變化時(shí)發(fā)生尺寸改變的裂縫?；顒?dòng)裂縫的尺寸并不是一成不變的，它會(huì)根據(jù)不同的溫度、不同的荷載作用大小而改變自身的尺寸。

2 混凝土裂縫的預(yù)防措施

在工程實(shí)踐中常用的混凝土主要包括兩種，一種是素混凝土，一種是鋼筋混凝土，這兩種混凝土的組成材料不是完全相同的。其中素混凝土不含鋼筋，多用于基礎(chǔ)換填，而鋼筋混凝土配有結(jié)構(gòu)鋼筋和構(gòu)造鋼筋，多用于結(jié)構(gòu)受力。它們的組成材料有：各種標(biāo)號(hào)的水泥、粗骨料、細(xì)骨料、外加劑（例如緩凝劑）及摻合料等，通過各材料之間相互發(fā)生物理和化學(xué)作用，凝固硬化，進(jìn)而成為一種復(fù)合材料。在混凝土凝結(jié)后會(huì)發(fā)生收縮，它的內(nèi)部會(huì)形成許多細(xì)小裂縫，這些細(xì)小的裂縫在某些外部條件的作用下可能會(huì)不斷發(fā)展，最終成為肉眼可見的裂縫，由于素混凝土沒有配筋，如果繼續(xù)擴(kuò)展會(huì)使混凝土迅速破壞。如果產(chǎn)生裂縫的是鋼筋混凝土，特別是具有構(gòu)造配筋的鋼筋混凝土出現(xiàn)一定程度的裂縫，則情況會(huì)好很多，合理的構(gòu)造鋼筋可以有效限制裂縫尺寸，使混凝土無法造成影響結(jié)構(gòu)安全的危害。所以，當(dāng)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土?xí)r應(yīng)不只考慮結(jié)構(gòu)受力配筋，構(gòu)造配筋也應(yīng)按照規(guī)范要求合理配置。

提前預(yù)防混凝土裂縫的方法主要有以下幾種：

2.1 選擇合適的水泥和嚴(yán)格控制好水泥用量

選用低水化熱的水泥，采用材料控制的方式在混凝土攪拌及澆筑過程中降低水化熱，選用一些前期強(qiáng)度低但是后期增長快、強(qiáng)度大的水泥。在滿足設(shè)計(jì)要求的配合比和具備現(xiàn)場(chǎng)混凝土泵送條件的情況下，合理范圍內(nèi)減少水泥用量，降低混凝士因水化熱的溫度產(chǎn)生裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 嚴(yán)格控制骨料級(jí)配和含泥量

混凝土中的石子等粗骨料選用符合規(guī)范的級(jí)配碎石，砂子優(yōu)先采用中砂、河砂，經(jīng)過堿活性檢驗(yàn)合格，含水率滿足要求，并且砂、石的含泥量控制在規(guī)定范圍內(nèi)，并不得混有垃圾植物等雜質(zhì)。

2.3 選擇合適的配合比、外加劑

在混凝土工程施工中，混凝土經(jīng)常會(huì)被添加防凍劑、引氣劑等外加劑。添加外加劑的目的是為了滿足不同施工需求。而在施工現(xiàn)場(chǎng)配合比的選擇也決定了混凝土各方面的性能，如初凝時(shí)間、終凝時(shí)間等。所以在實(shí)踐中施工方管理者要對(duì)混凝土的配合比和外加劑給予足夠的重視，選用具有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具配合比或者用合格的商品混凝土攪拌站出售的混凝土。

2.4 增加適當(dāng)?shù)念A(yù)埋件

在混凝土容易開裂的位置加設(shè)用于抵抗混凝土變形的新型預(yù)埋件，降低混凝土變形的幾率，讓預(yù)埋件抵抗混凝土變形，從而降低混凝土產(chǎn)生裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 改進(jìn)施工技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)管理

混凝土澆筑時(shí)，在設(shè)有插筋的部位，加強(qiáng)混凝土振搗，必要時(shí)進(jìn)行二次振搗，并做好成型時(shí)面層的表面找平。加強(qiáng)初凝時(shí)間控制，并在混凝土終凝后進(jìn)行保濕覆蓋，按規(guī)范規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這樣可以有效地避免混凝土構(gòu)件初期就產(chǎn)生裂縫，留置試塊后進(jìn)行檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)這樣還可以有效提高混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度。在混凝土攪拌前，按規(guī)定對(duì)石子、砂子、水泥等進(jìn)行見證取樣，經(jīng)試驗(yàn)合格后才能使用。在施工過程中嚴(yán)格按照混凝土施工方案的要求進(jìn)行監(jiān)督管理，按照技術(shù)交底的內(nèi)容指導(dǎo)工人施工，確定好每個(gè)人的職責(zé)范圍，控制混凝土的初凝和終凝時(shí)間，避免出現(xiàn)不該有的施工縫。澆筑后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣候條件，如炎熱和干燥天氣，進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)?；炷翑嚢钑r(shí)著重加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)測(cè)工作，例如派專人進(jìn)行混凝土原材料的稱重，對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底，避免因施工工人搞不清配合比造成質(zhì)量問題。

2.6 混凝土的運(yùn)輸

在混凝土運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)該保持混凝土拌合物的均勻性，不應(yīng)該發(fā)生分層離析現(xiàn)象，運(yùn)送容器應(yīng)不漏漿，內(nèi)壁應(yīng)光滑平整，有防曬、防凍等措施，并且加快運(yùn)輸時(shí)間和輸送的頻率，保證混凝土澆筑的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

2.7 大體積混凝土的注意事項(xiàng)

關(guān)于大體積混凝土的澆筑，關(guān)注重點(diǎn)是因水化熱和體積過大，導(dǎo)熱性不好造成的溫差超過規(guī)范規(guī)定，從而產(chǎn)生的溫度裂縫，所以保證混凝土空氣周圍溫度和混凝土溫度之間的差異是很重要的。在混凝土澆筑時(shí)，適當(dāng)降低混凝土的溫度，在混凝土外表面設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料進(jìn)行保溫，然后在混凝土中增設(shè)導(dǎo)管，導(dǎo)管內(nèi)通循環(huán)水，持續(xù)帶走混凝土內(nèi)部熱量，從而避免內(nèi)外溫差過大。大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)方面的措施也同樣重要，可采用水化熱較低的火山灰質(zhì)水泥，而不要使用水化熱高的水泥，以降低水化熱，減少裂縫產(chǎn)生。

3 混凝土裂縫的處理

當(dāng)裂縫已經(jīng)產(chǎn)生，針對(duì)不同種類的裂縫可以使用以下幾種不同的處理方法：

3.1 灌注法

灌注法是適用于結(jié)構(gòu)性、非結(jié)構(gòu)性、塑性塌落裂縫等絕大多數(shù)裂縫的處理方法。灌注選用的材料可以是丙烯酰胺聚合物也可以是環(huán)氧樹脂等高分子材料。灌注法的主要步驟是先在所有裂縫灌入高分子材料，由于材料本身的粘結(jié)作用使鋼筋和混凝土重新成為一個(gè)整體，使其重新具備滿足質(zhì)量要求的承載能力，恢復(fù)原有材料的性能。這種灌注法可以用于修復(fù)由于外部所施加的荷載過大所引起的裂縫。而當(dāng)灌注材料采用丙烯酰胺聚合物時(shí)，也可以適用處在潮濕環(huán)境的建筑物中。

3.2 重力滲入法

可以用于填補(bǔ)非常細(xì)小的應(yīng)力集中裂縫。先將填充材料涂刷到結(jié)構(gòu)裂縫外表面上，主要是涂刷在平面等可以讓填充材料在重力作用下流入的裂縫表面，在需要處理的部位做一個(gè)臨時(shí)遮擋區(qū)域，填充材料的時(shí)候多放一些，讓多余的材料從縫隙中流出，可以從裂縫內(nèi)到外表面全部整體封閉。

3.3 真空滲入法

有的構(gòu)件裂縫是不均勻不規(guī)則的，如某些靜止裂縫和活動(dòng)裂縫，采用常規(guī)的補(bǔ)救辦法不一定能滿足要求，使用此方法可以更好地針對(duì)無規(guī)則裂縫，裂縫填充料可以采用環(huán)氧樹脂。先將混凝土構(gòu)件中無規(guī)則的裂縫封閉，采用工具將裂縫內(nèi)的空氣抽空，使其成為真空，然后將填充料注入其中，使其在縫隙內(nèi)的負(fù)壓作用下占據(jù)構(gòu)件的各種不均勻、不規(guī)則裂縫，從而達(dá)到修補(bǔ)裂縫的作用。

3.4 自閉合法

自閉合法指的是混凝土裂縫依靠自身材料特點(diǎn)自己閉合，適用于非結(jié)構(gòu)裂縫。此方法的原理是靠二氧化碳與水泥摻水后析出的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所形成的碳酸鈣和氫氧化鈣晶體在裂縫內(nèi)增長，從而產(chǎn)生一種使混凝土裂縫填充的晶體，使混凝土恢復(fù)性能，裂縫也就被填充了。此方法可以用于修補(bǔ)如游泳池、地下室、水泵房等潮濕環(huán)境的混凝土結(jié)構(gòu)。

4 總結(jié)

在實(shí)踐中除了采用上述的混凝土裂縫解決方法外，還要對(duì)修補(bǔ)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，要經(jīng)過有資質(zhì)的檢測(cè)單位檢測(cè)合格后才能確定為修補(bǔ)合格。

混凝土是建筑物組成材料中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的質(zhì)量直接影響建筑物能否投入使用?；炷亮芽p的預(yù)防和修補(bǔ)不僅保證了質(zhì)量，也對(duì)使用者的安全作出了保證，所以應(yīng)該在實(shí)際工作中對(duì)混凝土裂縫有足夠的重視，防微杜漸，爭取取得最好的建筑成果。