混凝土裂縫的成因預(yù)防及處理

蘇 剛

（中鐵一局集團(tuán)有限公司第三工程分公司， 陜西 寶雞 721006）

0 引言

在工程建設(shè)中，質(zhì)量是工程建設(shè)的核心，只有質(zhì)量過關(guān)的工程才會(huì)被社會(huì)認(rèn)可，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程效益最大化?；炷亮芽p是工程建設(shè)過程中最常見的一個(gè)質(zhì)量問題，而造成這一問題的原因也是多方面的，如溫度應(yīng)力、混凝土澆筑不合理、混凝土養(yǎng)護(hù)不到位、混凝土水灰比不合理等，混凝土裂縫的危害較大，不僅會(huì)影響到建筑物功能，同時(shí)還容易造成安全事故。因此，針對(duì)混凝土裂縫問題，必須做好相應(yīng)的應(yīng)對(duì)。在工程建設(shè)過程中，要想有效規(guī)避混凝土裂縫問題，就必須對(duì)混凝土裂縫的成因進(jìn)行了解，有針對(duì)性地進(jìn)行預(yù)防和處理。

1 混凝土裂縫的成因

混凝土裂縫就是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不規(guī)則的破裂，這種破裂的危害較大，不僅會(huì)影響到混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命，還會(huì)影響到混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和使用安全，同時(shí)混凝土裂縫的發(fā)生會(huì)造成滲漏，進(jìn)而影響到工程功能的發(fā)揮?；炷亮芽p的形式是多方面原因造成的。

1.1 混凝土材料搭配不合理

混凝土是由水泥、水、砂、石子等材料按照適當(dāng)比較均勻攪拌而成的石材。 混凝土性能很大程度上是由原材料的性質(zhì)及其相對(duì)含量決定的。有研究表明，混凝土裂縫的產(chǎn)生很大一部分原因是由混凝土材料搭配不合理造成的。如，水灰比不合理，單方水泥用量越大，用水量越高，在水泥質(zhì)量合格的情況下，如果水灰比不合理，就會(huì)造成混凝土和易性偏差，從而會(huì)削弱混凝土的保水性，增加收縮值。再如，集料顆粒級(jí)配不當(dāng)，就會(huì)造成混凝土收縮增大，引發(fā)裂縫。目前來看，許多工程企業(yè)在選擇混凝土?xí)r，沒有嚴(yán)格考慮到混凝土原材料的比例，一旦使用了不合規(guī)范的混凝土，其強(qiáng)度就難以達(dá)到工程建設(shè)需要，進(jìn)而容易出現(xiàn)裂縫。

1.2 溫度應(yīng)力

溫度應(yīng)力是引起混凝土裂縫的主要原因之一。在工程建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)受到不同溫度的影響而產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致溫度裂縫，影響混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。在工程建設(shè)中，混凝土澆筑后會(huì)有一個(gè)硬化過程，而這一過程中混凝土結(jié)構(gòu)自身會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而這些熱量可造成混凝土內(nèi)部溫度持續(xù)升高，而混凝土表面暴露在空氣下，外部散熱較快，從而容易形成內(nèi)外較大的溫度差，進(jìn)而會(huì)讓混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，一旦混凝土表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土的抗壓強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面就容易出現(xiàn)裂縫。另外，在混凝土施工中，時(shí)常會(huì)碰到高溫天氣或者低溫電氣，溫差變化較大時(shí)，會(huì)影響到混凝土表面溫度的變化，進(jìn)而引起混凝土表面收縮，進(jìn)而使得混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

1.3 施工不合理

混凝土澆筑是一項(xiàng)技術(shù)性的工作，要想保證混凝土澆筑質(zhì)量，就必須按照規(guī)范的施工工藝進(jìn)行。如果施工工藝不合理，施工行為不規(guī)范，都容易造成混凝土裂縫。現(xiàn)階段來看，雖然我國混凝土澆筑施工技術(shù)取得了較好的發(fā)展，但是在實(shí)際施工過程中也存在著不合理的行為。如混凝土澆筑過程中，振搗不合理，施工作業(yè)人員不能及時(shí)進(jìn)行振搗，或者振搗幅度過大，而過振、漏振會(huì)影響到混凝土的密實(shí)性和均勻性，進(jìn)而造成裂縫。再如，混凝土澆筑過程中，拌和不均勻，攪拌時(shí)間不足或過長(zhǎng)，拌和后到澆筑混凝土?xí)r間間隔過長(zhǎng)，而時(shí)間控制不好，就會(huì)造成混凝土凝結(jié)不充分，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。

1.4 沉降收縮

在工程建設(shè)過程中，沉降收縮也是一個(gè)比較常見的問題，一旦工程出現(xiàn)沉降收縮，就容易造車混凝土裂縫。沉降問題主要出現(xiàn)在基礎(chǔ)工程上，在工程建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)碰到地基軟土等問題，由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或者支護(hù)不到位，就會(huì)造成地基出現(xiàn)不規(guī)則沉降，尤其是在冬季，地基很容易出現(xiàn)凍土，而隨著溫度的升高，凍土解凍后會(huì)變得松軟，出現(xiàn)不均勻沉降，進(jìn)而使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

1.5 后期養(yǎng)護(hù)不到位

混凝土澆筑結(jié)束后，混凝土自身會(huì)有一個(gè)收縮的過程，在這一過程中農(nóng)，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，進(jìn)而加快水分的蒸發(fā)，如果混凝土在凝結(jié)過程中水分過快蒸發(fā)，就會(huì)造成凝結(jié)不充分，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，因此，在混凝土澆筑過程中，需要進(jìn)行一定的養(yǎng)護(hù)。但是就目前來看，我國許多工程企業(yè)在混凝土澆筑結(jié)束后，很容易忽略混凝土的后期養(yǎng)護(hù)或者后期養(yǎng)護(hù)不到位、不科學(xué)，以至于混凝土凝結(jié)不充分。另外，一些施工企業(yè)為了趕工程進(jìn)度，

在混凝土還沒有完全成型之前就進(jìn)行各種作業(yè)，使得壓力超過了混凝土自身的承受范圍，從而產(chǎn)生裂縫。

2 混凝土裂縫的預(yù)防

混凝土裂縫是一個(gè)質(zhì)量通病，而質(zhì)量是工程建設(shè)的核心，只有質(zhì)量過關(guān)的工程才能立足市場(chǎng)，進(jìn)而獲得應(yīng)有的效益。因此，在工程建設(shè)過程中，必須做好混凝土裂縫的預(yù)防。上文提到了混凝土裂縫形成的幾種原因，針對(duì)這幾種成因，下文介紹了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，旨在更好地防范混凝土裂縫。

2.1 科學(xué)配置混凝土

混凝土原材料搭配合理與否、原材料使用是否符合規(guī)范直接影響到了混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，一旦原材料出現(xiàn)問題，混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就會(huì)下降，進(jìn)而容易出現(xiàn)裂縫。因此，科學(xué)配置混凝土十分重要。在混凝土制作前，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，確定混凝土級(jí)別，然后嚴(yán)格控制混凝土原材料的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，盡量減少粗細(xì)骨料的含泥量，在使用高標(biāo)號(hào)水泥配置低強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r，應(yīng)適當(dāng)摻入一定數(shù)量的混合材料，提高混凝土的密實(shí)度。另外，按照設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，合理摻入塑化劑和減水劑，確保混凝土水灰比符合設(shè)計(jì)要求，且達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2.2 控制混凝土溫度變化

溫差變化產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)增加混凝土裂縫的風(fēng)險(xiǎn)，因此，在混凝土澆筑過程中，控制好混凝土的問題尤為重要。一般而言，在夏季高溫天氣，混凝土的澆筑應(yīng)安排在早上或傍晚，因?yàn)檫@兩個(gè)階段的氣溫相對(duì)白天要低，此時(shí)的混凝土受外界溫度的影響最小，可以最大程度的降低混凝土的初凝溫度；同時(shí)，在混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)在沙、石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽設(shè)施，必要時(shí)應(yīng)向骨料噴冷水。在冬季寒冷天氣時(shí)，由于氣溫低，不利于混凝土的凝結(jié)，冬季的混凝土澆筑應(yīng)避開低氣溫時(shí)間段，盡量安排在白天，并在澆筑過程中視實(shí)際情況做好相應(yīng)的處理，以便混凝土澆筑后能充分凝結(jié)[2]。

2.3 混凝土澆筑過程的管控

混凝土澆筑過程中需要注意的事項(xiàng)非常多，稍有不慎，就會(huì)影響到混凝土澆筑質(zhì)量。因此，施工單位必須注重混凝土澆筑過程中的管控。首先，要確?；炷列吞?hào)、等級(jí)符合設(shè)計(jì)要求，混凝土澆筑前對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，確?；炷两Y(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；其次，做好混凝土澆筑過程中的指導(dǎo)，施工人員必須嚴(yán)格按照混凝土澆筑技術(shù)要求進(jìn)行施工，根據(jù)工程特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)臐仓绞?，邊澆筑變振搗，振搗要徹底、全面，避免出現(xiàn)漏振現(xiàn)象，同時(shí)要控制好振搗幅度和頻率， 避免出現(xiàn)過振對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)造成破壞；再者，在混凝土澆筑過程中，要檢查支撐混凝土的模板是否牢固、是否存在破裂風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)安排專人看守，防止混凝土澆筑過程中出現(xiàn)爆模[3]。另外，在混凝土澆筑過程中，不僅要保證混凝土澆筑的連續(xù)性，同時(shí)還需要考慮到離析問題，嚴(yán)格控制泵管與澆筑面的距離，防止泵管沖擊力過大而產(chǎn)生離析；在混凝土澆筑結(jié)束后，要設(shè)立警示牌，防止作業(yè)人員進(jìn)入已經(jīng)完成的作業(yè)面，避免外力破壞混凝土結(jié)構(gòu)。

2.4 增加適當(dāng)?shù)念A(yù)埋件

預(yù)埋件就是預(yù)先埋設(shè)在結(jié)構(gòu)中的鋼板與錨筋焊接而成的鐵件，它可以將建筑主體與承載幕墻結(jié)構(gòu)有效的鏈接起來，增加建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。針對(duì)混凝土裂縫問題，可以通過適當(dāng)增加預(yù)埋件來預(yù)防混凝土[4]。結(jié)合工程特點(diǎn)，工程企業(yè)應(yīng)在混凝土易開裂的部位埋設(shè)應(yīng)力應(yīng)變傳感片，對(duì)混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，以便更好地控制混凝土；其次，在基礎(chǔ)面筋的上增加鐵絲網(wǎng)或小直徑的鋼筋網(wǎng)，以此來提高混凝土表面的抗裂性；再者，在混凝土結(jié)構(gòu)易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，以此提高相應(yīng)不配的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

2.5 做好混凝土后期養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑結(jié)束后不及時(shí)養(yǎng)護(hù)，混凝土中的水分蒸發(fā)會(huì)加快，形成脫水現(xiàn)象，從而使已形成凝膠體的水泥顆粒不能充分水化，不能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的結(jié)晶，缺乏足夠的粘結(jié)力，從而會(huì)使混凝土表面出現(xiàn)收縮裂縫，因此，混凝土澆筑結(jié)束后及時(shí)的養(yǎng)護(hù)十分重要。在混凝土澆筑完成后，可在澆筑面覆蓋一層塑料薄膜，并定時(shí)向澆筑面灑水，保持混凝土澆筑面處于濕潤(rùn)環(huán)境，以便混凝土充分凝結(jié)；塑料薄膜留置時(shí)間不得少于2 周，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，不得澆水養(yǎng)護(hù)，此時(shí)還要減少表面混凝土的暴露時(shí)間，尤其是冬季，低氣溫環(huán)境下要做好相應(yīng)的防凍處理[5]。

2.6 合理拆除模板

在混凝土澆筑過程中，模板是一種臨時(shí)性的支出結(jié)構(gòu)，根據(jù)工程施工需要，制定相應(yīng)的模板，可確保混凝土結(jié)構(gòu)、構(gòu)建按規(guī)定的位置、尺寸成行，保持其正確位置?；炷翝仓瓿珊笮枰欢ǖ臅r(shí)間凝結(jié)，如果在混凝土沒有充分凝結(jié)前就拆除模板，混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)變形，進(jìn)而容易出現(xiàn)裂縫。對(duì)此，合理拆除模板十分重要。一般而言，模板要等混凝土充分凝結(jié)后再拆除，一般是在混凝土終凝，并養(yǎng)護(hù)2 周后拆除。模板拆除應(yīng)按照后支先拆、先支后拆的順序進(jìn)行，先拆非承重模板，后拆除承重模板[6]。針對(duì)跨度較大的梁底模時(shí)，應(yīng)先從跨中開始，再向兩端進(jìn)行。在拆除模板時(shí)，要控制好力度，要保護(hù)好混凝土結(jié)構(gòu)，不要刻意破壞，拆除的模板要及時(shí)運(yùn)走。

3 混凝土裂縫的處理

在工程建設(shè)過程中，混凝土結(jié)構(gòu)由于內(nèi)外因素的作用，不可避免的會(huì)出現(xiàn)裂縫，而有些裂縫是可以通過預(yù)防的，但是有些裂縫還是會(huì)出現(xiàn)。針對(duì)已經(jīng)發(fā)生的裂縫，我們需要找方法解決，從而確?；炷两Y(jié)構(gòu)整體性能穩(wěn)定、可靠。以下介紹了當(dāng)前混凝土裂縫常用的幾種處理方法。

3.1 置換混凝土

在工程建設(shè)過程中，有的混凝土裂縫較小，可以通過一些措施補(bǔ)救，但是也有的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫較大，針對(duì)這一類的裂縫，此時(shí)我們需要裂縫大，且無法補(bǔ)救的混凝土剔除，然后置入新的混凝土[7-8]。在發(fā)現(xiàn)裂縫大的混凝土?xí)r，可選擇與該混凝土結(jié)構(gòu)相匹配的新的混凝土，以新代舊，從而確保混凝土強(qiáng)度符合工程建設(shè)需要。常用的置換材料就有普通混凝土、水泥砂漿、聚合物等。

3.2 修補(bǔ)法

在工程建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)小孔、小洞或者比較淺的裂縫，尤其是在模板拆除后，這種情況非常常見，雖然這一類型的裂縫不漏水，但是會(huì)影響到整體的美觀性，且隨著時(shí)間的推移，這些小的裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)大，進(jìn)而出現(xiàn)滲漏。因此，針對(duì)這些小裂縫，需要及時(shí)的修補(bǔ)。在發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)存在細(xì)小裂縫、小孔、小洞時(shí)，可將泥漿涂抹在這些細(xì)小裂縫的表明，將其填滿[9]，修補(bǔ)結(jié)束后要對(duì)作業(yè)面進(jìn)行相應(yīng)的處理。

3.3 灌漿處理

在工程建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)碰到貫穿性的裂縫，這一類型的裂縫很難處理，要先確定裂縫發(fā)生部位以及裂縫深度，然后確定處理方案[10-11]。首先，找到裂縫的位置，在漏水處鑿V 形槽，在灌漿口埋設(shè)速凝的水泥漿體，然后用聚合物水泥砂漿密封；其次，用清水清晰裂縫表面的碎石、碎渣、浮灰，在清水難以清理的情況下，可用鋼絲刷，然后再用清水洗，混凝土裂縫表面清理干凈后，噴涂聚合物水泥砂漿，待水泥砂漿徹底固化后，再進(jìn)行水溶性聚氨酯漿液灌注，在灌注漿液的過程中，要控制好灌漿壓力，防止爆管；最后，在灌漿結(jié)束后，待混凝土表面達(dá)到一定強(qiáng)度后，再對(duì)混凝土表面進(jìn)行相應(yīng)的清理。

3.4 嵌縫堵漏法

嵌縫堵漏是當(dāng)前混凝土裂縫處理的常用手法之一。在工程建設(shè)中，有的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后，該結(jié)構(gòu)表面至出現(xiàn)水現(xiàn)象，如果不及時(shí)的處理，混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)被水浸潤(rùn)，長(zhǎng)時(shí)間下去，整體結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)性變，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)安全事故。針對(duì)這類情況，可采用嵌縫堵漏法處理。確定裂縫位置，沿裂縫滲水地位鑿出V形槽，清理槽內(nèi)的碎石、碎渣，并用清水清洗，然后將塑料止水材料專用的基液均勻的涂抹在干燥的接縫表面上，在基液干燥前，嵌入塑料止水材料，并對(duì)作業(yè)面進(jìn)行修補(bǔ)和平滑處理。結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)要求，按比例配置與之相符的聚合物水泥砂漿，將砂漿嵌入縫內(nèi)，填滿，并用抹刀抹平；在聚合物水泥砂漿凝結(jié)后，進(jìn)行一周的作業(yè)面養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，在干燥平坦的接縫面上均勻涂抹兩層彈性漆，防止漏刷[12-13]。

3.5 涂膜堵漏

在混凝土澆筑過程中，需要進(jìn)行科學(xué)的振搗，促進(jìn)混凝土密實(shí)，但是在實(shí)際施工過程中，往往會(huì)存在振搗不充分的情況，從而使得混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)不夠而引起發(fā)面積滲水，針對(duì)這類情況，可采用涂抹堵漏的方式處理。在確定混凝土裂縫后，先用鋼絲清除裂縫表面的殘?jiān)?、浮灰，并用水清洗，然后在混凝土裂縫涂抹堵漏[14-15]。涂膜應(yīng)使用防水性能好的材料，涂膜結(jié)束后要仔細(xì)檢查混凝土裂縫，檢查是否存在遺漏。

4 結(jié)語

綜上，混凝土裂縫是工程建設(shè)中的常見質(zhì)量問題之一，一旦混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，混凝土結(jié)構(gòu)性能就會(huì)下降，容易出現(xiàn)滲漏，進(jìn)而影響到建筑物的正常使用，更甚者還會(huì)引發(fā)安全事故?；炷亮芽p形成的原因也是多方面的，包括了溫度應(yīng)力、沉降、施工不合理、養(yǎng)護(hù)不到位等，針對(duì)這些原因，施工企業(yè)可以進(jìn)行針對(duì)性的應(yīng)對(duì)，進(jìn)而避免混凝土裂縫的發(fā)生。針對(duì)不可避免的混凝土裂縫，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)的處理方法進(jìn)行堵漏，從而保證建筑物的正常使用。