混凝土施工中常見裂縫問題的預防與處理

吳平

（茂名建筑集團第二有限公司，廣東，茂名，525000）

混凝土施工中常見裂縫問題的預防與處理

吳平

（茂名建筑集團第二有限公司，廣東，茂名，525000）

混凝土裂縫形成的原因非常復雜,文章分析了裂縫形成的原因，提出了常見裂縫問題的預防與處理措施。

混凝土；工程；裂縫問題；裂縫處理

一、裂縫形成的原因分析

混凝土裂縫形成的原因非常復雜，往往是多種不利因素綜合作用的結果。據有關統計，施工不規范造成的混凝土裂縫占80%左右，材料質量差或配合比不合理產生的裂縫占15%左右，設計不當引起的裂縫可能占5%。

1、設計粗糙，建設、監理單位工作隨意性大

由于多方面的原因，個別建設單位限于自身管理和專業技術水平的欠缺，任意變更原設計。少數工程由業主的內部人員組成監理機構，監理工作失去了獨立性。隨著建筑市場的規范，這些問題會逐步得到解決。

2、施工工藝或現場操作不規范

混凝土生產時原材料計量誤差大，尤其外加劑的摻加隨意性大，沒有根據砂、石料的實際含水率及時調整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。在混凝土運輸及施工過程中加水的現象也比較普遍。采用整體式鋼模板施工，混凝土澆筑時不振搗或漏振，混凝土均質性差。盲目追求施工進度，隨意提前脫模時間， 使低強度混凝土過程承受荷載，破壞了混凝土結構。脫模后沒有進行混凝土的潮濕養護。夏季施工時砂、石料露天堆放，無切實有效的降溫措施，混凝土入模溫度高。冬期施工時采取的防寒保溫措施不力。

3、原材料質量差、配合比設計不合理

水泥品種選擇不當， 穩定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂級配差，含泥量超標，碎石中石粉含量大，針、片狀物過多， 影響了水泥與骨科的膠結。進行配合比設計時，忽視水泥用量增多對混凝土品質的影響，錯誤認為水泥用量越多，混凝土強度越高。對摻合料和外加劑的選用缺乏專業技術人員的指導，往往達不到預期的效果。

二、常見裂縫問題的處理措施

1、干縮裂縫及預防

干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥中水分的蒸發會產生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響表面水分散失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受混凝土內部約束， 產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越容易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.05～0.2mm 之間， 大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。主要預防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，干縮越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用，同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養護，并適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養護劑養護。五是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。

2、塑性收縮

塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多成中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態。較短的裂縫一般長20－30CM， 較長的裂縫可達2－3M， 寬1－5MM。其產生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水較快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。主要預防措施：一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，參加高效減水劑來增加混凝土的塌落度及和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等、保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。五是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養護。

3、沉陷裂縫及預防

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不均勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐架距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30－45 度角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。主要預防措施：一是對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要采取一定的預防措置。

4、溫度裂縫及預防

溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差加大地區的混凝土結構中、混凝土澆筑后，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱，（當水泥用量在350－550kg ／m3，每立方米混凝土將釋放出17500－27500kj 的熱量， 從而使混凝土內部溫度升達70℃左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚集在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就造成內外的較大溫差，較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力（實踐證明當混凝土本身溫差達到 25－26℃時， 混凝土內便會產生大致在 10MPa 左右的拉應力）。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在施工中后期。在混凝土的施工中當溫度變化較大， 或者是混凝土受到寒潮的襲擊等， 會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產生收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。

5、化學反應引起的裂縫及預防

堿骨料反應裂縫和鋼筋混凝土結構中常見的由于化學反應而引起的裂縫。混凝土拌合后會產生一些堿離子，這些離子與某些活性骨料產生化學反應并吸收周圍環境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現在混凝土結構使用期間，一旦出現很難補救，因此在施工中采取有效措施預防。主要的預防措施：一是選用堿活性小的沙石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻合料抑制堿骨料反應。由于混凝土澆筑振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕、銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂， 此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現。

三、裂縫處理

1、表面修補法

表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩定和對結構承載力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂，通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

2、灌漿、嵌縫封堵法

灌漿法主要適用于對結構整體性能有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，他是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中，膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

3、結構加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結構的截面面積，在結構的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。

4、混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是現將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

[1] 李小利.混凝土裂縫問題分析[J].北京工業職業技術學院學報，2006-10-30.

[2] 吳巍，錢凱，袁西耘.混凝土施工中常見裂縫問題的預防與處理[J].雞西大學學報，2004-06-15.

TU304

1674-3954（2011）03-0245-01