淺議混凝土結構裂縫形成與處理

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，使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等，嚴重者降低建筑結構的承載力、剛度、穩定和整體性、耐久性，甚至還會導致整體倒塌的重大質量事故。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、水等組成的多相結合體，由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所收外界影響的不同，混凝土裂縫產生的原因也有很多種：

1.1設計方面

在設計時考慮不周，結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中;在構造處理不當時，現澆主梁在擱次梁處沒有設置附加箍筋或附加吊筋;以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土裂縫縫。建筑工程基礎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的因素很多，主要有：

（1）原材料：水泥、砂、石等質量不合格引起裂縫。。

（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，是裂縫產生的直接或間接原因。

（3）、由于水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。混凝土養護不到位，特別是早期養護質量與裂縫關系密切。

（4）、模板構造不當，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結構受荷

在施工中和使用中由于結構受荷都可能出現裂縫。例如早期受震、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產生裂縫。

1.4溫濕度變化

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

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了裂縫（主要在板上）。當時通過對工程質量檢測和鑒定結果總結分析，現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，大多為貫通裂縫。

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

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

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

經分析上述裂縫產生的原因有如下：

（1）、澆筑初期（終凝前）的凝縮變形凝縮變形產生的裂縫發生在混凝土結硬前最初幾小時內，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生的裂縫，在梁、板中都有可能產生。另一類是塑性收縮裂縫，常出現在板中，裂縫為無規則的雞爪狀或地圖狀。凝縮變形產生的裂縫都與混凝土的泌水現象有關。

（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，當水分蒸發速度超過了泌水速度時，就會產生這種裂縫。因此凡是能加速蒸發速度的因素（如氣溫高、相對濕度底，風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，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所受溫度變形不協調，從而導致裂縫。當結構周圍溫度變化時，梁、板、墻體均要產生變形，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，故在板上產生拉應力，這種應力是產生裂縫的主要原因，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、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、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。

當裂縫數量較多時，先要在預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。固化后周邊可能有裂口，必須反復用漿補上，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，使漿液通過注漿咀壓入裂縫，當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構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫。

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。

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

4"小結

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力，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防措施來預防裂縫的出現，保證建筑物和構件安全、穩定地工作。

雖然現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防工作。是以下我總結出幾點預防混凝土裂縫的建議供參考：

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

（2）、嚴格控制混凝土原材料質量、混凝土的攪拌、運輸時間，配合比滿足設計要求，計量要準確。

（3）、混凝土澆筑前模板要支撐牢固，施工過程中應經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）、混凝土要及時養護，養護保持濕潤狀態至少一周。

（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的心，嚴格按規范要求施工，嚴把質量關，就可能降低混凝土裂縫的出現。