淺析混凝土裂縫的成因及治理

朱智峰 南通市恒佳建筑安裝工程有限公司

淺析混凝土裂縫的成因及治理

朱智峰 南通市恒佳建筑安裝工程有限公司

隨著建筑業(yè)技術(shù)的發(fā)展，混凝土構(gòu)件中的裂縫，會(huì)給工程帶來一定的危害。根據(jù)裂縫的分類進(jìn)行技術(shù)修復(fù)，能減少混凝土裂縫危害的影響，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，延長建筑壽命。

混凝土裂縫 防治措施 修復(fù) 結(jié)構(gòu)安全 耐久性

一、引言

隨著建筑業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，大型的、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)如混凝土大壩、核電站混凝土保護(hù)殼、地下混凝土墻和高聳混凝土建筑逐漸出現(xiàn)，如何從復(fù)合材料的角度來研究混凝土的斷裂也值得重視。這也是本論文的重點(diǎn)所在。

二、引起混凝土裂縫的成因

（一）設(shè)計(jì)引起混凝土的成因

1.設(shè)計(jì)荷載引起的裂縫。在混凝土的配筋設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師計(jì)算失誤造成配筋較小，當(dāng)混凝土構(gòu)件遭受外力后達(dá)到鋼筋應(yīng)變極限，造成混凝土開裂。結(jié)構(gòu)中的鑿槽、開洞也容易出現(xiàn)裂縫。2.沉陷引起的梁板裂縫。當(dāng)同一建筑體有高低層之分時(shí)，未設(shè)置沉降縫或是先施工低層后施工高層，造成高底層交接處產(chǎn)生拉裂縫。3.電路管線引起的構(gòu)造裂縫。設(shè)計(jì)中土建專業(yè)與水電專業(yè)溝通不及時(shí)，水電管路埋設(shè)于樓板中，在管路過分集中處、重疊處、或管路直徑偏大處容易造成混凝土開裂。

（二）施工中引起混凝土裂縫的成因

1.地基下沉引起的裂縫。沉陷裂縫多為貫穿性裂縫，裂縫走向與沉陷有關(guān)，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯(cuò)位，裂縫寬度隨沉降量的變化而變化。2.溫度過高引起的裂縫。溫度裂縫寬度不均勻，冬季裂縫稍寬，夏天裂縫較窄。溫度裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低了混凝土的抗凍融、抗?jié)B性和耐久性，危害較大。3.施工引起的裂縫。在混凝土的施工中，如果沒有按照施工方案施工、監(jiān)理未嚴(yán)格要求施工單位按施工規(guī)范施工極易造成混凝土裂縫。4.施工荷載引起的裂縫。施工中鋼筋的吊、模板的吊裝、磚、砌塊的吊裝是無法避免的，這就形成了在結(jié)構(gòu)投入使用前荷載的預(yù)先施加。類似的裂縫主要體現(xiàn)在以上施工材料集中堆放在板的中心或懸挑結(jié)構(gòu)的前端。

（三）施工后期引起混凝土裂縫的成因

1.鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫原因。引起混凝土中鋼筋銹蝕的原因有兩個(gè)：一是混凝土的碳化：不密實(shí)的混凝土與空氣中的二氧化碳反應(yīng)致使鋼筋銹蝕。二是氯離子含量。當(dāng)氯離子含量偏大時(shí)破壞鋼筋表面的鈍化膜造成鋼筋銹蝕。最終導(dǎo)致混凝土裂縫［1］。

（四）其他原因引起混凝土裂縫的成因

1.泌水沉降原因引起的裂縫。泌水會(huì)影響混凝土的性能，其一混凝土頂部由于含水量大，造成上部混凝土酥松、起砂；其二降低骨料與水泥漿的粘接，造成面層混凝土強(qiáng)度降低，影響混凝土的耐久性。2.混凝土干縮引起的裂縫。混凝土表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。3.凍脹引起的裂縫。混凝土在澆筑成型后，由于振搗不密實(shí)，混凝土表面及內(nèi)部有少量氣泡存在，在及其寒冷的西北部，混凝土經(jīng)過多次的凍融循環(huán)造成混凝土開裂破壞。

三、混凝土裂縫的防治

（一）設(shè)計(jì)中的防治

1.設(shè)計(jì)荷載引起的裂縫的防治。控制適筋率是設(shè)計(jì)師的良心所在。在大于30㎝的設(shè)備洞口設(shè)置過梁，過梁每邊擱置長度不小于240㎜，在剪力墻的開槽鑿洞處事先取得設(shè)計(jì)方案，并嚴(yán)格按方案施工。這樣能很好地避免混凝土的開裂。2.沉陷形成的梁板裂縫的防治。沉陷裂縫造成的裂縫往往是無法修復(fù)和毀滅性的。所以在施工前期，勘察單位要詳細(xì)對(duì)地基進(jìn)行勘察，根據(jù)勘察結(jié)果對(duì)地基進(jìn)行處理，以達(dá)到上部建筑物能將自身荷載均勻傳遞至基礎(chǔ)，避免沉陷裂縫的出現(xiàn)。3.電路管線引起的構(gòu)造裂縫的防治。減小配管直徑、混凝土澆筑時(shí)將配管牢靠固定在模板上，澆筑時(shí)關(guān)注配管的位移，及時(shí)調(diào)整，能有效避免。在板底設(shè)置上下水管。板內(nèi)的線管施工時(shí)與鋼筋成斜面布設(shè)，杜絕管線交錯(cuò)重疊。

（二）施工中的防治

1.沉陷裂縫的預(yù)防措施：。嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的拆模順序，先拆除非承重后拆除承重模板，先支的后拆，后支的先拆；在凍土上搭設(shè)模板時(shí)加大墊木的面積，分散集中力。2.溫度裂縫的預(yù)防措施：要解決因溫度過高而導(dǎo)致混凝土開裂，最核心的措施就是控制溫度。3.施工引起裂縫的防治，能有效減少混凝土表面裂縫。4.施工荷載引起的裂縫的防治。解決施工材料集中堆放引起的裂縫，可以通過以下方法：第一：盡量在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前不堆置超過設(shè)計(jì)荷載的物件，在不可避免需要堆放建筑材料時(shí)，盡量分散堆放。在堆放材料的下方增設(shè)能傳遞至地面的垂直立桿。杜絕在懸挑梁、板的前端堆置任何荷載。

（三）施工后的防治

在滿足設(shè)計(jì)和施工要求的情況下，盡量降低水灰比，減少用水量，加強(qiáng)振搗提高密實(shí)度，提高混凝土的抗?jié)B性；摻引氣型的減水劑提高抗?jié)B性；摻抗?jié)B劑，提高抗?jié)B性；摻膨脹劑，提高混凝土的密實(shí)度；加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，做到保溫保濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。加大保護(hù)層厚度，當(dāng)然保護(hù)層厚度的增加會(huì)增加建筑成本，這不是首選。

四、混凝土裂縫的修復(fù)方法

混凝土通過以上的防治措施，如果還是不可避免地出現(xiàn)了裂縫，可以根據(jù)裂縫的分類和成因，通過科技手段進(jìn)行修復(fù)，以降低損失，滿足混凝土的使用功能。通常有以下五種做法。

（一）對(duì)于不滲漏的混凝土表面微細(xì)裂縫，因其裂縫細(xì)而淺，裂縫一般小于0.2㎜。可以用灰漿或水泥壓漿封閉裂縫，也可用彈性涂膜防水材料如聚合物水泥膏、及滲透性防水劑，涂刷于裂縫的表面，以恢復(fù)混凝土的耐久性［1］。

（二）對(duì)于裂縫≥0.3㎜且裂縫深度較深的裂縫，可以采用灌漿法修復(fù)裂縫。常用樹脂漿液、水泥漿液、聚合物水泥漿液灌入裂縫中。以達(dá)到修復(fù)混凝土的整體性、耐久性及防水性。

（三）對(duì)于裂縫寬度＞0.5㎜且數(shù)量較少的裂縫，可用填充法修復(fù)。沿裂縫剔鑿成U型或V型凹槽，在凹槽中嵌填各種修復(fù)材料如環(huán)氧樹脂、環(huán)氧膠泥、環(huán)氧砂漿等材料，最終達(dá)到修復(fù)混凝土的防水性、耐久性及整體性。

（四）對(duì)于結(jié)構(gòu)所出現(xiàn)的環(huán)形裂縫，可以用埋入式橡膠止水帶、粘貼氯丁膠片處理。

（五）對(duì)于影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫則要采取加固處理，目前較常見的加固是碳纖維加固和粘鋼加固。

五、結(jié)論

混凝土裂縫的成因是多方面的，裂縫的控制和治理也隨著工程師對(duì)混凝土的認(rèn)識(shí)越來越高。自從混凝土問世以來，所有的工程技術(shù)人員均在研究如何控制混凝土的裂縫，以延長混凝土的壽命。