淺談建筑工程混凝土裂縫的成因與預防處理措施

劉耀剛

（河南派普建設工程有限公司，河南 鄭州 450000）

淺談建筑工程混凝土裂縫的成因與預防處理措施

劉耀剛

（河南派普建設工程有限公司，河南 鄭州 450000）

混凝土裂縫現象是建筑工程施工質量中常見的問題之一，一旦發現此類現象應采取有效合理的措施進行處理，同時加以預防。其關鍵在于分析裂縫成因，增強措施的針對性。

混凝土裂縫；分類；原因；預防與處理

1 混裂土裂縫的分類

混凝土的裂縫是混凝土施工的一種常見病和多發病。從裂縫外觀可分成微觀裂縫和宏觀裂縫兩種類型：

1）微觀裂縫，就是指肉眼看不到的，其內部固有的一種裂縫，并且它是不連貫的。寬度一般在0.05mm以下，在荷載不超過設計規定的條件下，一般視為無害。用超聲波探測儀等物理檢驗手段都可鑒定出這種裂縫。另一種就是用滲水觀察，一定壓力的水可以從混凝土內部裂縫中滲透出來。

2）宏觀裂縫，寬度在0.05mm以上，通常認為寬度小于0.2～0.3mm的裂縫是無害的，但必須基于裂縫不再擴展的前提為最終寬度。

3）還有一種干縮裂縫，就是混凝土硬化過程中，表面水分蒸發過快，產生的表面裂縫。

混裂土結構產生裂縫后，外界的空氣、酸堿等腐蝕介質就會腐蝕鋼筋，造成鋼筋生銹，其體積也會變大，將裂縫撐得更大，由此形成惡性循環，鋼筋很快就會被腐蝕掉。鋼筋是主要受力材料，尤其是受彎受拉的構件，一旦被腐蝕，結構肯定會受到嚴重破壞。

2 混凝土裂縫的成因

1）混凝土的干縮作用。主要是在混凝土形成的初期，水分受到外部條件影響而損失導致混凝土收縮，對混凝土的性能有很大的影響。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀淺細裂縫，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。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。

2）濕度應力。濕度應力的形成分為早期、中期、晚期三個過程。由濕度應力引起的裂縫原因可分為自生應力和約束應力兩類。自生應力就是邊界上沒有任何約束或靜止的結構，由于內部濕度是非線性分布所以結構本身互相約束而出現的濕度應力。約束應力則是結構的部分邊界或全部邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應力。混凝土內的水泥在水化反應中散出大量熱量，使其濕度升高同時與外部濕形成一定的濕度差，從而產生濕度應力。其大小與濕度差有關，并直接影響到混凝土的開裂及裂縫寬度。

3）配筋不足。鋼筋數量太少，不足以抵抗荷載作用，使混凝土受拉破壞，此種裂縫一般出現在天花板處，即屋面下面。從實踐中觀察到，配筋間距大，配筋率小的混凝土結構開裂多，鋼筋的保護層較薄致使鋼筋生銹體積增大，使混凝土屋面開裂，無筋混凝土比有筋混凝土開裂多。

4）混凝土材料及施工工藝。配合比設計不當會直接影響混凝土的抗拉強度，是造成混凝土發生裂縫不可忽視的原因。由于涉及混凝土施工的因素較廣，所以由施工工藝引發的裂縫問題也較為復雜。

5）地基不均，沉降引起混凝土裂縫。這種裂縫主要是由于結構地基土質不均和松軟或者清水及回填土不結實造成不均勻沉降所致，或者是因為模板剛度不足，模板支撐地基松動等現象所導致，特別是在冬季模板支撐在凍土上，等凍土化凍后生產不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。

6）化學反應引起的裂縫。就是堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫，也是鋼筋混凝土結構中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。混凝土拌和后會生產一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料生產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，應在施工中采取有效措施進行預防。

3 混凝土裂縫預防及處理措施

1）表面修補、封閉法

這是最簡單和最普通的裂縫修補方法。用于修補對結構影響不大的靜止裂縫，通過密封裂縫來防止水汽、化學物質和二氧化碳的侵入。它的主要用途：一是對一些不影響整體結構的表面裂縫進行穩定，二是深入裂縫進行內部處理。最常見的處理措施有：將水泥漿抹到裂縫的表面，將油漆瀝青等防腐材料涂刷在混凝土表面或環氧膠泥上。在防護的同時，為了避免混凝土在各種外力的作用下繼續開裂，一般還可以將玻璃貼在裂縫的表面。

2）嵌縫封堵法

封堵法也包括灌漿法，但最常用的是嵌縫法。它通常是沿裂縫鑿槽，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）電化學防護法

電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常見而有效的三種方法。這種方法的優點是防護方法受環境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結構也可用于新建結構。

4）仿生自愈合法

仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質，而使創傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分，在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統，當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

5）結構加固法

當混凝土結構的性能受到裂縫影響時，需考慮對混凝土結構進行加固處理。如加大混凝土的截面積再包裝型鋼、鋼板粘貼加固、支撐點增設加固、結合應力法進行加固等，都是常用的結構加固法。

4 混凝土裂縫的針對性預防

1）干縮裂縫預防措施：一是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比較大，干縮較大，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。二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。三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。四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。五是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。

2）沉陷裂縫主要預防措施：一是對松軟土、回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注意采取一定的預防措施。

5 常見的混凝土裂縫修補原理的基本要點

1）樹脂灌注法

環氧樹脂是最常見的裂縫灌注材料。它具有較高的機械強度，并能抵抗混凝土所遇到的大多數化學侵蝕，樹脂可以灌入0.05mm的裂縫。除某些特殊的環氧樹脂之外，當裂縫是活動的、有滲漏的、不能干透的或者裂縫數量極多時，通常不宜采用樹脂灌注法。

2）聚合物浸入法

低粘度的液態樹脂可用來密封路面、橋面的不小于0.1mm的裂縫。將樹脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂縫構筑臨時堤圍，使樹脂溢于裂縫表面。此法更適合于封閉無規則表面裂縫。先將裂縫表面密封，抽去真空，使裂縫中和孔隙中的空氣全部排除。再在大氣壓力下用純環氧樹脂漿料注入裂縫中。

3）水泥灌漿法

普通水泥灌漿適應于大體積水壩、厚混凝土墻，或者水工結構的巖石基礎上的裂縫，有時通過注入硅酸鹽水泥砂漿來密封。

4）聚合物灌注法

聚合物灌注是基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌漿料，和水反應后形成固態沉淀物或泡沫材料起到封閉裂縫的作用，可在潮濕環境中使用。

5）附加鋼筋法

外部施加預應力，是通過后張法施加應力來加強結構件的主要部分或者封閉裂縫。普通鋼筋，是將環氧樹脂注入貫穿裂縫平面的鉆孔內，再將鋼筋插入孔中使之粘成一個整體。

結語

混凝土裂縫是建筑工程中存在的普遍現象，混凝土裂縫問題也是長期以來對于工程建設發展的一大困擾。我們只有認真熟悉混凝土的一切詳細信息并結合實際情況，做到有效的處理和提前預防，才能減少裂縫現象出現及確保混凝土的使用性能。

[1] 陳中林. 論述建筑施工中溫度變化對混凝土裂縫的影響 [J]. 中國科技縱橫，2010，（9）：165-331.

[2] 李延虎，劉永. 建筑工程混凝土裂縫的預防措施與處理方法[J]. 科技信息，2009，（1）：686.

[3] 廖正歡，陳健偉. 建筑工程混凝土裂縫的成因及控制探析[J]. 科技資訊，2011，（29）：80-80.

[4] 任鵬. 建筑工程鋼筋混凝土裂縫的預防和控制[J]. 黑龍江科技信息，2011，（6）：297.

2017-06-26