混凝土裂縫的成因與控制

賀昌學(xué) 廖述海

摘要：混凝土的裂縫問(wèn)題是一個(gè)普遍存在而又難于解決的工程實(shí)際問(wèn)題。本文從設(shè)計(jì)、材料、配合比、施工現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)等方面對(duì)混凝土工程中常見(jiàn)的一些裂縫的成因進(jìn)行了分析探討。針對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土材料選擇、配合比優(yōu)化、以及施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)等方面提出了控制裂縫發(fā)展的措施。

關(guān)鍵詞：混凝土； 裂縫； 成因；控制；

1 混凝土裂縫的處理方法

混凝土裂縫處理的方法主要有：表面處理法、填充法、灌漿法、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法、混凝土置換法、仿生自愈合法。

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)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(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

1.1.表面處理法

表面涂抹和表面貼補(bǔ)法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏

1.2填充法

用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫，作業(yè)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開(kāi)V型槽，然后作填充處理。

1.3灌漿法

此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。利用壓送設(shè)備（壓力0.2～0.4Mpa）將補(bǔ)縫漿液注入砼裂隙，達(dá)到閉塞的目的，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好。也可利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫，不用電力，十分方便效果也很理想。

1.4.結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí) 間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)；鉆心取樣試驗(yàn)；壓水試驗(yàn)；壓氣試驗(yàn)等。

1.5混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先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。

1.6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(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分（如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合[4]。

2混凝土裂縫產(chǎn)生原因

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因主要有：

設(shè)計(jì)方面存在斷面突變、施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)、鋼筋配置過(guò)少或過(guò)粗、未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形、混凝土等級(jí)過(guò)高、菏載收縮的原因。

材料選擇方面存在粗細(xì)集料含泥量過(guò)大、骨料粒徑太細(xì)、混凝土外加劑和摻和料選擇不當(dāng)、水泥品種原因、水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)的原因。

混凝土配合比設(shè)計(jì)方面存在水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)、水灰比過(guò)大、水泥用量越大和用水量越高、砂率和水灰比選擇不當(dāng)、混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。

施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)方面主要有混凝土振搗或插入不當(dāng)、拌和不均勻、連續(xù)澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位、現(xiàn)場(chǎng)模板拆除和預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)?shù)仍颉?/p>

2.1 設(shè)計(jì)原因

1.設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。

2.設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫（偏心、應(yīng)力過(guò)大等）。

3.設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過(guò)少或過(guò)粗等引起構(gòu)件裂縫（如墻板、樓板）。

4.設(shè)計(jì)中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。

5.設(shè)計(jì)中采用的混凝土等級(jí)過(guò)高，造成用灰量過(guò)大，對(duì)收縮不利。

6.菏載收縮，使用環(huán)境溫度變化，管線配置不當(dāng)，保護(hù)層厚度不足，抗溫度收縮配筋不足。

2.2 材料原因

1.粗細(xì)集料含泥量過(guò)大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

2.骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。

3.混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮。

4.水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

5.水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因：水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開(kāi)裂影響很大。混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土脆性越大、越易開(kāi)裂。

2.3 混凝土配合比設(shè)計(jì)原因

1.設(shè)計(jì)中水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)。

2.配合比中水灰比（水膠比）過(guò)大。

3.單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大。

4.配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差，導(dǎo)致混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值。

5.配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。

3混凝土裂縫的控制措施

混凝土裂縫的控制措施主要有：

設(shè)計(jì)方面從設(shè)計(jì)中的抗與放相結(jié)合，避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)應(yīng)力集中、采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)、重視構(gòu)造鋼筋等控制措施。

材料選擇從選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí)和級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料，積極采用摻合料和混凝土外加劑等控制措施。

混凝土配合比設(shè)計(jì)從干縮率、坍落度、用水量、水泥用量、水膠比、砂率的配制，采用引氣劑或引氣減水劑等控制措施。

施工方面從模板的安裝及拆除，混凝土的制備、運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)等進(jìn)行控制。

管理方面應(yīng)當(dāng)確定科學(xué)的控制裂縫標(biāo)準(zhǔn)，合理的選擇施工進(jìn)度。并且在環(huán)境方面應(yīng)注意施工的季節(jié)，環(huán)境的溫濕度，嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)坍落度、防風(fēng)、及時(shí)和氣象站保持緊密聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

[1]耿小強(qiáng).淺析混凝土裂縫的成因及處理方法 [N].承德日?qǐng)?bào)，2009年

[2]何星華，高小旺.建筑工程裂縫防治指南[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]韓素芳，耿維恕.鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005，12.

[4]胡碩，大體積混凝土溫度裂縫控制 [D] .西安建筑科技大學(xué)，2005.

[5]鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進(jìn)展[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2002. 5.

作者簡(jiǎn)介：

賀昌學(xué)（1995-），男，布依族，貴州省盤(pán)縣人，邵陽(yáng)學(xué)院本科在讀，專業(yè)方向： 土木工程

廖述海（1989.01-）漢族，指導(dǎo)老師，研究生學(xué)歷，當(dāng)前任職邵陽(yáng)學(xué)院城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院