建筑施工中防治混凝土裂縫的技術措施

文/謝世軒 中國二十冶集團有限公司 安徽蕪湖 241002

1、建筑施工中裂縫成因分析

1.1 設計方面的原因

（1）設計結構中的斷面突變而產生的應力集中所產生的構件裂縫。（2）設計中對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫。（3）設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫。（4）設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形。（5）設計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。

1.2 混凝土材料及配合比原因

1.2.1 混凝土的收縮

混凝土的一個主要特性就是收縮，它在很大程度上影響混凝土的性能。收縮裂縫常出現在結構構件的變截面處，一般為規則的條狀，往往平行于受力鋼筋，很少交叉。收縮裂縫主要是在施工過程中由于水泥的自身水化熱及在外界氣溫的作用下而產生的，常發生在梁、板、柱等構件及大體積混凝土中，而收縮裂縫極少會發生在預應力構件中。由收縮引起的微觀裂縫一旦產生并發展，將會引發結構構件的變形、開裂等現象，甚至是破壞的嚴重后果。混凝土收縮裂縫的危害較大，而暴露在大氣中的構筑物尤是如此，影響更大。

1.2.2 混凝土材料及配合比

混凝土配合比若設計不當，將對混凝土的抗拉強度產生直接影響，它是造成混凝土開裂的重要原因之一。配合比不當包括水泥用量過大，含砂率不適當，水灰比過大，外加劑選用不當，骨料種類不佳等，這些因素相互間是密切關聯的。根據相關試驗數據：當用水量保持不變時，每增加10%的水泥用量，混凝土收縮率將會增加5%；而水泥用量保持不變時，每增加10%的用水量，混凝土強度將會下降20%，鋼筋與混凝土的粘結力也會下降10%。而根據近年來發現的現澆混凝土出現裂縫的情況，總結起來有以下幾個方面的原因：①粗細骨料中的含泥量過多容易造成混凝土收縮率的增大。②所采用的集料顆粒級配不良或使用不合適的間斷級配，將會引起混凝土收縮率的增大，從而導致裂縫的產生。③所采用的骨料粒徑越細、針片含量越大，單方混凝土的用水量、用灰量也越大，從而導致收縮率的增大。④如果混凝土的摻和料、外加劑不合適的、或者摻量不當，也會大大增加混凝土的收縮率。⑤水泥品種也是導致混凝土裂縫的原因之一，例如礦渣硅酸鹽水泥收縮性比普通硅酸鹽水泥大。⑥混凝土強度和水泥等級也對混凝土裂縫產生一定的影響，一般說來，混凝土設計強度越高，構件脆性越大，越容易引起開裂。而水泥強度越高、越細、早強越高，對混凝土開裂的影響程度也越大。

1.3 施工及現場養護原因

（1）現澆混凝土，如果其振搗方式或插入不當，如過振、漏振或過快抽撤振搗棒，都將會對混凝土的密實性和均勻性產生影響，從而導致裂縫的產生。（2）在高空澆注混凝土時，如果風速過大或由于烈日暴曬，都會增大混凝土的收縮值。（3）對大體積混凝土工程來說，如果缺少二次抹面，將容易導致混凝土表面收縮裂縫的產生。（4）當進行大體積混凝土澆注過程中，如果現場混凝土降溫及保溫工作不到位和水化熱計算不準確，導致混凝土內部溫度過高或內外溫差過大，致使混凝土產生溫度裂縫。（5）如果現場養護不到位，將會引發混凝土早期脫水，從而引起收縮裂縫。（6）現場模板拆除過早或拆除方法不當，會引起拆模裂縫。（7）如果現場預應力張拉不當，例如超張、偏心等，都會引起混凝土張拉裂縫的產生。（8）為了盲目搶工期，施工過程中在混凝土沒達到強度要求就過早上荷載，進行吊裝材料、砌磚等作業，導致混凝土破壞產生裂縫。

2、裂縫的控制措施

2.1 表面修補法

簡單和常見的修補方法應該是表面修補法，對結構承載力不產生影響的表面裂縫和深進裂縫的處理可以采用表面修補法。對表面裂縫和深進裂縫的處理通常可以采用在裂縫表面涂抹環氧膠泥、水泥漿或在混凝土表面涂刷防腐材料，如油漆、瀝青等。為了避免混凝土由于各種作用的影響而持續開裂，在防護的同時，通常還可以采取在混凝土裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等方法。

2.2 灌漿、嵌逢封堵法

當混凝土裂縫影響了結構整體性或其對防滲有一定的要求可以采用灌漿法予以修補。灌漿法是利用壓力設備將某種膠結材料，如環氧樹脂、聚氨酯、水泥漿或甲基丙烯酸酯等化學材料壓入混凝土裂縫中，在其膠結硬化后與混凝土形成一個整體，因此可以達到封堵加固的效果。而裂縫封堵中最為常用的一種措施是嵌縫法。通常，嵌縫法是沿著裂縫鑿槽，然后在槽中填充剛性或塑性止水材料，從而達到封閉裂縫的效果。其中丁基橡膠、塑料油膏、聚氯乙烯膠泥等等都是非常常用的塑性止水材料;而聚合物水泥砂漿是比較常用的剛性止水材料。

2.3 結構加固法

（1）加大混凝土結構的截面面積，在構件的角部外包型鋼;（2）采用預應力法加固;（3）粘貼鋼板加固，增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。（4）粘貼纖維增強塑料加固法。

2.4 混凝土置換法

在處理嚴重損壞的混凝土時可以采用混凝土置換法，它是一種行之有效的方法。混凝土置換法是先剔除損壞的混凝土，再置換入新的混凝土或其他材料。比較常用的置換材料包括改性聚合物混凝土或砂漿或普通混凝土或水泥砂漿聚合物。

2.5 電化學防護法

電化學防腐是一種對介質施加電場，利用其產生的電化學作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態，達到鈍化鋼筋防止生銹的目的。而堿性復原法、氯鹽提取法、陰極防護法是化學防護法中三種最為常用且有效的方法。它具有受環境因素影響小，適用于鋼筋、混凝土的長期防腐等優點，既可以運用于已經開裂的結構構件中也可以運用于新建結構中。

結語：

在文中對建筑結構中出現的裂縫問題具體成因進行了分類討論。對于裂縫的類型和影響因素分別給出了相應的解決對策。為了更加有效地改善房屋的裂縫問題，應注重各個施工環節中的房屋墻體裂縫控制因素，全面保證施工環節的嚴謹和科學。同時，相關單位需要根據裂縫的形成原因及裂縫的種類和大小，有針對性地制定有效措施予以維修和避免，并在施工過程中加強施工環節的監管力度，從根源上降低裂縫的發生幾率。