建筑工程混凝土裂縫成因及控制技術

杜愛國

（陜西建工第六建設集團有限公司，陜西 咸陽 712000）

裂縫是影響混凝土施工質量的主要質量缺陷，引發混凝土裂縫的因素有很多，包括：溫度、原材料質量不達標、施工操作不當、養護不及時等。裂縫是建筑工程混凝土施工中常見的質量通病，對建筑工程施工質量、結構的穩定性、使用壽命等方面皆有嚴重的影響。由于混凝土中有水泥的存在，水泥遇水后會發生水化反應，釋放出大量的水化熱，如果得不到及時釋放，就會形成裂縫。因此，混凝土裂縫是客觀存在的，很難從根本上得到有效解決,只能通過一系列控制技術進行抑制。

1 建筑工程混凝土裂縫的成因

1.1 溫度影響

在混凝土施工中一旦外界溫度與混凝土自身溫度發生較大變化，就會導致混凝土結構發生變形，如果在變形中受到鋼筋、模板、預埋構件等因素的限制，就會形成相互作用力，當應力超過混凝土自身的極限抗壓強度時，就會形成溫度裂縫。在建筑工程混凝土施工中形成溫度應力的形式主要有兩種：一種是在大體積混凝土澆筑時，水泥水化熱會釋放出熱量，混凝土的體積發生膨脹，當受到外部因素限制時就會形成應力作用，從而形成裂縫；另一種是混凝土在固化過程中，如果內部溫度和外界溫度的差距超過25℃，就會形成溫度應力，進而產生混凝土裂縫。

1.2 原材料質量不達標

在建筑工程混凝土施工中，往往需要用到大量混凝土，因此，混凝土的質量直接決定了建筑工程的總體質量。在混凝土配制過程中，如果水泥、級配碎石、添加劑等質量不合格，在混凝土澆筑施工也會形成裂縫。比如：如果水泥的安定性不達標，會降低氧化鈣的氧化速度，不但會影響混凝土的凝固效率，也不利于混凝土強度的提升。如果碎石的級配不均勻，則會導致水泥和水的用量比例發生變化，難以達到設計強度，在使用過程中就會形成裂縫。

1.3 收縮影響

混凝土在固化過程中，根據收縮形式的不同，可分為兩種情況，一種是縮水收縮，另一種是塑性收縮。發生縮水收縮的主要原因是混凝土在固化過程中，表層水分在太陽光照、風吹、環境干燥的環境中發生提前干涸，但內部水分發揮的比較慢，在混凝土表面形成收縮力，內外收縮力不一致從而形成拉應力，超過混凝土的抗拉強度時就會發生裂縫。而混凝土的塑形收縮主要發生在混凝土施工中，混凝土配制完成后在5～15 小時內化學反應比較劇烈，并逐步形成分子鏈，水分損失必將嚴重，如果養護不當，水分補給不及時，就會形成塑性收縮裂縫。

2 建筑工程混凝土裂縫處置措施

混凝土工程實體表面裂縫對混凝土工程的剛度、強度、整體性有一定影響，嚴重時甚至對建筑工程的安全性、穩定性造成嚴重影響。因此，為確保建筑工程能安全使用，一旦發現裂縫就必須采取合理的措施進行處理，避免引發更大安全問題。目前在混凝土裂縫處理中常用的措施有以下幾種：

2.1 表面修補法

表面修補法是目前建筑工程混凝土裂縫處理中常用的方法，主要應用在裂縫相對穩定，并且不會對建筑工程的承載力造成較大影響的裂縫處理。具體做法為：在裂縫表面涂抹水泥砂漿或高標號混凝土澆筑、環氧膠泥等材料，避免空氣中的水分和有機物進入裂縫內部腐蝕鋼筋和混凝土結構，影響建筑工程整體結構的穩定性。

2.2 結構加固法

結構加固法主要應用裂縫的存在影響到混凝土結構的穩定性和安全性時，增加混凝土結構的截面面積，提升穩定性。具體做法為：在混凝土裂縫角部外包型鋼，然后通過預應力法或者粘貼鋼板加固的方法對裂縫做加固處理。也可以通過噴射混凝土補強的方法來對混凝土做加固處理，從而達到修補裂縫，避免裂縫進一步發展的目的。

2.3 灌漿嵌縫封堵法

如果混凝土裂縫對建筑工程的整體性有影響，并且對防滲漏有較高要求的建筑工程，可采用灌漿嵌縫封堵法對裂縫進行全面處理。具體做法為：利用專業設備把膠結材料注入混凝土裂縫中，對裂縫進行封堵，膠結材料硬化后可以與周圍的混凝土形成一個整體，提升混凝土工程的穩定性。常用的膠結材料有：環氧樹脂、水泥漿液等。

3 建筑工程混凝土裂縫控制技術

有的混凝土裂縫是客觀存在的，很難從根本上得到有效規避，控制混凝土裂縫是要以預防為主，降低后期混凝土裂縫修補時人力、物力的消耗量。因此需要根據裂縫的成因選擇與之相適應的裂縫控制措施，以實現對混凝土裂縫的有針對性控制，常用的裂縫控制技術有以下幾種：

3.1 針對溫度引發裂縫的控制技術

為避免溫度對裂縫的影響，在建筑工程具體施工建設中，要降低水泥用量，或選用水化熱低的水泥，也可通過改善混凝土中骨料級配的方法，或加入適量的外加劑的方法來控制水化反應。并合理控制混凝土的澆筑溫度，夏季混凝土施工中，要采用深井水，或者在混凝土配制時對碎石骨料等進行灑水降溫處理，以達到降低混凝土澆筑時溫度的目的。此外，還要合理控制混凝土澆筑的厚度，并進行均勻振搗，提升水化熱釋放速率，混凝土澆筑完成后立即進行覆蓋灑水養護，確保表面的濕潤性，為混凝土固化提供良好的環境。如果在冬季施工，則要對裸露在空氣中混凝土做蓄水、覆蓋等保溫措施，避免混凝土內外溫差過大而引發裂縫。

3.2 針對混凝土原材料質量不達標引發裂縫的控制技術

在混凝土配制時要對混凝土原材料的質量進行全面系統的檢查，包括：水泥的標號、砂石級配和含泥量、外加劑等。盡量選擇水化熱低的水泥，比如：粉煤灰水泥、火山灰水泥等。如果存在粗配料，則要使用級配良好并且粒徑較大的材料，碎石和砂的含泥量控制在1%以下，針片狀的碎石含量要控制在15%以下。如果條件允許，還要加入適量的超細礦粉，以達到潤滑和減水的目的。在混凝土配制過程中選擇合理的外加劑，既能降低水資源的使用量，也可以提升混凝土的工作性能、抗壓能力和抗滲透能力，從而達到合理控制裂縫產生的目的。

3.3 針對塑性收縮引發裂縫的控制技術

針對塑性收縮裂縫的控制技術為：當混凝土澆筑振搗完成后，立即用塑料薄膜布或棉氈進行覆蓋，并進行灑水養護，根據外界溫度、濕度、風力的變化合理調整灑水次數和灑水量，為混凝土固化提供充分的水資源支持。此外，在混凝土配制時要滿足混凝土和易性和可泵性的需求，合理控制坍落度。

3.4 針對縮水收縮裂縫的控制技術為：降低混凝土的坍落度，在保證混凝土泵送性和實際用量需求的基礎上，降低水資源的使用量，保證混凝土拌合的均勻性，在卸料時要進行20～30s 高速運轉，然后反轉卸料，提升混凝土拌合的均勻性，保證施工質量，降低裂縫發生的概率。

4 結語

裂縫是混凝土施工中常見的質量通病，對建筑工程施工質量、結構的穩定性、使用的安全性等都有非常重要的影響。因此必須根據裂縫成因的不同，選擇與之相適的控制技術和處理措施，才能合理控制裂縫的危害，提升建筑工程施工質量。