李 軍 溫艷芳

混凝土是一種不密實(shí)非均質(zhì)脆性結(jié)構(gòu)材料，混凝土內(nèi)部存在著固體、液體和空隙。裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中是一種普遍的現(xiàn)象，在一定程度上不能完全避免。但是裂縫的出現(xiàn)不僅會(huì)影響到建筑物的美觀、結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕，加速混凝土的碳化，降低混凝土的使用耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大甚至可能會(huì)導(dǎo)致坍塌事故。因此，研究裂縫的成因及其影響因素，能更好地防治裂縫，提高工程質(zhì)量。

1 施工階段裂縫的成因

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因極為復(fù)雜，施工階段裂縫產(chǎn)生的形式和種類也很多，主要是變形裂縫，包括自身變形裂縫和結(jié)構(gòu)變形裂縫，如溫度、收縮、不均勻沉降等方面，要根本解決施工階段混凝土中裂縫問題，需要從混凝土材料方面、施工方面裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。

1.1 材料原因

1)粗細(xì)骨料含泥量過大，骨料顆粒級(jí)配不良，混凝土單方用灰量、用水量增多，造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

2)混凝土外加劑、摻合料選擇不當(dāng)或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮。

3)配合比中水灰比過大，混凝土內(nèi)部水化后殘留多余水分，水泥和石子的粘結(jié)小，與鋼筋的咬接不徹底，降低強(qiáng)度的同時(shí)增加了混凝土收縮量，造成混凝土開裂。

4)堿—骨料化學(xué)反應(yīng)，堿活性骨料和堿含量高的水泥(堿含量超過0.6%鈉當(dāng)量時(shí))，或受到含可溶性硫酸鹽的水作用時(shí)，反應(yīng)生成物遇水膨脹，造成混凝土不均勻應(yīng)力，破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并影響水泥石與骨料顆粒之間的膠結(jié)，形成裂縫。

1.2 施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因

1)現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗不均勻、漏振、過振等，混凝土內(nèi)部氣泡不能完全排除時(shí)，鋼筋表面的氣泡則會(huì)降低混凝土與鋼筋的粘結(jié)力，鋼筋若受到過多振動(dòng)，則水泥漿在鋼筋周圍密集，也會(huì)大大降低粘結(jié)力，造成混凝土離析、密實(shí)度差，降低結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

2)高空澆筑混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。

3)大體積混凝土澆筑，混凝土內(nèi)的水泥在水化反應(yīng)過程中散發(fā)出大量熱量，并與外部氣溫形成一定的溫差，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，其大小與溫差有關(guān)，并直接影響到混凝土的開裂及裂縫的寬度。另外大體積混凝土工程缺少兩次抹面，容易產(chǎn)生表面收縮裂縫。

4)配筋不足，配筋間距大，配筋率小的混凝土結(jié)構(gòu)開裂多，無筋混凝土比有筋混凝土開裂多，鋼筋的位置要正確，保護(hù)層過大或過小都有可能導(dǎo)致混凝土開裂。

5)現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)、拆模過早或冬季施工，引起拆模裂縫。

6)現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

2 施工階段裂縫的控制措施

2.1 材料選擇方面

1)根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求合理選擇水泥品種。一般來說，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大，不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為:礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。所以，從減少收縮的角度出發(fā)，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。

2)選用級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。砂率、含泥量的大小影響混凝土的干燥收縮，最佳砂率范圍可以通過理論計(jì)算和工程實(shí)踐確定。

3)化學(xué)外加劑的選用。摻加干燥收縮小的減水劑、泵送劑，摻合料和外加劑作為混凝土的組分材料，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

2.2 施工方面

1)控制泵送混凝土水泥用量。混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大，但是增加量不顯著，在有可能減少水泥用量時(shí)，盡可能降低水泥用量，泵送混凝土的水泥用量偏高，C20～C60混凝土的水泥用量一般約為250 kg/m3～500 kg/m3。

2)把握用水量?；炷恋母稍锸湛s受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比，為直線關(guān)系;當(dāng)水泥用量較高的條件下，混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。

3)規(guī)范澆搗混凝土。澆搗時(shí)，振搗棒要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過振或漏振，提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

4)正確選擇養(yǎng)護(hù)時(shí)間和方法?；炷翝仓媸艿斤L(fēng)吹日曬，表面干燥過快，產(chǎn)生較大的收縮，受到內(nèi)部混凝土的約束，在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂，如果混凝土終凝之前進(jìn)行早期保溫保濕養(yǎng)護(hù)，對(duì)減少干燥收縮有一定作用，對(duì)于大體積混凝土，有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。

5)混凝土降溫和保溫。對(duì)于大體積混凝土，施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題，采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等)，避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)，澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。

6)配合比試驗(yàn)。試驗(yàn)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場，依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的坍落度，針對(duì)現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比。

2.3 全員質(zhì)量意識(shí)方面

隨著建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，混凝土技術(shù)也在向功能型和智能型方向發(fā)展，這就要求參建的技術(shù)管理人員不斷加強(qiáng)和提高自身的學(xué)習(xí)，充分認(rèn)識(shí)裂縫產(chǎn)生的危害，加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)組成、各種材料對(duì)混凝土性能的影響、新工藝新過程的學(xué)習(xí)了解，監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位一起對(duì)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)工程中的重要部位、關(guān)鍵工序、施工措施，與施工班組研究討論，共同努力實(shí)現(xiàn)控制質(zhì)量目標(biāo)，有效地避免有害裂縫的產(chǎn)生。

3 混凝土裂縫的處理

3.1 自身變形裂縫處理

1)表面覆蓋修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。該法適用于裂縫較窄，用以恢復(fù)構(gòu)件表面美觀和提高耐久性時(shí)所用，常用的處理措施是在裂縫表面拌水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響而繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面貼玻璃纖維布等措施，以防止裂縫繼續(xù)開裂。

2)嵌縫填充法。嵌縫填充法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫表面鑿成V形或U形槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)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;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。同時(shí)也用來修補(bǔ)較寬的裂縫(0.3mm)，作業(yè)簡單，費(fèi)用低。

3)低壓化學(xué)灌漿法。灌漿法是利用壓力設(shè)備將水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基苯烯酸酯、聚氨酯等膠凝材料壓入混凝土的裂縫中，膠凝材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。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。

3.2 結(jié)構(gòu)變形裂縫處理

1)鋼箍加固及粘貼加固法。

在結(jié)構(gòu)裂縫部位四周加U形螺栓、型鋼套箍，或?qū)摪?、型鋼用改性環(huán)氧樹脂和粘結(jié)劑粘貼到構(gòu)件混凝土裂縫部位表面，使鋼板或型鋼與混凝土連成整體共同工作，以防止裂縫擴(kuò)大和提高結(jié)構(gòu)的剛度及承載能力。

2)圍套加固法。

在周圍尺寸允許的情況下，在結(jié)構(gòu)外部一側(cè)或多側(cè)外包鋼筋混凝土圍套，以增加鋼筋和截面，提高其承載力;對(duì)構(gòu)件裂縫嚴(yán)重，尚未破碎裂透或一側(cè)破碎的，將裂縫部位的鋼筋保護(hù)層鑿去，外包鋼絲網(wǎng)一層;大型設(shè)備基礎(chǔ)一般采取增設(shè)鋼板箍帶，增加環(huán)向抗拉強(qiáng)度的方法來處理。

4 結(jié)語

隨著當(dāng)今我們對(duì)混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會(huì)逐漸得以圓滿地解決。

[1] 朱耀臺(tái)，詹樹林.混凝土裂縫成因與防治措施研究[J].材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2003(10):727-730.

[2] 張小亮.混凝土裂縫成因分析及控制[J].山西建筑，2010，36(4):160-161.