陳傳林 寧 曦

常見混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析及防治措施

陳傳林 寧 曦

目前混凝土結構在各種建筑行業(yè)普遍使用，混凝土澆筑施工過程中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象也較為常見?；炷廉a(chǎn)生裂縫的原因較多，裂縫按照產(chǎn)生的原因可分為三類常見裂縫，分別為收縮裂縫、沉陷裂縫和溫度裂縫，也有部分裂縫是以上兩種或者多種的綜合體。

一、裂縫產(chǎn)生的原因分析

下面就三種常見裂縫產(chǎn)生的原因進行簡單分析。

（1）收縮裂縫主要是混凝土干縮產(chǎn)生的裂縫。由于混凝土澆筑過程中經(jīng)過振搗，多余水分泛到混凝土表層，在混凝土終凝前其表層強度較低，表層水分通過高溫或者風吹蒸發(fā)流失較快，造成混凝土毛細管中產(chǎn)生較大負壓而使混凝土體積收縮，表層混凝土干縮后形成裂縫。此類裂縫較細較淺，長短不一，形狀不規(guī)則。

（2）沉陷裂縫是由于地基基礎沉降或模板剛度不足等原因導致不均勻沉降，沉降部位混凝土結構缺少必要的支撐，混凝土自重或者其上部荷載超過混凝土當時齡期的抗折強度而斷裂，從而形成裂縫。此類裂縫多為貫穿性裂縫，裂縫走向與沉陷部位基本一致，其寬度隨著沉降量的增大而增大。

（3）溫度裂縫多在大體積混凝土表面或溫差變化較大的地方產(chǎn)生。在大體積混凝土澆筑后，混凝土硬化過程中，水泥產(chǎn)生大量的水化熱（據(jù)查閱，當水泥用量在350～550kg/m3的混凝土中，產(chǎn)生的水化熱量約17500～27500kJ/m3，從而使混凝土內部溫度升高達65℃～70℃）。大體積混凝土內部水化熱聚積導致內部溫度較高而不易散發(fā)，而混凝土表面散熱較快，因此形成了內外較大的溫差，表層混凝土收縮，內部混凝土膨脹，從而表層混凝土產(chǎn)生拉應力，當拉應力超過混凝土初期抗拉強度極限值時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。

另外在溫差變化較大的地方，混凝土澆筑后初期，由于沒采取較好的覆蓋保溫等措施，表面溫度急劇下降而產(chǎn)生收縮，表層收縮的混凝土受內部混凝土的約束，產(chǎn)生較大的拉應力，拉應力超過自身抗拉強度極限值而形成裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的部位產(chǎn)生。

溫度裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑后水化熱散發(fā)的初、中期。溫度裂縫無一定規(guī)律，大面積結構裂縫?？v橫交錯，裂縫較淺。

二、裂縫產(chǎn)生的防治措施

根據(jù)以上分析，在混凝土澆筑及養(yǎng)護過程中及時采取相應的措施就可以減少或避免裂縫的產(chǎn)生。

（1）為防止收縮裂縫產(chǎn)生，首先在混凝土配合比設計時，在保證混凝土性能和質量的前提下，盡可能降低混凝土的單位用水量；其次控制混凝土的水灰比，降低混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減水劑。另外，混凝土澆筑后及時排除表層泌水，覆蓋保水薄膜，避免水分蒸發(fā)過快，否則不但會產(chǎn)生收縮裂縫同時還會影響表層混凝土強度。

（2）為防止沉陷裂縫的產(chǎn)生，在地基基礎部位嚴格控制地基基礎的承載力，同時保證地基基礎的均一性，對回填部位進行夯實處理，達到承載力標準后方可進行混凝土澆筑。對臨時回填的部位要進行預留沉降并留夠初期沉降時間后才可進行混凝土澆筑。對模板支撐部位要加固牢固并經(jīng)檢查合格后才可進行混凝土澆筑，模板支撐要滿足混凝土、鋼筋及人機等各種綜合荷載承載力要求后才可進行混凝土澆筑。

（3）針對大體積混凝土的溫度裂縫，可以使用低水化熱的水泥，降低水化熱的產(chǎn)生；夏季澆筑時，控制砂石料及拌合用水溫度，最大限度地降低混凝土初始溫度，盡可能安排在夜間施工；白天施工時，在砂石料堆放場地設遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時向骨料噴冷水，通過水分蒸發(fā)降低骨料入機溫度。澆筑完成后及時保濕覆蓋，待初凝后，及時用濕麻袋覆蓋。冬季澆筑時，做好防凍處理措施，防止內外溫差過大而產(chǎn)生溫度裂縫。根據(jù)氣溫選擇合適的時段進行澆筑作業(yè)，不可避免須低溫澆筑時可采用溫水拌合，確保入倉混凝土溫度不低于5℃，冬季混凝土澆筑時利用原材料加熱及水泥水化熱蓄熱，并采取適當保溫措施延緩混凝土冷卻，在混凝土溫度降到0℃以前達到受凍臨界強度的施工方法。加強早期養(yǎng)護，混凝土盡可能晚拆模，由于冬季混凝土初凝時間較長，早期強度較遲，必要時加入早強劑和防凍劑，在混凝土終凝前進行第二次或者第三次抹壓收光，隨即在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，使混凝土內蒸發(fā)的水分留在混凝土表面進行保溫養(yǎng)護，在薄膜上再覆蓋草簾或者土工布等保溫材料。

三、裂縫處理方法

裂縫處理要根據(jù)建筑物結構使用情況來確定，對于裂縫不影響結構承載力等使用功能時，可采用表面封閉法、灌漿填充法、開槽修補法處理；對于裂縫影響結構承載力時，要經(jīng)過設計復核，必要時要經(jīng)過專家討論研究，可采取粘貼加固法、圍護加固法處理。

1.表面修補法

對于寬度小于0.15mm無法使用材料填充的微縫，可以通過表面涂刷封閉材料的方式進行處理，以提高鋼筋混凝土結構的防水性，避免水分浸入混凝土結構使鋼筋銹蝕。表面封閉法施工時首先清洗處理干凈混凝土表面，待充分干燥后使用粘度相對較低的液態(tài)樹脂或表面涂料膠均勻地填充涂刷裂縫表面，形成對裂縫的封閉處理。

2.灌漿填充法

對于寬度介于0.15～0.5mm的裂縫，可采用一定壓力下將水泥或者環(huán)氧、甲凝類材料灌入裂縫內部進行填充固結到達修復目的，主要包括水泥灌漿以及化學灌漿兩種方式。灌漿填充法施工時首先清潔裂縫，其次確定灌漿口并封閉裂縫其他部位，接著安設底座及灌漿設備進行壓力灌漿及封口，最后作業(yè)結束后清理灌縫表面的封縫膠。

3.開槽填補法

對于寬度超過0.5mm而且較長的現(xiàn)澆混凝土結構表層裂縫，一般采用開槽填補的方式處理。其施工工藝為首先利用切割機沿裂縫發(fā)展方向將其切成V型槽，其次將處理后的裂縫清洗干凈，接著將槽底通過水泥漿處理后分層填充環(huán)氧砂漿、水泥砂漿或者其他密封材料，密封裂縫后將混凝土結構表面抹平壓實。

4.粘貼加固法

對于寬度超過1mm以上的深度裂縫，可將鋼板或者型鋼用改性環(huán)氧樹脂和粘接劑粘貼到結構物裂縫部位表面，使鋼板或者型鋼與混凝土結構物形成一體，對于水下部位結構物處理時鋼板或型鋼必須進行噴砂防銹處理。施工工藝為清潔裂縫及其兩側一定的粘貼范圍，晾干粘貼部位并對鋼板或型鋼進行防銹處理，對粘貼部位進行涂抹環(huán)氧樹脂和粘接劑，將鋼板或型鋼粘貼于裂縫處。

5.圍護加固法

對于較寬的貫穿裂縫，在出現(xiàn)裂縫的建筑物結構外側包鋼筋混凝土或者鋼箍，以便增加結構物的受力面積或防止裂縫擴散，提高其承載力。加固時，盡可能使鋼筋混凝土或鋼箍與混凝土結構物表面緊密接觸，一方面確保結構物與加固件同時受力，另一方面防止裂縫擴大。

四、結語

混凝土裂縫產(chǎn)生勢必會降低建筑物的性能，有的影響建筑物安全使用功能，有的會降低結構物的耐久性，有的會降低結構物的承載力。由于混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較多，因此在施工過程中需認真對待每個細節(jié)，做好事前、事中和事后每個環(huán)節(jié)控制，就可以減少甚至避免混凝土裂縫的產(chǎn)生

（作者單位：淮河水利水電開發(fā)總公司 233001 淮委治淮工程建設管理局233001）