混凝土裂縫與滲漏的控制措施

耿 立

混凝土質量通病是建筑工程中經常發生的、普遍存在的一類質量問題，它同時影響工程內部質量和外部質量，由于這類通病具有多發性、反復性等特點，因此對工程質量危害很大，減少和控制混凝土質量通病的發生，不僅保證了工程質量，同時也提高了工程建設經濟利益。

混凝土質量通病有好多種，如裂縫、滲漏、麻面、蜂窩、孔洞、露筋等等，現在混凝土工藝已有很大發展，而且施工管理也越來越規范，在去年我公司質量大檢查中發現麻面、蜂窩、孔洞等現象已很少見，裂縫、滲漏在多個工程中發現，下面就裂縫和滲漏這兩大通病來簡單談談它們的成因及防治措施。

1 裂縫

1.1 裂縫產生原因

1.1.1 混凝土配合比及所用原材料

1)配合比中水泥用量越大，用水量越高，水泥漿體積越大、收縮就會越大。砂率選擇不當，混凝土和易性差，導致混凝土離析、泌水、保水性不良，增加收縮值。2)水泥的安定性不合格，當水泥中所含的游離氧化鈣或氧化鎂熟化很慢，水泥已硬化成型后它在其中繼續熟化時，引起不均勻的體積變化，出現龜裂，崩潰等現象。當石膏摻量過多即游離的三氧化硫過量時，在水泥已經硬化后，它還會繼續與固態的水化鋁酸鈣反應生成高硫型水化硫鋁酸鈣，體積膨脹，也會引起混凝土開裂。3)水泥的水化熱大，混凝土容易產生裂縫，水泥等級越高，細度越細，混凝土開裂影響越大，混凝土設計強度等級越高，混凝土脆性越大，越容易產生裂縫。4)集料含泥量過大，顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配，針片含量越大，這些都容易造成混凝土收縮的增大，導致裂縫的產生。

1.1.2 堿骨料反應

堿骨料反應裂縫是鋼筋混凝土結構中最常見的由于化學反應而引起的裂縫，堿骨料反應是指水泥中的堿性氧化物與骨料中的活性二氧化硅發生化學反應，在骨料表面生成復雜的堿—硅酸凝膠，其吸水后會產生很大的體積膨脹，從而導致混凝土產生膨脹開裂而破壞，這種裂縫一般出現很晚，有時需要幾年到十幾年，大都是在混凝土結構使用期間出現，很難補救，因此應在施工中及時采取預防措施。

此外還有設計分段不合理，施工縫處理不當，現場振搗不當，養護條件不當，地基不均勻沉降等等都能導致裂縫的產生。

1.1.3 溫度

現在的趨勢是水泥細度越來越小，因此水化的速度很快，水泥在水化過程中會釋放出一定的熱量，而這些熱量一下無法散發出去，特別在澆筑初始階段，因此產生混凝土的內外溫差，產生應力，而混凝土抗拉能力很小，當溫度應力超過混凝土能承受的抗拉強度時，即會出現裂縫。劇烈的溫度、濕度變化會使混凝土體變化產生的應力大于新硬結混凝土的初始強度，從而產生裂縫。特別在高溫環境下施工時，水分的快速蒸發會引起混凝土體積的收縮，產生裂縫。事實上許多裂縫往往是混凝土收縮及溫度變化綜合引起的。

典型的一個例子是由天津六建承建的巴黎豪園綜合樓，屋面混凝土160 mm厚，澆筑時間是在炎熱的7月份，澆筑的那幾天正好風很大，天氣又熱，澆筑完2 d后發現面層有很多不規則的裂紋，其中有幾條裂紋的寬度達到了0.8 mm左右，深度達到了35 mm～38 mm。雖然沒有影響結構的穩定性，但是對于屋面混凝土來說這種裂縫必定會影響結構的耐久性，必須進行修補。

由南京三建總公司承建的沭淮文化藝術中心，梁跨長60 m，混凝土澆筑完拆模后發現大梁底部有十幾條豎向裂紋，頂面有五六條斜向裂紋。裂紋分布無規律。這就是在施工過程中沒有考慮到大跨度混凝土一些細節而造成的溫度應力引起的裂縫。

1.1.4 碳化

碳化主要是空氣中CO2與混凝土水泥石中的Ca(OH)2反應生成碳酸鈣和水。因生成物碳酸鈣為中性，所以碳化又叫中性化。

混凝土的碳化是在潮濕的條件下才能進行。混凝土碳化后會產生體積收縮，當收縮應力超過混凝土抗拉強度時就會產生細小裂縫，潮濕的空氣通過裂縫使內部的混凝土繼續碳化收縮，從而使裂縫向混凝土內部發展，外界空氣等有害物質通過裂縫進入混凝土內部，影響整個混凝土結構。

1.2 對策、措施

1)在施工之前水泥檢測時應檢測一下細度，特別在大體積混凝土中，對于細度很小，特別是小于1%的水泥在施工時一定要特別注意，可以適當摻加一些摻合料降低水化熱，摻合料尤以粉煤灰或粗顆粒礦渣粉為佳，在滿足混凝土強度的基礎上盡量選用低標號水泥，降低水化熱，優先選用粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。2)大部分混凝土裂縫在澆筑后不久就會產生，混凝土剛開始產生強度時比較敏感，易產生收縮裂縫和其他因外界原因產生的裂縫，在混凝土中摻入合成纖維如聚丙烯纖維，以增強塑性混凝土的抗拉能力，抑制混凝土的塑性收縮龜裂，抑制裂紋的產生。3)養護條件應起到防止缺失水分，保持混凝土內外溫差最小的作用，以控制裂縫的產生，保溫保濕法所用的材料種類較多，我們最常用的是草袋或棉氈加塑料薄膜的方法。用草袋加塑料薄膜保溫保濕養護不少于7 d，摻用緩凝型外加劑或有抗滲性要求的混凝土，不得少于14 d，不宜用直接澆水法養護，適時在塑料薄膜下補水，保證水泥和膨脹劑發揮補償收縮的條件。養護用水應與拌制水相同。同時掌握合適的拆模時間，強度達不到要求不得進行拆模和后續施工。當混凝土強度小于10 M Pa時，不得在現澆混凝土上吊運、堆放重物。4)作業時間應當避開午間氣溫高峰，縮短在烈日或強風下的施工時間，在炎熱的天氣盡量做到12:00～15:00停止施工。5)選擇粗骨料應根據施工條件，盡量選用質量優良、級配良好、含泥量低的石子。這樣既可以減少用水量，也可以相應減少水泥用量，還可以減少混凝土的收縮和泌水現象。選擇細骨料時，采用平均粒徑較大的中粗砂，從而降低混凝土的干縮，對混凝土的裂縫控制有重要作用，選擇細骨料時也要特別強調嚴格控制含泥量。6)盡量選用堿活性小的砂石骨料、低堿水泥和低堿或無堿的外加劑，同時選用合適的摻合料抑制堿骨料反應，在混凝土中摻入足夠的含有活性SiO2的礦物細摻料，能夠使混凝土中的堿骨料反應完全得到抑制。

2 滲漏

2.1 產生滲漏的原因

2.1.1 混凝土本身產生的裂縫

宿淮展覽館蓄水池容量220 m3，在澆筑完成以及后來驗收時都沒發現任何問題，驗收一次性通過，但是使用三年后發現了比較嚴重的滲漏問題，后來抽水仔細觀察，發現東側池壁上有數條寬度不等的裂紋。最終確定是地基不均勻沉陷引起的池壁裂縫導致滲漏，滲漏會使池壁產生較大的滲透壓力，影響池壁的穩定，同時滲漏會使混凝土產生侵蝕破壞而降低強度，縮短使用壽命。因此發現滲漏，必須及時查明原因，分析危害性，并進行妥善處理。

2.1.2 混凝土抗滲性差

混凝土是一種多孔性物體，在存在壓力差的情況下，必然會引起液體從高處向低處遷離，這種性質就是滲透性，滲透性與其孔隙結構有關，滲透性大的混凝土容易產生滲漏。

抗滲性差的主要原因如下如下:

1)混凝土配合比及所用原材料，混凝土配合比中，水灰比過大，混凝土收縮率大，抗滲小。水泥用量太少，孔隙率提高，孔徑增大。混凝土不密實，抗滲性差。在沭河發電廠碼頭就發現了因混凝土抗滲性變化而出現的滲漏問題。2)石子粒徑大，使用單粒級石子。3)砂子用細砂，且含泥量大，砂率太小。

另外還有施工時振搗不密實、不均勻。混凝土澆筑時產生離析，混凝土里面出現薄弱面而產生滲漏。養護條件不當，混凝土與止水帶結合不緊，施工縫留置形式不妥等原因。

2.2 防治對策

1)混凝土配合比對其抗滲性能影響很大，配合比設計是重要一環。配合比應由實驗室反復驗證，綜合分析各種原材料對混凝土抗滲的影響而選，特別強調水泥用量不宜低于 320 kg/m3，水灰比不宜大于0.5。2)石料應盡量采用連續粒級的碎石或卵石，最大粒級不宜過大。當現場無連續粒級的石子時，可以將幾種石子按不同比例摻配成粒級再進行使用，嚴格控制砂石料的含泥量。3)摻入引氣劑或膨脹劑，提高抗滲效果。4)嚴格控制混凝土設備運輸及施工質量，確保混凝土攪拌均勻。5)做好混凝土的澆筑、振搗、防止混凝土離析、漏振和振搗不實，特別是避免關鍵部位振搗不實。嚴格按規定要求操作，從而確保混凝土的質量。

[1] 崔躍東.淺談混凝土施工中裂縫的防治[J].山西建筑，2008，34(28):170-171.