施工階段混凝土裂縫成因及防治與處理

李 軍 溫艷芳

混凝土是一種不密實非均質脆性結構材料，混凝土內部存在著固體、液體和空隙。裂縫在混凝土結構中是一種普遍的現象，在一定程度上不能完全避免。但是裂縫的出現不僅會影響到建筑物的美觀、結構的整體性和剛度，還會引起鋼筋的銹蝕，加速混凝土的碳化，降低混凝土的使用耐久性和抗疲勞、抗滲能力，裂縫進一步擴大甚至可能會導致坍塌事故。因此，研究裂縫的成因及其影響因素，能更好地防治裂縫，提高工程質量。

1 施工階段裂縫的成因

混凝土產生裂縫的原因極為復雜，施工階段裂縫產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構變形裂縫，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生的最有效的途徑。

1.1 材料原因

1)粗細骨料含泥量過大，骨料顆粒級配不良，混凝土單方用灰量、用水量增多，造成混凝土收縮的增大，誘導裂縫的產生。

2)混凝土外加劑、摻合料選擇不當或摻量不當，嚴重增加混凝土收縮。

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

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

1.2 施工及現場養護原因

1)現場澆搗混凝土時，振搗不均勻、漏振、過振等，混凝土內部氣泡不能完全排除時，鋼筋表面的氣泡則會降低混凝土與鋼筋的粘結力，鋼筋若受到過多振動，則水泥漿在鋼筋周圍密集，也會大大降低粘結力，造成混凝土離析、密實度差，降低結構的整體強度，誘導裂縫的產生。

2)高空澆筑混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。

3)大體積混凝土澆筑，混凝土內的水泥在水化反應過程中散發出大量熱量，并與外部氣溫形成一定的溫差，從而產生溫度應力，其大小與溫差有關，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構開裂多，無筋混凝土比有筋混凝土開裂多，鋼筋的位置要正確，保護層過大或過小都有可能導致混凝土開裂。

5)現場模板拆除不當、拆模過早或冬季施工，引起拆模裂縫。

6)現場養護措施不到位，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)根據結構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，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，盡量避免采用早強高的水泥。

2)選用級配優良的砂、石原材料，含泥量應符合規范要求。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算和工程實踐確定。

3)化學外加劑的選用。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?；炷粮稍锸湛s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，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，為直線關系;當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)規范澆搗混凝土。澆搗時，振搗棒要快插慢拔，根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，提倡采用二次振搗、二次抹面技術，以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。

4)正確選擇養護時間和方法?；炷翝仓媸艿斤L吹日曬，表面干燥過快，產生較大的收縮，受到內部混凝土的約束，在表面產生拉應力而開裂，如果混凝土終凝之前進行早期保溫保濕養護，對減少干燥收縮有一定作用，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養護。

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

6)配合比試驗。試驗人員應深入施工現場，依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況，合理選擇好混凝土的坍落度，針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比。

2.3 全員質量意識方面

隨著建設事業的飛速發展，混凝土技術也在向功能型和智能型方向發展，這就要求參建的技術管理人員不斷加強和提高自身的學習，充分認識裂縫產生的危害，加強對混凝土結構組成、各種材料對混凝土性能的影響、新工藝新過程的學習了解，監理單位、設計單位和施工單位一起對操作人員進行技術交底，對工程中的重要部位、關鍵工序、施工措施，與施工班組研究討論，共同努力實現控制質量目標，有效地避免有害裂縫的產生。

3 混凝土裂縫的處理

3.1 自身變形裂縫處理

1)表面覆蓋修補法。表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。該法適用于裂縫較窄，用以恢復構件表面美觀和提高耐久性時所用，常用的處理措施是在裂縫表面拌水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響而繼續開裂，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。同時也用來修補較寬的裂縫(0.3mm)，作業簡單，費用低。

3)低壓化學灌漿法。灌漿法是利用壓力設備將水泥漿、環氧樹脂、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整體，從而起到封堵加固的目的。此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。

3.2 結構變形裂縫處理

1)鋼箍加固及粘貼加固法。

在結構裂縫部位四周加U形螺栓、型鋼套箍，或將鋼板、型鋼用改性環氧樹脂和粘結劑粘貼到構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，以防止裂縫擴大和提高結構的剛度及承載能力。

2)圍套加固法。

在周圍尺寸允許的情況下，在結構外部一側或多側外包鋼筋混凝土圍套，以增加鋼筋和截面，提高其承載力;對構件裂縫嚴重，尚未破碎裂透或一側破碎的，將裂縫部位的鋼筋保護層鑿去，外包鋼絲網一層;大型設備基礎一般采取增設鋼板箍帶，增加環向抗拉強度的方法來處理。

4 結語

隨著當今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學的不斷發展和建筑技術水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。

[1] 朱耀臺，詹樹林.混凝土裂縫成因與防治措施研究[J].材料科學與工程學報，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.