混凝土裂縫的成因、預防及處理方法

龔勇

我市近幾年的城市建設飛速發展，尤其是房屋建筑。在混凝土施工中，混凝土的裂縫是最普遍的問題之一。作為一個建筑工作者，在此我談談混凝土施工中控制裂縫產生的成因，并提出一些預防措施和處理方法。

一、混凝土裂縫的分類

混凝土裂縫是混凝土的一種常見病和多發病。病情絕大多數發生于施工階段，其原因復雜多變，一般可分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類。

微觀裂縫是指肉眼看不到的、砼內部固有的一種裂縫，它是不連貫的，寬度一般在0.05mm以下。這種砼本身固有的微觀裂縫，荷載不超過設計規定的條件下，一般視為無害。

宏觀裂縫寬度在0.05mm以上，并且認為寬度小于0.2—0.3mm的裂縫是無害的，但是這里必須有個前提，即裂縫不再擴展，為最終寬度。

二、混凝土裂縫的成因

裂縫產生的形式和種類很多，有設計方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素組合產生的，要根本解決混凝土裂縫問題，需要從混凝土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途徑。

（一）砼的收縮

收縮是砼的一個主要特性，對砼的性能有很大影響。由于收縮而產生的微觀裂縫一旦發展，則有可能引起結構物開裂、變形甚至破壞。收縮裂縫一般認為是在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用而引起砼收縮而產生的，多為規則的條狀，很少交叉，一般為棗核狀，裂縫上下部寬度較小，中間較大，常發生裂縫結構變截面處，往往與受力鋼筋平行。收縮裂縫多發生在大體積砼中，梁、板、柱等小塊體構件，預應力構件極少產生收縮裂縫。砼收縮裂縫危害較大，尤其是暴露在空氣中的構筑物，影響更大，如不加以防范，就可能造成嚴重后果。

（二）混凝土材料及配合比

配合比設計不當直接影響砼的抗拉強度，是造成砼開裂不可忽視的原因。配合比不當包括施工中選用的水泥品種或等級不當，水灰比大，含砂率不適當，骨料種類不佳，選用外加劑不當，等等，這幾個因素是互相關聯的。有關試驗資料顯示：用水量不變時，水泥用量每增加10%，混凝土收縮增加5%；水泥用量不變時，用水量每增加10%，混凝土強度降低20%，混凝土與鋼筋的黏結力降低10%。襄樊市近兩年發現不少商品混凝土澆搗的樓板及剪力墻出現裂縫，總結的原因有如下方面。

1.粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配，容易造成混凝土收縮量增大，導致裂縫產生。

2.骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。

3.混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當，嚴重增加混凝土收縮。

4.水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

5.水泥等級及混凝土強度等級原因：水泥等級越高、細度越細、早強越高，對混凝土開裂影響越大?；炷猎O計強度等級越高，混凝土脆性越大，越易開裂。

對于我市商品混凝土來說，為了改善混凝土的和易性，實際配合比中往往水灰比較大，坍落度較大；為了降低生產成本，生產混凝土時，外加劑的摻量也較大，這也容易造成混凝土裂縫的產生。

6.空氣中二氧化碳滲入混凝土中，與混凝土的堿性物質相互作用，降低混凝土堿度。碳化會破壞鋼筋表面鈍化膜，使鋼筋失去混凝土對其的保護作用而銹蝕，脹裂混凝土。混凝土的碳化還會加劇收縮，引起結構產生裂縫。

（三）施工及現場養護原因

1.現場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產生。

2.高空澆注混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮量大。

3.對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產生表面收縮裂縫。

4.大體積混凝土澆筑，對水化計算不準、現場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大，混凝土產生溫度裂縫。

5.現場養護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

6.現場模板拆除不當，引起拆模裂縫或拆模過早。

7.現場預應力張拉不當（超張、偏心），引起混凝土張拉裂縫。

這些因素都會造成砼較大的收縮，產生龜裂裂縫或疏松裂縫，致使砼微觀裂縫迅速擴展，形成宏觀裂縫。養護是使砼正常硬化的重要手段。養護條件對裂縫的出現有著關鍵的影響。在標準養護條件下，砼硬化正常，不會開裂，但只適用于試塊或是工廠的預制件生產，現場施工中不可能擁有這種條件。但是必須注意到，現場砼養護越接近標準條件，砼開裂可能性就越小。

（四）使用原因（外界因素）

1.構筑物基礎不均勻沉降，產生沉降裂縫。

2.使用荷載超負。

3.野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。

4.周圍環境影響，酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕，引起裂縫。

5.意外事件，火災、輕度地震等引起構筑物的裂縫。

三、混凝土裂縫的預防措施

根據混凝土裂縫成因，采取適當措施進行預防要比事后補救有效的多，也就是說采取以防為主的方法。歸納起來，可以從以下幾個方面著手。

（一）設計

在設計上要注意到那些容易開裂的部位，如深基與淺基、高低跨處等，應考慮到由于地基的差異沉降或結構原因而引起的薄弱環節，在設計中加以解決。在構件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下，鋼筋直徑越細、間距越小則對預防開裂越有利。

（二）施工方案

良好的施工方案與預防、控制裂縫有很大的關系。施工方案主要應確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構造、澆筑時間、運輸及振搗等?；炷翝仓r的高度必須嚴格按照規范，超過2米的落差必須使用串筒。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，最好是設置在變截面處或承受拉、剪、彎應力較小的部位。除控制一次澆筑厚度，分層位置即水平施工縫留設位置也應加以注意，一般來說，因盡量留在變截面處，或遠離受拉鋼筋部位而設在砼的受壓區，確定澆筑時間的原則應盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工，則應采取材料降溫措施來控制砼入模溫度。

（三）施工階段

由于施工原因而產生的裂縫發生率在95%以上。如果在施工階段控制住了裂縫，則在使用階段開裂的可能性就很小了。因此，施工階段是裂縫預防的主要階段，在施工階段要注意以下幾個問題：首先，砼要有合適的配合比，選擇合適的配合比，不僅要滿足強度要求、施工要求，還要從防止產生裂縫的需要出發。適當地選擇好水灰比，在滿足強度要求的原則下，盡可能減少水泥用量。其次，鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固，以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除，以免影響黏結力。最后，澆筑、振搗操作要合理，特別是振搗操作技術，往往不被人們重視。過分地振搗對砼均勻性有害，振搗不足也不能保證砼應有的密實度，要恰到好處。

（四）養護

養護的目的是使砼正常硬化，強度增長，不受或少受外界影響。技術關鍵是設法使砼溫度慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差。以便減小溫度應力，阻力裂縫的產生。常規養護方法是噴水，對一般砼結構，減小表面收縮，防止龜裂是可行的。大體積砼由于塊體內外溫度不一致，強度增長不同，常常是在強度增長慢的表面開裂，其養護就不能只滿足于用常規方法。具體說，盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時回填，避開外界氣候的影響，養護期應以砼強度增長最快的階段為準，即7至28天，最好能長些。在常見的混凝土裂縫中，有相當部分是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，實踐證明，效果是很好的。

四、混凝土裂縫的處理方法

（一）涂抹

以涂為主，在裂縫表面涂抹新型高分子防水涂料，這種涂料是以合成橡膠或者合成樹脂作為成膜材料，效果很好。目前常有聚氨脂、環氧樹脂、丙烯酸橡膠、聚酯樹脂防水涂料。

（二）封堵

多用于水平面上的裂縫，其寬度大于0.3mm。裂縫較小時，采用低黏度樹脂；在干燥自然環境下可采用的材料很多，如高分子涂料，聚合物水泥砂漿及摻有速凝劑的防水砂漿等；在滲漏潮濕環境下必須進行封堵再進行表面處理，封堵用堵漏靈、堵漏王、水不漏等速凝材料；在漏水情況下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。

（三）嵌縫

在裂縫處鑿八字形槽，并在槽內嵌填不同材質的密封材料處理。

（四）灌漿法

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。利用壓送設備（壓力0.2—0.4Mpa）將補縫漿液注入砼裂隙，達到閉塞的目的，該方法屬傳統方法，效果很好。也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫，不用電力，十分方便效果也很理想。

綜上所述，對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題，施工過程中需要設計、監理、施工及使用方等多方面的配合。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步得到妥善解決。