淺談混凝土裂縫的成因與控制對策

游高文

摘要：混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題。本文從設計、材料、配合比、施工現(xiàn)場養(yǎng)護等方面對混凝土工程中常見的一些裂縫的成因進行了分析探討。針對混凝土裂縫產生的原因，在混凝土結構設計、混凝土材料選擇、配合比優(yōu)化以及施工現(xiàn)場的養(yǎng)護等方面提出了控制裂縫發(fā)展的措施。

關鍵詞：混凝土； 裂縫； 成因；控制；

一、混凝土裂縫的成因分析

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，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是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的途徑。

1、設計原因

設計中容易出現(xiàn)以下情況：設計結構中的斷面突變而產生的應力集中所產生的構件裂縫；設計中對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫（偏心、應力過大等）；設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫（如墻板、樓板）；設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形等。

2、材料原因

材料容易出現(xiàn)以下情況：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的增大，誘導裂縫的產生；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；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；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、快硬水泥收縮大等等。

3、混凝土配合比設計原因

混凝土配合比方面容易出現(xiàn)以下情況：設計中水泥等級或品種選用不當；配合比中水灰比（水膠比）過大；單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大；配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差，導致混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值等等。

4、施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因

在施工及現(xiàn)場養(yǎng)護方面容易出現(xiàn)以下情況：現(xiàn)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；拌和不均勻（特別是摻用摻合料的混凝土），攪拌時間不足或過長，拌和后到澆筑時間間隔過長，易產生裂縫；連續(xù)澆筑時間過長，接茬處理不當，易產生裂縫；高空澆注混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大；對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產生表面收縮裂縫等等。

二、混凝土裂縫的控制措施

1、設計方面

一是盡量避免結構斷面突變帶來應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時，應充分考慮采用加強措施。

二是采用補償收縮混凝土技術。在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都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。

三是重視構造鋼筋。在結構設計中，設計人員應重視對于構造鋼筋的配置，特別是于樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇。

2、材料選擇

一是根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。

二是選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應符合規(guī)范要求。

三是積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標已作為混凝土的第五、六大組份，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。

四是正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。

3、混凝土配合比設計

一是混凝土配合比除應按《普通混凝土配合比設計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定，根據要求的強度等級、抗?jié)B等級、耐久性及工作性等進行配合比設計外，其配制的混凝土還應符合4.3.2-4.3.10的規(guī)定。

二是配合比設計人員應深入施工現(xiàn)場，依據施工現(xiàn)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設計坍落度，針對現(xiàn)場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場搞好構件的養(yǎng)護工作。

4、施工方面

一是模板的安裝及拆除。裝模板時，為確保保護層厚度，應準確配置混凝土墊塊和鋼筋定位器等。模板的支撐立柱應置于堅實的地面上，并應具有足夠的剛度、強度和穩(wěn)定性，間距適度，防止支撐沉陷，引起模板變形。上下層模板的支撐立柱應對準。模板及其支架的拆除順序及相應的施工安全措施在制定施工技術方案時應考慮周全。拆除模板時，不應對樓層形成沖擊荷載。拆除模板及支架應隨拆隨清運，不得對樓層形成局部過大的施工荷載。模板及其支架拆除時混凝土結構可能尚未形成設計要求的受力體系，必要時應加設臨時支撐。

二是混凝土的制備。應優(yōu)先采用預拌混凝土，其質量應符合《預拌混凝土》GB/T14902的規(guī)定進行外，對品質、種類相同的混凝土，原則上要在同一預拌混凝土廠訂貨。如在兩家或兩家以上的預拌混凝土廠訂貨時，應保證各預拌混凝土廠所用主要材料及配合比相同，制備工藝條件基本相同。

三是混凝土的澆筑。凝土坍落不能滿足施工要求時，可采取經實驗確認的可靠方法調整坍落度，嚴禁隨意加水。在降雨雪時不宜在露天澆筑混凝土。澆筑的混凝土要充填到鋼筋、埋設物周圍及模板內各角落，要振搗密實，不得漏振，也不得過振，更不得用振搗器拖趕混凝土。

四是混凝土的養(yǎng)護。混凝土澆注完畢，在混凝土凝結后即須進行妥善的保溫、保濕養(yǎng)護，盡量避免急劇變化、振動以及外力的擾動。澆筑后采用覆蓋、曬水、噴霧或用薄膜保濕等養(yǎng)護措施；保溫、保濕養(yǎng)護時間，對硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d；對摻用緩凝型外加劑或抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。

三、混凝土裂縫的處理方法

1、表面處理法

表面涂抹和表面貼補法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏

2、填充法

用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作填充處理。

3、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(tǒng)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。

4、結構補強法

因超荷載產生的裂縫、裂縫長時 間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗；鉆心取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。

5、電化學防護法

電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點是防護方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結構也可用于新建結構。

參考文獻：

[1]高英杰. 水利工程中混凝土裂縫的成因及修補措施[J]. 吉林農業(yè)，2014，21：54.

[2]仝雪娜. 淺談混凝土裂縫的成因與控制[J]. 河南建材，2013，01：102-103.

[3]杜興亮. 高層建筑混凝土裂縫的成因分析與控制措施[J]. 河南科技，2013，10：174+200.