混凝土裂縫的探討

甘努力

摘 要：主要探討了混凝土砼裂縫產生的原因、控制方法和產生裂縫后的處理辦法，以免砼裂縫對建筑物的結構和使用壽命等造成影響。砼裂縫在水工建筑中是較為嚴重的問題之一，過寬的裂縫會引起鋼筋嚴重銹蝕，進而使結構強度降低。在實際工程中，已有多個因砼裂縫而失效、報廢的先例。此外，在承受水壓力的水工砼建筑中，裂縫還會降低其抗滲性和抗凍性，進而縮短建筑物的使用壽命。

關鍵詞：混凝土；收縮裂縫；水利工程；環氧材料

中圖分類號：TU746.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.127

1 砼裂縫產生的原因

1.1 養護管理不到位

砼在初期凝結的過程中，如果養護不到位，則砼表面水分的蒸發速度會超過砼的泌水速度，引起結構表面急劇性干縮，進而形成雞爪狀的表層裂紋。裂紋有時會很深，但如果在砼凝結初期過程中能做到及時養護，則裂縫不會繼續發展。

1.2 溫度裂縫

砼硬化養護需一定的時間，且該工作會隨季節、砼體積的不同而變化。因砼在硬化過程中會釋放熱能，導致混凝土內、外形成溫差，產生溫度應力。當溫度應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫，尤其是大體積砼，更是容易產生這種溫度裂縫。

1.3 基礎變形裂縫

砼的建筑基礎不牢固。這是因為不均勻的沉降而引起砼構件裂縫，或因模板支襯不牢固、松動而引起砼裂縫。

1.4 收縮裂縫

砼的配合比不合理。相關組建材料或添加劑配料質量不合格，導致砼產生收縮裂縫。比如因過分強調砼強度，導致配合比中的水泥偏重，砂含量過少，澆建后的砼收縮性增大，進而極易產生裂縫。

1.5 鋼筋銹蝕裂縫

如果砼保護層不密實或厚度不足，則水、氣就會從孔隙中滲透進砼內部，逐漸使鋼筋銹蝕，導致體積膨脹、順筋開裂。如果摻有氯鹽類的速凝劑或早強劑，則砼構件的裂縫將更嚴重。

1.6 荷載裂縫

鋼筋砼結構會受到荷載的作用，導致截面的拉應力常大于砼的抗拉強度，進而導致砼裂縫。

1.7 施工工藝裂縫

渡槽、橋梁的墩臺采用滑動（滑伸）鋼模澆筑砼，一般情況下，墩臺砼的標號不高。但在實際中，要提升鋼模（也稱“腹?！保?，使砼站立。如果砼的水泥用量少，則在提升時砼會產生裂縫，嚴重時還會垮塌。這是因為腹模砼依靠水泥黏結，如果水泥用量較少，則無法順利完成該環節。

2 砼裂縫的控制方法

砼裂縫的控制方法具體有以下5種：①在水工建筑施工中，澆筑砼之前必須了解當地的氣溫變化情況，并有針對性地制訂具體施工方案，對于一些特殊情況，要具備專業的解決方案和措施，有效避免意外情況的發生。施工時，要加強監管力度，施工人員要認真負責，細心觀察砼沉降是否均勻，振動器是否打到位，水灰比是否合適，要防止發生模板變形或移位。在砼澆筑前、后，要有專人值班看守，尤其是在冬季施工時更應重視值守。只要做好以上工作，則可避免因人為因素而造成砼裂縫。②在施工配料時，要根據溫度、混凝土的體積、鋼筋配筋率、骨料粗細和添加劑綜合考慮配合比；按照國家混凝土配料編制選擇材料和配料，認真檢查已選擇的材料。在攪拌和澆筑砼的過程中，要嚴格按相關要求和規程操作，以保證澆筑出的砼符合相關標準，進而避免產生裂縫。③要特別注意做好大體積砼的溫度控制措施，以減少溫度裂縫的產生。具體而言，應減少砼的發熱量（減少每立方米砼的水泥用量、采用低發熱量的水泥）、降低砼的入倉溫度（合理安排澆筑時間、采用加冰或加冰水拌和、預冷骨料）、加速砼的散熱速度（采用自然散熱的方式、砼內預埋水管通水冷卻）。④做好砼澆筑后的養護工作。在砼強度達到設計強度的50%前，應24 h保持砼濕潤，不使砼表面發白。夏季施工時，要及時澆水養護，如果溫度較高，手觸摸砼表面時無水泥漿黏手，且灑水時無水沖動現象，則應澆水養護；冬季施工時，砼表面要蓋麻袋或草包，且最好用熱水噴灑砼。⑤滑動鋼模施工控制砼裂縫的前提是溫度、水泥用量、水灰比和提升腹模的速度達標。因此，應在開工前先做試驗，再正式施工。

3 砼裂縫的處理方法

所謂“裂縫處理”，是通過特定的方法將塑性修補材料或化學漿液壓放入砼裂縫的間隙中，待塑性修補材料硬化或化學漿液凝固，從而使防水性、耐久性、結構整體性滿足要求。目前，國內處理裂縫的主要方法可分為填充法和化學灌漿法。一般而言，填充法適用于修補量少且寬度在5 mm以上的裂縫、深度較淺的裂縫（裂縫深度小于結構厚度的50%）、鋼筋腐蝕生銹的裂縫和仍在發展的裂縫；可根據需要調節漿液的膠凝時間和起始黏稠度選用化學灌漿法，適用于砼細微裂縫和較寬裂縫。

在實際應用中，上述2種方法應交叉或同時使用，這是因為同一條裂縫（特別是長裂縫）不同部位的深度和寬度不統一，使用某一種固定的處理方法很難達到理想效果。

在實際工作中，常采用的具體方法有以下6種：①龜裂縫或開度<0.5 mm的裂縫?？捎帽砻嫱磕ōh氧砂漿或表面貼條狀砂漿的方法處理，有些裂縫可采用表面鑿槽嵌補或噴漿的方法處理。②滲漏裂縫。可根據開裂情況，在滲水出口處采用表面鑿槽嵌補水泥砂漿或環氧材料的方法處理，有些裂縫需要采用鉆孔灌漿的方法處理。③沉陷縫和溫度縫。可用環氧砂漿貼橡皮等柔性材料修補，也可用鉆孔灌漿、表面鑿槽嵌補瀝青砂漿和涂抹環氧砂漿等方法處理。④施工（冷）縫。一般采用鉆孔灌漿方法處理，也可用噴漿或表面鑿槽嵌補方法處理。⑤小體積（或小斷面）砼。因裂縫太多，往往需要將周邊的砼剝離，加裝模板和注入膨脹劑，以重新澆筑。⑥特殊結構。比如桁架、拱肋渡橋等小切面砼裂縫，可先用環氧樹脂填充，再用鋼板或其他金屬材料粘連并包裹表面。

處理裂縫時應注意的要素有以下3點：①一般裂縫宜在低于水頭或地下水位較低時修補，且要在適宜于修補材料凝固的條件下進行。②如果必須在水下修補水下裂縫時，則應選用相應的材料和方法。③對于受氣溫影響的裂縫，宜在低溫季節裂縫開度較大時修補；對不受氣溫影響的裂縫，宜在裂縫已穩定的情況下選擇適當的方法修補。

4 結束語

在工程建設中，雖然不能完全避免裂縫的產生，但只要工程人員嚴格按照相關規程和要求施工，采用合格的材料，做好溫控措施，認真養護，就能使一些裂縫缺陷少產生或不產生。

參考文獻

[1]河海大學.水工鋼筋混凝土結構學[M].第二版.北京：水利水電出版社，1991.

[2]全國一級建造師執業資格考試用書編寫委員會.水利水電工程管理與實務[M].第三版.北京：中國建筑工業出版社，2011.

〔編輯：張思楠〕