建筑施工中混凝土裂縫的產生因素及修整措施

呂彪

摘要：現代化建筑工程中混凝土結構應用越來越廣泛，混凝土裂縫是建筑施工中普遍存在的問題，本文對建筑工程混凝土裂縫的產生因素進行了探討分析，并針對列舉了一些修整措施。

關鍵詞：混凝土；裂縫；因素；措施

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列原因，經常出現很多裂縫，科學研究和大量的混凝土施工實踐證明，建筑工程中混凝土出現裂縫是通病，并且當混凝土裂縫的寬度超過規定的限值時，甚至會威脅到人們的生命和財產安全。想要控制解決混凝土中裂縫問題，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。

1建筑施工中混凝土裂縫產生的原因分析

1.1建筑結構設計因素

建筑設計中局部不合理因素會導致混凝土結構中出現裂縫，主要表現在：結構中的斷面突變而產生的應力集中所產生的構件裂縫；對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫；構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫；未充分考慮混凝土構件的收縮變形；采用的混凝土等級過高，造成水泥用量過大，對收縮不利。

1.2混凝土材料的因素

1.2.1水泥：不同種類和不同用量的水泥拌制的砂漿干縮性變化很大。礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥的收縮大，而粉煤灰水泥收縮值較小，快硬性水泥收縮大。一般來說，其水灰比不變，水泥用量越多，混凝土的收縮率越大。

1.2.2水：混凝土中水的蒸發引起混凝土的收縮，水灰比越大水泥漿越稀，收縮率越大開裂的可能性也越大。同時減少用水量和水泥量對于改善干縮、提高混凝土的抗裂更為有效，但必須保證混凝土達到設計強度要求。

1.2.3骨料：粗細骨料含泥量過大、骨料顆粒級配不良都會造成混凝土收縮增大，從而誘導裂縫的發生，骨料的密度大、級配好、彈性模量高、骨料粒徑大則可減少混凝土的收縮。外加劑和摻合料會影響混凝土的硬化速度、拌和用水量、收縮和徐變，從而會對混凝土的開裂產生影響。

1.3混凝土材料的配合比

1.3.1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。混凝土水灰比過大，或使用過量粉砂也可以使樓板產生裂縫。當用同一品種及相同強度等級水泥時，混凝土強度等級主要取決于水灰比。當水泥水化后，多余的水分就殘留在混凝土中，形成水泡或蒸發后形成氣孔，減少了混凝土抵抗荷載的實際有效斷面，在荷載作用下，可能在孔隙周圍產生應力集中，使樓板表面出現裂縫，而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大，拉力強度低，容易因塑性而產生裂縫。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。

1.4施工工藝及養護的原因

1.4.1施工工藝：混凝土拌和不勻、拌和時間過長，運輸時間過長、運輸泵送時改變了配合比，澆筑順序不合理、速度太快等施工會改變混凝土的質量，降低混凝土的性能，引起澆筑后混凝土結構的裂縫。現場振搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗抽撤過快，都會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的發生。

1.4.2混凝土的養護：混凝土的養護可改變混凝土的水化反應速度，影響混凝土的強度。養護時保持濕度越高、氣溫越低、養護時間越長，則混凝土收縮越小。在養護的過程中必須嚴格控制混凝土的水化熱，對拌和好的混凝土進行預冷卻以降低溫度，使澆筑后混凝土的最高溫度與溫度梯度最小，外界對混凝土的約束最小。混凝土養護的目的是為了保證混凝土的正常凝結、硬化。混凝土養護時間過短，保持的濕度過低都會使得混凝土收縮變大，會引起裂縫。

1.5混凝土成型后的變形因素

1.5.1干縮引起的裂縫：干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形收到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。

1.5.2塑性收縮裂縫：塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態，其產生主要原因是混凝土在終凝前或在混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。

1.5.3沉降裂縫：沉降裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，或因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。

1.5.4溫度裂縫：溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內而不易散發，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外較大溫差，造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。

1.5.5化學反應引起的裂縫：堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結構中最常見的與化學反應而引起的裂縫。

混凝土拌和后會產生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產生化學反應并吸收周圍環境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現中混凝土結構使用期間，一旦出現很難補救，因此應在施工中通過嚴格控制堿含量（堿活性骨料）等措施進行預防。

2.混凝土裂縫的修整措施

根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待，采取正確的修整措施才能減小或消除混凝土裂縫帶來的安全隱患。

2.1表面修補法：表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，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。

2.2灌漿、嵌縫封堵法：灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中，膠結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。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。

2.3結構加固法：當裂縫影響到混凝土結構飛性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。

2.4混凝土置換法：混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是現將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。

2.5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境狀態，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。

2.6仿生自愈合法：仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質，而使創傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統成分中加入某些特殊成分（如含粘接劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統，當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

3結論

混凝土裂縫是混凝土建筑中普遍存在的一種質量通病，出現裂縫會影響建筑物的使用功能，更主要的是它帶來的安全隱患嚴重威脅人民群眾的生命和財產安全。建筑工程施工質量事無巨細，小小的混凝土裂縫有可能就會導致樓體的坍塌，因此要對混凝土裂縫有足夠的認識，認真研究，針對不同的裂縫不同對待，采取相應的修整措施。

參考文獻：

[1]吳剛.建筑混凝土裂縫的主要因素及施工處理技術[J].黑龍江科學，2014（5）.

[2]張弢.建筑混凝土裂縫的主要因素及施工處理技術[J].新材料新裝飾，2014（7）.

[3]戴廣強.建筑混凝土裂縫的主要因素及處理[J].城市建筑，2013（4）.

[4]包啟明.民用建筑混凝土結構裂縫的鑒定、修補及加固[D].浙江大學，2006年.

[5]黎平.大體積混凝土基礎結構裂縫控制技術的應用研究[D].重慶大學，2006年.