淺析混凝土裂縫的成因及治理

朱智峰 南通市恒佳建筑安裝工程有限公司

淺析混凝土裂縫的成因及治理

朱智峰 南通市恒佳建筑安裝工程有限公司

隨著建筑業技術的發展，混凝土構件中的裂縫，會給工程帶來一定的危害。根據裂縫的分類進行技術修復，能減少混凝土裂縫危害的影響，從而提高混凝土結構的耐久性，延長建筑壽命。

混凝土裂縫 防治措施 修復 結構安全 耐久性

一、引言

隨著建筑業技術的迅速發展，大型的、復雜的結構如混凝土大壩、核電站混凝土保護殼、地下混凝土墻和高聳混凝土建筑逐漸出現，如何從復合材料的角度來研究混凝土的斷裂也值得重視。這也是本論文的重點所在。

二、引起混凝土裂縫的成因

（一）設計引起混凝土的成因

1.設計荷載引起的裂縫。在混凝土的配筋設計中，結構設計師計算失誤造成配筋較小，當混凝土構件遭受外力后達到鋼筋應變極限，造成混凝土開裂。結構中的鑿槽、開洞也容易出現裂縫。2.沉陷引起的梁板裂縫。當同一建筑體有高低層之分時，未設置沉降縫或是先施工低層后施工高層，造成高底層交接處產生拉裂縫。3.電路管線引起的構造裂縫。設計中土建專業與水電專業溝通不及時，水電管路埋設于樓板中，在管路過分集中處、重疊處、或管路直徑偏大處容易造成混凝土開裂。

（二）施工中引起混凝土裂縫的成因

1.地基下沉引起的裂縫。沉陷裂縫多為貫穿性裂縫，裂縫走向與沉陷有關，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度隨沉降量的變化而變化。2.溫度過高引起的裂縫。溫度裂縫寬度不均勻，冬季裂縫稍寬，夏天裂縫較窄。溫度裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低了混凝土的抗凍融、抗滲性和耐久性，危害較大。3.施工引起的裂縫。在混凝土的施工中，如果沒有按照施工方案施工、監理未嚴格要求施工單位按施工規范施工極易造成混凝土裂縫。4.施工荷載引起的裂縫。施工中鋼筋的吊、模板的吊裝、磚、砌塊的吊裝是無法避免的，這就形成了在結構投入使用前荷載的預先施加。類似的裂縫主要體現在以上施工材料集中堆放在板的中心或懸挑結構的前端。

（三）施工后期引起混凝土裂縫的成因

1.鋼筋銹蝕產生的裂縫原因。引起混凝土中鋼筋銹蝕的原因有兩個：一是混凝土的碳化：不密實的混凝土與空氣中的二氧化碳反應致使鋼筋銹蝕。二是氯離子含量。當氯離子含量偏大時破壞鋼筋表面的鈍化膜造成鋼筋銹蝕。最終導致混凝土裂縫［1］。

（四）其他原因引起混凝土裂縫的成因

1.泌水沉降原因引起的裂縫。泌水會影響混凝土的性能，其一混凝土頂部由于含水量大，造成上部混凝土酥松、起砂；其二降低骨料與水泥漿的粘接，造成面層混凝土強度降低，影響混凝土的耐久性。2.混凝土干縮引起的裂縫。混凝土表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。3.凍脹引起的裂縫。混凝土在澆筑成型后，由于振搗不密實，混凝土表面及內部有少量氣泡存在，在及其寒冷的西北部，混凝土經過多次的凍融循環造成混凝土開裂破壞。

三、混凝土裂縫的防治

（一）設計中的防治

1.設計荷載引起的裂縫的防治。控制適筋率是設計師的良心所在。在大于30㎝的設備洞口設置過梁，過梁每邊擱置長度不小于240㎜，在剪力墻的開槽鑿洞處事先取得設計方案，并嚴格按方案施工。這樣能很好地避免混凝土的開裂。2.沉陷形成的梁板裂縫的防治。沉陷裂縫造成的裂縫往往是無法修復和毀滅性的。所以在施工前期，勘察單位要詳細對地基進行勘察，根據勘察結果對地基進行處理，以達到上部建筑物能將自身荷載均勻傳遞至基礎，避免沉陷裂縫的出現。3.電路管線引起的構造裂縫的防治。減小配管直徑、混凝土澆筑時將配管牢靠固定在模板上，澆筑時關注配管的位移，及時調整，能有效避免。在板底設置上下水管。板內的線管施工時與鋼筋成斜面布設，杜絕管線交錯重疊。

（二）施工中的防治

1.沉陷裂縫的預防措施：。嚴格執行施工方案的拆模順序，先拆除非承重后拆除承重模板，先支的后拆，后支的先拆；在凍土上搭設模板時加大墊木的面積，分散集中力。2.溫度裂縫的預防措施：要解決因溫度過高而導致混凝土開裂，最核心的措施就是控制溫度。3.施工引起裂縫的防治，能有效減少混凝土表面裂縫。4.施工荷載引起的裂縫的防治。解決施工材料集中堆放引起的裂縫，可以通過以下方法：第一：盡量在混凝土達到設計強度前不堆置超過設計荷載的物件，在不可避免需要堆放建筑材料時，盡量分散堆放。在堆放材料的下方增設能傳遞至地面的垂直立桿。杜絕在懸挑梁、板的前端堆置任何荷載。

（三）施工后的防治

在滿足設計和施工要求的情況下，盡量降低水灰比，減少用水量，加強振搗提高密實度，提高混凝土的抗滲性；摻引氣型的減水劑提高抗滲性；摻抗滲劑，提高抗滲性；摻膨脹劑，提高混凝土的密實度；加強混凝土早期養護，做到保溫保濕，養護時間不少于14天。加大保護層厚度，當然保護層厚度的增加會增加建筑成本，這不是首選。

四、混凝土裂縫的修復方法

混凝土通過以上的防治措施，如果還是不可避免地出現了裂縫，可以根據裂縫的分類和成因，通過科技手段進行修復，以降低損失，滿足混凝土的使用功能。通常有以下五種做法。

（一）對于不滲漏的混凝土表面微細裂縫，因其裂縫細而淺，裂縫一般小于0.2㎜。可以用灰漿或水泥壓漿封閉裂縫，也可用彈性涂膜防水材料如聚合物水泥膏、及滲透性防水劑，涂刷于裂縫的表面，以恢復混凝土的耐久性［1］。

（二）對于裂縫≥0.3㎜且裂縫深度較深的裂縫，可以采用灌漿法修復裂縫。常用樹脂漿液、水泥漿液、聚合物水泥漿液灌入裂縫中。以達到修復混凝土的整體性、耐久性及防水性。

（三）對于裂縫寬度＞0.5㎜且數量較少的裂縫，可用填充法修復。沿裂縫剔鑿成U型或V型凹槽，在凹槽中嵌填各種修復材料如環氧樹脂、環氧膠泥、環氧砂漿等材料，最終達到修復混凝土的防水性、耐久性及整體性。

（四）對于結構所出現的環形裂縫，可以用埋入式橡膠止水帶、粘貼氯丁膠片處理。

（五）對于影響結構安全的裂縫則要采取加固處理，目前較常見的加固是碳纖維加固和粘鋼加固。

五、結論

混凝土裂縫的成因是多方面的，裂縫的控制和治理也隨著工程師對混凝土的認識越來越高。自從混凝土問世以來，所有的工程技術人員均在研究如何控制混凝土的裂縫，以延長混凝土的壽命。