淺談高層建筑混凝土裂縫的防治對策

褚健 宋軍

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，高層建筑逐漸成為現代城市的重要部分之一。混凝土又作為高層建筑主要的結構形式，影響著整個建筑工程質量、壽命及安全性，所以混凝土的質量好壞受到業內廣泛關注。

混凝土本身是一種非均質脆性材料，由骨料、水泥和水組成。而結構中常出現開裂問題，裂縫會大大降低抗滲能力，直接導致耐久性的下降，本文就當前我國高層建筑混凝土產生的裂縫防治措施進行分析研究。

關鍵詞：高層；裂縫；防治措施

一、緒論

隨著經濟社會的快速發展和城鎮化進程的不斷加快，城市用房愈加緊張，由此促進建筑業逐漸往高層發展。混凝土的原料豐富、工藝簡單、抗壓強度高、耐久性好等優點使它成為建筑工程最常用材料之一。而高層混凝土施工由于大體積混凝土澆筑施工規模大、工期長、施工難度高，普遍存在很多質量問題，裂縫就是最為常見的問題之一。混凝土裂縫是結構由內外因素共同作用而產生的物理結構變化，一旦開裂，會使結構物承載能力、耐久性及防水性降低。水泥為膠結材料的混凝土已有百年歷史，并逐漸由普通混凝土向高性能混凝土發展。混凝土本身是帶裂縫工作的，但裂縫超限會影響美觀；會對結構造成影響：工程滲漏、鋼筋銹蝕、保護層剝落、強度耐久性和可靠性降低；更會危及整體結構。隨著高層建筑大體積混凝土的澆筑，裂縫問題再一次被提及了。目前高層建筑混凝土裂縫問題是學者們爭討的焦點，本文對當前我國高層建筑混凝土裂縫所采用的防治措施進行分析和研究。

二、國內、外發展情況

國內外針對混凝土裂縫防治進行了很多研究，開發新材料、新工藝，解決裂縫問題。

（1）日本SHOBOND開發“壁可”注入法（BCIS）。（2）瑞典開發無裂縫的“外包混凝土”技術，利用滑移層來防止裂縫。（3）南京大學李曉、徐玲玲等采用引發劑、增塑劑等合成高分子聚合物甲基丙稀酸甲脂（MA） 基混凝土修補材料。（4）管學茂，胡曙光等按連次疊加原理和正交設計方法，研制出超細高性能灌漿水泥（MHPGC），合理地摻人添加劑，產生疊加效應，顯著提高強度。

三、高層建筑混凝土裂縫的預防措施

（一）控制水泥水化熱

1）在設計范圍內少用水泥或用低熱水泥，減少水泥水熱化。2）在混凝土中摻入適量粉煤灰，有助于減水化熱，還可提高混凝土的抗滲性和密實度。3）在混凝中加入緩凝劑，降低澆筑速度，便于散熱。

（二）設計方面

1）在易產生應力集中的薄弱部位加強構造筋措施，提高混凝土抗裂性能，在易開裂的邊緣設置暗梁，提高邊緣配筋率。2）設置永久性伸縮縫，在屋面、外墻面留置分隔縫；合理設置后澆帶；采取相應補償收縮混凝土技術；摻入纖維素類等。

（三）混凝土原材料方面

1）嚴控含泥量，水灰比，選擇級配良好的骨料。2）在滿足流動性、可泵性的前提下，減少混凝土的用水量、膠凝材料用量，適當選用減水劑和引氣劑，避免混凝土產生干縮裂縫。

（四）控制混凝土溫度

1）澆筑盡量安排在夜間，降低初凝溫度，對運輸車罐體、泵送管道等采取冷卻措施。2）選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥等措施來減少溫差。充分利用混凝土的后期強度，減少水泥量。

（五）防止鋼筋銹蝕

嚴控原材料中氯離子，增加保護層厚度，對鋼筋做電化學保護等來預防鋼筋誘蝕，減少裂縫。

（六）混凝土施工及養護的把控

1）嚴控拆模時間及施工期間樓板上的堆放重量。2）設置伸縮縫，合理分縫分塊分層施工，增設鋼筋網并縮小網距。3）加強澆灌振搗，提高密實度，提高抗裂性。

四、高層建筑混凝土裂縫的處理措施

1）表面處理法：適用于裂縫深度未達鋼筋表面，漿料難以灌入，可用于大面積防滲堵漏工程。2）灌漿法：該方法從細微裂縫到大裂縫均可用。利用壓送設備或彈性補縫器將補縫漿液注入裂隙，達到閉塞的目的。3）混凝土置換法：該法是處理嚴重損壞混凝土的一種方法，先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新材料（普通混凝土、水泥砂漿聚合物、改性聚合物混凝土）。4）電化學防護法：該法（陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法）是利用施加電場在介質中的電化學作用，改變鋼筋混凝土所處環境狀態，鈍化鋼筋，以達到防腐目的。該法適用長期防腐，既可用于已裂結構也可用于新建結構。5）仿生自愈合法：該法是模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質使之愈合的機能，在混凝土中加入特殊成分（如含粘結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，當有裂縫后分泌出液芯纖維可使裂縫重新愈合。

五、結論

本文研究的重點是建筑混凝土產生裂縫的預防措施及處理對策。從控制水泥水化熱、設計、原材料、混凝土溫度、預防鋼筋銹蝕、混凝土施工及養護等方面分析如何防治裂縫，進而又介紹了一些常用的處理措施。

六、展望

國外K.P.Ramesh和S.S.Bnag 等已經開始研究具有生命的混凝土細菌混凝土，它可自行修復裂縫。由于微生物的作用，礦物可以自由、自發的聚合，聚合在細胞壁表面的金屬離子很堅固，并最終轉變為晶體填充內部的空隙和裂縫，達到治愈效果。

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