淺析混凝土裂縫控制措施及治理方法

蔡德剛 肖耀廷

（湖北文理學院 土木工程與建筑學院， 湖北 襄陽 441053）

生活中混凝土裂縫隨處可見，混凝土裂縫會導致結構的承載能力和抗滲能力降低，甚至影響人們的財產安全和生命安全。因此，采取合理的措施將裂縫控制在允許范圍內是必要的。因而需要了解常見混凝土裂縫產生的原因及其治理方法：干縮裂縫是由于混凝土內外層水分散失程度不同，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓使混凝土體積發生收縮，而此時混凝土的強度還不能抵抗這種收縮，從而產生龜裂，影響因素主要有水灰比、環境溫度、相對濕度等；沉降收縮裂縫主要是由于地基不均勻沉降、回填土不實或浸水而造成；溫度裂縫是由于澆筑后，在硬化過程中，水泥產生大量的水化熱，大量的水化熱不易散發從而聚集在混凝土內部，使混凝土內部溫度上升，而混凝土外部散熱較快，較大的溫差使混凝土內部與外部熱脹冷縮的程度不同，導致混凝土表面產生拉應力，從而使混凝土表面產生裂縫。

1 裂縫控制

1.1 設計控制

（1）增配抗裂鋼筋提高抗裂性能，根據結構的性能配置收縮的構造筋，合理的配筋可以減小混凝土收縮的程度，在相同的配筋情況下，優先選用細筋密布的方法，考慮如何使混凝土的傳力路徑最短，使混凝土材料盡可能受到壓應力，在截面突變和轉折處、空洞轉角及周邊位置，增加斜向配筋，避免結構斷面帶來的應力集中裂縫。

（2）留置變形縫和后澆帶，后澆帶可以減少外應力和溫度應力；同時有利于散熱，降低混凝土的內部溫度。

（3）選用合理的材料及配合比

水泥：水泥強度等級宜為混凝土強度等級的1.3～1.7倍，對于有防裂縫要求的結構，宜選用收縮量較小的水泥，即低熱或中熱水泥，如32.5和42.5的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等，水泥用量控制在 450kg/m3以下。

細骨料：細骨料級配應合理，砂宜選用中粗砂，含泥量應滿足設計要求，細度模數控制在2.3以上，粗細骨料的含泥量應控制在1%～1.5%。

粗骨料：優先選用粒徑大、砂率小、級配好、表面粗糙的石子，這樣可以提高混凝土的抗拉強度，粗骨料最大粒徑應滿足鋼筋凈間距的要求，泵送混凝土的規格通常為5～25mm。

水：降低混凝土單位用水量，混凝土拌和以及養護水應不影響混凝土的凝結硬化，不加快鋼筋的銹蝕，適當降低水灰比，在其他條件不變的情況小，水灰比的增大會導致混凝土的極限拉應變減小，混凝土強度也會降低，收縮就會變大。

外加劑：加入合適的減水劑、緩凝劑、微膨脹劑等。增加混凝土坍落度和易性，改善混凝土的流動性和保水性，其目的是減少水泥和水的用量，降低水化熱。慘入緩凝微膨脹的外加劑，減緩澆筑的速度，有利于散熱和減小水泥用量，降低水化熱，推遲熱峰出現的時間。膨脹劑的膨脹源不僅使混凝土體積產生了適度的膨脹，減少了混凝土的收縮，而且可以填充、堵塞和隔斷混凝土中的毛細管空隙，因而改善混凝土的自身結構，提高了自身的密實性、抗滲性和抗裂性。

1.2 施工控制

（1）選擇合理的施工工藝，嚴格按照設計和施工要求進行施工，進行分層、分快澆筑，在澆筑前，混凝土的溫度盡量控制在10℃～30℃之間，控制混凝土的出機溫度和入模溫度，減小混凝土內外溫差，根據工程結構的特點，選擇最為合理的澆筑方式。

（2）混凝土澆筑后需進行二次振搗，對板面進行抹壓，在混凝土初凝后、終凝前進行二次抹壓，以消除混凝土因泌水在石子、鋼筋周圍產生的空隙或水分，提高粘接力，增加混凝土的密實性，抗拉強度可以提高10～20%，從而有效地提高抗裂性，當混凝土需要較長時間停放或長距離運輸時，加入緩凝劑、緩凝減水劑可以減弱裂縫的產生及發展，宜在30%的收縮已經完成后澆筑后澆帶。

（3）改善攪拌工藝，提高抗拉強度，從而提高混凝土的極限拉應變，采用二次投料的方法，避免水泥集中在石子表面形成水膜。加強混凝土溫度的監控，預埋冷卻水管，通入冷水或冷空氣，減小混凝土內外溫差，加強早期養護，適當延長養護時間。

1.3 養護階段控制

（1）加強混凝土的養護，養護期應以混凝土強度增長最快的階段為準，即7～28天，混凝土澆筑后，及時進行保溫、保濕，用草簾、鋸末或塑料布覆蓋，并在終凝前進行噴水養護，目的是控制溫差，防止表面產生裂縫，潮濕的環境可以防止混凝土產生干濕裂縫，根據條件選擇合適的養護周期，應當確保混凝土內外溫差不超過25℃，在澆筑完成18小時開始對鋼模板進行灑水降溫。

（2）控制養護的溫度，混凝土表面采取保溫措施，根據條件制定合理的拆模時間，適當延長養護時間，使混凝土表面緩慢冷卻，混凝土拆模時，內外溫差不超過20℃。

2 裂縫的治理方法

表面修補法：對結構承載力影響不大或穩定的表面裂縫以及深進裂縫宜采用表面修補法，常用的方法為在裂縫表面涂刷水泥漿、環氧膠泥、瀝青等防腐材料。

結構加固法：結構加固法主要有以下幾種方法：增大截面加固法，適用于梁、板、柱、墻等的加固；預應力加固法，適用于承受高應力或截面偏小構件的加固；粘貼鋼板加固法，適用于受剪、受彎、大偏心受壓及受拉構件的加固；有粘貼外包型鋼加固法，適用于需要大幅度提高抗震能力和承載能力構件的加固；噴射混凝土加固法，適用于修補施工不當產生的裂縫。

低壓注漿法：寬度為0.2mm～0.3mm的混凝土裂縫宜采用低壓注漿法。如果裂縫較多，應將醫用白膠布貼在裂縫位置，用沾漿的刷子來回涂刷裂縫，幾分鐘后揭開膠布，封閉的裂縫會露出小縫，粘貼注漿嘴用鍵包嚴。插入注漿嘴前先用儀器吸取適量注漿液，用手推動儀器活塞使漿液進入裂縫，相鄰的嘴中流出漿液時，拔出儀器，堵上鋁鉚釘。

開槽法：適用于修補寬度大于0.5mm的混凝土裂縫。首先將水泥、曬干篩后的砂配好后，按配比拌勻環氧樹脂聚硫橡膠。然后加入到已拌好的砂、水泥當中，再進行人工攪拌。已拌好的砂漿用少量的丙酮稀釋到適宜稠度。在已鑿好洗凈的混凝土鑿槽內嵌入拌好的環氧樹脂砂漿。

混凝土置換法：混凝土置換法常用于嚴重損壞混凝土的治理，此方法是先去除損壞的混凝土，再換上新的混凝土或其他置換材料。水泥砂漿或普通混凝土，聚合物混凝土或砂漿都是常用的置換材料。

3 結束語

混凝土裂縫通病是所有工程活動中不可避免的一個大難題，本文主要闡述了各種混凝土裂縫產生的原因、混凝土裂縫的控制、混凝土裂縫的治理。系統地回答了混凝土結構從設計到完工的裂縫控制方法及其治理技術，在提高經濟效益的同時，滿足混凝土結構的安全性、適用性、耐久性。