地上混凝土結構裂縫控制及處理方法淺談

彭博偉

（中鐵上海設計院集團有限公司天津分院，天津 300073）

0 引言

混凝土是由膠凝材料、骨料、水按適當的比例配合，拌和制成的混合物，經養護硬化而成的人工石材。在實際應用過程中，溫度、濕度、壓力等多方面因素都可能導致混凝土結構出現裂縫，進而影響地上混凝土建筑結構的安全性。因此在當前的混凝土結構施工過程中，了解裂縫出現的原因，并采用具有針對性的處理方法，預防裂縫的出現，成為當前地上混凝土結構施工過程中的關鍵點之一。

1 地上混凝土結構裂縫造成的危害

現階段，我國城市化進程不斷推進，出現了越來越多地上混凝土建筑，裂縫問題作為混凝土結構較為常見的問題，由于裂縫出現會降低建筑結構的耐用性，威脅人們的生命財產安全。對于地面混凝土結構來說，裂縫的出現會使建筑的工程結構變形不斷增加，進而導致整個建筑結構剛性的下降，并且在時間的推移過程中，建筑裂縫在建筑結構壓力的作用下，會使自身的結構疲勞度降低。同時，在地上混凝土建筑當中，建筑的工程結構出現裂縫不僅會導致結構的剛度會大幅下降，建筑的抗剪強度也會隨之減小。因此，現階段，提升對地上混凝土結構產生的原因、預防處理方法等內容的關注度成為一項極為重要的任務[1]。

2 地上混凝土結構裂縫的出現原因

2.1 直接應力裂縫出現的原因

直接應力裂縫是由于外載荷載力過大超出混凝土結構承受范圍所出現的裂縫，這類裂縫一般是沿著應力方向出現的。在施工過程中，混凝土結構設計圖紙應力存在問題導致結構受力模式出現問題以及外界諸如地震、火災、爆炸這類劇烈環境問題的出現都可能導致直接應力裂縫的出現。

2.2 結構形變（變形）裂縫的出現原因

對當前建筑裂縫的出現原因進行調查后可以了解到，地基不均勻沉降導致的混凝土結構變形、溫度變形、收縮變形等變形問題的出現，往往會導致混凝土承受的變形應力超過自身的抗拉強度，進而出現裂縫現象，這種裂縫情況的出現原因都是結構變形導致，所以被統稱為結構變形裂縫。

2.3 溫度變形裂縫的出現原因

混凝土在實際應用過程中因存在熱脹冷縮的性質，當外界環境溫度與混凝土結構內部溫度差值過大時，混凝土結構必然會出現變形，若變形應力超過混凝土抗拉強度時就會導致裂縫問題的出現。現階段，導致溫度變形出現的主要原因包括混凝土澆筑的水化熱、混凝土施工養護不當以及火災等原因引發的溫度突變。

2.4 混凝土收縮裂縫的產生原因

現階段，混凝土收縮裂縫主要可以分成因塑性收縮、縮水收縮以及自生收縮導致的裂縫。

2.4.1 塑性收縮

在混凝土澆筑工作完成后的4～5h 內，混凝土水化反應較為劇烈，大多會出現泌水以及水分迅速蒸發的情況。在此過程中，混凝土結構因迅速失水會出現收縮現象，并且混凝土結構中的骨料往往會因自身重量較大出現下沉情況，在此過程中，混凝土結構并沒有完全硬化，所以這種收縮被稱為塑性收縮。在此過程中，若骨料在沉降過程中遇到鋼筋阻擋，那么混凝土結構可能會形成沿鋼筋方向的裂縫。

2.4.2 縮水收縮

在混凝土硬結后，隨著結構表層水分的不斷蒸發，混凝土的體積會逐步減小，這一過程可以被稱作縮水干縮，在實際蒸發過程中，由于混凝土表面結構與空氣接觸的面積更大，結構表面水分的蒸發速度往往大于內部結構，這種情況的出現可能會導致混凝土結構表面收縮大于內部結構，進而出現收縮裂縫的問題。

2.4.3 自生收縮

自生收縮的出現原因是混凝土在硬化過程中，水泥與水之間發生水化反應，進而出現收縮或者膨脹的現象，導致裂縫問題的出現，一般情況下自生收縮導致的裂縫為表面裂縫，裂縫的縫隙寬度比較窄，并且裂縫的形狀往往不存在規律[2]。

3 預防地上混凝土結構裂縫的措施

在地上混凝土結構施工的過程中，相關工作人員可以通過強化對混凝土結構設計以及施工管理的方式，降低裂縫問題的出現概率。

3.1 加強地上混凝土結構設計管理

在開展地上混凝土結構施工之前，相關施工人員往往會參照施工現場的實際情況，設計科學的施工方案，以期保障混凝土建筑結構的安全性。在實際設計過程中，為降低混凝土裂縫問題的出現概率，設計人員需要明確建筑的“抗”“放”關系，并且在進行建筑混凝土結構設計的過程中，充分考慮可能導致裂縫出現的因素，并通過為防止裂縫出現留下足夠的余量，同時，通過調查施工地點溫、濕度等因素的方式，計算混凝土中膨脹劑的添加量，降低混凝土因收縮情況的存在出現裂縫問題。

3.2 加強地上混凝土結構施工管理

在當前地上混凝土結構施工過程中，由于樓房、橋梁等建筑的用途有所不同，建筑對混凝土配比的要求也有所差別，在實際施工過程中，為降低裂縫問題的出現可能行，相關工作人員需要明確建筑對混凝土的實際要求，并在考慮到施工現場實際情況的基礎上，選擇合適種類的水泥，明確混凝土各種材料的配比，并通過添加適量外加劑的方式，在提升建筑結構穩定性的同時，達到節約成本的目的。同時，為延長建筑的使用壽命，在進行混凝土配比的過程中，相關工作人員需要依據施工現場的實際情況，在混凝土中添加一定量的膨脹劑，以便達到降低裂縫問題出現概率的目的。

3.3 加強對混凝土結構溫度的控制

在當前建筑施工過程中，為降低混凝土裂縫出現的概率，降低混凝土應力溫度是一項極為重要的工作，為達到這一目標，在實際施工過程中，相關工作人員不僅需要通過改良混凝土配比的方式，控制溫度，還需要在外界氣溫過高時，對混凝土結構進行降溫處理；在外界溫度過低時，提高混凝土的結構強度，避免因熱脹冷縮問題的出現，導致混凝土結構出現裂縫。

4 處理地上混凝土結構裂縫的方法

盡管在當前地上混凝土結構施工前，相關工作人員會采用各種方式降低裂縫出現的可能性。在實際施工過程中，受各種因素的影響，裂縫問題還是會時有出現。此時，相關工作人員就需要在考慮到裂縫實際情況的基礎上，應用合適的方法對其進行處理，避免裂縫的不斷擴大。

4.1 表面處理法

在混凝土結構完工后，若相關工作人員在結構表面發現了為達到鋼筋表面的細小裂縫，并且在裂縫并不漏水的情況下，可以利用高標號砂漿對其進行表面涂抹，或者通過在裂縫表面貼補防水片的方式解決問題。

如圖1 所示，若裂縫結構貫穿了整個混凝土結構，并且出現了漏水問題，此時相關工作人員可以先用小鑿刀將裂縫外部擴展呈“V”字形，并用漆工刮刀或者抹灰工小抹刀將高標號砂漿填充到V 形槽當中，避免裂縫的繼續擴大。

圖1 裂縫結構以及修補效果

4.2 填充法

若相關施工人員發現混凝土結構表面存在寬度小于0.3mm的裂縫時，為保障混凝土結構的穩定性，相關工作人員可以利用專用的混凝土封堵材料對裂縫進行填充。具體來說，當前較為常見的混凝土封堵材料主要是由無機材料與有機材料共同復合而成的一種裂縫修補材料，在實際使用過程中具備抗壓強度較高、抗拉強度較強、滲水性能較好等優點，并且具備一定的彈性，在進行裂縫修補的過程中，能夠達到良好的工作效果[3]。

4.3 化學灌漿法

若相關工作人員發現的混凝土結構裂縫大于0.3mm，那么為切實保證裂縫修補工作能夠滿足建筑結構的需要，相關工作人員可以采用化學灌漿法對其進行處理。在實際施工過程中，相關工作人員可以通過埋設灌漿管，并且應用空壓機加壓灌漿的方法，將修補材料壓入裂縫，近年來隨著科學技術的不斷發展，各種修補材料不斷涌現，比方說，AB 系列灌漿樹脂就是一種較為常用的灌漿材料。

4.4 結構補強法

由于地震、火災、爆炸等外部因素導致的裂縫將會嚴重影響地上混凝土建筑結構的正常使用，面對這種情況，為保證建筑使用的安全性，相關工作人員可以在明確裂縫實際情況的基礎上，采用鉆孔植筋對混凝土截面進行加固或者在混凝土裂縫外施加預應力等結構補強法對裂縫進行處理，以便達到保證建筑正常使用的目的。

5 結論

總而言之，在當前的社會發展過程中，地上混凝土結構裂縫產生原因以及解決方法受到了人們的廣泛關注。但在實際施工過程中，由于混凝土裂縫產生的原因較為復雜。因此，在進行混凝土結構施工前采用科學的預防措施，在發現裂縫后，及時應用合適的方法對其進行處理成為一項極為重要的工作。