建筑工程施工中混凝土裂縫的成因及對策

陳治松

（福建華航建設集團有限公司，福建 福州 350200）

1 混凝土裂縫的成因

1.1 塑性收縮裂縫

混凝土在硬化過程中會發生塑性收縮現象，這是混凝土內部水分蒸發、膠凝材料固化和晶體結構逐漸調整所導致的。塑性收縮不僅造成了混凝土表面的龜裂，還導致混凝土內部出現裂縫。塑性收縮裂縫的產生與混凝土配合比設計不當、混凝土澆筑時未采取充分的防裂措施、環境濕度和溫度變化較大等因素有關。為預防和控制塑性收縮裂縫的發生，建議加強混凝土配合比的設計和調整，避免含水量過高；采取充分的防裂措施，如在澆筑過程中添加控制裂縫劑或采用預應力技術等；應加強環境監測，盡可能控制環境濕度和溫度的變化。也可以從混凝土材料方面入手，使用抗裂強度較高的混凝土或在混凝土中加入纖維等增強材料，提高混凝土的抗拉性和耐久性。在施工過程中，應注意控制混凝土澆筑速度、均勻性和養護質量，避免混凝土表面出現龜裂現象。通過上述措施的綜合應用，可有效預防和控制塑性收縮裂縫的產生，保證混凝土結構的穩定性和安全性。

1.2 沉降裂縫和干縮裂縫

沉降裂縫是建筑工程施工中常見的問題之一，特別是在地基松軟、承載力不足或地下水位變化等情況下更為突出。由于地基沉降不均勻，建筑物就會出現變形應力，尤其是在混凝土結構中，這種應力很容易產生裂縫。沉降裂縫的成因較為復雜，可能是由于地基處理不當、防水措施不到位或原地面荷載壓縮不充分等因素造成。針對沉降裂縫的產生，可采取加固地基、增加支撐、加強排水等措施修復和預防。

干縮裂縫是指混凝土過度干燥時出現的裂縫，主要是由于混凝土內部水分丟失導致混凝土體積收縮而引起的。干縮裂縫是混凝土結構中較為常見的裂縫類型，尤其是在高溫、低濕環境下更加明顯。干縮裂縫的產生與混凝土質量、施工養護等因素有關，解決干縮裂縫問題的方法也較為簡單，如加強混凝土配合比設計、提高混凝土養護質量、采取適當的防裂措施等。

1.3 溫度裂縫

混凝土結構中的溫度裂縫是混凝土內部因溫度變化而產生的膨脹或收縮而引起的。具體來說，溫度裂縫的形成原因包括以下因素：

（1）高溫。當混凝土暴露在高溫環境時，混凝土內部會發生膨脹，產生溫度裂縫。高溫常常出現在夏季，尤其是在烈日炎炎的情況下，會使混凝土表面與內部的溫差過大，從而引起混凝土的膨脹應力，形成溫度裂縫。

（2）低溫。當混凝土暴露在低溫環境時，混凝土內部會發生收縮，也會產生溫度裂縫。低溫通常出現在寒冬季節，特別是在室外低溫條件下，混凝土內部水分會結晶變成冰，并且混凝土的體積隨之縮小，導致混凝土內部應力不均衡而形成溫度裂縫。

（3）溫度變化率。混凝土表面與內部的溫度變化率不一致也會引起混凝土內部應力的不均衡而產生溫度裂縫。例如，在夜間，混凝土表面由于散熱快，溫度下降較快，而混凝土內部溫度下降較慢，這種溫度差異可能導致混凝土發生收縮應力，從而形成裂縫。

（4）施工養護。如果混凝土澆筑后未采取充分的防裂措施，如未加強混凝土養護等，也會導致溫度裂縫的產生。在混凝土表面未干燥之前，其內部水分含量很高，當外界環境溫度發生變化時，可對混凝土內部造成影響，因此，需要在混凝土澆筑后采取預防措施，以避免出現溫度裂縫。

2 混凝土裂縫的防治措施

2.1 混凝土原材料的控制

混凝土原材料的選擇與控制是預防混凝土裂縫產生的重要手段。

（1）水泥的選擇。優質的水泥可提高混凝土的強度和耐久性，從而減少混凝土裂縫的產生。建議選擇標號高、活性好的水泥，并嚴格按照設計配合比使用。

（2）骨料的選擇。骨料應具有較高的抗壓強度和硬度，并經過篩分和洗滌處理，以保證混凝土的均勻性和致密性。

（3）控制水灰比例。水灰比例過高會使混凝土的強度降低，過低則會增加混凝土的收縮率和膨脹率，容易形成混凝土裂縫。因此，應根據設計要求控制水灰比例。

（4）減少添加劑的使用。盡量避免在混凝土中添加大量的化學添加劑和外加劑，因為這些添加劑可能會影響混凝土的物理和化學性能，導致混凝土的耐久性和穩定性下降。

（5）加強原材料管理。建立完善的原材料質量檢測制度，對水泥、骨料等原材料進行質量檢測，并及時處理不合格的原材料。同時，建立健全原材料采購、儲存和配送管理制度，確保混凝土原材料供應充足且質量有保障。

2.2 優化施工結構

（1）合理設置伸縮縫。在混凝土結構中合理設置伸縮縫，以緩解混凝土的熱膨脹和收縮應力。如果未能設置伸縮縫或伸縮縫設置不當，混凝土可能會出現過度應力而產生裂縫。

（2）控制混凝土厚度。在混凝土結構設計中，尤其是在板、墻等大面積結構的設計中，應注意控制混凝土的厚度。過厚的混凝土會增加混凝土的內部溫差，進而導致混凝土的收縮或膨脹過大而產生裂縫。

（3）控制施工環境溫度。在混凝土澆筑后，應控制施工環境的溫度和濕度，尤其是在低溫天氣下，采取加蓋保溫等措施使混凝土快速達到設計強度，避免出現溫度裂縫。

（4）使用專用材料。采用專門用于混凝土構件的材料，如伸縮縫材料、防裂纖維等，可有效預防混凝土裂縫的產生。

（5）控制澆筑方式。在混凝土施工過程中，應注意控制澆筑方式，確保混凝土的均勻性和致密性。不當的澆筑方式可能會使混凝土存在過度的振動或擠壓，從而產生混凝土裂縫。

（6）合理分布鋼筋。在混凝土結構設計中，合理分布鋼筋可有效防止裂縫的產生，特別是在大跨度混凝土梁、板、墻等結構中，要注意鋼筋的布置和數量，以提高混凝土的強度和穩定性。

（7）采用預應力混凝土。預應力混凝土具有良好的抗拉強度和變形能力，可有效降低混凝土的收縮率和膨脹率，從而減少混凝土裂縫的發生。因此，在需要更高強度和更大跨度的混凝土結構中，采用預應力混凝土是一種比較理想的方案。

（8）注意混凝土養護。混凝土養護不當也可能導致混凝土裂縫的產生。因此，在混凝土澆筑后，要加強混凝土的養護管理，包括覆蓋保溫、濕潤養護、控制拆模時間等，以確保混凝土的強度和密實性。

2.3 加強后期養護

加強后期養護對于預防混凝土裂縫產生具有重要意義。

（1）按規定進行養護。在混凝土澆筑后，應按照規定進行養護。一般來說，混凝土最好在澆筑24h 內進行拆模，然后控制環境溫度和濕度，采取覆蓋保溫、噴水養護等措施，確保混凝土的充分硬化和強度發揮。

（2）逐步降低溫度。在初期養護過程中，應控制混凝土的溫度并逐步降低，以避免因溫度變化而引起的混凝土收縮膨脹不均，從而導致混凝土裂縫的產生。

（3）增加養護時間。在養護工作中，養護時間也很關鍵。一般養護時間應根據混凝土的強度等級和環境條件來確定。如果養護時間過短，混凝土的強度可能沒有充分發揮，容易出現裂縫。

（4）采取保濕措施。在混凝土的早期養護中，保濕措施十分重要。通過噴水、覆蓋塑料薄膜等方式，可有效保持混凝土的濕度，并促進混凝土的強度發揮。

（5）防止機械損傷。在混凝土結構成型后進行后續施工過程中，應注意防止對混凝土的機械損傷，如碰撞、割切等操作都可能導致混凝土的開裂和破壞。

（6）避免溫度變化過大。在混凝土結構的初期養護中，應避免溫度變化過大。如果施工環境存在溫度波動較大的氣候，可采取覆蓋保溫、噴水養護等方式逐步控制混凝土的溫度。

（7）定期檢查養護情況。在混凝土結構養護過程中，還要定期檢查養護情況。如果發現養護不當或已經出現裂縫，應及時采取補救措施，以避免混凝土結構的損壞和安全隱患。

（8）合理安排使用時間。在混凝土結構完全硬化之前，應合理安排使用時間，特別是起重機等對混凝土結構有較大振動影響的設備，在混凝土尚未充分硬化之前，應暫時停止使用。

3 混凝土裂縫修補方法

3.1 表面修補法

表面修補法是一種常用的混凝土裂縫修補方法，其主要操作步驟如下。

（1）清理混凝土表面。首先要清理混凝土表面，去除表面雜物、油污、泥土等物質。如果有較深的裂縫或破損，要利用工具對其進行局部開鑿。

（2）準備修補材料。根據需要進行調配，并按比例將水與混凝土拌和均勻。選擇適當的修補材料是非常重要的，不同的混凝土表面修補材料具有不同的特點和適用范圍，通常可選用高強度水泥砂漿、聚合物修補料、環氧樹脂等材料進行修補。

（3）填補裂縫或破損處。使用刮刀或抹子將拌好的修補材料填入裂縫或破損處，壓實并使其與周圍表面平齊。較大的洞口可采用多次嵌入修補材料的方式填滿。

（4）平整表面。在修補材料開始硬化之前，可使用刮刀或抹子將表面進行修整，使其與周圍表面平齊。此外，還可采用鋼刷、砂紙等工具打磨表面。

（5）養護。修補完成后要進行養護。在初期養護中，應采取覆蓋保溫、濕潤養護等措施，以發揮修補材料的穩定性和強度。

3.2 灌漿封堵法

灌漿封堵法是混凝土結構裂縫修補的一種常見方法，其主要操作流程如下。

（1）清理裂縫。首先要清理裂縫內部和周圍的雜質、油污等物質，并去除表面的疏松物。如果裂縫較深或較寬，要用工具進行局部開鑿。

（2）準備灌漿材料。灌漿材料通常由水泥、砂子、水和外加劑組成，可根據需要進行配制。配制時，需要注意水泥的品種、強度等參數以及添加劑的類型和使用方法。

（3）灌漿。將預先調制好的灌漿材料注入裂縫，直至充滿整個裂縫。如果裂縫較大，可采取多次灌漿的方式逐步填滿裂縫。在灌漿過程中，要注意漿液的均勻性和漿液與混凝土的黏合性。

（4）養護。灌漿完成后，要對其進行養護。在初期養護中應采取覆蓋保溫、濕潤養護等措施，以保證灌漿材料的穩定性和強度。

3.3 混凝土置換

混凝土置換是一種常用的混凝土結構裂縫修復方法，主要操作步驟如下。

（1）選擇合適的置換材料。在混凝土置換之前，要選擇合適的置換材料。通常可采用聚氨酯泡沫、硬質聚氨酯泡沫、水泥砂漿等材料進行置換。

（2）施工現場準備。在混凝土置換之前，要對施工現場進行清理和檢查，確保施工環境整潔、安全、符合要求。同時，要確定置換深度和范圍以及置換材料的配比和使用方法。

（3）混凝土置換。將置換材料注入混凝土結構內部，直到填滿整個置換區域。如果置換區域較大，可采用多次注入的方式逐步填滿整個置換區域。

（4）養護。置換完成后，要對其進行養護。在初期養護中，應采取覆蓋保溫、濕潤養護等措施，以保證置換材料的穩定性和強度。

4 結語

混凝土結構裂縫的修復方法很多，但每種方法都有其適用范圍和注意事項。選擇合適的修復方法需要充分了解裂縫的性質、成因和程度，并結合實際情況進行綜合考慮。在施工過程中，還要確保操作規范、材料品質優良、環境適宜等條件，以達到修復效果和使用壽命的最大化。