混凝土裂縫的主要因素及施工中的處理方法

殷惠娟 劉金明

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，對建筑工程的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格，混凝土作為建筑工程施工中的主要材料，卻常常出現(xiàn)裂縫問題。因此，本文通過對建筑施工過程中混凝土裂縫產(chǎn)生原因的分析，提出混凝土裂縫的控制及相應(yīng)的措施，從而提高混凝土的質(zhì)量，從而提高建筑的安全性、耐久性、適用性。

關(guān)鍵詞：混凝土;裂縫;施工處理

在土木工程中，混凝土結(jié)構(gòu)占據(jù)主導(dǎo)地位，混由于各種因素的影響，凝土結(jié)構(gòu)不可避免地存在裂縫，而裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。短期內(nèi)，混凝土的裂縫不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的影響，但是長期來看，混凝土的裂縫逐漸擴張，對工程結(jié)構(gòu)還是存在一定的安全隱患。

一、導(dǎo)致混凝土裂縫的主要原因

（一）塑性收縮裂縫

塑性裂縫多出現(xiàn)在暴露于空氣中的新澆注的混凝土構(gòu)件表面，塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長短不一，互不連貫狀態(tài)，較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3m，寬1～5mm。

塑性裂縫產(chǎn)生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間，環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等等。

（二）沉降收縮裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不均勻、松軟或回填土不密實或浸水而造成的不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足、模板支撐間距過大、模板支撐底部不牢固等因素導(dǎo)致，特別是在冬季施工，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30～45度角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度0.3～0.4mm，受溫度變化的影響較小。待地基沉降變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。

（三）溫度裂縫

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓螅谟不^程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（當(dāng)水泥用量在350-550kg/m³，每立方米混凝土將釋放出17500-27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達70℃左右甚至更高）。由于混凝士的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，且未采取降溫措施，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝士表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯。梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊，深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一。受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯，此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化。降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

混凝土結(jié)構(gòu)成型后，沒有及時覆蓋養(yǎng)護，表面水分散失快，體積收縮大，而混凝土內(nèi)部濕度變化小，收縮也小，因而混凝土表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面的收縮。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯，梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊。深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

二、混凝土裂縫的處理

混凝土裂縫一般有三種狀態(tài)：靜止裂縫，活動裂縫，正在發(fā)展的裂縫。混凝土裂縫處理方法的選擇一般需要考慮：判斷裂縫是活動還是靜止的，修補的主要目的，是否需要加固處理，裂縫產(chǎn)生的主要原因是什么，裂縫未來的變化（數(shù)值和方向）如何，對結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生什么樣的影響，綜上考慮，選擇合適的方法對混凝土產(chǎn)生的裂縫進行修補。

（一）表面處理法

表面涂抹和表面貼補法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。

（二）填充法

用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作填充處理。

（三）灌漿法

此方法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。利用壓送設(shè)備（壓力0.2～0.4Mpa）將補縫漿液注入砼裂隙，達到閉塞的目的，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好。也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫，不用電，修補方便效果也很好。

（四）結(jié)構(gòu)補強法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時 間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強度可采取結(jié)構(gòu)補強法。

（五）混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

（六）電化學(xué)防腐法

電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點是防護方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。

（七）仿生自愈合法

仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分（如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

三、結(jié)語

綜上所述，混凝土在建筑工程的施工中，出現(xiàn)裂縫是很常見的，因此，只有提前了解混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，有針對性制的制定控制措施，在施工中對可能產(chǎn)生裂縫的因素加以控制，事后加強混凝土的養(yǎng)護工作，才能減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻：

[1]混凝土溫度裂縫控制措施[J].谷克翰.山西建筑.2018

[2]建筑混凝土裂縫主要因素及施工處理[J].楊雪克.中國房地產(chǎn)業(yè).2019

[3]混凝土裂縫問題分析研究[J].王思鵬.建筑與裝飾.2019