浅议混凝土裂缝的处理及控制
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[摘要] 随着我国高层建筑物数量的不断增多，建筑物不断地向空中延展，混凝土强度也在不断提高，如目前混凝土设计强度已达到C40、C50。但大量混凝土的使用也出现了裂缝的现象，裂缝的存在会直接影响建筑物的实际使用，随着业主对建筑物质量提出的更高要求，裂缝的控制显得非常重要。
[关键词] 混凝土裂缝 成因治理预防 结束语
混凝土结构工程因其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰性强，技术相对成熟等优点已成为建筑物或构筑物主体的重要组成部分，但是混凝土的裂缝问题及由此产生的渗漏等问题已成为建筑行业质量通病，也是当前广大主户投诉的热点和难点问题。而产生的裂缝不仅有损外观，破坏整体性，而且会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低刚度，耐久性、耐火性及抗渗能力，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。因此现结合本人多年来从事现场施工的经历，从成因、处理以及预防控制等几个方面加以探讨。
1混凝土裂缝的成因
1.1混凝土原材料
1.1.1大块体积混凝土水化热引起的裂缝。在重力式结构中，大块体混凝土凝结和硬化过程中，水泥与水产生化学反应，释放大量热量，导致混凝土块体温度升高，当混凝土块体内外环境温度相差很大，以致形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度时，就会形成裂缝。
1.1.2可塑性收缩裂缝。这种裂缝发生在混凝土浇注后数小时，仍处于塑性状态的时刻。在炎热、大风天气以及水化热高的条件下，大面积的路面或楼板都容易产生这种裂缝，其主要原因是：混凝土在终凝前几乎没有强度，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水较快，造成毛细管中产生较大的负压使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
1.1.3干缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间，水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形过大，而内部湿度变化较小，变形较小，较大的表面干缩变形受混凝土内部约束产生较大拉应力而产生裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
1.1. 4碱――骨料反应引起的裂缝。碱骨料反应是混凝土组分中水泥、外加剂、掺合料或拌和水中的可溶性碱溶于混凝土孔隙缝中，与骨料中能与碱反应的活性成分在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应，生成物吸水膨胀，使混凝土产生内应力，导致混凝土开裂或拱起。
1.2.施工质量方面
1.2.1混凝土施工过程中过分振捣，模板、垫层过于干燥，混凝土浇注振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。而模板垫层在浇注混凝土前洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。
1.2.2混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面形成含水量很大的水泥浆层，其中的氢氧化钙与空气的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。
1.2.3在夏季炎热气温下浇注混凝土，浇捣后未及时浇水养护或不养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，又未及时得到水分的补充，在硬化过程中，受支座约束，势必产生温度应力而出现裂缝。
1.2.4使用外加剂过量而造成面层有较大收缩值，各种减水剂、防水剂等掺入混凝土中后，有增大其收缩的影响，若掺量不正确，面层完工后又不注意养护，则极易造成面层裂缝。
1.3.因抹灰不当而引起的混凝土结构工程墙体裂缝的处理。
1.3.1抹灰前清洗墙面，以提高粘结力，并根据气温、气侯和环境条件的不同湿润墙面，在常温下一般隔夜进行浇水，三遍即可。
1.3.2抹灰应分层操作，总厚度不超过20mm，底层的作用是使抹灰与基体牢固粘结并找平，14mm厚为宜，面层的作用是修整，使表面细滑、均匀、平整无抹纹，6mm厚为宜。分层涂抹应待前一层抹灰凝结后方可涂抹后一层，抹灰顺序应从屋檐开始，自上而下进行，大面积的外墙面可分步同时施工，如一次抹不完，可在阴阳角交接处或分格线处间断施工。抹灰期间要准确掌握砂浆收水情况，太湿不易抹平且易开裂，太干则会使墙面出现色差和泛砂不良现象。混凝土墙体应提前浇水湿润，使其含水率满足砌筑砂浆的凝结需求，砌体灰缝厚度取规范规定的中间值，加气砌块的灰缝厚度在规范规定的范围内应充分考虑由于砌块边缘不平造成灰缝增大的因素后确定，不得混砌，墙体砌完后应将缝子补勾密实，适当养护。按照节能新规范，砌体水平缝和竖缝灰浆饱满度百分比分别为90、80。
1.3.3填充墙砌至梁板底时留出斜砌高度，斜砌角度45―60度，否则不能挤紧。砌体砌成一周后，再砌斜砖宜砌。框间填充墙砌筑前，应对其框架结构的外墙平面度进行测量，统筹平面度误差，确定填充墙的外边线，砌筑时采用外挂线，以保证外墙面的平整及抹灰的厚度。
1.3.4 外墙抹灰面为防止开裂必须按要求设置分格，横向以窗口的上、下线为宜，竖向以2m为宜，如每格的面积较大或设计不允许留设明格时，应增设暗界格，分格缝的宽度以15mm为宜，采用柔性填缝材料勾缝(暗分格缝勾下后不影响表观)。合理地布设分格缝，可有效地诱导裂缝产生的部位，柔性材料勾缝可适应收缩变形的需要，防止裂缝的产生。
1.3.5工期相对较短的情况下，合理地组织工序的穿插。一是在混凝土结构框架及框剪结构的施工中，可分层(段)验收后进行填充墙的砌筑，其间可穿插内墙抹灰，地面垫层等分项的施工，主体砼结构完成后的一个月内，填充墙砌筑等亦可完成，具备条件后再施工外墙面，荷载的增加可加速沉降变形的进行，对外墙抹灰的裂缝起到一定的抑制作用；二是在混凝土结构的框架柱与填充墙的交接处砌筑时灰缝以10mm为宜，且必须饱满，柱墙及梁墙交接处抹灰前必须加钉钢丝网，铺平拉紧，总宽度不小于250mm，固定点间距不大于150mm，抹灰厚度大于35mm时，除采取分层抹灰外，可采用钢丝网补强的措施。
2裂缝的治理
裂缝修补方法视具体情况而定，一般有以下几种方法。
2.1 表面涂抹水泥砂浆法。将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进裂缝凿成深15~20mm，长150－200mm的凹槽，扫净并洒水湿润，先刷水泥净浆一层，然后用水泥砂浆分2－3层涂抹，总厚度控制在10－20mm左右，并用铁抹压实抹光。有防水要求时，应用水泥净浆及1:2.5的水泥砂浆(厚度），交替抹压4－5层刚性防水层，涂抹3－4h后进行覆盖并洒水养护。在水泥砂浆中掺入为水泥重量1%一3%的氯化铁防水剂，可起到促凝和提高防水性能的效果。为了使砂浆与混凝土表面结合良好，抹光后的砂浆面应覆盖塑料薄膜，并用支撑模板顶紧加压。
2.2 表面涂抹环氧胶泥法。用于处理表面的微细裂缝，多采用防水涂料进行表面涂抹处理，达到封闭裂缝和防水作用。涂抹环氧胶泥前，先将裂缝附近80－100mm宽度范围内的灰尘、浮渣用压缩空气吹净，或用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烘烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土豁结良好。若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥(涂料)涂抹。涂抹时，用硬毛刷或刮板均匀蘸取胶泥，并涂刮在裂缝表面。
2.3 表面凿槽嵌补法。沿着混凝土裂缝凿一条V形或口形槽，然后用水泥类或树脂类填补材料将其填平补牢，达到封闭裂缝的目的。其中V形槽用于一般裂缝的治理。口形槽用于渗水裂缝和活动裂缝的处理。表面作砂浆保护层或不作保护层，槽内混凝土面应修理平整并清洗干净，不平处用水泥砂浆填补，保持槽内干燥，否则应先导渗、烘干，待槽内干燥后再进行嵌补。嵌补前，槽内表面应涂刷与嵌填材料同性质的稀释涂料。对修补活裂缝仅在两侧涂刷，槽底铺一层塑料薄膜缓冲层，以防填料与槽底混凝土豁合，在裂缝上造成应力集中而将填料撕裂。然后用抹子或刮刀将砂浆或环氧胶泥嵌入以压实，最后用1:2.5水泥砂浆抹平压光，对活动裂缝嵌补表面不作砂浆保护层。在侧面或顶面嵌填时，应使用封槽托板逐段嵌托并压紧，待凝固后再将托板去掉。此法适用于独立的裂缝宽度较大的裂缝的处理。另外采用环氧树脂砂浆填补，易收缩和老化，长期效果不甚理想。
2.4 表面贴条法。将一条具有柔性的氯丁橡胶密封条置于裂缝上面，用氯丁橡胶豁结剂将封条周边豁贴于混凝土，使密封条中部随裂缝活动面自由活动，长的裂缝可分段豁贴，分段密封条间的连接采用氯丁橡胶豁结剂豁贴搭接。此法适用于裂缝移动范围不限于一个平面并有防水要求、不便凿槽修补的活动裂缝的处理。
2.5 压浆修补法。压浆修补法是用压浆泵将修补用胶浆压入构件的裂缝中，胶浆凝结、硬化后起到补强和恢复结构构件整体性的作用。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆；对宽度小于0.1mm的裂缝，宜采用化学灌浆。①水泥灌浆法。水泥灌浆法具有强度高、材料来源广、价格低等优点，一般用于大体积混凝土结构的修补。②化学灌浆法。化学灌浆法与水泥灌浆相比，具有化学稳定性好、豁度低、可灌性好、收缩小以及较高的豁结强度和一定的弹性等优点，恢复结构成整体性效果较好，适用于各种情况下的裂缝修补、堵漏及防渗处理。灌浆材料应根据裂缝的性质、缝宽和干燥情况选用。常用的灌浆材料有环氧树脂和甲基丙烯酸脂类浆液等，以恢复结构整体性、耐久性及防水性。
3裂缝的预防
3.1原材料
应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，砂子中石粉比例一般在15%－18%之间为宜；尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等，减少水泥用量，降低水灰比，改善骨料级配，选择级配良好的石子，减少孔隙率和砂率以减少收缩量，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热；应在保证混凝土强度的情况下，宜掺加粉煤灰和磨细矿渣粉的双掺活性掺合料(掺合料总量可达水泥用量的50%左右)。
3.2施工方面
施工单位必须对现场浇捣的商品混凝土坍落度进行现场逐车检查，对不符合坍落度要求的不得使用，在支模时对于木模板应浇水湿透，防止胀模将混凝土拉裂。采用反转脱模时应平稳，防止剧烈冲击和振动，并应在平整坚实的铺砂地面上进行。构件堆放按支撑受力状态设置垫木；重叠堆放时，支点保持在一条直线上，同时做好标记，避免板、梁、柱构件反放。
3.2.1选用正确的振捣技术。可采用两次振捣成活的操作工艺，改善混凝土强度，提高抗裂性。待混凝土楼板浇捣后，施工单位必须按设计和现行规范要求，采取适当养护措施。选择好浇筑混凝土的时间、合理安排各结构部位的浇筑顺序、采用合适的工艺手段来保证混凝土的质量。
3.2.2做好养护和拆模。施工单位应采取有效方法来保证湿养护。如能保证湿养护7天，则裂缝会大大减少。在拆模时应根据结构的特点采用合理的拆模顺序，如梁的侧模和墙板侧模宜早拆，特别是地下结构中的长墙更要注意此点，并及时对竖立面浇水养护。一般来说，在混凝土终凝后侧模尽量早拆，这样方能保证湿养护的充分。拆模后混凝土表面温度不应下降51℃以上，混凝土的现场试块强度不低于5S。夏季施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面及侧边，设置专人撒水养护时间不少于14天，有条件的应对基础侧边进行覆土掩盖，避免内部水分蒸发过快，产生裂缝。夏季应适当延长养护时间，以提高抗裂能力，冬季应延长保温和脱模时间，混凝土冬期施工掺加适量的早强剂，同时掺加亚硝酸钠阻锈剂(为水泥重量的1%－2%)缓慢降温，以防温度骤变，温差过大引起裂缝。
4结束语
混凝土裂缝是建筑工程中普遍存在的一种现象，它不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用，而且还会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑的承载能力，而对于裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的互相配合，伴随着我国建筑材料科学技术的发展和建筑施工技术水平的提高，混凝土裂缝的问题将会得到有效解决。