建筑施工中的混凝土裂缝的预防及补救措施

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摘要：随着建筑工程中混凝土结构应用越来越普遍，在施工中出现了大量的混凝土裂缝，严重影响了建筑物的使用安全。本文对建筑工程混凝土裂缝产生的原因进行分析，探讨了防治的措施及混凝土施工裂缝补救措施 。

关键字：混凝土施工 ；裂缝 ；预防；成因

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

引言

近几年来建筑工程逐渐增多，工程中的混凝土现浇量也逐渐增大。混凝土工程施工裂缝是困扰技术人员的一个难点，是混凝土工程施工中的质量通病，因此必须十分重视混凝土裂缝的分析与控制。

1. 混凝土裂缝成因

1.1水泥水化热

水泥在水化过程中要释放出一定的热量，特别是大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3-5天。

1.2外界气温变化

混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60-65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

1.3混凝土的收缩

混凝土中约20℅的水分是水泥硬化所必须的，而约80℅的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺（特别是养护条件）等。

2. 混凝土裂缝预防措施

2.1结构方面

根据混凝土结构设计规程，为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂，采取永久式伸缩的方法，根据现场调查，引起结构裂缝的原因是综合性的，结构长度是影响收缩应力综合因素之一，而不是惟一的因素。

根据现场实践经验，混凝土裂缝分为有害的及无害的两类。有害与无害的界限由使用功能而定。施工单位应当采取必要的设计及施工措施，以控制有害裂缝的产生。由于估计不足等因素，即使出现少量有害裂缝，也要通过化学灌浆处理，使其满足设计使用要求。结构所受到的外部作用分为外荷载，可看作是第一类荷载；具有十分重要的外部作用是变形作用，即第二类荷载为间接荷载。变形作用包括温度、湿度、地基不均匀沉降，在该作用下，结构的抗力取决于混凝土的抗拉性能，即抗拉强度和抗拉变形。

2.2施工方面

由施工单位委托搅拌站向现场供应商品混凝土时，委托的技术依据只有设计院确定的强度等级，却忽略了工程特点对大体积混凝土性能的要求，这样对控制混凝土裂缝是不利的。施工单位应在混凝土浇筑、振捣、养护及坍落度控制做出技术方案，并严格执行，特别是对坍落度的控制更应得到搅拌站的同意。施工新浇筑混凝土养护方法有：（1）潮湿养护；（2）养护剂涂层；（3）自动给水养护；（4）保湿养护；（5）防风；（6）实现信息化施工养护；（7）尽快回填。

2.3混凝土材质方面

泵送商品混凝土对原材料供应有很高的技术要求。由于泵送混凝土的流动性要求与抗裂的要求相互矛盾，所以应当选取在满足泵送的坍落度下限条件下尽可能降低水灰比。目前国内搅拌站对砂石骨料的含水控制波动很大，影响了混凝土的水灰比。利用较精确的含水率测定仪或传感器，测出配料过程中的含水率，进行计算机处理，自动调整配料的水灰比，对于控制混凝土的收缩和提高抗裂是必要的。砂石的含泥量对混凝土的抗拉强度与收缩影响很大。我国对含泥量的规定比较宽，但现在实际施工中还经常超标。有的搅拌站，虽然检验资料是合格的，但在浇捣中发现有大量泥块和杂质，这样就会引起结构严重开裂。因此在实际施工中，砂石骨料的粒径应尽可能大一些，以达到减少收缩的目的。

2.4环境影响

混凝土的裂缝与环境条件（施工期和施工后）有很大关系。施工过程中应注意气温和湿度的变化，采取有效措施控制高温、低温冲击和激烈干燥冲击，此时，应力状态接近弹性应力状态，混凝土应力松弛效应无法发挥出来，特别注意浇筑后经过一定时期养护的混凝土仍然需要保护（维护），不宜长期。注意与气象站的密切联系（降温及降雨预报），不得在雨中浇筑混凝土，否则会严重改变水灰比。

结构施工后验收投入使用，由于环境变化（如生产使用条件、房屋装修改变条件），承受了新的温度、湿度、振动（包括相邻振动）、化学腐蚀及荷载变化影响等，都可能引起后期开裂。

3. 混凝土施工裂缝补救措施

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的正常使用。混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：

3.1表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

3.2 灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

3.3结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

3.4 混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3.5 电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

3.6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结剂的液芯纤维或胶囊），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合.

4. 结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节，通过改善混凝土的质量并采取有效的浇注后的防治措施，混凝土的裂缝现象是可以避免的。

参考文献 ：

[1] 朱耀台、詹树林《混凝土裂缝成因与防治措施研究》[J]，《材料科学与工程学报》，2003.5。

[2] 曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理［J］.江西建材，2007.3.