谈建筑工程混凝土裂缝产生原因及加固技术处理

【摘 要】本文结合施工实践经验，就建筑工程中混凝土裂缝的产生原因进行了分析，从施工材料配合比设计及施工管理等方面，提出了加固和防止裂缝产生的措施，以全面提高混凝土施工质量，取得满意的效果。

【关键词】建筑工程施工；混凝土裂缝；加固技术；预防措施

随着水泥业和商品混凝土技术的发展，商品混凝土的使用十分广泛，给工程的质量和进度带来很多益处。但混凝土技术向高强度、高流动性方向发展，使其水化热、收缩率、脆性等一系列问题显得更加突出，混凝土施工中的裂缝控制问题也越来越引起人们重视。正确判断和分析混凝土裂缝的成因，是有效控制和减少混凝土裂缝产生的最有效途径。下面对裂缝的成因进行简单地分析，并就此提出其加固预防措施。

1 裂缝产生原因分析

1.1 原材料的使用

1.1.1 胶结材料（水泥）

在原材料方面容易引起混凝土早期产生收缩裂缝的首先是水泥。用于浇筑框架顶板商品混凝土中的水泥除了应均匀、稳定、与外加剂有良好的适应性外，还要考虑它的初凝、终凝时间和早期的化学收缩性。硅酸盐水泥（P.I、P.II）、普通硅酸盐水泥（P.O）凝结时间相对较短，早期的化学收缩较小，适合用于浇筑顶板；矿渣水泥（P.S）凝结时间相对较长，泌水性较大，早期的化学收缩较大，不宜用于浇筑顶板。

1.1.2 外加剂（泵送剂）

泵送剂是商品混凝土不可缺少的原材料。为防止混凝土拌合物稠度损失，泵送剂中需掺加适量缓凝剂，其掺量必须根据使用的水泥种类、天气情况、运输距离、泵程的变化而变化。气温较低时，混凝土拌合物的凝结时间会大幅度延长，一方面增加了混凝土早期化学收缩，另一方面延长了混凝土表面的失水时间，造成混凝土表面大量水份蒸发，增加了混凝土的干缩。

1.1.3 骨料（砂、石）

粗细骨料即砂石含泥量过大，造成混凝土收缩增大。骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土每立方米的水泥用量、用水量增多，收缩增大，易产生裂缝。

1.2 施工配合比

1.2.1 胶结材料的用量

胶结材料（水泥、粉煤灰等）总量的增加会使混凝土的化学收缩增加，从而导致混凝土产生收缩裂缝，因此在施工配合比设计时，要控制胶结材料的用量，不要误认为水泥用量越大对结构越有利。施工实践证明水泥的滥用，对工程质量是不利的，尤其在混凝土早期裂缝的预控中更为明显。

1.2.2 砂率

砂率的增大虽然能有利于商品混凝土的泵送施工，但超过一定数值是混凝土的抗裂性降低，混凝土的干燥收缩加大，也容易产生收缩裂缝，砂率一般应控制在40%以内为佳。

1.2.3 坍落度（水灰比）

混凝土坍落度的测试实际上是水灰比的反映。水灰比大，混凝土的坍落度就大，振捣后粗骨料下沉，表面浮浆增加，抗裂性下降，混凝土干缩加大，也会导致混凝土的早期裂缝。

1.3 在施工中，要保证商品混凝土的可泵性

混凝土坍落度大，可能造成混凝土用水量的增加。另外，商品混凝土运到施工现场后，为了满足泵送施工要求，施工人员盲目向混凝土中加水，导致水灰比的失控。使混凝土拌合物在刚成型之后，固体颗粒下沉，表面产生泌水，混凝土体积减小，就可能产生塑性收缩裂缝。

2 混凝土裂缝的加固处理措施

混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的。从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，根据大量试验与商品混凝土的经验将其放宽到0.2mm。正常情况下，商品混凝土表面的不规则龟裂裂缝是不可避免的，其对结构的耐久性和承载力的影响很微小，基本不影响正常的使用功能，一般采用表面封缝的处理措施。如果裂缝发展的通透，那么对结构的耐久性和使用功能的影响就比较显著了，通常要做灌缝处理。

2.1 封缝施工工艺流程：确定封缝位置―混凝土基层处理―清除浮灰及有机质―裂缝封闭

2.1.1 表面处理：沿裂缝长度方向用角磨机切成V型凹糟，糟深3mm并沿开明缝两侧各打磨25mm宽

2.1.2 配胶：封缝胶为甲、乙两组分，在材料取用前各自搅拌均匀，取用时分别设取用工具及容器，按质量比甲：乙=2：1准确秤取，搅拌10分钟，静置10分钟后使用

2.1.3 用胶铲将配置完成的封缝胶均匀涂抹在裂缝封缝基面上厚度为1～2mm，V型凹糟填平

2.2 灌缝施工工艺流程：确定需灌胶通透裂缝―通透裂缝表面处理―配置封缝胶―封缝、设置注胶孔―配置灌缝胶―压力注胶

2.2.1 对楼板裂缝上下表面用角磨机进行局部打磨，用角磨机剔除裂缝表面软弱体，用棉纱蘸丙酮擦拭裂缝表面，去除有机质

2.2.2 按配比配置快硬性封缝胶对裂缝下表面进行封缝处理，将板底裂缝全部用封缝胶封闭

楼板上表面封缝时，对注胶孔的留设以裂缝端部为第一注胶孔，依次留注胶孔，注胶孔间距300mm。在留设的注胶孔及排气孔位置用封缝胶粘设注胶嘴，并将注胶嘴底座四周用封缝胶进行埋边，保证注胶嘴与注胶孔位置一致，令注胶孔通畅。在裂缝端部留设排气孔，中间的注胶孔同时也是前一注胶孔的排气孔。

3 预防措施

针对以上可能造成混凝土裂缝的原因，提出下列一些预防措施。

3.1 混凝土配合比中，在保证混凝土强度、塑性的情况下，对其配合比要认真做好试配，尽可能降低砂率，砂率宜控制在38%～42%

尽量掺加有效的减水剂，使用水量降到最低，并掺加粉煤灰，以改善混凝土的和易性，泵送混凝土坍落度应控制在140mm～160mm，降低混凝土的沉缩量。正确掌握好混凝土补偿技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果，应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。严禁施工人员随意向混凝土内加水。

3.2 振捣要密实，振捣时间以5s～115s为宜，并采用二次振捣技术，混凝土浇筑20min～30min，振捣时不要碰钢筋及埋件

3.3 混凝土振实后，应及时加盖湿草席或塑料薄膜等，并覆盖严密，保持塑料布内有凝结水，延长养护时间，在气温高、湿度小或风速大的天气施工，应及早喷水养护；在混凝土终凝前如发现表面有微细裂缝时，应及时抹压一次面后，再覆盖养护

3.4 大体积混凝土的内外温差不宜大于25°，日降温速率不宜超过15°，这已经过多个工程的实践验证

为了满足在体积混凝土对于温差及降温速度的要求，必须对混凝土进行保温养护，具体的做法是混凝土浇筑后的表面覆盖塑料薄膜，然后在其上方加盖保温材料，并宜同时进行测温，监控混凝土的内外温差及降温速度，据此调整保温层的厚度；也有的工程采用蓄水养护的方法，利用一定厚度的水被进行保温，水被及保温覆盖物的厚度视混凝土的体积及环境温度的不同而异，虽然可以通过理论计算求得，但由于计算较复杂且准确度不高，建议采用测温监控的方法来控制混凝土的内外温差及降温速度。

另外，在大体积混凝土中使用缓凝剂或缓凝减水剂，能够有效地降低水化热的释放速度，延迟混凝土中温峰的出现时间，降低温峰的峰值，有利于温度裂缝的控制。

3.5 对过早承受外力导致混凝土裂缝的，如果是人为因素，应该制定严格的施工操作规程，并认真实施，严格管理，严禁出现楼板贯通缝，在混凝土强度未达到1.2MPa混凝土条件强度检测，以确定上人时间。严禁的楼板上大量集中堆载，规定堆载不超过2kN/m2（设计荷载为5Kn）；对于自然环境因素，则应根据实际情况，区别对待

总之，混凝土裂缝的产生的原因多种多样，从上述分析可知，混凝土裂缝的主要原因是原材料的使用、施工及环境因素。在工程实践中应根据裂缝产生的原因是，从材料、配合比设计及施工等多方面采取综合措施，加强管理，使混凝土质量明显提高，基本上不存在裂缝缺陷，取得满意的效果。