建筑混凝土裂缝的防治措施

摘要：混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的优点，所以用量逐渐增大；然而混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽，使其使用范围出十分广泛，不但在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等。

关键词：建筑混凝土；裂缝；防治措施

随着城市化进程的加快，城市中的人口日益增多，密集度剧增，人均所占的建筑空间普遍较低，城市土地日益紧张，为了缓解城市人口居住压力，高层及超高层建筑已经成为城市建筑的主流及发展方向。在高层建筑中，施工技术随着科学的发展也得到了很快地进步，但是，从目前来看，还存在一些非常重要的问题，其中混凝土楼板裂缝所产生的问题就不可小觑，本人就已宜兴溪隐府工程作为实例进行介绍。

1.混凝土裂缝的原因

混凝土裂缝的产生，都是微裂缝发展的结果。就其本身而言，一般认为是混凝土材料变形约束所引起的内应力大于材料抗拉强度所致。

1.1因环境因素影响形成缺陷和裂缝

主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻，即溶解循环作用，使混凝土中产生内应力，促进已有裂缝发展，结构疏松，表面龟裂，表层剥落或整体崩溃。

1.2因构件受力、变形形成缺陷和裂缝

包括中心受拉、中心受压、受弯、受剪、受冲切、梁的混凝土收缩和温度变形、板的混凝土收缩和温度变形。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。

1.3施工违反操作规程形成缺陷和裂缝

塑性混凝土下沉，被顶部钢筋所阻，形成沿钢筋的裂缝；混凝土振捣不密实，出现蜂窝，易形成各种受力裂缝的起点；混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发，引起混凝土浇注时坍落度过低，使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝；混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝；过早拆模，混凝土尚未建立足够强度，构件在实际施加与自身的重力荷载作用下，容易发生各种受力裂缝等。

1.4材料选配不当形成缺陷和裂缝

使用过期水泥，骨料含泥过量，含活性　SiO2，水泥中含碱量过高，骨料石灰石，水泥水化热等。

2.针对不同成因的裂缝控制策略

2.1收缩裂缝的控制方法

对收缩裂缝控制的重心应该落在对湿度的控制上，保持构件或者结构湿度的稳定性。为了避免水分流失过快的现象，在混凝土浇注初期，可以采取浇水养护的方式保持水分，另外为了使整个过程水分的流失最小化，可以考虑采取塑料薄膜、草垫或者草袋的方式进行覆盖。如果周围环境不利于水分的保持，如风速大、气温高，应该结合实际天气情况配合洒水以及覆盖来进行混凝土的养护，同时延长养护的时间。对水泥成分以及沙石导致的收缩裂缝，在浇注之前，应该阅读相应的水泥配备成分表，同时进行水化试验，采取控制变量法，逐步调整水灰比，沙粒的粗细，利用相应的力学测试，选择最优的配置结果。同时浇注好的混凝土，要对混凝土的表面进行抹压，控制好抹压的度。

2.2沉降过程裂缝的控制方法

沉降裂缝是指由于在混凝土搅拌的过程中，沙石颗粒受重力影响下沉而水泥浮到表面，存在骨料或者钢筋等结构的阻挡而出现的混凝土水泥与沙石分开的现象。这种现象容易在模板拆卸的几天内出现，由于某一个范围大量使用同种搅拌方法配置的混凝土，因此这种裂缝的发生面比较广，通常在混凝土沿着钢筋纵轴延伸方向发生。对于可能出现沉降裂缝的处理方法是控制好混凝土搅拌的时间，对混凝土进行充分的搅拌，并不是说分层间隔时间越长就会越好。同时在下料时进行相关位置的布控，不宜设置较多的布控点。当对下层钢筋进行搅拌时，为了避免上层钢筋对于水泥浆的粘连，可以把握合适的力度进行上部钢筋的振动，同时可以考虑用水对模板进行润湿。

2.3对于温度骤变导致裂缝的防治

物体普遍具有热胀冷缩的性质，混凝土也是如此。对于弹性空间不是很大的混凝土来说，温度的骤变极容易导致裂缝的出现，对于温度控制的原则是平衡构件内外的温度差，并且阈值控制在低于20度范围之内。如果需要对构件进行加热养护升温的过程，应该控制升温速度，缓慢升高，消除温度应力。尽量不要选择在温度较高的条件下或者温差变化较大的夜间进行混凝土的浇注。混凝土在搅拌配置的过程中，对原材料可以进行喷水降温的举措，同时对于搅拌器设置的区域，适当的进行遮阳。浇注过程是，采取逐层浇注的方式进行，以利于温度的快速散发。对大体积建筑模块在浇注的过程中可以采取逐层浇注的思想，设置相应的施工缝，如果温差过大，采取一定的保湿保温措施，对于混凝土建筑进行长期的养护。拆模后，为了防止混凝土出现应力松弛的现象，要及时地采取填土的措施。混凝土的配置避免选用过热水泥，建议采取以下策略控制温度：第一，在浇注基础中通入可循环的冷却水，增加热量的流失。或者采取材料化学的思想，在混凝土配置的过程中，加入减水剂以及石块进行吸热。在浇筑之前，可以模拟各种裂缝的控制方法以及实际施工条件下整个浇注的过程，建立物理模型，预测温度下降时出现的最大收缩应力，对超过混凝土拉力阈值的情况，应根据具体的情况，采取一种或者多种措施的组合，进行适当的调整，控制收缩应力在混凝土不发生裂缝的强度范围内。

2.4预防施工过程中导致裂缝的方法

施工过程经常会存在对混凝土拉裂的现象。可以在浇筑前对模板进行充分湿润，在拆模的过程中避免出现较大的偏动，控制整个拆模过程平稳的进行，所有的这些操作应该选择在坚实规整的平面上实施，还可以采用塑料薄膜养护，控制水分蒸发，做好混凝土二次收光工作等措施都可以预防混凝土裂缝的产生。对于预应力管桩等构件，要控制预留孔中心管腔的平直。需要进行运输的建筑块，应该设置相应的垫木并进行固定，妥善处理好混凝土板材，大梁以及混凝土柱叠加次序。对于吊装的模块，考虑采取配置脚手架进行固定，同时为了加强固定的效果，可以配置相应的牵引绳。在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，从而提高混凝土的极限拉伸。

3.裂缝的处理方法

一旦出现裂缝，要分析产生裂缝的原因，并采取相应合适的策略，对裂缝进行修复和填充，避免出现一系列连锁反应而导致工程质量黑洞。常见的方法有树脂灌注法，灌浆法，附加钢筋法以及自闭合法。本工程采用的就是环氧树脂灌注法，材料由混凝土公司提供。环氧树脂是最常见的裂缝灌注材料。它具有较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树脂可以灌入到0.05mm的裂缝。除某些特殊的环氧树脂之外，当裂缝是活动的、有渗漏的、不能干透的或者裂缝数量极多时，通常不易采用树脂灌注法。对于体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。采取附加钢筋法修复裂缝时，在修复初始阶段对裂缝进行隔离，在裂缝贯穿平面90°方向进行钻孔，将钢筋插入孔内的过程中同时注入环氧树脂，使钢筋与裂缝合为一体。自封闭方法主要基于水泥浆中氢氧化钙炭化的原理，形成具有机械粘连作用的氢氧化钙与碳酸钙的晶体，这种修复手法使用的条件是潮湿的环境。

4.结语

对混凝土裂缝的控制，施工是一个关键的环节。常见的混凝土裂缝大多数发生在施工阶段的早期，尤其是混凝土强度成长早期，或出现在工程交付使用后的早期。因此，在施工过程中对混凝土裂缝的控制是非常重要的。而万一不可避免的出现了裂缝，要使用合理有效的方法进行处理，以保证结构的耐久性和安全可靠性，并减少对建筑外观和使用功能的影响。

参考文献

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