混凝土裂缝与渗漏的控制措施

耿 立

混凝土质量通病是建筑工程中经常发生的、普遍存在的一类质量问题，它同时影响工程内部质量和外部质量，由于这类通病具有多发性、反复性等特点，因此对工程质量危害很大，减少和控制混凝土质量通病的发生，不仅保证了工程质量，同时也提高了工程建设经济利益。

混凝土质量通病有好多种，如裂缝、渗漏、麻面、蜂窝、孔洞、露筋等等，现在混凝土工艺已有很大发展，而且施工管理也越来越规范，在去年我公司质量大检查中发现麻面、蜂窝、孔洞等现象已很少见，裂缝、渗漏在多个工程中发现，下面就裂缝和渗漏这两大通病来简单谈谈它们的成因及防治措施。

1 裂缝

1.1 裂缝产生原因

1.1.1 混凝土配合比及所用原材料

1)配合比中水泥用量越大，用水量越高，水泥浆体积越大、收缩就会越大。砂率选择不当，混凝土和易性差，导致混凝土离析、泌水、保水性不良，增加收缩值。2)水泥的安定性不合格，当水泥中所含的游离氧化钙或氧化镁熟化很慢，水泥已硬化成型后它在其中继续熟化时，引起不均匀的体积变化，出现龟裂，崩溃等现象。当石膏掺量过多即游离的三氧化硫过量时，在水泥已经硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积膨胀，也会引起混凝土开裂。3)水泥的水化热大，混凝土容易产生裂缝，水泥等级越高，细度越细，混凝土开裂影响越大，混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大，越容易产生裂缝。4)集料含泥量过大，颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，针片含量越大，这些都容易造成混凝土收缩的增大，导致裂缝的产生。

1.1.2 碱骨料反应

碱骨料反应裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝，碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，在骨料表面生成复杂的碱—硅酸凝胶，其吸水后会产生很大的体积膨胀，从而导致混凝土产生膨胀开裂而破坏，这种裂缝一般出现很晚，有时需要几年到十几年，大都是在混凝土结构使用期间出现，很难补救，因此应在施工中及时采取预防措施。

此外还有设计分段不合理，施工缝处理不当，现场振捣不当，养护条件不当，地基不均匀沉降等等都能导致裂缝的产生。

1.1.3 温度

现在的趋势是水泥细度越来越小，因此水化的速度很快，水泥在水化过程中会释放出一定的热量，而这些热量一下无法散发出去，特别在浇筑初始阶段，因此产生混凝土的内外温差，产生应力，而混凝土抗拉能力很小，当温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。剧烈的温度、湿度变化会使混凝土体变化产生的应力大于新硬结混凝土的初始强度，从而产生裂缝。特别在高温环境下施工时，水分的快速蒸发会引起混凝土体积的收缩，产生裂缝。事实上许多裂缝往往是混凝土收缩及温度变化综合引起的。

典型的一个例子是由天津六建承建的巴黎豪园综合楼，屋面混凝土160 mm厚，浇筑时间是在炎热的7月份，浇筑的那几天正好风很大，天气又热，浇筑完2 d后发现面层有很多不规则的裂纹，其中有几条裂纹的宽度达到了0.8 mm左右，深度达到了35 mm～38 mm。虽然没有影响结构的稳定性，但是对于屋面混凝土来说这种裂缝必定会影响结构的耐久性，必须进行修补。

由南京三建总公司承建的沭淮文化艺术中心，梁跨长60 m，混凝土浇筑完拆模后发现大梁底部有十几条竖向裂纹，顶面有五六条斜向裂纹。裂纹分布无规律。这就是在施工过程中没有考虑到大跨度混凝土一些细节而造成的温度应力引起的裂缝。

1.1.4 碳化

碳化主要是空气中CO2与混凝土水泥石中的Ca(OH)2反应生成碳酸钙和水。因生成物碳酸钙为中性，所以碳化又叫中性化。

混凝土的碳化是在潮湿的条件下才能进行。混凝土碳化后会产生体积收缩，当收缩应力超过混凝土抗拉强度时就会产生细小裂缝，潮湿的空气通过裂缝使内部的混凝土继续碳化收缩，从而使裂缝向混凝土内部发展，外界空气等有害物质通过裂缝进入混凝土内部，影响整个混凝土结构。

1.2 对策、措施

1)在施工之前水泥检测时应检测一下细度，特别在大体积混凝土中，对于细度很小，特别是小于1%的水泥在施工时一定要特别注意，可以适当掺加一些掺合料降低水化热，掺合料尤以粉煤灰或粗颗粒矿渣粉为佳，在满足混凝土强度的基础上尽量选用低标号水泥，降低水化热，优先选用粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。2)大部分混凝土裂缝在浇筑后不久就会产生，混凝土刚开始产生强度时比较敏感，易产生收缩裂缝和其他因外界原因产生的裂缝，在混凝土中掺入合成纤维如聚丙烯纤维，以增强塑性混凝土的抗拉能力，抑制混凝土的塑性收缩龟裂，抑制裂纹的产生。3)养护条件应起到防止缺失水分，保持混凝土内外温差最小的作用，以控制裂缝的产生，保温保湿法所用的材料种类较多，我们最常用的是草袋或棉毡加塑料薄膜的方法。用草袋加塑料薄膜保温保湿养护不少于7 d，掺用缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土，不得少于14 d，不宜用直接浇水法养护，适时在塑料薄膜下补水，保证水泥和膨胀剂发挥补偿收缩的条件。养护用水应与拌制水相同。同时掌握合适的拆模时间，强度达不到要求不得进行拆模和后续施工。当混凝土强度小于10 M Pa时，不得在现浇混凝土上吊运、堆放重物。4)作业时间应当避开午间气温高峰，缩短在烈日或强风下的施工时间，在炎热的天气尽量做到12:00～15:00停止施工。5)选择粗骨料应根据施工条件，尽量选用质量优良、级配良好、含泥量低的石子。这样既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减少混凝土的收缩和泌水现象。选择细骨料时，采用平均粒径较大的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，对混凝土的裂缝控制有重要作用，选择细骨料时也要特别强调严格控制含泥量。6)尽量选用碱活性小的砂石骨料、低碱水泥和低碱或无碱的外加剂，同时选用合适的掺合料抑制碱骨料反应，在混凝土中掺入足够的含有活性SiO2的矿物细掺料，能够使混凝土中的碱骨料反应完全得到抑制。

2 渗漏

2.1 产生渗漏的原因

2.1.1 混凝土本身产生的裂缝

宿淮展览馆蓄水池容量220 m3，在浇筑完成以及后来验收时都没发现任何问题，验收一次性通过，但是使用三年后发现了比较严重的渗漏问题，后来抽水仔细观察，发现东侧池壁上有数条宽度不等的裂纹。最终确定是地基不均匀沉陷引起的池壁裂缝导致渗漏，渗漏会使池壁产生较大的渗透压力，影响池壁的稳定，同时渗漏会使混凝土产生侵蚀破坏而降低强度，缩短使用寿命。因此发现渗漏，必须及时查明原因，分析危害性，并进行妥善处理。

2.1.2 混凝土抗渗性差

混凝土是一种多孔性物体，在存在压力差的情况下，必然会引起液体从高处向低处迁离，这种性质就是渗透性，渗透性与其孔隙结构有关，渗透性大的混凝土容易产生渗漏。

抗渗性差的主要原因如下如下:

1)混凝土配合比及所用原材料，混凝土配合比中，水灰比过大，混凝土收缩率大，抗渗小。水泥用量太少，孔隙率提高，孔径增大。混凝土不密实，抗渗性差。在沭河发电厂码头就发现了因混凝土抗渗性变化而出现的渗漏问题。2)石子粒径大，使用单粒级石子。3)砂子用细砂，且含泥量大，砂率太小。

另外还有施工时振捣不密实、不均匀。混凝土浇筑时产生离析，混凝土里面出现薄弱面而产生渗漏。养护条件不当，混凝土与止水带结合不紧，施工缝留置形式不妥等原因。

2.2 防治对策

1)混凝土配合比对其抗渗性能影响很大，配合比设计是重要一环。配合比应由实验室反复验证，综合分析各种原材料对混凝土抗渗的影响而选，特别强调水泥用量不宜低于 320 kg/m3，水灰比不宜大于0.5。2)石料应尽量采用连续粒级的碎石或卵石，最大粒级不宜过大。当现场无连续粒级的石子时，可以将几种石子按不同比例掺配成粒级再进行使用，严格控制砂石料的含泥量。3)掺入引气剂或膨胀剂，提高抗渗效果。4)严格控制混凝土设备运输及施工质量，确保混凝土搅拌均匀。5)做好混凝土的浇筑、振捣、防止混凝土离析、漏振和振捣不实，特别是避免关键部位振捣不实。严格按规定要求操作，从而确保混凝土的质量。

[1] 崔跃东.浅谈混凝土施工中裂缝的防治[J].山西建筑，2008，34(28):170-171.