建筑商品混凝土裂缝的预防与处理

王丽娟

摘 要：随着建设规模的不断扩大及人们对建筑工程质量重要性认识的提高，针对商品混凝土普遍出现开裂现象，提出了商品混凝土裂缝的产生和发展是由于混凝土水化初期拌和物存在的原始缺陷造成的，是后期宏观裂缝的引发源。凭借在大量的施工中积累的处理裂缝的经验以及坚实的理论研究，提出了建筑工程结构中混凝土裂缝原因及预防措施。

关键词：裂缝；预防措施；方法

引 言

现在影响工程质量的主要因素是混凝土工程裂缝。在工程结构领域中，如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等多因素，统称为变形作用引起的裂缝问题。并且近年来日趋增强，它已影响到生活及生产，而且困扰着大多数工程技术人员和管理人员，是迫切需要解决的技术难题。

1 商品混凝土产生裂缝的主要原因分析

（1）商品混凝土是由水泥、骨料、水、掺合料和外加剂按一定的比例配制而成的中高流动性的混凝土，当原材料控制不严，配合比不当，施工不注意养护等就比普通的混凝土更容易产生裂缝。

（2）混凝土结构温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出约50.2J的热量，如果以水泥用量350～550kg/m3来计算，每立方米混凝土将放出17500～27500KJ的热量，从而使混凝土内部温度升高。根据王铁梦教授的理论，在混凝土尤其是大体积混凝土浇捣完后，水泥已经开始水化，其混凝土内部的最高温度峰值可按以下经验公式计算，即：

T0=T+C·α

式中：T0——混凝土内部峰值温度（℃）；

T——混凝土浇灌入模时的温度（℃）；

C——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；

α——经验系数；当采用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥时，α=0.1；当采用普通水泥时α=0.105。

（3）水泥水化过程产生的水化热，其大部分热量是在3d以内放出。混凝土是热的不良导体，特别是大体积混凝土，产生的大量水化热不容易散发，内部温度不断上升，而混凝土表面散热较快，使内外截面产生温度梯度，特别是昼夜温差大时，内外温度差别更大，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或已浇筑混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。

2 混凝土裂缝预防措施

（1）结构方面：根据现场实践经验，混凝土裂缝分为有害和无害两类。它们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，以此控制有害裂缝的产生。结合混凝土结构设计规程，为了避免结构由于温度收缩应力而引起的开裂，采取永久式伸缩的方法，根据调查，引起综合性的原因是结构裂缝，结构长度是影响收缩应力综合因素之一。

（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，所以对控制混凝土裂缝是不利的。施工单位应在混凝土浇筑部门对混凝浇筑、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：潮湿养护；养护剂涂层；自动给水养护；保湿养护；防风；实现信息化施工养护；尽快回填。

（3）环境影响：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，不宜长期裸露。注意与气象站的密切联系，不可以在雨中浇筑混凝土，不然会严重影响水灰比。

（4）施工方案：施工方案主要确定一定浇筑量、施工缝间距、浇筑时间、运输和振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意，总得来说，要尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。

（5）施工质量：裂缝预防的主要阶段是施工阶段，要注意以下几个问题：首先混凝土要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。最后是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，经常不被人们重视。

3 修补裂缝的方法

（1）表面修补法：裂缝及深迸裂缝、大面积细裂缝的处理。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。

（2）灌浆、嵌缝封堵法：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（压力0.2～0.4MPa）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、聚氯酯等化学材料。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。该方法属传统方法，应用范围广，效果很好。

（3）结构加固法：它主要适用于对结构整体性、承载能力有较大影响的深进及贯穿性裂缝的加固处理。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。

（4）混凝土置换法：它是处理混凝土严重损坏的一种有效方法，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。

（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。

（6）仿生自愈合法：仿生自愈合法是一种新型的裂缝处理方法，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

現在可靠性理论应用于混凝土结构施工期质量控制的基础工作，是开展与施工期荷载、抗力有关的参量统计参数的观测调查和统计分析，以获取基于全国范围数据的分析结果。混凝土结构的施工，不能说绝对的安全，但在可接受的概率水平上可以得到保证，该水平可以通过可靠性理论的应用得到。

参考文献

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