浅析混凝土裂缝的成因及治理

朱智峰 南通市恒佳建筑安装工程有限公司

浅析混凝土裂缝的成因及治理

朱智峰 南通市恒佳建筑安装工程有限公司

随着建筑业技术的发展，混凝土构件中的裂缝，会给工程带来一定的危害。根据裂缝的分类进行技术修复，能减少混凝土裂缝危害的影响，从而提高混凝土结构的耐久性，延长建筑寿命。

混凝土裂缝 防治措施 修复 结构安全 耐久性

一、引言

随着建筑业技术的迅速发展，大型的、复杂的结构如混凝土大坝、核电站混凝土保护壳、地下混凝土墙和高耸混凝土建筑逐渐出现，如何从复合材料的角度来研究混凝土的断裂也值得重视。这也是本论文的重点所在。

二、引起混凝土裂缝的成因

（一）设计引起混凝土的成因

1.设计荷载引起的裂缝。在混凝土的配筋设计中，结构设计师计算失误造成配筋较小，当混凝土构件遭受外力后达到钢筋应变极限，造成混凝土开裂。结构中的凿槽、开洞也容易出现裂缝。2.沉陷引起的梁板裂缝。当同一建筑体有高低层之分时，未设置沉降缝或是先施工低层后施工高层，造成高底层交接处产生拉裂缝。3.电路管线引起的构造裂缝。设计中土建专业与水电专业沟通不及时，水电管路埋设于楼板中，在管路过分集中处、重叠处、或管路直径偏大处容易造成混凝土开裂。

（二）施工中引起混凝土裂缝的成因

1.地基下沉引起的裂缝。沉陷裂缝多为贯穿性裂缝，裂缝走向与沉陷有关，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度随沉降量的变化而变化。2.温度过高引起的裂缝。温度裂缝宽度不均匀，冬季裂缝稍宽，夏天裂缝较窄。温度裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低了混凝土的抗冻融、抗渗性和耐久性，危害较大。3.施工引起的裂缝。在混凝土的施工中，如果没有按照施工方案施工、监理未严格要求施工单位按施工规范施工极易造成混凝土裂缝。4.施工荷载引起的裂缝。施工中钢筋的吊、模板的吊装、砖、砌块的吊装是无法避免的，这就形成了在结构投入使用前荷载的预先施加。类似的裂缝主要体现在以上施工材料集中堆放在板的中心或悬挑结构的前端。

（三）施工后期引起混凝土裂缝的成因

1.钢筋锈蚀产生的裂缝原因。引起混凝土中钢筋锈蚀的原因有两个：一是混凝土的碳化：不密实的混凝土与空气中的二氧化碳反应致使钢筋锈蚀。二是氯离子含量。当氯离子含量偏大时破坏钢筋表面的钝化膜造成钢筋锈蚀。最终导致混凝土裂缝［1］。

（四）其他原因引起混凝土裂缝的成因

1.泌水沉降原因引起的裂缝。泌水会影响混凝土的性能，其一混凝土顶部由于含水量大，造成上部混凝土酥松、起砂；其二降低骨料与水泥浆的粘接，造成面层混凝土强度降低，影响混凝土的耐久性。2.混凝土干缩引起的裂缝。混凝土表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。3.冻胀引起的裂缝。混凝土在浇筑成型后，由于振捣不密实，混凝土表面及内部有少量气泡存在，在及其寒冷的西北部，混凝土经过多次的冻融循环造成混凝土开裂破坏。

三、混凝土裂缝的防治

（一）设计中的防治

1.设计荷载引起的裂缝的防治。控制适筋率是设计师的良心所在。在大于30㎝的设备洞口设置过梁，过梁每边搁置长度不小于240㎜，在剪力墙的开槽凿洞处事先取得设计方案，并严格按方案施工。这样能很好地避免混凝土的开裂。2.沉陷形成的梁板裂缝的防治。沉陷裂缝造成的裂缝往往是无法修复和毁灭性的。所以在施工前期，勘察单位要详细对地基进行勘察，根据勘察结果对地基进行处理，以达到上部建筑物能将自身荷载均匀传递至基础，避免沉陷裂缝的出现。3.电路管线引起的构造裂缝的防治。减小配管直径、混凝土浇筑时将配管牢靠固定在模板上，浇筑时关注配管的位移，及时调整，能有效避免。在板底设置上下水管。板内的线管施工时与钢筋成斜面布设，杜绝管线交错重叠。

（二）施工中的防治

1.沉陷裂缝的预防措施：。严格执行施工方案的拆模顺序，先拆除非承重后拆除承重模板，先支的后拆，后支的先拆；在冻土上搭设模板时加大垫木的面积，分散集中力。2.温度裂缝的预防措施：要解决因温度过高而导致混凝土开裂，最核心的措施就是控制温度。3.施工引起裂缝的防治，能有效减少混凝土表面裂缝。4.施工荷载引起的裂缝的防治。解决施工材料集中堆放引起的裂缝，可以通过以下方法：第一：尽量在混凝土达到设计强度前不堆置超过设计荷载的物件，在不可避免需要堆放建筑材料时，尽量分散堆放。在堆放材料的下方增设能传递至地面的垂直立杆。杜绝在悬挑梁、板的前端堆置任何荷载。

（三）施工后的防治

在满足设计和施工要求的情况下，尽量降低水灰比，减少用水量，加强振捣提高密实度，提高混凝土的抗渗性；掺引气型的减水剂提高抗渗性；掺抗渗剂，提高抗渗性；掺膨胀剂，提高混凝土的密实度；加强混凝土早期养护，做到保温保湿，养护时间不少于14天。加大保护层厚度，当然保护层厚度的增加会增加建筑成本，这不是首选。

四、混凝土裂缝的修复方法

混凝土通过以上的防治措施，如果还是不可避免地出现了裂缝，可以根据裂缝的分类和成因，通过科技手段进行修复，以降低损失，满足混凝土的使用功能。通常有以下五种做法。

（一）对于不渗漏的混凝土表面微细裂缝，因其裂缝细而浅，裂缝一般小于0.2㎜。可以用灰浆或水泥压浆封闭裂缝，也可用弹性涂膜防水材料如聚合物水泥膏、及渗透性防水剂，涂刷于裂缝的表面，以恢复混凝土的耐久性［1］。

（二）对于裂缝≥0.3㎜且裂缝深度较深的裂缝，可以采用灌浆法修复裂缝。常用树脂浆液、水泥浆液、聚合物水泥浆液灌入裂缝中。以达到修复混凝土的整体性、耐久性及防水性。

（三）对于裂缝宽度＞0.5㎜且数量较少的裂缝，可用填充法修复。沿裂缝剔凿成U型或V型凹槽，在凹槽中嵌填各种修复材料如环氧树脂、环氧胶泥、环氧砂浆等材料，最终达到修复混凝土的防水性、耐久性及整体性。

（四）对于结构所出现的环形裂缝，可以用埋入式橡胶止水带、粘贴氯丁胶片处理。

（五）对于影响结构安全的裂缝则要采取加固处理，目前较常见的加固是碳纤维加固和粘钢加固。

五、结论

混凝土裂缝的成因是多方面的，裂缝的控制和治理也随着工程师对混凝土的认识越来越高。自从混凝土问世以来，所有的工程技术人员均在研究如何控制混凝土的裂缝，以延长混凝土的寿命。