建筑工程混凝土裂缝成因及控制技术

杜爱国

（陕西建工第六建设集团有限公司，陕西 咸阳 712000）

裂缝是影响混凝土施工质量的主要质量缺陷，引发混凝土裂缝的因素有很多，包括：温度、原材料质量不达标、施工操作不当、养护不及时等。裂缝是建筑工程混凝土施工中常见的质量通病，对建筑工程施工质量、结构的稳定性、使用寿命等方面皆有严重的影响。由于混凝土中有水泥的存在，水泥遇水后会发生水化反应，释放出大量的水化热，如果得不到及时释放，就会形成裂缝。因此，混凝土裂缝是客观存在的，很难从根本上得到有效解决,只能通过一系列控制技术进行抑制。

1 建筑工程混凝土裂缝的成因

1.1 温度影响

在混凝土施工中一旦外界温度与混凝土自身温度发生较大变化，就会导致混凝土结构发生变形，如果在变形中受到钢筋、模板、预埋构件等因素的限制，就会形成相互作用力，当应力超过混凝土自身的极限抗压强度时，就会形成温度裂缝。在建筑工程混凝土施工中形成温度应力的形式主要有两种：一种是在大体积混凝土浇筑时，水泥水化热会释放出热量，混凝土的体积发生膨胀，当受到外部因素限制时就会形成应力作用，从而形成裂缝；另一种是混凝土在固化过程中，如果内部温度和外界温度的差距超过25℃，就会形成温度应力，进而产生混凝土裂缝。

1.2 原材料质量不达标

在建筑工程混凝土施工中，往往需要用到大量混凝土，因此，混凝土的质量直接决定了建筑工程的总体质量。在混凝土配制过程中，如果水泥、级配碎石、添加剂等质量不合格，在混凝土浇筑施工也会形成裂缝。比如：如果水泥的安定性不达标，会降低氧化钙的氧化速度，不但会影响混凝土的凝固效率，也不利于混凝土强度的提升。如果碎石的级配不均匀，则会导致水泥和水的用量比例发生变化，难以达到设计强度，在使用过程中就会形成裂缝。

1.3 收缩影响

混凝土在固化过程中，根据收缩形式的不同，可分为两种情况，一种是缩水收缩，另一种是塑性收缩。发生缩水收缩的主要原因是混凝土在固化过程中，表层水分在太阳光照、风吹、环境干燥的环境中发生提前干涸，但内部水分发挥的比较慢，在混凝土表面形成收缩力，内外收缩力不一致从而形成拉应力，超过混凝土的抗拉强度时就会发生裂缝。而混凝土的塑形收缩主要发生在混凝土施工中，混凝土配制完成后在5～15 小时内化学反应比较剧烈，并逐步形成分子链，水分损失必将严重，如果养护不当，水分补给不及时，就会形成塑性收缩裂缝。

2 建筑工程混凝土裂缝处置措施

混凝土工程实体表面裂缝对混凝土工程的刚度、强度、整体性有一定影响，严重时甚至对建筑工程的安全性、稳定性造成严重影响。因此，为确保建筑工程能安全使用，一旦发现裂缝就必须采取合理的措施进行处理，避免引发更大安全问题。目前在混凝土裂缝处理中常用的措施有以下几种：

2.1 表面修补法

表面修补法是目前建筑工程混凝土裂缝处理中常用的方法，主要应用在裂缝相对稳定，并且不会对建筑工程的承载力造成较大影响的裂缝处理。具体做法为：在裂缝表面涂抹水泥砂浆或高标号混凝土浇筑、环氧胶泥等材料，避免空气中的水分和有机物进入裂缝内部腐蚀钢筋和混凝土结构，影响建筑工程整体结构的稳定性。

2.2 结构加固法

结构加固法主要应用裂缝的存在影响到混凝土结构的稳定性和安全性时，增加混凝土结构的截面面积，提升稳定性。具体做法为：在混凝土裂缝角部外包型钢，然后通过预应力法或者粘贴钢板加固的方法对裂缝做加固处理。也可以通过喷射混凝土补强的方法来对混凝土做加固处理，从而达到修补裂缝，避免裂缝进一步发展的目的。

2.3 灌浆嵌缝封堵法

如果混凝土裂缝对建筑工程的整体性有影响，并且对防渗漏有较高要求的建筑工程，可采用灌浆嵌缝封堵法对裂缝进行全面处理。具体做法为：利用专业设备把胶结材料注入混凝土裂缝中，对裂缝进行封堵，胶结材料硬化后可以与周围的混凝土形成一个整体，提升混凝土工程的稳定性。常用的胶结材料有：环氧树脂、水泥浆液等。

3 建筑工程混凝土裂缝控制技术

有的混凝土裂缝是客观存在的，很难从根本上得到有效规避，控制混凝土裂缝是要以预防为主，降低后期混凝土裂缝修补时人力、物力的消耗量。因此需要根据裂缝的成因选择与之相适应的裂缝控制措施，以实现对混凝土裂缝的有针对性控制，常用的裂缝控制技术有以下几种：

3.1 针对温度引发裂缝的控制技术

为避免温度对裂缝的影响，在建筑工程具体施工建设中，要降低水泥用量，或选用水化热低的水泥，也可通过改善混凝土中骨料级配的方法，或加入适量的外加剂的方法来控制水化反应。并合理控制混凝土的浇筑温度，夏季混凝土施工中，要采用深井水，或者在混凝土配制时对碎石骨料等进行洒水降温处理，以达到降低混凝土浇筑时温度的目的。此外，还要合理控制混凝土浇筑的厚度，并进行均匀振捣，提升水化热释放速率，混凝土浇筑完成后立即进行覆盖洒水养护，确保表面的湿润性，为混凝土固化提供良好的环境。如果在冬季施工，则要对裸露在空气中混凝土做蓄水、覆盖等保温措施，避免混凝土内外温差过大而引发裂缝。

3.2 针对混凝土原材料质量不达标引发裂缝的控制技术

在混凝土配制时要对混凝土原材料的质量进行全面系统的检查，包括：水泥的标号、砂石级配和含泥量、外加剂等。尽量选择水化热低的水泥，比如：粉煤灰水泥、火山灰水泥等。如果存在粗配料，则要使用级配良好并且粒径较大的材料，碎石和砂的含泥量控制在1%以下，针片状的碎石含量要控制在15%以下。如果条件允许，还要加入适量的超细矿粉，以达到润滑和减水的目的。在混凝土配制过程中选择合理的外加剂，既能降低水资源的使用量，也可以提升混凝土的工作性能、抗压能力和抗渗透能力，从而达到合理控制裂缝产生的目的。

3.3 针对塑性收缩引发裂缝的控制技术

针对塑性收缩裂缝的控制技术为：当混凝土浇筑振捣完成后，立即用塑料薄膜布或棉毡进行覆盖，并进行洒水养护，根据外界温度、湿度、风力的变化合理调整洒水次数和洒水量，为混凝土固化提供充分的水资源支持。此外，在混凝土配制时要满足混凝土和易性和可泵性的需求，合理控制坍落度。

3.4 针对缩水收缩裂缝的控制技术为：降低混凝土的坍落度，在保证混凝土泵送性和实际用量需求的基础上，降低水资源的使用量，保证混凝土拌合的均匀性，在卸料时要进行20～30s 高速运转，然后反转卸料，提升混凝土拌合的均匀性，保证施工质量，降低裂缝发生的概率。

4 结语

裂缝是混凝土施工中常见的质量通病，对建筑工程施工质量、结构的稳定性、使用的安全性等都有非常重要的影响。因此必须根据裂缝成因的不同，选择与之相适的控制技术和处理措施，才能合理控制裂缝的危害，提升建筑工程施工质量。