试析混凝土结构工程裂缝的控制与治理

程 媛

（中国联合工程有限公司，浙江 杭州 310052）

施工单位进行工程建造时，混凝土结构常常会发生裂缝情况，降低建筑整体的安全性和质量，存在巨大安全隐患，容易发生安全事故。所以，技术人员对此问题要高度重视，及时掌握相关情况并了解结构发生裂缝的原因，才能对建筑产生的裂缝有一个清晰的认知。就实际状况而言，施工单位在建筑过程中，混凝土结构发生的裂缝是不可避免的，同时，结构发生裂缝的原因较多，可控因素有限，但是技术人员仍需要最大程度上降低裂缝对建筑结构造成的各种危害，整个过程中，需要相关建设人员严格控制各项材料和施工工艺，不断提高建筑整体的建设质量，一旦发生结构裂缝现象，能及时发现问题并采取相应措施，降低裂缝对建筑产生的危害。

1 常见裂缝形式

1.1 结构性裂缝

通常引起建筑结构性裂缝的原因主要有以下几方面：（1）结构临时添加的载荷超过了原来的设计要求，导致混凝土内部应力产生变化，发生失衡情况。（2）设计问题。结构设计过程中没有全方位考量实际施工的工作环境，造成建筑总体的设计能力不能达到建筑的实际要求。（3）建筑结构的质量问题。建筑的设计性能达标，但实际建设时相关工作人员没有严格遵循设计标准建设，造成建筑实际的承载力比设计值低。（4）其他原因。例如地震等自然灾害对混凝土结构的影响等，造成建筑结构突然发生裂缝。

1.2 非结构性裂缝

混凝土结构中发生的大部分裂缝是非结构性裂缝，发生裂缝的原因主要是受建筑结构的外部温度和湿度等因素影响。

1.2.1 温度影响

混凝土结构周围环境温度越高，整体建筑结构的凝固速度就越快；反之，温度越低，建筑结构的失水率就越慢，整体建筑结构的凝固时间就越长。混凝土凝固时会发生水化学反应，其整体的建筑凝固时间与水化学反应的整体速率成正比。周围环境温度较高时，建筑结构失水速率较快，混凝土的整体湿度就会下降较快，造成水化学反应速率加快，最终会影响混凝土的整体性能，促使其发生收缩裂缝的情况。

1.2.2 湿度影响

混凝土周围环境中的湿度很大程度上也会影响混凝土的整体性能，干燥环境下的混凝土浇灌完成后，其失水速率较快，会产生体积缩小、裂缝情况。

1.2.3 其他因素影响

混凝土的地基发生沉降、周围环境中的腐蚀性物质等，都会促使建筑结构发生裂缝现象。

上述非结构性裂缝通常情况下不易发现，是一个比较漫长的变化过程。

2 裂缝的危害

2.1 结构整体性能降低

建筑结构发生裂缝，会在很大程度上影响混凝土结构的安全性能，当裂缝越来越大，其能够承受的荷载能力就会越来越低，同时，建筑的抗渗耐久能力也就会不断降低，严重时会导致混凝土结构报废，极易发生安全事故。

2.2 水渗漏

建筑施工时，某些建筑需要做防水处理，若混凝土结构整体的防水层没有进行全面处理，施工过程中防水层遭到破坏，可能会产生水分渗入混凝土结构的现象，尤其是在多水的环境中或受到自然天气影响产生降雨的情况。上述情况会导致混凝土结构发生破坏和溶蚀。这些渗入到混凝土内部的水分不易排出，会在其内部不断循环，例如，周围环境温度在零度以下时，水分会发生冻结膨胀现象，从而不断增大裂缝的开裂程度。

2.3 钢筋腐蚀

混凝土结构发生裂缝后，极易引起结构内部的钢筋暴露在空气里，其中，雨水中溶解的SO2和CO2等气体会随之进入混凝土结构中，不断加快内部的钢筋锈蚀程度，严重时会导致混凝土内部产生膨胀，将混凝土的保护层撑开，从而形成新的裂缝，如此会形成恶性循环，使混凝土整体的保护层失效或产生脱落，而钢筋也会被腐蚀，不断变细，从而失去支撑作用，最终导致混凝土结构发生报废。

3 裂缝的控制

3.1 荷载裂缝的控制

3.1.1 裂缝控制等级划分

当前，国际上对混凝土的规范是依据混凝土结构的裂缝控制等级进行划分。通常情况下，从结构功能要求、钢筋在周围环境影响下产生的腐蚀程度、不同类别的钢筋对外部物体或液体的腐蚀敏感度和荷载作用等多方面进行考虑。我国进行混凝土的规范也是参考上述因素，通常将裂缝的控制等级分为以下三个级别：一级标准要求混凝土结构不能出现裂缝；二级标准要求混凝土结构在使用过程中不发生裂缝；三级标准是混凝土结构在使用过程中允许一定程度的裂缝。

3.1.2 合理选择混凝土材料

通过合理选择混凝土材料能够确保项目的质量，水泥的类型和标准应严格与混凝土的结构相匹配，并选择适合混凝土型号的水泥类型。水灰比应考虑环境因素和项目需求。在搅拌过程中，严格监控剂量，以确保混凝土质量。根据比例制成合适的物料后，严格按照行业确定的混合顺序进行适当混合，并根据计算出的比例对物料进行排列组合，在添加混合物时应检查用量。均匀的混合料可确保混凝土的密实度，结合相关的机械设备，不仅确保了混凝土的完全混合，而且降低了人工成本。基于脆性材料的性能，可以提高混凝土的黏度，防止蒸发流出并逐渐收缩，可有效防止混凝土开裂并避免集料的沉降，同时使用适量的外加剂等。前期的物料准备是工程的基础，材料设备与项目质量直接相关，也是避免混凝土裂缝的有效工程手段。

3.2 变形裂缝的控制

3.2.1 加强增配构造筋

加强增配构造筋的整体抗裂性能，目的是提高钢筋的温度抵抗应力和钢筋的抗裂性能。若使用增配构造筋，需选用小直径、小间距的配筋。通常，需要挑选直径8～14mm、间距在150mm的钢筋，此类型较适合混凝土的防裂性能，同时，配筋率控制在0.3%～5%。

3.2.2 预留后的浇缝

预留后的浇缝是在建筑的建设过程中为了更好地预防钢筋混凝土结构因突然的温度变化而发生收缩进行的预留变形缝隙，缝隙会在建筑的建设过程预留一段时间，后续会进行缝隙的填埋和封闭，这样可确保建造成的混凝土结构连续同时完整的无伸缩缝的构造。浇筑缝隙的主要作用是为了确保混凝土构造的微缝，使其能扩大伸缩间距，从而消除建筑结构中的永久伸缩缝。

3.2.3 应力集中缝的控制

应力集中缝的控制不论在工业建筑群，还是在民用建筑群，都会在结构周围打孔或钻洞，同时，部分结构在长度方面会发生端面突变情况，这些结构受到外部环境的影响发生收缩现象，在孔洞和断面的转角部位会导致结构发生应力集中现象，很容易出现结构裂缝，可采取以下两种方式解决，一是加固圆孔边或转角的结构筋，在建筑的转角处增加斜向的钢筋或网片；二是在孔洞的边缘处增加边角钢筋，从而有效控制上述位置发生裂缝。

4 裂缝的治理

4.1 影响较小的裂缝

部分建筑结构的裂缝较小，产生的危害不大，对混凝土构造的承载力、耐久度等性能的影响不是很大，可适当修补，控制裂缝的进一步发展。当混凝土结构的表面具有数量不多细裂缝时，可将玻璃布粘贴在裂缝上，通常采用环氧树脂粘贴。粘贴前，需要处理好混凝土结构表面，清除表面杂质，并保持表面干燥，先填充裂缝，再粘贴玻璃布。根据不同情况，粘贴不同层数的玻璃布通常控制在1～2层。对于建筑结构较多的裂缝，可使用涂覆修改的方法，根据不同的建筑、环境，选用不同的修补材料，需要注意材料的耐磨性和缓冲性等。当建筑结构的裂缝较宽时，可采用砂浆或环氧树脂填充，填充前需要整理裂缝，凿成一定比例的槽，用填充材料抹平表面，保持结构表面的光滑性；当结构出现的裂缝宽度较小时，技术人员可使用注浆的方法进行注浆，封闭裂缝表面，防止漏浆，并做好注浆孔，将环氧树脂注入其中。

4.2 影响较大的裂缝

对建筑结构产生较大影响的裂缝，会对整体混凝土结构的承载力、耐久性产生不良影响，需要进行加固措施。结构加固，让其整体的体积质量不断加大，从而提升建筑结构整体性能。通过钢箍加固，也可防止裂缝的产生，但整体成本较高；应力加固的整体费用较低，可提升结构的抗外力能力。还可采用其他方式加固，如复合材料加固法、结构外部黏贴钢板加固法和喷浆加固法等，可以依据不同情况采用不同的加固方法。

5 结语

综上所述，混凝土结构产生裂缝的类型有多种形式，受多种因素综合影响，会导致裂缝不断增多和扩大，若不能及时采取措施进行控制，会产生不利影响，严重会导致建筑的报废。因此，建筑施工时，要不断提高设计质量和建设过程中的施工工艺，整体提升混凝土结构的质量，降低裂缝的发生率，同时，做好各项预防方案，以便及时应对后期可能发生的裂缝，最大程度减少裂缝对建筑的危害。