试论工民建混凝土结构性裂缝的防治措施

谭华峰

重庆四方新材股份有限公司 重庆 401307

1 工民建结构性裂缝的基本概念

根据目前的研究水平、设计指南及施工工艺，各国土木工程界已经认识到，混凝土建筑结构出现裂缝的现象是不可避免的，但其有害程度可以人为控制，混凝土是带裂缝工作的。混凝土裂缝分为有害裂缝、无害裂缝。一般认为裂缝宽度大于等于0.3mm的裂缝为有害裂缝，小于0.3mm的裂缝为无害裂缝[1]。结构裂缝影响结构承载力、使用安全性、防水性能，降低混凝土耐久性和使用寿命。

2 工民建混凝土结构性裂缝的产生原因

混凝土是由固相、液相、气相组成的非匀质水泥基复合材料，其材料、生产、浇筑、养护等一系列过程中，材料、施工工艺、环境等因素都对混凝土结构产生裂缝有影响。结构性裂缝主要分为：塑性裂缝、收缩裂缝、施工工艺不当导致的裂缝、养护不到位导致的裂缝、结构构造裂缝、材料因素导致的裂缝。以下对各种类型裂缝作简要阐述。

（1）塑性裂缝。塑性裂缝，分为塑性沉降裂缝、塑性收缩裂缝。因混凝土由石子、砂、胶凝材料、水各种密度原材料组成的非匀质材料，当混凝土坍落度偏大时，由于密度不同，石子下沉，水泥浆体上浮产生塑性沉降裂缝。因混凝土初凝前，表面水分不断蒸发，混凝土内部水分不断向表面迁移，体积收缩，留下泌水通道，产生塑性收缩裂缝。

（2）收缩裂缝。收缩裂缝分为水化收缩裂缝、干燥收缩裂缝。在混凝土凝结硬化过程中，胶凝材料水化产物的绝对体积同水化前，体积减小产生收缩裂缝。其中硅酸盐水泥的水化收缩量为1%～2%。混凝土凝结硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水，导致混凝土产生干燥收缩，随时间的推移，收缩越来越大，一般混凝土90d的干缩率为0.04%～0.06%，这也是混凝土结构产生裂缝的主要原因。

（3）施工工艺不当导致的裂缝。施工工艺不当产生的裂缝，如墙体分层浇筑速度过快，下层混凝土初凝时沉降，产生横向裂缝；分层浇筑间隔太长，产生冷缝；拆模时间不当，混凝土未终凝即拆模，混凝土拉裂；振捣时过振，石子下沉，浆体上浮，浆体富余处易出现塑性收缩裂缝。

（4）养护不到位导致的裂缝。混凝土及时养护，在高温、大风、烈日暴晒等情况下，混凝土内部泌水速度小于表面蒸发速度，表面产生不规则塑性裂缝；混凝土标号高，水泥用量多，水化热大，混凝土内部外部温差过大产生温度应力，导致开裂。

（5）结构构造裂缝。结构构造裂缝分两类：一为结构形状不合理，如建筑凹角处应力集中引起的裂缝。二为结构配筋构造措施不合理，如梁柱节点，或者构件端部受剪区域，箍筋加密区约束不够导致裂缝。

（6）材料因素导致的裂缝。材料因素导致的裂缝，主要是原材料选用不当导致，如水泥中C3A含量高，早期水化快，水化热高，处理不当易出现塑性收缩、干缩和温度裂缝。砂、石的含泥量过大，混凝土坍落度损失过大，外加剂吸附过多，降低水泥石与骨料的黏结强度。粉煤灰、水泥的安定性不良，混凝土中游离氧化钙与水反应生成氢氧化钙，导致膨胀开裂。

3 工民建中混凝土结构性裂缝的预防措施

（1）原材料控制。原材料是控制混凝土开裂的基础，优质原材料对混凝土早期开裂，中期混凝土水化、强度增长，后期混凝土耐久性能都有很大影响。水泥优选质量稳定、生产批量大的大型水泥生产供应商，品种优选低碱、硅酸盐、普通硅酸盐水泥。骨料选用孔隙率小，级配良好的粗骨料，砂选用细度模数2.4～2.8之间的中砂、筛分曲线在二区。人工机制砂，含粉量宜在10%～12%，MB值1.4以内。外加剂宜选用与水泥相容性良好、减水率较高的聚羧酸减水剂。煤灰宜选用二级、一级煤灰，特别注意控制需水比、烧失量指标。脱硫、脱硝、湿排磨细煤灰不宜使用在抗裂性要求较高的混凝土。

（2）施工工艺控制。施工环节的工艺控制，是预防工民建混凝土结构性裂缝的重要保证。其中浇筑、振捣、养护环节都对混凝土结构裂缝的发展有重要影响。浇筑阶段，混凝土浇筑宜连续进行，中途不宜停止过久，防止混凝土初凝形成冷缝；振捣环节，振捣棒应快插慢拔，时间不宜超过15s，避免欠振、过振导致混凝土开裂；养护阶段，抹压是混凝土施工的一道必备工序和流程，但是看似简单的抹压过程，如果能够通过规范地操作，也能够起到避免裂缝的作用[2]。大体积混凝土养护优先采取覆盖草垫，麻袋或编织物湿润接触覆盖，有条件的采取需水养护，体量特别大的，还可以采取内部循环水降温法。一般要求混凝土浇筑时气温不得大于 35℃，必要时采取一些合理的降温措施，例如对骨料进行预冷、在混凝土内部埋设冷却水管、分层分块施工等措施[3]。

4 工民建中混凝土结构性裂缝的处理方式

混凝土结构性裂缝需要工程设计、混凝土供应、施工、养护等各个环节相互配合、积极采取措施预防裂缝的出现。对结构构件表面的龟裂纹，可采取表面涂抹水泥浆、环氧树脂进行修补，封闭裂缝。对结构有一定深度的非贯穿性裂缝，可采取凿槽嵌补的方法修补。对结构深度较大的裂缝，可采取压力灌浆或负压吸入的方法进行修补。修补材料可采用水泥浆（可掺入膨胀剂、水玻璃等）、环氧树脂或其他专用混凝土修补胶。

5 结束语

综上所述，对工民建中混凝土结构性裂缝控制，在分析裂缝产生的各种原因，以优选原材料为前提，严格控制施工过程各个环节，严格遵照相关规范标准，加强工程设计、施工质量及养护环节的质量管理，降低混凝土结构裂缝发生概率，保证工程质量。