建筑中混凝土裂缝的施工处理技术分析

赵圆圆

（山东华邦建设集团有限公司，山东 潍坊 262500）

混凝土材料作为当前建筑行业最为常用的施工材料有着较大的抗压强度以及良好的可塑性，并有着优良的经济性，所以很多施工企业十分青睐于使用这一结构形式。混凝土由水泥、骨料等多种物质按照一定的比例混合而成，在混合过程中各种材料可能会发生不同类型的反应，加上外界温湿度等环境因素的影响，促使混凝土结构很容易发生裂缝问题。裂缝问题已经困扰建筑行业多年，目前仍然难以完全避免混凝土裂缝现象。一旦出现开裂问题，会对建筑结构的性能指标产生严重不良影响，为此，相关工作者需要严格把控混凝土结构施工质量，从原材料、施工工艺等多个环节做好控制，密切关注细节，切实提升混凝土结构的施工效果。

1 混凝土裂缝成因

1.1 收缩应力导致出现裂缝

在混凝土浇筑后会出现不均衡失水现象进而引发干缩裂缝和自收缩裂缝等问题。在混凝土养护后如果内部和外部硬化程度不一致，没有平衡好水分蒸发造成的应力差就会导致出现干缩裂缝。如果混凝土结构内部水分丧失引发了内外体积变化不同会出现自收缩裂缝。在混凝土硬化过程中水泥的活性较大，其水化热反应产生的温度会导致混凝土水分大量蒸发，加上大风、高温等外界环境的影响会进一步加快混凝土中水分蒸发速度，导致引发不同程度的收缩裂缝[1]。

1.2 材料及施工导致出现裂缝

混凝土是由多种材料混合而成，在建筑施工中通常需要结合钢筋等材料共同使用，无论是原材料还是钢筋等材料都可能引发裂缝问题。

钢筋材料如果产生锈蚀病害、混凝土厚度不合格或者施工质量不达标会导致混凝土结构受到腐蚀，发生碳化问题，久而久之混凝土结构承载力不足，发生剥落等现象，或者氯化物对钢筋和混凝土产生严重的腐蚀，混凝土结构的承载力不足发生开裂。

在配置混凝土中如果原材料质量不达标就无法保证混凝土结构的整体承载性，比如砂石含泥量过高会导致其强度、抗渗性降低，引发网状裂缝；如果配置混凝土中使用的砂石过细或者级配不达标那么会引发侧面裂缝；如果骨料中含有过多的酸性硅化物容易导致梁板产生裂缝。

在浇筑混凝土阶段如果没有合理控制坍落度或者振捣不充分，导致混凝土结构密实度不够，承载力不足，会受到较大压力，引发细小裂缝。此外，配筋密度也会对混凝土结构收缩产生不同程度的影响，配筋密度增加会将混凝土结构的稳定性增强，进而降低发生裂缝的概率[2]。

1.3 外界环境导致出现裂缝

混凝土构件在低温环境中会发生冻裂。混凝土结构主要特征之一是非均质密实性，内部的空隙不均匀，还含有一定量的水分，所以内部水分在温度低于0℃时会发生冻胀，导致内部产生拉应力，进而引发裂缝问题。

混凝土内部结构的稳定性也会由于温度变化产生的热胀冷缩现象而降低。混凝土随着温度变化会发生变形受阻的情况，如果内部拉应力超过了混凝土的约束力那么会导致发生温度裂缝。温度收缩裂缝在建筑工程中十分常见[3]。

1.4 施工作业现场过程的原因

首先，建筑工程结构的作业现场的地基如果处置不当，比如地基不牢，地基位置发生渗水或者冻土的情况，也会加重地基出现不均匀形式沉降的风险，而且水泥混凝土的浇筑过程也会产生内部应力，会导致水泥混凝土部位出现开裂。由于水泥混凝土的流动性显著，坍落程度相对明显，且现场在泵送水泥混凝土的过程中，由于环境等制约条件的影响，均可能造成水泥混凝土泥浆过多，骨料过少的情况，这就使得骨料发生了剥离，水分大量流失导致了收缩形式的开裂。

2 混凝土裂缝的预防

2.1 控制原料

2.1.1 水泥

混凝土结构内部裂缝和表面裂缝有很大一部分来自于水泥水化过程中，所以要加强做好水泥水化过程的严格控制，应当积极选购低热水泥从而减少水化热的聚集，将内外温差尽量降低。当前常用的水泥包括硅酸盐水泥和粉煤灰水泥，在具体实践中需要对水泥实际强度要求、品种等多方面进行充分考虑，通过强度试验确定水泥的化学性能、物理性能。通常超过M2.5的砌筑砂浆所用的砂含泥量应当控制在5%以内，强度未超过M2.5的水泥混合砂浆的含泥量应当控制在10%以内。防水砂浆含泥量应当控制在3%以内。如果混凝土抗冻、抗渗方面有着特殊的要求那么所用砂的含泥量应当控制在3%以内[4]。

2.1.2 骨料

在选择混凝土骨料时最好使用高级配的材料，骨料的抗压能力和抗拉能力会随着级配的升高而增强，通常使用的粗骨料的直径范围为0.5～4 cm之间。

2.2 控制温度

混凝土常见的一种裂缝类型是温度裂缝，为此，施工中要严格控制温度裂缝，其中不但包括浇筑过程中的温度控制，也包括浇筑前的温度。具体来讲，在施工前可以通过添加冰块、用冷水搅拌原材料的方式将浇筑前的温度降低，避免水泥水化热大量聚集于内部。在浇筑过程中可以埋设冷水管，利用流动冷水及时将内部的水化热量带走。

2.3 科学设计方案

科学地设计混凝土浇筑方案能够有效降低混凝土发生裂缝的概率。

在浇筑前需要清理干净模板内部的杂物，涂刷脱模剂保证拆除阶段能够顺利脱模，合理拌制混凝土，并且做好运输路线的合理选择。在混凝土运输到施工现场后，要尽快完成浇筑作业，按照全面分层、分段分层或者斜向分层的方式进行分层浇筑施工。在浇筑过程中，需要充分考虑浇筑时间、气温、水泥强度等，根据试验将具体的参数确定。

在建筑混凝土施工中需要边浇筑边振捣，加强控制振捣的时间、间距、深度，合理选用振捣设备。振捣人员要严格按照规范进行振捣作业，注意避免影响模板结构和钢筋结构，要加固处理发生松动的模板。振捣过程中要坚持快插慢拔的原则，尽量保证振捣的密实性[5]。

2.4 合理养护

合理的养护方式可以将混凝土构件整体性能显著提高，为此，要重视混凝土的养护。蒸汽养护是常见的养护方法，通过混合蒸汽和空气养护混凝土构件，保证混凝土在良好的条件中快速硬化。在采用蒸汽养护方法时要按照室内外温差不超过20%的标准进行温度控制，同时要对养护湿度、温度、时间进行严格控制。通常在平均温度超过5℃的环境中可以使用常温浇水养护方法和阶段性养护。在养护初期有着较快的水化速度，所以要注意做好保湿处理。如果是雨雪等低温天气需要做好混凝土的保温处理，避免发生温度裂缝。通常建筑工程混凝土结构养护时间至少为14 d，在其结构强度达到设计标准70%以上后可以逐渐将模板拆除。

3 混凝土裂缝处理技术

3.1 表面处理法

如果混凝土表面只是轻微裂缝不会对混凝土的结构稳定性产生影响，无论是深度还是宽度都偏小，不会影响建筑工程的结构性能和安全性，通常可以采用表面处理法修补混凝土裂缝。表面处理法在处理小于0.2 mm的裂缝中有着良好的应用效果。通过表面处理微小的裂缝可以避免雨水等外界物质渗入对结构耐久性产生不良影响。在使用该处理方法时，要选择和混凝土材料性能相似的材料，要保证材料具有良好的方式性能。可以用水泥砂浆材料处理大面积的细小裂缝，根据使用要求涂抹处理水泥砂浆。总体来讲，表面处理法具有较强的可操作性，但是这种方法在修补活动性裂缝时并不适用[6]。

3.2 增大截面加固法

有的裂缝较大会导致混凝土结构承载能力降低，对结构的整体安全性产生威胁，此时需要进行加固处理。增大截面法适用于混凝土强度不足导致的结构抗力降低的现象。结构加固法常常应用于建筑工程梁板等构件当中，如图1所示，主要是通过增加截面面积达到混凝土结构强度提升的效果。增大截面法有着十分简单的施工方法，但是由于需要增加截面积，会导致构件自重增加，对建筑的使用空间产生一定的影响，同时如果没有做好结构受力分析可能反而不利于结构安全。很多建筑混凝土结构加固中采用的是钢筋混凝土围套包裹混凝土的处理方式，可以显著提升混凝土结构的承载性能[7]。

图1 增大截面加固处理

3.3 混凝土置换法

混凝土置换法主要是置换一些破碎的混凝土。在具体施工中工作人员先要清理干净破碎的混凝土，然后打磨混凝土表面，清洁干净表层颗粒后浇筑新的混凝土。水泥砂浆、混凝土、聚合物砂浆等都是当前混凝土置换法常用的置换材料。

3.4 聚脲技术

聚脲技术是一种新型的裂缝修复技术，该处理技术具有以下几点优势：①力学性能优异。该处理技术主要特点是拉伸强度大、硬度范围广，可以很好地使用温差导致的混凝土热胀冷缩现象，同时可以抑制混凝土裂缝。②有着较快的反应速度，可以几秒内完成凝胶反应，所以外界温度和湿度基本不会影响该施工技术应用效果。③操作便捷。该施工技术可以单次大量喷涂，有着较高的施工效率，喷涂成型作业形式也较多。④有着较为稳定的化学性能，无需添加催化剂，有着长达超过70年的使用寿命。

在具体处理裂缝时，施工人员要做到以下几点：①处理基础材料。一方面，要清洁材料表面；另一方面，要打磨材料表面。②底涂施工。通过底涂连接混凝土和聚脲涂层，可以提高聚脲材料的附着能力，施工人员需要现场配置底涂材料。③喷涂聚脲材料。聚脲材料兼具表面修补法、灌浆法等修补技术的优点，可以同时达到修补和防护的效果，同时该材料具有环保节能的特点，如图2所示。

图2 聚脲喷涂施工

3.5 环氧树脂灌浆法

环氧树脂有浆料有着接近水的渗透特性，并有着良好的可灌性，在小于1 mm宽度的裂缝中应用效果良好。但环氧树脂有着较高的成本，需要配合使用固化剂、稀释剂。

在具体施工中要做到以下几点：①保证浆料流动性。确保能够顺利地将环氧树脂灌注到裂缝当中。②保证粘合强度。在修补裂缝后通常需要进一步提高其粘合度。③在使用环氧树脂灌浆法时要清洁干净粘合面，无需特别增加固化压力。④固化后的材料有着较高的强度，性能稳定[8]。

4 混凝土结构施工过程管理

4.1 强化施工管理

混凝土施工技术是建筑工程中一项有着较高专业技术要求的项目，尤其是是原材料配置、浇筑过程、养护等各个阶段都要求严格按照行业技术规范完成各项施工作业，即便如此，还可能细节控制不到位发生开裂问题。为此，施工现场管理人员需要不断提升施工管理水平，做好影响水泥混凝土不利因素的预防和控制，减少外部因素的不良影响。技术人员在配置混凝土材料过程中要加强对比各项参数，做好水灰比等方面的控制，把控原材料的投料顺序。为了进一步保证混凝土施工效果，可以先进行试验再大规模生产混凝土材料。当前很多混凝土生产厂家采用计算机系统进行原材料配比和投料顺序控制，有着较高的精准度。在浇筑混凝土过程中现场管理人员要密切关注模板结构是否出现了位移、变形等不良现象，一旦发现问题要及时采取应对办法。现场管理人员要按照施工现场实际条件做好养护方案的合理制定，明确养护时间、拆模顺序等，避免混凝土结构发生内外应力过于集中等现象。在钢筋工程施工中，还要注意使用电子化学、涂层法等技术做好防腐处理，减少后期使用阶段发生钢筋锈蚀的不良现象。

4.2 混凝土施工养护管理

养护工作是混凝土施工中十分关键也是容易被忽视的一个环节，很多工程中都存在养护不到位而发生结构开裂的现象，降低了混凝土结构的强度，导致混凝土结构严重失水发生不良问题。在混凝土养护工作中，要注意根据工程所在区域的气候条件合理制定养护方案，重点关注温湿度变化，加强关注天气变化情况。要配备专门的混凝土结构养护人员，保证养护人员具备专业的养护水平以及高度工作的责任心。养护人员需要密切监测混凝土结构尤其是大体积混凝土结构的内外温度情况，以免内外温差过大引发温度裂缝。夏季高温季节要注意通过浇水等措施降温处理混凝土表面，并且达到保湿的效果。水泥砂浆长期处于润湿环境中才能减少发生裂缝的概率。通常裂缝较容易出现在管线相对密集的部位，相关技术人员要对预埋管线长度较大的位置做好钢筋抗拉等级的优化处理，尽可能地提高水泥混凝土的牢固程度，将管线周围出现裂缝的概率降低。此外，后浇带也是裂缝常常发生的部位，相关技术人员在后浇带施工中要注意清理干净施工缝中的杂物，用清水润湿处理施工缝，并且按照二维图纸完成后浇带施工作业。工作人员还可以按照标准规范做好加筋处理来减少后浇带发生裂缝的概率，还可以适当使用膨胀剂改善水泥混凝土解耦股的强度，将后浇带的整体施工效果进行改善优化。

5 结语

混凝土裂缝是困扰建筑行业多年的常见问题，虽然采取一系列的预防措施但是仍难免会产生裂缝。在混凝土结构发生裂缝问题后，可以根据裂缝的具体情况合理选择修补处理办法，提高建筑混凝土结构的稳定性，保证混凝土施工效果。