建筑工程施工中混凝土裂缝的成因及对策

陈治松

（福建华航建设集团有限公司，福建 福州 350200）

1 混凝土裂缝的成因

1.1 塑性收缩裂缝

混凝土在硬化过程中会发生塑性收缩现象，这是混凝土内部水分蒸发、胶凝材料固化和晶体结构逐渐调整所导致的。塑性收缩不仅造成了混凝土表面的龟裂，还导致混凝土内部出现裂缝。塑性收缩裂缝的产生与混凝土配合比设计不当、混凝土浇筑时未采取充分的防裂措施、环境湿度和温度变化较大等因素有关。为预防和控制塑性收缩裂缝的发生，建议加强混凝土配合比的设计和调整，避免含水量过高；采取充分的防裂措施，如在浇筑过程中添加控制裂缝剂或采用预应力技术等；应加强环境监测，尽可能控制环境湿度和温度的变化。也可以从混凝土材料方面入手，使用抗裂强度较高的混凝土或在混凝土中加入纤维等增强材料，提高混凝土的抗拉性和耐久性。在施工过程中，应注意控制混凝土浇筑速度、均匀性和养护质量，避免混凝土表面出现龟裂现象。通过上述措施的综合应用，可有效预防和控制塑性收缩裂缝的产生，保证混凝土结构的稳定性和安全性。

1.2 沉降裂缝和干缩裂缝

沉降裂缝是建筑工程施工中常见的问题之一，特别是在地基松软、承载力不足或地下水位变化等情况下更为突出。由于地基沉降不均匀，建筑物就会出现变形应力，尤其是在混凝土结构中，这种应力很容易产生裂缝。沉降裂缝的成因较为复杂，可能是由于地基处理不当、防水措施不到位或原地面荷载压缩不充分等因素造成。针对沉降裂缝的产生，可采取加固地基、增加支撑、加强排水等措施修复和预防。

干缩裂缝是指混凝土过度干燥时出现的裂缝，主要是由于混凝土内部水分丢失导致混凝土体积收缩而引起的。干缩裂缝是混凝土结构中较为常见的裂缝类型，尤其是在高温、低湿环境下更加明显。干缩裂缝的产生与混凝土质量、施工养护等因素有关，解决干缩裂缝问题的方法也较为简单，如加强混凝土配合比设计、提高混凝土养护质量、采取适当的防裂措施等。

1.3 温度裂缝

混凝土结构中的温度裂缝是混凝土内部因温度变化而产生的膨胀或收缩而引起的。具体来说，温度裂缝的形成原因包括以下因素：

（1）高温。当混凝土暴露在高温环境时，混凝土内部会发生膨胀，产生温度裂缝。高温常常出现在夏季，尤其是在烈日炎炎的情况下，会使混凝土表面与内部的温差过大，从而引起混凝土的膨胀应力，形成温度裂缝。

（2）低温。当混凝土暴露在低温环境时，混凝土内部会发生收缩，也会产生温度裂缝。低温通常出现在寒冬季节，特别是在室外低温条件下，混凝土内部水分会结晶变成冰，并且混凝土的体积随之缩小，导致混凝土内部应力不均衡而形成温度裂缝。

（3）温度变化率。混凝土表面与内部的温度变化率不一致也会引起混凝土内部应力的不均衡而产生温度裂缝。例如，在夜间，混凝土表面由于散热快，温度下降较快，而混凝土内部温度下降较慢，这种温度差异可能导致混凝土发生收缩应力，从而形成裂缝。

（4）施工养护。如果混凝土浇筑后未采取充分的防裂措施，如未加强混凝土养护等，也会导致温度裂缝的产生。在混凝土表面未干燥之前，其内部水分含量很高，当外界环境温度发生变化时，可对混凝土内部造成影响，因此，需要在混凝土浇筑后采取预防措施，以避免出现温度裂缝。

2 混凝土裂缝的防治措施

2.1 混凝土原材料的控制

混凝土原材料的选择与控制是预防混凝土裂缝产生的重要手段。

（1）水泥的选择。优质的水泥可提高混凝土的强度和耐久性，从而减少混凝土裂缝的产生。建议选择标号高、活性好的水泥，并严格按照设计配合比使用。

（2）骨料的选择。骨料应具有较高的抗压强度和硬度，并经过筛分和洗涤处理，以保证混凝土的均匀性和致密性。

（3）控制水灰比例。水灰比例过高会使混凝土的强度降低，过低则会增加混凝土的收缩率和膨胀率，容易形成混凝土裂缝。因此，应根据设计要求控制水灰比例。

（4）减少添加剂的使用。尽量避免在混凝土中添加大量的化学添加剂和外加剂，因为这些添加剂可能会影响混凝土的物理和化学性能，导致混凝土的耐久性和稳定性下降。

（5）加强原材料管理。建立完善的原材料质量检测制度，对水泥、骨料等原材料进行质量检测，并及时处理不合格的原材料。同时，建立健全原材料采购、储存和配送管理制度，确保混凝土原材料供应充足且质量有保障。

2.2 优化施工结构

（1）合理设置伸缩缝。在混凝土结构中合理设置伸缩缝，以缓解混凝土的热膨胀和收缩应力。如果未能设置伸缩缝或伸缩缝设置不当，混凝土可能会出现过度应力而产生裂缝。

（2）控制混凝土厚度。在混凝土结构设计中，尤其是在板、墙等大面积结构的设计中，应注意控制混凝土的厚度。过厚的混凝土会增加混凝土的内部温差，进而导致混凝土的收缩或膨胀过大而产生裂缝。

（3）控制施工环境温度。在混凝土浇筑后，应控制施工环境的温度和湿度，尤其是在低温天气下，采取加盖保温等措施使混凝土快速达到设计强度，避免出现温度裂缝。

（4）使用专用材料。采用专门用于混凝土构件的材料，如伸缩缝材料、防裂纤维等，可有效预防混凝土裂缝的产生。

（5）控制浇筑方式。在混凝土施工过程中，应注意控制浇筑方式，确保混凝土的均匀性和致密性。不当的浇筑方式可能会使混凝土存在过度的振动或挤压，从而产生混凝土裂缝。

（6）合理分布钢筋。在混凝土结构设计中，合理分布钢筋可有效防止裂缝的产生，特别是在大跨度混凝土梁、板、墙等结构中，要注意钢筋的布置和数量，以提高混凝土的强度和稳定性。

（7）采用预应力混凝土。预应力混凝土具有良好的抗拉强度和变形能力，可有效降低混凝土的收缩率和膨胀率，从而减少混凝土裂缝的发生。因此，在需要更高强度和更大跨度的混凝土结构中，采用预应力混凝土是一种比较理想的方案。

（8）注意混凝土养护。混凝土养护不当也可能导致混凝土裂缝的产生。因此，在混凝土浇筑后，要加强混凝土的养护管理，包括覆盖保温、湿润养护、控制拆模时间等，以确保混凝土的强度和密实性。

2.3 加强后期养护

加强后期养护对于预防混凝土裂缝产生具有重要意义。

（1）按规定进行养护。在混凝土浇筑后，应按照规定进行养护。一般来说，混凝土最好在浇筑24h 内进行拆模，然后控制环境温度和湿度，采取覆盖保温、喷水养护等措施，确保混凝土的充分硬化和强度发挥。

（2）逐步降低温度。在初期养护过程中，应控制混凝土的温度并逐步降低，以避免因温度变化而引起的混凝土收缩膨胀不均，从而导致混凝土裂缝的产生。

（3）增加养护时间。在养护工作中，养护时间也很关键。一般养护时间应根据混凝土的强度等级和环境条件来确定。如果养护时间过短，混凝土的强度可能没有充分发挥，容易出现裂缝。

（4）采取保湿措施。在混凝土的早期养护中，保湿措施十分重要。通过喷水、覆盖塑料薄膜等方式，可有效保持混凝土的湿度，并促进混凝土的强度发挥。

（5）防止机械损伤。在混凝土结构成型后进行后续施工过程中，应注意防止对混凝土的机械损伤，如碰撞、割切等操作都可能导致混凝土的开裂和破坏。

（6）避免温度变化过大。在混凝土结构的初期养护中，应避免温度变化过大。如果施工环境存在温度波动较大的气候，可采取覆盖保温、喷水养护等方式逐步控制混凝土的温度。

（7）定期检查养护情况。在混凝土结构养护过程中，还要定期检查养护情况。如果发现养护不当或已经出现裂缝，应及时采取补救措施，以避免混凝土结构的损坏和安全隐患。

（8）合理安排使用时间。在混凝土结构完全硬化之前，应合理安排使用时间，特别是起重机等对混凝土结构有较大振动影响的设备，在混凝土尚未充分硬化之前，应暂时停止使用。

3 混凝土裂缝修补方法

3.1 表面修补法

表面修补法是一种常用的混凝土裂缝修补方法，其主要操作步骤如下。

（1）清理混凝土表面。首先要清理混凝土表面，去除表面杂物、油污、泥土等物质。如果有较深的裂缝或破损，要利用工具对其进行局部开凿。

（2）准备修补材料。根据需要进行调配，并按比例将水与混凝土拌和均匀。选择适当的修补材料是非常重要的，不同的混凝土表面修补材料具有不同的特点和适用范围，通常可选用高强度水泥砂浆、聚合物修补料、环氧树脂等材料进行修补。

（3）填补裂缝或破损处。使用刮刀或抹子将拌好的修补材料填入裂缝或破损处，压实并使其与周围表面平齐。较大的洞口可采用多次嵌入修补材料的方式填满。

（4）平整表面。在修补材料开始硬化之前，可使用刮刀或抹子将表面进行修整，使其与周围表面平齐。此外，还可采用钢刷、砂纸等工具打磨表面。

（5）养护。修补完成后要进行养护。在初期养护中，应采取覆盖保温、湿润养护等措施，以发挥修补材料的稳定性和强度。

3.2 灌浆封堵法

灌浆封堵法是混凝土结构裂缝修补的一种常见方法，其主要操作流程如下。

（1）清理裂缝。首先要清理裂缝内部和周围的杂质、油污等物质，并去除表面的疏松物。如果裂缝较深或较宽，要用工具进行局部开凿。

（2）准备灌浆材料。灌浆材料通常由水泥、砂子、水和外加剂组成，可根据需要进行配制。配制时，需要注意水泥的品种、强度等参数以及添加剂的类型和使用方法。

（3）灌浆。将预先调制好的灌浆材料注入裂缝，直至充满整个裂缝。如果裂缝较大，可采取多次灌浆的方式逐步填满裂缝。在灌浆过程中，要注意浆液的均匀性和浆液与混凝土的黏合性。

（4）养护。灌浆完成后，要对其进行养护。在初期养护中应采取覆盖保温、湿润养护等措施，以保证灌浆材料的稳定性和强度。

3.3 混凝土置换

混凝土置换是一种常用的混凝土结构裂缝修复方法，主要操作步骤如下。

（1）选择合适的置换材料。在混凝土置换之前，要选择合适的置换材料。通常可采用聚氨酯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、水泥砂浆等材料进行置换。

（2）施工现场准备。在混凝土置换之前，要对施工现场进行清理和检查，确保施工环境整洁、安全、符合要求。同时，要确定置换深度和范围以及置换材料的配比和使用方法。

（3）混凝土置换。将置换材料注入混凝土结构内部，直到填满整个置换区域。如果置换区域较大，可采用多次注入的方式逐步填满整个置换区域。

（4）养护。置换完成后，要对其进行养护。在初期养护中，应采取覆盖保温、湿润养护等措施，以保证置换材料的稳定性和强度。

4 结语

混凝土结构裂缝的修复方法很多，但每种方法都有其适用范围和注意事项。选择合适的修复方法需要充分了解裂缝的性质、成因和程度，并结合实际情况进行综合考虑。在施工过程中，还要确保操作规范、材料品质优良、环境适宜等条件，以达到修复效果和使用寿命的最大化。