混凝土结构裂缝的危害及防治罗建体

混凝土结构裂缝的危害及防治罗建体

罗建体

广西建工集团第五建筑工程有限责任公司广西柳州545001

摘要：认清混凝土结构裂缝问题并做好其防治措施一直是工程界重点研究的课题之一，本文在阐述了混凝土结构裂缝的主要危害的基础上，进一步深入探讨了裂缝的防治问题，以期不断攻克技术难关，促进建筑工程技术的进一步发展。

关键词：混凝土裂缝；危害；防治

自19世纪中叶以来，混凝土就是建筑结构中使用最多、最广的建筑材料，而随着当前商品混凝土的诞生，更是将混凝土在建筑工程中的应用推向了顶峰。从理论上说，混凝土结构具有良好的抗耐性，但因其为非均质脆性材料，拉抗强度低，变形能力差，且体积伴随化学反应、温度及湿度而变化，使得混凝土结构裂缝问题不可避免。混凝土结构裂缝不会对建筑物结构造成直接破坏，但从长远角度看势必会削弱建筑物的安全性及耐久性，一些危险系数较高的裂缝甚至会直接造成垮塌等严重事故。因此，认清混凝土结构裂缝问题并做好其防治措施一直是工程界重点研究的课题之一，本文结合多年实践经验，就此进行粗浅探讨。

1混凝土结构裂缝的主要危害

从工程实践看，混凝土结构裂缝问题是普遍存在的，相当一部分裂缝对混凝土构件在承重、防渗及正常使用等方面危害不大，但当混凝土构件受到承重荷载、温差变化、干缩等复杂作用后，往往会使得结构内微裂缝不断扩展延伸，并逐步贯通成片并演化为大尺寸裂缝，若这些裂缝得不到及时修复，突破一定安全限值后就会发展为有害裂缝，对建筑结构造成不良危害，具体如下：1）影响结构承载力和使用安全性。在规范里，虽然允许结构梁、过梁和楼板等承受着一定弯曲重量的构件在合理范围内存在一定宽度的裂缝（不允许存在超长裂缝和贯通裂缝），但由于建筑设计时往往较少考虑后期业主装修带来的其他负重因素，包括装饰面砖、开槽布线、结构钢架等过梁和楼面额外增加的载荷，以及业主在后期使用时添置的电器设备、采暖设施、家具等家装设备，在这些额外荷载的长期作用下可能会导致部分构件裂缝的扩展延伸，从而对结构承载力留下危险隐患，并最终影响到业主的正常使用。2）降低建筑结构的防渗性能。防渗漏是建筑物的基本要求，结合多年工程实践经验看，当前业主反映的最普遍的渗漏问题主要集中在墙面及楼板两方面，尤其是在设计中没有防水要求的部位表现会尤为突出。在实际监管中发现，对于在设计上没有防渗要求的生活起居室，施工阶段若没有一次性处理好裂缝问题，很容易在后期使用过程中演变为陈旧性裂缝，即便反复多次维修也较难解决问题，大大降低建筑结构的防渗性能，同时渗漏还会加剧裂缝的扩展进而形成恶性循环。3）降低建筑物的耐久性和使用寿命。对于一些长期不做维修处理或暴露在自然环境中的裂缝，其对气候环境所造成的化学侵蚀（局部酸雨、雨雾、露珠）、季节变换带来的循环冻融、材料在接近使用年限时的碳化现象以及钢筋的自然锈蚀、建筑集料的碱性反应等等，都会表现得更为敏感，而这些都会成为裂缝进一步扩大的因素，从而裂缝的破坏因素由量变升到质变，严重影响到建筑物的结构安全、使用寿命和产品质量。以循环冻融为例，当混凝土裂缝中渗入的水分在气温下降至一定温度时，会导致裂缝内的积水结成冰形成冻融，结冰状态下体积会膨胀9%左右，进而造成裂缝边沿的扩散，如此反复下会导致裂缝的逐渐扩大加宽，进而对混凝土结构产生巨大的破坏作用。

2混凝土结构裂缝的预防措施

造成混凝土结构裂缝的原因多样而复杂，有材料因素、施工环境及温度变化等客观原因，也会有设计、施工、监理、安全使用等方面的主观原因，因此，对于建筑企业而言，要有效控制和减少混凝土结构裂缝，要本着科学施工的态度从多方面入手，鉴于篇幅问题，现只就主要预防措施进行探讨。1）严格控制原材料质量。混凝土结构裂缝的一大诱因是原材料的性能缺陷，尤其是水泥、砂石等主要组成材料的选取不当，往往会产生结构裂缝问题。以水泥为例，若品种选用不当会引发收缩裂缝，强度不够会导致混凝土强度达不到设计值而引发开裂问题，而安定性不合格会直接降低混凝土的抗拉强度。因此，在实践中要严格把好原材料质量关。如，水泥最好选用水化热较低、凝结时间长的水泥，以降低混凝土的温度，从而有效减少温度应力裂缝出现，同时要慎选厂家以保证水泥的安全性和高质量。砂石应选取表面粗糙、质地坚硬、级配良好、孔隙率小的材料，且要保证这些砂石不会发生碱性反应，有害物质及粘土含量不超过国家的相关规定。外加剂能有效改善混凝土工作性能降低用水量，减少混凝土的收缩性，因此也要格外注意外加剂的质量问题，同时确保其无有害物质不会产生化学反应。此外，在进行混凝土的拌制时若材料的配合比例不当，也会降低混凝土的抗拉强度，进而导致不同程度的裂缝问题，因此要注意混凝土配合比设计。由于在工程实践中，粗细骨料都有着不同程度的含水率变化，细骨料含石的波动，因此要结合骨料的使用及变化情况重新调整各原材料用量，切忌将设计验证阶段的配合比直接套用于生产。2）加强现场施工操作的规范性。混凝土的主要成分有水泥、砂石骨料、水等，由于水泥、砂石等原材料有着自身的物理及化学特性，因此混凝土在凝结成型过程中会存在诸如孔隙、气穴、微裂缝等无可避免的原始性缺陷，但这些缺陷均为微观裂缝，只要控制好其的不稳定发展，杜绝微观裂缝演变为宏观裂缝危害性不大。但在施工过程中，由于振捣不密实、模板拆除过早、浇水养护不到位、模板支撑系统刚度不够等等原因，很容易造成混凝土均质性发生变化从而进入不稳定状态，导致混凝土从微观裂缝发展演变为宏观裂缝。有数据统计显示，施工期产生的混凝土裂缝高达80%以上，因此必须加强施工现场的规范性，尤其要严格注意浇筑和振捣的操作，确保混凝土应有的密实、均匀度。在混凝土浇筑成型初凝前可进行抹光施工，进而有效消除混凝土收缩裂缝，或可在混凝土初凝至终凝期间多次压抹均衡内外层水分，以提高混凝土表面强度减少水分散失引起的塑性裂缝。混凝土的浇筑尽可能在夜间或气温较低时进行，浇筑完成后应及时养护，保持混凝土表面湿润，对于昼夜温差大的地区可用草袋覆盖保温。

3混凝土结构裂缝治理措施

混凝土结构裂缝一旦形成若不进行及时处理，往往会在深度、宽度及数量上持续运动和发展，对结构的安全性、适用性及耐久性造成严重危害，因此必须做好相应的治理。实践中混凝土结构裂缝的治理方法很多，主要有表面修补法、内部修补法、补强加固修复法、置换法等等。表面修补方法主要用于对承载力没有影响的表面裂缝的处理及大面积细裂缝防渗、防漏的处理；裂缝对建筑物整体性有一定影响或在裂缝修补过程中有防渗、防水要求时可采用内部修补法；若裂缝严重影响到混凝土结构的性能时，可采用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构进行补强加固，以恢复建筑结构的整体性；若混凝土严重损坏（如钢筋锈蚀导致混凝土酥裂、混凝土表面受化学腐蚀酥裂等）可采用置换法剔除受损混凝土，再置换入普通混凝土、水泥砂浆、聚合物、改性聚合物混凝土或砂浆等材料进行受损恢复。实践中，可结合混凝土裂缝具体情况进行合理选择。

总之，随着我国基础设施建设的如火如荼，对工程质量的要求愈加严格，在建筑施工中采取极有有效的措施，对混凝土有害裂缝进行科学防治，以保证建筑物结构的安全性、适用性及耐久性尤为重要，也是我们今后应继续深入探讨的重大课题，如此才能不断攻克技术难关，促进建筑工程技术的进一步发展。

参考文献：

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[3]郭华.房建施工中混凝土结构裂缝原因分析及防治措施[J].山西建筑，2014（7）：119-120.