浅析混凝土结构工程中裂缝控制原因、预防及处理

浅析混凝土结构工程中裂缝控制原因、预防及处理

韩傲

武汉市汉阳市政建设集团有限公司，湖北省武汉市430000   

摘要：混凝土构筑物在荷载的作用下会产生变形，变形作用会引起混凝土构筑物在后期出现裂缝以及其他一些问题。文章凭借在大量的施工中积累的处理裂缝的经验以及理论知识，提出了混凝土结构工程中裂缝产生的原因、预防措施及处理方法。

关键词：结构工程；混凝土裂缝；预防控制；裂缝限制标准；处理

一、前言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料，混凝土结构工程的施工，需要在钢筋拉杆，模板及其支架的支护下进行。由于种种不良因素对这两种不同系统的作用，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响构筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人的生命，混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝，特别是泵送混凝土施工工艺的发展，使得混凝土裂缝控制的技术难度大大增加，在实际中要区别对待，根据实际情况解决问题。

二、混凝土裂缝预防措施

（一） 结构方面

根据混凝土结构设计规程，为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂，采取永久式伸缩的方法，根据现场调查，引起结构裂缝的原因是综合性的，结构长度是影响收缩应力综合因素之一，而不是惟一的因素。混凝土裂缝分为有害的及无害的两类。有害与无害的界限由使用功能而定。施工时应当采取必要的设计及施工措施，以控制有害裂缝的产生。

（二） 施工方面

由于施工时委托搅拌站向现场供应商品混凝土时，委托的技术依据只有设计院确定的强度等级，但却忽略了工程特点对大体积混凝土性能的要求，这样对控制混凝土裂缝是不利的。施工时应对混凝浇筑、振捣、养护及坍落度控制做出技术方案，并严格执行，特别是对坍落度的控制更应得到搅拌站肯定的答复。施工新浇筑混凝土养护方法有：（1）潮湿养护；（2）养护剂涂层；（3）自动给水养护；（4）保湿养护；（5）防风；（6）实现信息化施工养护；（7）尽快回填。

（三） 混凝土材质方面

泵送商品混凝土对原材料供应有很高的技术要求。由于泵送混凝土的流动性要求与抗裂的要求相互矛盾，所以应当选取在满足泵送的坍落度下限条件下尽可能降低水灰比，同时掺加合适的减水剂。在施工前一定要和商品混凝土供应商交底清楚。最好使用含水率测定仪或传感器，测出配料过程中的含水率，进行计算机处理，自动调整配料的水灰比，这对于控制混凝土的收缩和提高抗裂是必要的。

砂石的含泥量对混凝土的抗拉强度与收缩影响很大。很多商品混凝土供应商，虽然检验资料是合格的，但在浇捣中发现有大量泥块和杂质，这样就会引起结构严重开裂。因此在实际施工中，砂石骨料的粒径应尽可能大一些，以达到减少收缩的目的。

（四） 环境影响

混凝土的裂缝与环境条件 （施工期和施工后） 有很大关系。施工过程中应注意气温和湿度的变化，采取有效措施控制高温、低温冲击和激烈干燥冲击，此时，应力状态接近弹性应力状态，混凝土应力松弛效应无法发挥出来，特别注意浇筑后经过一定时期养护的混凝土仍然需要保护（维护），不宜长期裸露。结构施工后验收投入使用，由于环境变化，承受了新的温度、湿度、振动 （包括相邻振动）、化学腐蚀及荷载变化影响等，都可能引起后期开裂。

三、混凝土裂缝限制标准

在混凝土结构工程的施工，混凝土裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的。有害程度的标准是根据使用条件决定的，如从结构耐久性要求、承载力要 求 及 正 常 使 用 要 求 ， 最 严 格 的 允 许 裂 缝 宽 度 为0.1mm。如果结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，那么混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在温气及土封号为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.15mm。当沿裂缝有害程度高时，必须处理。

四、裂缝处理

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理。处理方法有多种。

    （一）表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

（二）灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

（三）结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

（四）混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

五、结语

在混凝土结构工程的施工，绝对安全是不可能达到的，但一定要在可接受的概率水平上得到保证。裂缝是混凝土结构工程中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低构筑物的抗渗能力，影响构筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响构筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证构筑物的安全。

参考文献

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