浅议大体积混凝土施工裂缝预防措施及处理方式

乔若松

【摘 要】在很多建筑施工过程中，经常由于设计不周、施工粗糙、使用不当等原因，导致混凝土结构出现不同程度的裂缝，损伤混凝土构件和结构，影响建筑物的正常性使用。混凝土结构裂缝问题一直是普遍存在但其实又是难以妥善解决的工程难题，从工程实践表明，建筑结构裂缝若不进行处理，将对结构的安全性、稳定性以及耐久性等产生影响。本文分析了混凝土结构裂缝的分类与成因，探讨了混凝土结构裂缝的防治措施。

【关键词】混凝土；结构裂缝；防治措施

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。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，影响建筑物的外观、使用寿命，严重的将威胁到人民的生命、财产安全。

一、水工建筑物中大体积混凝土施工产生裂缝因素

混凝土裂缝产生的原因很多，水工建筑物产生裂缝主要有以下几种：

（1）混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这種裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

（2）大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

（3）在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。

（4）当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，因为受约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

（5）混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。

（6）在炎热的大风天气，混凝土表面蒸发过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。

（7）构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。

（8）当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

（9）当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。

二、大体积混凝土施工工程的常见缺陷修补

国内外修补裂缝的方法很多，归纳起来主要有以下三大类

（1）开槽法修补裂缝

该法适合于修补宽度大于0.5mm的裂缝，重量比采用环氧树脂：10，聚硫橡胶：3，水泥：12.5，砂：28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度（约0.4斤丙酮就可以了）。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。

（2）低压注浆法修补裂缝

低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm～0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。

（3）表面覆盖法修补裂缝

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。

表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘贴）等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

三、大体积混凝土施工结构裂缝的防治措施

1、严格控制混凝土材料的选用

水泥应先用水化热较低的水泥，严禁使用安全性不合格的水泥。粗骨料宜选用表面粗糙，质地坚硬的石料。级配良好，空隙率小，无碱性反应，有害物质及粘土含量不超规定。细骨料宜用颗粒较粗，空隙较小，含泥量较低的中沙。外掺料宜采用减水剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减小收缩。

2、科学控制混凝土的配料

配合比的设计，应采用低水灰比，低用水量，以减少混凝土的收缩。严禁随意增加水泥用量。配制混凝土时计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量，搅拌要均匀，离析的混凝土必须重新搅拌均匀后，方可浇灌。

3、严格控制钢筋的配置

钢筋的配置要严格按图纸要求施工。钢筋的品种、规格、数量的改变、代用必须考虑对构件抗裂性能的影响，并经过按要求的报批。钢筋配置的位置要正确，符合图纸要求，保护层过大或过小，都可能导致混凝土开裂、裂缝；钢筋间距过大，容易引起钢筋之间的混凝土开裂。

4、模板工程要严格按照规格操作

模板构造要合理，防止模板各构件间的变形不同，而导致混凝土裂缝，模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载作用下，模板变形过大而造成开合，合理掌握拆模时机，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不受损坏或造成开裂，但也不能太晚，不要错过混凝土水化热峰值，即不要错过最佳养护时机。

综上所述，裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现；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，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献：

[1]钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，1999.2.

[2]黄国兴陈改新.水工混凝土建筑物修补技术及应用，1999.3

[3]水利水电工程质量监控与通病防治，1999.8

[4]鞠丽艳. 混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2002. 5.