混凝土裂缝的主要因素及施工中的处理方法

殷惠娟 刘金明

摘 要：随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，对建筑工程的质量要求也越来越严格，混凝土作为建筑工程施工中的主要材料，却常常出现裂缝问题。因此，本文通过对建筑施工过程中混凝土裂缝产生原因的分析，提出混凝土裂缝的控制及相应的措施，从而提高混凝土的质量，从而提高建筑的安全性、耐久性、适用性。

关键词：混凝土;裂缝;施工处理

在土木工程中，混凝土结构占据主导地位，混由于各种因素的影响，凝土结构不可避免地存在裂缝，而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。短期内，混凝土的裂缝不会对结构产生大的影响，但是长期来看，混凝土的裂缝逐渐扩张，对工程结构还是存在一定的安全隐患。

一、导致混凝土裂缝的主要原因

（一）塑性收缩裂缝

塑性裂缝多出现在暴露于空气中的新浇注的混凝土构件表面，塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态，较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。

塑性裂缝产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大風力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间，环境温度、风速、相对湿度等等。

（二）沉降收缩裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不均匀、松软或回填土不密实或浸水而造成的不均匀沉降所致，或者因为模板刚度不足、模板支撑间距过大、模板支撑底部不牢固等因素导致，特别是在冬季施工，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，裂缝呈梭形，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30～45度角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度0.3～0.4mm，受温度变化的影响较小。待地基沉降变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

（三）温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，（当水泥用量在350-550kg/m³，每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高）。由于混凝士的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，且未采取降温措施，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热快，这样就形成内外的较大温差，造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错。梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边，深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一。受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显，此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化。降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

混凝土结构成型后，没有及时覆盖养护，表面水分散失快，体积收缩大，而混凝土内部湿度变化小，收缩也小，因而混凝土表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面的收缩。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错，梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边。深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

二、混凝土裂缝的处理

混凝土裂缝一般有三种状态：静止裂缝，活动裂缝，正在发展的裂缝。混凝土裂缝处理方法的选择一般需要考虑：判断裂缝是活动还是静止的，修补的主要目的，是否需要加固处理，裂缝产生的主要原因是什么，裂缝未来的变化（数值和方向）如何，对结构将产生什么样的影响，综上考虑，选择合适的方法对混凝土产生的裂缝进行修补。

（一）表面处理法

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。

（二）填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

（三）灌浆法

此方法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2～0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电，修补方便效果也很好。

（四）结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。

（五）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。

（六）电化学防腐法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

（七）仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结剂的液芯纤维或胶囊），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

三、结语

综上所述，混凝土在建筑工程的施工中，出现裂缝是很常见的，因此，只有提前了解混凝土产生裂缝的原因，有针对性制的制定控制措施，在施工中对可能产生裂缝的因素加以控制，事后加强混凝土的养护工作，才能减少混凝土裂缝的产生。

参考文献：

[1]混凝土温度裂缝控制措施[J].谷克翰.山西建筑.2018

[2]建筑混凝土裂缝主要因素及施工处理[J].杨雪克.中国房地产业.2019

[3]混凝土裂缝问题分析研究[J].王思鹏.建筑与装饰.2019