房屋建筑工程结构裂缝控制及处理技术探究

龙永红 江西宏吉投资有限公司

1 前言

干湿性裂缝多由混凝土养护程序中操作不当造成，混凝土结构在浇筑完成后进入养护程序时，内部水分要蒸发，而在该过程中由于水分蒸发情况的评估与控制不到位，可能造成干湿性裂缝的出现。化学性裂缝多由混凝土配制过程中操作不当造成，例如混凝土中水分的配置不当，造成水泥水化反应难以顺利进行，水泥易从内部出现收缩裂缝，或造成毛细管负压增大使得内部干缩裂缝发展至表面，出现化学性裂缝。温度性裂缝可发生于混凝土施工的多个程序中，如浇筑过程中，一次性浇筑面积较大可能造成混凝土内部水分蒸发不充分，水泥水化热与实际预期不符，产生温度应力，造成混凝土结构裂缝。

长期以来，在土木工程建筑领域，裂缝问题一直困扰着混凝土结构的施工，成为难以攻克的施工和维护难题。作为混凝土结构的重要缺陷，裂缝产生初期，会产生包浆脱落等现象，对混凝土使用性能影响不大，但随着温差等外界因素的变化，裂缝会不断扩大、恶化，显著降低混凝土结构的抗渗能力，导致钢筋锈蚀问题，影响钢筋混凝土的耐久性[1]。因此，如何科学分析不同混凝土结构产生裂缝的内因，确定混凝土裂缝的类型，从而采取有效的裂缝处理技术，成为土木工程建筑施工中的重要问题。

2 房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的产生原因

在进行现浇混凝土施工时裂缝问题非常常见，而多种原因都会导致产生裂缝，包括设计、施工等多方面因素。一旦存在裂缝将使建筑出现漏水问题，从而缩短建筑物的使用时间，在社会范围内产生不良影响[1]。因此，针对于裂缝问题必须引起关注和重视，以科学的技术合理防治裂缝，使建筑工程整体质量可以得到有效的提升，避免因为裂缝问题影响业主之间的关系。此次就施工现场原因产生的裂缝原因进行以下分析。

a)混凝土水灰比及塌落度过大是导致混凝土出现施工裂缝的主要原因，而水灰比会对混凝土强度值产生重要的影响[2]。因此，为了保证混凝土的强度，必须准确计算水、水泥等不同材料的具体使用量。而应用含泥量大的粉砂配制的混凝土强度与规定要求存在一定的差异性，很容易出现裂缝问题。为了满足泵送混凝土的条件，会将混凝土脱水，导致混凝土在一段时间内发生了非常明显的干缩现象，就会导致混凝土表面出现不同程度的裂缝。

b) 塑性裂缝产生的主要原因是，在浇筑混凝土之前没有在混凝土表面洒水，导致混凝土表面始终处于比较干燥的状态，为裂缝的产生提供了机会[3]。

c) 混凝土现浇施工时振捣次数过多，使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，快速收缩了表面体积碳水化，导致混凝土表面出现了非常大的裂缝[4]。

d) 后浇带的处理非常关键，如果没有采取合理的方式进行处理，就会增加板面裂缝的发生几率。为了使钢筋混凝土收缩变形和温度应力问题得到有效的解决，必须以规范要求为依据，将后浇带设置在合理的位置，但有时如果没有严格按照设计要求设置后浇带，或者施工缝处理不当，就会容易出现板面裂缝。

e) 存在过多的楼板暗埋管线，使钢筋与混凝土的粘结度降低，管边混凝土保护层厚度不足，从而导致混凝土成型后现浇楼板应力无法均匀分布，通过肉眼可以看到裂缝问题，且这些裂缝非常不规则。

f) 在现场施工过程中，没有采取合理的方式控制施工进度，整体施工进度比较快，混凝土强度达不到规定的要求，对后续施工产生了不利的影响；另外，受到重物的冲撞，也会导致板面不规则裂缝的产生。施工现场模板拆除时间不合理，导致混凝土的强度与拆模要求存在较大的差异。

g)在具体施工过程中，养护工作非常关键，如果没有及时进行养护，也会引发现浇混凝土板裂缝。

3 混凝土裂缝施工处理技术

3.1 表面处理法

当混凝土表层发生轻微裂缝时，在稳定状态下，轻微裂缝的宽度和深度较小，并不会对混凝土结构性能和安全造成影响，一般可以进行裂缝掩饰和修补，通常采用表面处理法。表面处理法一般针对混凝土表面小于0.2mm 的裂缝进行处理，这些裂缝不会引发混凝土构件承载力发生变化，不会改变构件的稳定性，通过进行表面处理，可以防止外来物质渗入，增强其耐久性[3]。对于表面处理使用的材料，在形变性能上要与混凝土材料的性能类似，而且要具有防水、防渗透等特性。在裂缝面积较大的情况下，可使用水泥砂浆等材料，根据施工要求和具体情况，采用表面涂抹水泥砂浆法进行涂抹处理。总体来说，表面处理法具有技术可操作性强的特点，但这种方法不适合活动性裂缝的修补。

3.2 增大截面加固法

对于一些能够引发安全隐患的裂缝，需要对混凝土结构进行加固处理。其中，在混凝土强度不足造成结构抗力安全问题的情况下，可以采用增大截面法进行处理。在土木工程领域，针对梁、板等混凝土构件的加固技术通常采用结构加固法，具体来说，就是增加截面面积以提高混凝土结构强度，增大截面法施工简单，但由于截面面积增加，造成构件自重增加，影响了使用空间，同时，由于混凝土结构受力发生变化，对结构安全产生负面影响。增大截面法一般采用钢筋混凝土围套包裹在混凝土结构外层，从而提高混凝土结构的承载力。

3.3 混凝土置换法

对于外表破碎的裂缝，可以采用混凝土置换法进行处理。其施工流程是：对破碎的混凝土进行清理作业，然后对混凝土表层进行打磨，再对表层打磨后的颗粒进行清洁，最后对裂缝用新混凝土材料进行浇筑作业。目前常用的混凝土置换材料有水泥砂浆、混凝土以及聚合物砂浆等。

3.4 聚脲技术

作为一种新型混凝土裂缝修复技术，聚脲技术具有以下优势：一是具有优异的力学性能。这项技术具有拉伸强度大、硬度范围广等特点，对由于温差导致的混凝土结构热胀冷缩具有很好的适应性，同时，对混凝土裂缝具有很好的抑制作用。二是聚脲反应固化速度快，凝胶反应在几秒内就能完成，因此受温度和湿度等外在因素影响较小。三是施工技术简单，单次喷涂量大，因此喷涂速率较快，效率较高，而且该技术可以进行多种形式的喷涂成型作业。四是聚脲化学活性稳定，不需要添加催化剂，而且使用寿命可以达到七十多年，混凝土裂缝修复质量较高[4]。

聚脲技术包括以下三个施工阶段：首先，对基础材料进行处理。一般包括两个处理环节，一是对材料表面进行清洁作业；二是对材料表面进行打磨作业。其次，进行底涂施工，使用底涂技术，使混凝土与聚脲涂层实现连接。为确保聚脲的附着力，底涂材料需要根据设计配方进行现场配比。最后，进行聚脲喷涂作业。从功能上来说，聚脲技术汲取了表面修补法、灌浆法等传统修补技术的优点，实现了修补和防护的统一，具有节能环保、无污染、无溶剂等优势，应用领域得到快速推广。

3.5 粘刚、碳纤维加固法

该技术使用粘结剂，把粘刚或者碳纤维与裂缝进行紧密粘结，从而提升混凝土结构的承载力，这种技术对施工场地空间要求低、加固效果良好，而且施工时间短、工艺简单，在混凝土裂缝修补工程中得到广泛应用。其中，粘结质量的高低决定了裂缝修补的效果。

该技术具体包括以下流程：一是表面处理。表面处理是该加固法中的重要工序，首先使用毛刷、清洁剂等工具对混凝土表面油污进行清洁；其次利用打磨机打磨2mm～3mm 粘合面，然后清除粘合面上的粉粒，并进行擦拭；再次使用钢丝刷进行二次清洁；最后使用毛刷和清洁剂进行二次清洗[5]。二是进行涂胶处理。建筑结构胶配置要严格依照配比和搅拌程序进行，确保结构胶色泽均匀、流动适中。三是把结构胶均匀涂抹在混凝土新面，并反复刮抹，确保结构胶充分渗透和浸润，在涂抹方法上要遵照中间厚边缘薄的原则，涂抹厚度保持在1mm～3mm，最后把钢板贴在裂缝位置。四是进行固定和加压。一般采用膨胀螺栓和卡具进行固定措施，并有效控制加压量，确保胶液保持在最佳位置。五是在20℃的环境下进行固化，一般需要24h。六是进行质量检验，一般采用小锤击打钢板，确认结构胶硬化程度，通过肉眼观察钢板边缘结构胶的色泽，以确认结构胶的密实程度。七是依据施工要求，采用防腐涂料，对粘合面进行防腐处理。

3.6 环氧树脂灌浆法

环氧树脂浆材可灌性好、粘度低、渗透特性与水接近，适用于宽度小于1mm 的裂缝；此外，环氧树脂刚灌入时粘度较低，在固结过程中强度逐渐增大，有利于施工时间的控制和调整。虽然环氧树脂灌浆法成本较高，但总体来说，环氧树脂稳定性好、粘合力强、强度高、收缩力小、常温固化等特征，配合使用稀释剂和固化剂，有效提升了环氧树脂的使用功能。

在裂缝修补时，环氧树脂需要具备以下条件：一是要有良好的流动性，保证灌浆材料在压力较小情况下能顺利注入裂缝末端。二是要有较强的粘合强度。混凝土裂缝在修补后，基体会受到复合力的作用，对灌浆材料的粘合强度提出了较高要求。三是对固化条件要求简单。在使用环氧树脂灌浆法时，只需要对粘合面进行清洁即可，对固化压力要求不高。四是固化后灌浆材料性能稳定，材料强度较高。五是灌浆材料成本较低，原材料市场供应充足。六是灌浆材料具有一定的变形能力，与混凝土基体能实现同步形变。

4 结束语

综上所述，在建筑工程中使用混凝土裂缝施工处理技术，可以有效消除由于裂缝问题引发的安全隐患，提升混凝土结构的稳定性和使用性，提高建筑工程质量和安全。由于造成混凝土裂缝的原因复杂，不同的裂缝类型采用的处理技术不同。因此，在混凝土裂缝施工处理过程中，要结合混凝土裂缝类型特征和施工具体情况，采取科学有效的裂缝施工处理技术，消除混凝土裂缝安全隐患，提升混凝土结构使用性能，为建筑工程的安全和质量提供保障。