摘 要：現(xiàn)澆混凝土表面裂縫也是目前建筑工程中的質(zhì)量通病之一。由于裂縫在一定程度上將影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗?jié)B性和耐久性，建筑工程施工中的混凝土裂縫，主要是在施工時(shí)由于混凝土內(nèi)外溫差和混凝土凝固收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力所致�，F(xiàn)澆混凝土表面裂縫的主要形式，有表面裂縫和貫通裂縫兩種。根據(jù)多年來(lái)對(duì)現(xiàn)澆混凝土表面產(chǎn)生的裂縫原因進(jìn)行分析，從施工方面防治，并提出控制現(xiàn)澆混凝土表面裂縫發(fā)生的措施和表面裂縫的處理一些經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，供大家參考。
關(guān)鍵詞： 混凝土； 裂縫； 原因； 澆筑；控制；修補(bǔ)
混凝土因其抗壓強(qiáng)度高，可澆注成各種形狀，并且耐火性好，不易風(fēng)化，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，成為當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料之一。而隨著商品混凝土的誕生，由于其施工方便快捷，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高，同時(shí)又可減少污染，保護(hù)環(huán)境等綜合優(yōu)點(diǎn)，更加得到廣泛應(yīng)用。
從事建筑的技術(shù)人員都知道，普通鋼筋混凝土構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的，有些裂縫很細(xì)，甚至肉眼看不見(jiàn)，一般對(duì)結(jié)構(gòu)的使用和安全無(wú)大害，但有些裂縫在使用荷載或外界環(huán)境的物理及化學(xué)因素作用下，會(huì)引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落及鋼筋銹蝕，使鋼筋混凝土強(qiáng)度和剛度受到削弱，耐久性降低，甚至危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須加以控制， 因此研究商品混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施是非常重要而迫切的。
1.混凝土裂縫類(lèi)型及成因
實(shí)際上，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因，其中最常見(jiàn)的是混凝土早期裂縫，混凝土早期裂縫有以下幾種：
1）沉塑裂縫
此類(lèi)裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時(shí)受到阻礙（如鋼筋）而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時(shí)至3小時(shí)之間，混凝土尚處在塑性狀態(tài)，混凝土抹面后就會(huì)產(chǎn)生，沿著梁及板上面鋼筋的走向出現(xiàn)，主要是混凝土塌落度大、沉陷過(guò)多所致。另外在施工過(guò)程中如果模板支架強(qiáng)度、剛度不足，造成模板沉陷、位移也會(huì)出現(xiàn)此類(lèi)裂縫。
2）收縮裂縫
這類(lèi)裂縫多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則、長(zhǎng)短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過(guò)50mm。此類(lèi)裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時(shí)表面水分蒸發(fā)過(guò)快造成的，主要是混凝土澆注后表面沒(méi)有及時(shí)覆蓋、養(yǎng)護(hù)，特別是平板結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)天氣中，混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快，或者是基礎(chǔ)、模板吸水過(guò)快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生收縮，此時(shí)混凝土強(qiáng)度很低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂�；炷林姓舭l(fā)水分的速度越快，塑性收縮裂縫越容易產(chǎn)生，而商品混凝土由于為了滿(mǎn)足可泵性、流動(dòng)性、出機(jī)時(shí)混凝土的塌落度比普通混凝土大很多，所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂縫。
3）溫度應(yīng)力裂縫
此類(lèi)裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土澆筑后，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，造成混凝土的內(nèi)部溫度升高，而混凝土表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會(huì)引起較大的表面拉應(yīng)力，此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。這種裂縫一般產(chǎn)生很早，多呈不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質(zhì)。表面裂縫易產(chǎn)生應(yīng)力集中，能促使裂縫進(jìn)一步開(kāi)展。
4）施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆注過(guò)程中，若施工工藝不合理，也可能產(chǎn)生各種形式的裂縫，比較典型且常見(jiàn)的如下：
①混凝土保護(hù)層厚度不符合要求 ，混凝土的保護(hù)層厚度是根據(jù)混凝土所處的環(huán)境而定，對(duì)于室內(nèi)正常環(huán)境下板和墻的保護(hù)層厚度為15MM，梁和柱的保護(hù)層厚度為25MM；對(duì)于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境的板、墻和梁、柱的保護(hù)層厚度分別為25MM、35MM。如果鋼筋混凝土保護(hù)層過(guò)厚超過(guò)設(shè)計(jì)要求，或亂踩綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的鋼筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，容易造成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。
②混凝土澆注過(guò)快，混凝土震搗不密實(shí)、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導(dǎo)致荷載作用下裂縫的起源點(diǎn)�；炷亮鲃�(dòng)性較低在硬化前因混凝土振搗不足，硬化后沉實(shí)過(guò)大，混凝土在完成終凝時(shí)，由于水泥的水化作用體積將收縮，容易在澆注數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫，屬于塑性收縮裂縫。
③混凝土表面抹面過(guò)早，目前普遍使用預(yù)拌混凝土，要完成混凝土的輸送，一般混凝土的塌落度較大，為了改善混凝土的工藝性能預(yù)拌混凝土中摻有復(fù)合材料，由于某些操作人員不掌握預(yù)拌混凝土的終凝時(shí)間，不按要求施工，混凝土表面容易產(chǎn)生不規(guī)則的干縮裂縫。
④混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，水分蒸發(fā)過(guò)多，引起混凝土塌落度過(guò)低，使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
⑤用泵送混凝土施工時(shí)，為保證混凝土的流動(dòng)性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加，混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。
⑥混凝土分層或分段澆注時(shí)，接頭部位處理不好，易在新、舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。
⑦混凝土養(yǎng)護(hù)不符合規(guī)范要求，混凝土的早期養(yǎng)護(hù)不但能使強(qiáng)度增長(zhǎng)，而且能防止表面失水而發(fā)生裂縫。施工單位往往是為了搶趕進(jìn)度，忽視了混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，正是由于對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)不好，表面水分蒸發(fā)過(guò)快，致使成型后的混凝土產(chǎn)生永久性的表面裂縫。另外，混凝土早期受凍，也會(huì)使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋、局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。
⑧施工時(shí)模板剛度不足，在澆注混凝土?xí)r，支模架、模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。另外拆模過(guò)早，混凝土強(qiáng)度不足，使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。
5）原材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成�；炷了捎貌牧系馁|(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。 �、偕笆嗔砍^(guò)規(guī)定，不僅降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性，還會(huì)使混凝土產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級(jí)配差，或砂顆粒過(guò)細(xì)，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應(yīng)，骨料中硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇，水、硅反應(yīng)會(huì)生成膨脹的膠質(zhì)，吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力，則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫，在潮濕的地方較為多見(jiàn)。
②拌和用水及外加劑或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對(duì)堿骨料反應(yīng)有影響，產(chǎn)生次生裂縫。
2. 裂縫的防治措施
2.1處理好各工種的合理穿插
施工工藝上，做到在鋼筋綁扎完后，按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求設(shè)置墊塊，上部面筋設(shè)置支撐腳筋減少人為踩踏。在澆搗混凝土?xí)r有專(zhuān)人負(fù)責(zé)混凝土的保護(hù)層厚度，使混凝土保護(hù)層厚度處在有效范圍之中。
2.2沉降裂縫預(yù)防措施
①在滿(mǎn)足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土塌落度；
②防止混凝土離析，攪拌運(yùn)輸卸料前先高速運(yùn)轉(zhuǎn)20—30秒，然后反轉(zhuǎn)卸料；
③確保支模架有足夠的剛度的強(qiáng)度，防止模板變形，混凝土澆搗時(shí)不能漏振、過(guò)振，使混凝土離析分層，保證混凝土的密實(shí)性；
④施工過(guò)程中嚴(yán)禁隨意加水。
2.3收縮裂縫預(yù)防措施
①施工單位在澆注混凝土后要及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，增加環(huán)境濕度；
②混凝土在滿(mǎn)足可泵性、和易性的前提下盡量減小塌落度、降低砂率、嚴(yán)格控制骨料的含泥量。
③做好二次抹面及養(yǎng)護(hù)，在混凝土澆筑成形后，混凝土表面的抹面工作應(yīng)進(jìn)行二次抹面，即混凝土在終凝前再進(jìn)行一次抹面，這對(duì)消除混凝土表面裂縫至關(guān)重要，應(yīng)及時(shí)覆蓋避免早期失水。良好的早期（7天）養(yǎng)護(hù)，不僅對(duì)混凝土強(qiáng)度，而且對(duì)防止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生也至關(guān)重要。由于養(yǎng)護(hù)水的滲入使混凝土中未水化的水泥顆粒繼續(xù)水化，使其具有良好的裂縫自愈能力。
2.4溫度應(yīng)力裂縫預(yù)防措施
①降低混凝土發(fā)熱量。選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥，以降低混凝土的溫度；摻加緩凝劑或高效減水劑，以提高混凝土強(qiáng)度并減少用水量及水泥用量，延長(zhǎng)混凝土達(dá)到最高溫度時(shí)間，減少干縮；盡可能選用最大粒徑較大，顆粒形狀好且級(jí)配良好的粗骨料，避免砂量過(guò)多，參入適量的粉煤灰以減少水泥用量，在滿(mǎn)足泵送和施工的前提下用低流動(dòng)性混凝土，嚴(yán)格控制水灰比，減少單位體積混凝土用水量。
②降低混凝土澆筑溫度。在高溫季節(jié)要降低原材料溫度，在環(huán)境溫度較低的早晚澆筑；避免吸收外部環(huán)境熱量，運(yùn)輸工具、泵送管路盡量遮蔭，防止混凝土升溫；埋設(shè)冷卻水管，通入冷水降溫。
③分層分塊澆筑，大體積混凝土施工應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行計(jì)算，采用相應(yīng)措施。
④表面保溫與保濕。要盡量長(zhǎng)時(shí)間地保溫和保持混凝土表面濕潤(rùn)，使混凝土能夠增長(zhǎng)強(qiáng)度以抵抗開(kāi)裂拉應(yīng)力。采用有蓄水養(yǎng)護(hù)和覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)等有效方式，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14天。
3. 裂縫的修補(bǔ)處理
盡管我們?cè)谑┕ぶ胁扇×艘恍╊A(yù)防措施，但混凝土終究避免不了裂縫這種缺陷存在，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，處理裂縫的做法是根據(jù)構(gòu)件的使用部位和裂縫寬度及深度來(lái)處理。
首先要明確處理的目的，編制專(zhuān)項(xiàng)方案，一般現(xiàn)澆混凝土表面裂縫的處理方法分為表面封閉處理和結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理。修補(bǔ)前，應(yīng)卸掉一切可卸荷載，然后進(jìn)行修補(bǔ)。裂縫寬度在5毫米以上，采用高強(qiáng)水泥砂漿灌注；裂縫寬度在0.1-5毫米，采用專(zhuān)用化學(xué)裂縫灌注膠以低壓慢注射為主，固化打磨修飾平整；裂縫寬度小于等于0.1毫米，采用封縫膠表面封閉。對(duì)承受荷重較大部位，裂縫縫內(nèi)處理后，混凝土表面可采用碳纖維布CFRP粘貼。由于碳纖維布具有高強(qiáng)度，高彈性模量，重量輕，耐高溫，耐酸堿腐蝕，無(wú)毒，無(wú)味，不易燃易爆等性能，適用于混凝土表面加固。
4.結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)混凝土表面裂縫的原因分析和防治措施，只要我們按照規(guī)范和企業(yè)工法要求去施工，在施工過(guò)程中加強(qiáng)技術(shù)管理，混凝土表面裂縫是可以避免的，至少是可以減到許可范圍內(nèi)的。
