混凝土裂缝的探讨

1  砼裂缝产生的原因

1.1  养护管理不到位

砼在初期凝结的过程中，如果养护不到位，则砼表面水分的蒸发速度会超过砼的泌水速度，引起结构表面急剧性干缩，进而形成鸡爪状的表层裂纹。裂纹有时会很深，但如果在砼凝结初期过程中能做到及时养护，则裂缝不会继续发展。

1.2  温度裂缝

砼硬化养护需一定的时间，且该工作会随季节、砼体积的不同而变化。因砼在硬化过程中会释放热能，导致混凝土内、外形成温差，产生温度应力。当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝，尤其是大体积砼，更是容易产生这种温度裂缝。

1.3  基础变形裂缝

砼的建筑基础不牢固。这是因为不均匀的沉降而引起砼构件裂缝，或因模板支衬不牢固、松动而引起砼裂缝。

1.4  收缩裂缝

砼的配合比不合理。相关组建材料或添加剂配料质量不合格，导致砼产生收缩裂缝。比如因过分强调砼强度，导致配合比中的水泥偏重，砂含量过少，浇建后的砼收缩性增大，进而极易产生裂缝。

1.5  钢筋锈蚀裂缝

如果砼保护层不密实或厚度不足，则水、气就会从孔隙中渗透进砼内部，逐渐使钢筋锈蚀，导致体积膨胀、顺筋开裂。如果掺有氯盐类的速凝剂或早强剂，则砼构件的裂缝将更严重。

1.6  荷载裂缝

钢筋砼结构会受到荷载的作用，导致截面的拉应力常大于砼的抗拉强度，进而导致砼裂缝。

1.7  施工工艺裂缝

渡槽、桥梁的墩台采用滑动（滑伸）钢模浇筑砼，一般情况下，墩台砼的标号不高。但在实际中，要提升钢模（也称“腹模”），使砼站立。如果砼的水泥用量少，则在提升时砼会产生裂缝，严重时还会垮塌。这是因为腹模砼依靠水泥黏结，如果水泥用量较少，则无法顺利完成该环节。

2  砼裂缝的控制方法

砼裂缝的控制方法具体有以下5种：①在水工建筑施工中，浇筑砼之前必须了解当地的气温变化情况，并有针对性地制订具体施工方案，对于一些特殊情况，要具备专业的解决方案和措施，有效避免意外情况的发生。施工时，要加强监管力度，施工人员要认真负责，细心观察砼沉降是否均匀，振动器是否打到位，水灰比是否合适，要防止发生模板变形或移位。在砼浇筑前、后，要有专人值班看守，尤其是在冬季施工时更应重视值守。只要做好以上工作，则可避免因人为因素而造成砼裂缝。②在施工配料时，要根据温度、混凝土的体积、钢筋配筋率、骨料粗细和添加剂综合考虑配合比；按照国家混凝土配料编制选择材料和配料，认真检查已选择的材料。在搅拌和浇筑砼的过程中，要严格按相关要求和规程操作，以保证浇筑出的砼符合相关标准，进而避免产生裂缝。③要特别注意做好大体积砼的温度控制措施，以减少温度裂缝的产生。具体而言，应减少砼的发热量（减少每立方米砼的水泥用量、采用低发热量的水泥）、降低砼的入仓温度（合理安排浇筑时间、采用加冰或加冰水拌和、预冷骨料）、加速砼的散热速度（采用自然散热的方式、砼内预埋水管通水冷却）。④做好砼浇筑后的养护工作。在砼强度达到设计强度的50%前，应24 h保持砼湿润，不使砼表面发白。夏季施工时，要及时浇水养护，如果温度较高，手触摸砼表面时无水泥浆黏手，且洒水时无水冲动现象，则应浇水养护；冬季施工时，砼表面要盖麻袋或草包，且最好用热水喷洒砼。⑤滑动钢模施工控制砼裂缝的前提是温度、水泥用量、水灰比和提升腹模的速度达标。因此，应在开工前先做试验，再正式施工。

3  砼裂缝的处理方法

所谓“裂缝处理”，是通过特定的方法将塑性修补材料或化学浆液压放入砼裂缝的间隙中，待塑性修补材料硬化或化学浆液凝固，从而使防水性、耐久性、结构整体性满足要求。目前，国内处理裂缝的主要方法可分为填充法和化学灌浆法。一般而言，填充法适用于修补量少且宽度在5 mm以上的裂缝、深度较浅的裂缝（裂缝深度小于结构厚度的50%）、钢筋腐蚀生锈的裂缝和仍在发展的裂缝；可根据需要调节浆液的胶凝时间和起始黏稠度选用化学灌浆法，适用于砼细微裂缝和较宽裂缝。

在实际应用中，上述2种方法应交叉或同时使用，这是因为同一条裂缝（特别是长裂缝）不同部位的深度和宽度不统一，使用某一种固定的处理方法很难达到理想效果。

在实际工作中，常采用的具体方法有以下6种：①龟裂缝或开度＜0.5 mm的裂缝。可用表面涂抹环氧砂浆或表面贴条状砂浆的方法处理，有些裂缝可采用表面凿槽嵌补或喷浆的方法处理。②渗漏裂缝。可根据开裂情况，在渗水出口处采用表面凿槽嵌补水泥砂浆或环氧材料的方法处理，有些裂缝需要采用钻孔灌浆的方法处理。③沉陷缝和温度缝。可用环氧砂浆贴橡皮等柔性材料修补，也可用钻孔灌浆、表面凿槽嵌补沥青砂浆和涂抹环氧砂浆等方法处理。④施工（冷）缝。一般采用钻孔灌浆方法处理，也可用喷浆或表面凿槽嵌补方法处理。⑤小体积（或小断面）砼。因裂缝太多，往往需要将周边的砼剥离，加装模板和注入膨胀剂，以重新浇筑。⑥特殊结构。比如桁架、拱肋渡桥等小切面砼裂缝，可先用环氧树脂填充，再用钢板或其他金属材料粘连并包裹表面。

处理裂缝时应注意的要素有以下3点：①一般裂缝宜在低于水头或地下水位较低时修补，且要在适宜于修补材料凝固的条件下进行。②如果必须在水下修补水下裂缝时，则应选用相应的材料和方法。③对于受气温影响的裂缝，宜在低温季节裂缝开度较大时修补；对不受气温影响的裂缝，宜在裂缝已稳定的情况下选择适当的方法修补。

4  结束语

在工程建设中，虽然不能完全避免裂缝的产生，但只要工程人员严格按照相关规程和要求施工，采用合格的材料，做好温控措施，认真养护，就能使一些裂缝缺陷少产生或不产生。

参考文献

［1］河海大学.水工钢筋混凝土结构学［M］.第二版.北京：水利水电出版社，1991.

［2］全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.水利水电工程管理与实务［M］.第三版.北京：中国建筑工业出版社，2011.

 

〔编辑：张思楠〕