２０１４年第４期 第４Ｏ卷总第１８０期 Ｉ・Ｊ 材 ｓ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ・２１・ ２０１４年８月 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—４０１ １．２０１４．０４．０１０ 浅谈混凝土裂缝的形成原因、修补及防治措施 李玉成 （宜宾正一建设集团有限公司，四川宜宾摘要：基于对混凝土的良好性能，在对混凝土的基本 ６４４０００） 特性进行分析的基础上，着重从混凝土的抗冻性及耐久性等 ４）水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、 细度越细、早强越高，对混凝土开裂影响越大。混凝土设 几个方面对工程中施工操作的影响，进行了深入的探讨。 关键词：混凝土；裂缝；修补；防治 中图分类号：ＴＵ７５５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７２—４０１ｌ（２０１４）０４—００２１—０２ ０前言 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他￣ｌ＇／Ｊｎ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，使混凝土裂缝成了建筑工程中最常 见的工程病害。混凝土结构的裂缝可分为微观裂缝和宏观 裂缝。微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝，主要有五种， 一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝，称为粘着裂缝；二是 水泥石中自身的裂缝，称为水泥石裂缝；三是骨料本身的 裂缝，称为骨料裂缝；四是混凝土浇筑过程中振捣不密实、 漏振等造成的裂缝；五是楼板混凝土浇筑后，上荷载过早， 混凝土自身强度不能抵抗冲击荷载，造成“内伤”。微观裂 缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的。反之，肉 眼看得见的裂缝称为宏观裂缝，这类裂缝的范围一般不小 于０．０５ ｍｍ。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。因此在混 凝土结构中裂缝是绝对存在的，只是应将其控制在符合规 范要求范围内，以不致发展到有害裂缝。 １ 混凝土裂缝的形成原因 根据多年的施工经验，笔者认为混凝土裂缝产生的原 因主要有以下几种。 １．１设计原因 ， ． １）设计结构中断面突变，导致应力集中所产生的构件 裂缝。 ２）设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝 （偏心、应力过大等）。 ３）设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝 （如墙板、楼板）。 ４）设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。 １．２材料原因 １）粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料 颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土 收缩的增大，诱导裂缝的产生。 ２）混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严 重增加混凝土收缩。 ３）水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐 水泥收缩大，粉煤灰及矾土水泥收缩值较小，快硬水泥收 缩大。 作者简介：李玉成（１９７０一），男，四川宜宾人，工程师，主要从事现场 施工管理。 计强度等级越高，混凝土脆性越大，越易开裂。 １．３混凝土配合比原因 １）设计中水泥等级或品种选用不当。如大体积混凝土 应优先选用矿渣硅酸盐水泥，而不应选用普通硅酸盐水泥。 因为普通硅酸盐水泥早期强度增长快，水化热释放大，容 易引起混凝土构件开裂。矿渣硅酸盐水泥早期强度增长较 慢，水化热较小，对控制混凝土裂缝有帮助。 ２）配合比中水灰比（水胶比）过大。 ３）单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体 积越大、坍落度越大，收缩越大。 ４）配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和 易性偏差，导致混凝土离析、泌水、保水性不良，增加收 缩值。 ５）配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。 １．４施工及现场养护原因 １）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振 或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性， 诱导裂缝的产生。 ２）对于大体积混凝土工程，若缺少两次抹面，易产生 表面收缩裂缝。 ３）大体积混凝土浇筑时，对水化计算不准、现场混凝 土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内 外温差过大，混凝土产生温度裂缝。 ４）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩 裂缝。 ５）现场混凝土浇筑后，覆盖措施不到位，风大引起混 凝土表面失水较快，产生风干裂缝，在海边建筑、北方建 筑中较常见。 ２ 裂缝的修补措施 混凝土产生裂缝并不可怕，前面笔者已分析过，裂缝 在混凝土结构中是绝对存在的，不要谈缝色变，而是应该 制定具体措施和方案处理好裂缝，满足使用要求。以楼板 裂缝为例，以笔者的施工经验，楼板混凝土裂缝从表面特 征来看，可分为两种：一种是看得见的裂缝，主要表面为 贯穿性裂缝，有的板面可见，有的板底可见，有的板面板 底都可见；另一种是看不见的裂缝，但经过室内泼水试验， 会出现散浸现场，时间长了还会滴水。因此，要依据不同 的裂缝情形，采取不同的处理措施，归纳起来主要有以下 几种。 ２．１看不见的细微裂缝 此种细微裂缝通常宽度都小于０．０５ ｍｍ，主要是由于 混凝土漏振、不密实，还有干燥收缩、混凝土自收缩、化 学收缩等引起的。笔者以前做了一个项目，为了给业主交 一份满意的答卷，保证每套住宅客厅、卧室都不渗水，专 ２２・ ２０１４年８月 ・ｉ－Ｊ芝材 Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ２０１４年第４期 第４０卷总第１８ｏ期 门进行了楼板泼水试验，发现有较多散浸情况出现，但又 看不到裂缝，怎么处理？项目开始用聚合物水泥砂浆、Ｊｓ 水泥基防水涂料、单液性ＰＵ发泡止水剂以及Ｋ１１防水浆 料进行试验，处理结果都不理想，还是出现渗漏现象。最 后，采用了美国生产的道康宁有机硅防水渗透剂进行处理， 达到了较好的效果，而且成本不高，施工方便。经过大面 积的施工，发现此材料处理散浸渗水的楼板效果最好，没 有再出现渗水现象。施工工艺如下：施工时，首先将出现 散浸的楼面清扫干净；再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；然后用道康 宁有机硅防水渗透剂进行喷涂或用刷子涂刷两遍，让渗透 ３裂缝的防治措施 ３．１设计方面 １）在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。 所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余 地时，为防止裂缝所采取的有力措施；而所谓“放”就是结 构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所 采取的措施。 ２）设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中现 象。 剂充分渗入混凝土内部，充填满细微裂缝的空隙，起到治 理裂缝的作用；最后重新进行泼水试验，发现不再出现渗 水现象。 ２．２看得见的裂缝 ２．２．１开槽法修补裂缝 该法适合于修补较宽裂缝大于０．５ ｍｍ，材料的配合比 为：采用环氧树脂：聚硫橡胶：水泥：砂：１０：３：１２．５：２８。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０．２ ｋｇ丙酮就可以了）。应及 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 ｍｉｎ左右完 成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后２ ｈ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。 ２．２．２低压注浆法修补裂缝 低压注浆法适用于裂缝宽度为０．２—０．３ ｍｍ的混凝土 裂缝修补。修补＿Ｔ序如下：裂缝清理一试漏一配制注浆液 一压力注浆一二次注浆一清理表面。 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 ｍｉｎ后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。 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。 ２．２．３碳纤维粘贴修补方法 碳纤维粘贴修补法适用于裂缝宽度大于０．２ ｍｍ的裂缝 修补。施＿丁工艺如下：贴片前，应对混凝土构件表面进行 必要的处理，仔细清除破损、劣化部分，修补裂缝、露筋 除锈、削平凸出部位和棱角等，使碳纤维片粘贴后能与构 件牢固紧密结合。在处理好的混凝土构件表面涂刷能渗透 到混凝土内的底涂树脂，然后填平表面凹陷部位，达到表 面平整，使碳纤维片与构件紧密粘贴，避免粘贴后在碳纤 表面凹陷部位，达到表面平整。使碳纤维片与构件紧密粘 贴，避免粘贴后在碳纤维片与混凝土构件间残留空气，固 化后形成空鼓。严格掌握贴片的位置与搭接长度，注意进 行脱泡（清除在碳纤维贴片中残留空气形成的气泡）和浸渗 操作。掌握好每道工序施工的间隙时间，防止碳纤维起鼓、 脱离、错位。 ３）积极采用补偿收缩混凝土技术。常见混凝土裂缝 中，相当部分是由于混凝土收缩而造成的。要解决此问题， 可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。实践证明， 效果很好。 ４）重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员 应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构 件更应注意构造钢筋直径和数量的选择。 ３．２选材和配合比设计方面 １）根据结构要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品 种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。 ２）选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范 要求。 ３）积极采用掺合料和混凝土外加剂。 ４）正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨 胀剂应充分考虑不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效 果，应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。 ５）配合比设计人员应深人施工现场，依据施工现场的 浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝 土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时 调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。 ３．３施工操作方面 １）浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同 的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应 提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土 内部的水分和气泡。 ２）混凝土养护：混凝土裂缝防治工作中，新浇混凝土 早期养护尤为重要，可保证混凝土在早期尽可能少产生收 缩。而且养护时问一定要保证够，对采用硅酸盐水泥、普 通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得小于７ ｄ，对掺用缓凝性外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于 １４ ｄ。 ３）混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土， 施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施 （埋设散热孔、通水排热等），避免水化热高峰的集中出现、 降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表 面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外 温差过大而引起的温度裂缝。 ４）避免在雨中或大风中浇灌混凝土。 ５）夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低 温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料 的温度。 虽然目前学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有 不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较 统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工 中要多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合 多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。 『ＩＤ：Ｏ０１３８９］
