建筑中混凝土裂縫的施工處理技術分析

趙圓圓

（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

混凝土材料作為當前建筑行業最為常用的施工材料有著較大的抗壓強度以及良好的可塑性，并有著優良的經濟性，所以很多施工企業十分青睞于使用這一結構形式?；炷劣伤?、骨料等多種物質按照一定的比例混合而成，在混合過程中各種材料可能會發生不同類型的反應，加上外界溫濕度等環境因素的影響，促使混凝土結構很容易發生裂縫問題。裂縫問題已經困擾建筑行業多年，目前仍然難以完全避免混凝土裂縫現象。一旦出現開裂問題，會對建筑結構的性能指標產生嚴重不良影響，為此，相關工作者需要嚴格把控混凝土結構施工質量，從原材料、施工工藝等多個環節做好控制，密切關注細節，切實提升混凝土結構的施工效果。

1 混凝土裂縫成因

1.1 收縮應力導致出現裂縫

在混凝土澆筑后會出現不均衡失水現象進而引發干縮裂縫和自收縮裂縫等問題。在混凝土養護后如果內部和外部硬化程度不一致，沒有平衡好水分蒸發造成的應力差就會導致出現干縮裂縫。如果混凝土結構內部水分喪失引發了內外體積變化不同會出現自收縮裂縫。在混凝土硬化過程中水泥的活性較大，其水化熱反應產生的溫度會導致混凝土水分大量蒸發，加上大風、高溫等外界環境的影響會進一步加快混凝土中水分蒸發速度，導致引發不同程度的收縮裂縫[1]。

1.2 材料及施工導致出現裂縫

混凝土是由多種材料混合而成，在建筑施工中通常需要結合鋼筋等材料共同使用，無論是原材料還是鋼筋等材料都可能引發裂縫問題。

鋼筋材料如果產生銹蝕病害、混凝土厚度不合格或者施工質量不達標會導致混凝土結構受到腐蝕，發生碳化問題，久而久之混凝土結構承載力不足，發生剝落等現象，或者氯化物對鋼筋和混凝土產生嚴重的腐蝕，混凝土結構的承載力不足發生開裂。

在配置混凝土中如果原材料質量不達標就無法保證混凝土結構的整體承載性，比如砂石含泥量過高會導致其強度、抗滲性降低，引發網狀裂縫；如果配置混凝土中使用的砂石過細或者級配不達標那么會引發側面裂縫；如果骨料中含有過多的酸性硅化物容易導致梁板產生裂縫。

在澆筑混凝土階段如果沒有合理控制坍落度或者振搗不充分，導致混凝土結構密實度不夠，承載力不足，會受到較大壓力，引發細小裂縫。此外，配筋密度也會對混凝土結構收縮產生不同程度的影響，配筋密度增加會將混凝土結構的穩定性增強，進而降低發生裂縫的概率[2]。

1.3 外界環境導致出現裂縫

混凝土構件在低溫環境中會發生凍裂?；炷两Y構主要特征之一是非均質密實性，內部的空隙不均勻，還含有一定量的水分，所以內部水分在溫度低于0℃時會發生凍脹，導致內部產生拉應力，進而引發裂縫問題。

混凝土內部結構的穩定性也會由于溫度變化產生的熱脹冷縮現象而降低?；炷岭S著溫度變化會發生變形受阻的情況，如果內部拉應力超過了混凝土的約束力那么會導致發生溫度裂縫。溫度收縮裂縫在建筑工程中十分常見[3]。

1.4 施工作業現場過程的原因

首先，建筑工程結構的作業現場的地基如果處置不當，比如地基不牢，地基位置發生滲水或者凍土的情況，也會加重地基出現不均勻形式沉降的風險，而且水泥混凝土的澆筑過程也會產生內部應力，會導致水泥混凝土部位出現開裂。由于水泥混凝土的流動性顯著，坍落程度相對明顯，且現場在泵送水泥混凝土的過程中，由于環境等制約條件的影響，均可能造成水泥混凝土泥漿過多，骨料過少的情況，這就使得骨料發生了剝離，水分大量流失導致了收縮形式的開裂。

2 混凝土裂縫的預防

2.1 控制原料

2.1.1 水泥

混凝土結構內部裂縫和表面裂縫有很大一部分來自于水泥水化過程中，所以要加強做好水泥水化過程的嚴格控制，應當積極選購低熱水泥從而減少水化熱的聚集，將內外溫差盡量降低。當前常用的水泥包括硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥，在具體實踐中需要對水泥實際強度要求、品種等多方面進行充分考慮，通過強度試驗確定水泥的化學性能、物理性能。通常超過M2.5的砌筑砂漿所用的砂含泥量應當控制在5%以內，強度未超過M2.5的水泥混合砂漿的含泥量應當控制在10%以內。防水砂漿含泥量應當控制在3%以內。如果混凝土抗凍、抗滲方面有著特殊的要求那么所用砂的含泥量應當控制在3%以內[4]。

2.1.2 骨料

在選擇混凝土骨料時最好使用高級配的材料，骨料的抗壓能力和抗拉能力會隨著級配的升高而增強，通常使用的粗骨料的直徑范圍為0.5～4 cm之間。

2.2 控制溫度

混凝土常見的一種裂縫類型是溫度裂縫，為此，施工中要嚴格控制溫度裂縫，其中不但包括澆筑過程中的溫度控制，也包括澆筑前的溫度。具體來講，在施工前可以通過添加冰塊、用冷水攪拌原材料的方式將澆筑前的溫度降低，避免水泥水化熱大量聚集于內部。在澆筑過程中可以埋設冷水管，利用流動冷水及時將內部的水化熱量帶走。

2.3 科學設計方案

科學地設計混凝土澆筑方案能夠有效降低混凝土發生裂縫的概率。

在澆筑前需要清理干凈模板內部的雜物，涂刷脫模劑保證拆除階段能夠順利脫模，合理拌制混凝土，并且做好運輸路線的合理選擇。在混凝土運輸到施工現場后，要盡快完成澆筑作業，按照全面分層、分段分層或者斜向分層的方式進行分層澆筑施工。在澆筑過程中，需要充分考慮澆筑時間、氣溫、水泥強度等，根據試驗將具體的參數確定。

在建筑混凝土施工中需要邊澆筑邊振搗，加強控制振搗的時間、間距、深度，合理選用振搗設備。振搗人員要嚴格按照規范進行振搗作業，注意避免影響模板結構和鋼筋結構，要加固處理發生松動的模板。振搗過程中要堅持快插慢拔的原則，盡量保證振搗的密實性[5]。

2.4 合理養護

合理的養護方式可以將混凝土構件整體性能顯著提高，為此，要重視混凝土的養護。蒸汽養護是常見的養護方法，通過混合蒸汽和空氣養護混凝土構件，保證混凝土在良好的條件中快速硬化。在采用蒸汽養護方法時要按照室內外溫差不超過20%的標準進行溫度控制，同時要對養護濕度、溫度、時間進行嚴格控制。通常在平均溫度超過5℃的環境中可以使用常溫澆水養護方法和階段性養護。在養護初期有著較快的水化速度，所以要注意做好保濕處理。如果是雨雪等低溫天氣需要做好混凝土的保溫處理，避免發生溫度裂縫。通常建筑工程混凝土結構養護時間至少為14 d，在其結構強度達到設計標準70%以上后可以逐漸將模板拆除。

3 混凝土裂縫處理技術

3.1 表面處理法

如果混凝土表面只是輕微裂縫不會對混凝土的結構穩定性產生影響，無論是深度還是寬度都偏小，不會影響建筑工程的結構性能和安全性，通?？梢圆捎帽砻嫣幚矸ㄐ扪a混凝土裂縫。表面處理法在處理小于0.2 mm的裂縫中有著良好的應用效果。通過表面處理微小的裂縫可以避免雨水等外界物質滲入對結構耐久性產生不良影響。在使用該處理方法時，要選擇和混凝土材料性能相似的材料，要保證材料具有良好的方式性能?？梢杂盟嗌皾{材料處理大面積的細小裂縫，根據使用要求涂抹處理水泥砂漿?？傮w來講，表面處理法具有較強的可操作性，但是這種方法在修補活動性裂縫時并不適用[6]。

3.2 增大截面加固法

有的裂縫較大會導致混凝土結構承載能力降低，對結構的整體安全性產生威脅，此時需要進行加固處理。增大截面法適用于混凝土強度不足導致的結構抗力降低的現象。結構加固法常常應用于建筑工程梁板等構件當中，如圖1所示，主要是通過增加截面面積達到混凝土結構強度提升的效果。增大截面法有著十分簡單的施工方法，但是由于需要增加截面積，會導致構件自重增加，對建筑的使用空間產生一定的影響，同時如果沒有做好結構受力分析可能反而不利于結構安全。很多建筑混凝土結構加固中采用的是鋼筋混凝土圍套包裹混凝土的處理方式，可以顯著提升混凝土結構的承載性能[7]。

圖1 增大截面加固處理

3.3 混凝土置換法

混凝土置換法主要是置換一些破碎的混凝土。在具體施工中工作人員先要清理干凈破碎的混凝土，然后打磨混凝土表面，清潔干凈表層顆粒后澆筑新的混凝土。水泥砂漿、混凝土、聚合物砂漿等都是當前混凝土置換法常用的置換材料。

3.4 聚脲技術

聚脲技術是一種新型的裂縫修復技術，該處理技術具有以下幾點優勢：①力學性能優異。該處理技術主要特點是拉伸強度大、硬度范圍廣，可以很好地使用溫差導致的混凝土熱脹冷縮現象，同時可以抑制混凝土裂縫。②有著較快的反應速度，可以幾秒內完成凝膠反應，所以外界溫度和濕度基本不會影響該施工技術應用效果。③操作便捷。該施工技術可以單次大量噴涂，有著較高的施工效率，噴涂成型作業形式也較多。④有著較為穩定的化學性能，無需添加催化劑，有著長達超過70年的使用壽命。

在具體處理裂縫時，施工人員要做到以下幾點：①處理基礎材料。一方面，要清潔材料表面；另一方面，要打磨材料表面。②底涂施工。通過底涂連接混凝土和聚脲涂層，可以提高聚脲材料的附著能力，施工人員需要現場配置底涂材料。③噴涂聚脲材料。聚脲材料兼具表面修補法、灌漿法等修補技術的優點，可以同時達到修補和防護的效果，同時該材料具有環保節能的特點，如圖2所示。

圖2 聚脲噴涂施工

3.5 環氧樹脂灌漿法

環氧樹脂有漿料有著接近水的滲透特性，并有著良好的可灌性，在小于1 mm寬度的裂縫中應用效果良好。但環氧樹脂有著較高的成本，需要配合使用固化劑、稀釋劑。

在具體施工中要做到以下幾點：①保證漿料流動性。確保能夠順利地將環氧樹脂灌注到裂縫當中。②保證粘合強度。在修補裂縫后通常需要進一步提高其粘合度。③在使用環氧樹脂灌漿法時要清潔干凈粘合面，無需特別增加固化壓力。④固化后的材料有著較高的強度，性能穩定[8]。

4 混凝土結構施工過程管理

4.1 強化施工管理

混凝土施工技術是建筑工程中一項有著較高專業技術要求的項目，尤其是是原材料配置、澆筑過程、養護等各個階段都要求嚴格按照行業技術規范完成各項施工作業，即便如此，還可能細節控制不到位發生開裂問題。為此，施工現場管理人員需要不斷提升施工管理水平，做好影響水泥混凝土不利因素的預防和控制，減少外部因素的不良影響。技術人員在配置混凝土材料過程中要加強對比各項參數，做好水灰比等方面的控制，把控原材料的投料順序。為了進一步保證混凝土施工效果，可以先進行試驗再大規模生產混凝土材料。當前很多混凝土生產廠家采用計算機系統進行原材料配比和投料順序控制，有著較高的精準度。在澆筑混凝土過程中現場管理人員要密切關注模板結構是否出現了位移、變形等不良現象，一旦發現問題要及時采取應對辦法?，F場管理人員要按照施工現場實際條件做好養護方案的合理制定，明確養護時間、拆模順序等，避免混凝土結構發生內外應力過于集中等現象。在鋼筋工程施工中，還要注意使用電子化學、涂層法等技術做好防腐處理，減少后期使用階段發生鋼筋銹蝕的不良現象。

4.2 混凝土施工養護管理

養護工作是混凝土施工中十分關鍵也是容易被忽視的一個環節，很多工程中都存在養護不到位而發生結構開裂的現象，降低了混凝土結構的強度，導致混凝土結構嚴重失水發生不良問題。在混凝土養護工作中，要注意根據工程所在區域的氣候條件合理制定養護方案，重點關注溫濕度變化，加強關注天氣變化情況。要配備專門的混凝土結構養護人員，保證養護人員具備專業的養護水平以及高度工作的責任心。養護人員需要密切監測混凝土結構尤其是大體積混凝土結構的內外溫度情況，以免內外溫差過大引發溫度裂縫。夏季高溫季節要注意通過澆水等措施降溫處理混凝土表面，并且達到保濕的效果。水泥砂漿長期處于潤濕環境中才能減少發生裂縫的概率。通常裂縫較容易出現在管線相對密集的部位，相關技術人員要對預埋管線長度較大的位置做好鋼筋抗拉等級的優化處理，盡可能地提高水泥混凝土的牢固程度，將管線周圍出現裂縫的概率降低。此外，后澆帶也是裂縫常常發生的部位，相關技術人員在后澆帶施工中要注意清理干凈施工縫中的雜物，用清水潤濕處理施工縫，并且按照二維圖紙完成后澆帶施工作業。工作人員還可以按照標準規范做好加筋處理來減少后澆帶發生裂縫的概率，還可以適當使用膨脹劑改善水泥混凝土解耦股的強度，將后澆帶的整體施工效果進行改善優化。

5 結語

混凝土裂縫是困擾建筑行業多年的常見問題，雖然采取一系列的預防措施但是仍難免會產生裂縫。在混凝土結構發生裂縫問題后，可以根據裂縫的具體情況合理選擇修補處理辦法，提高建筑混凝土結構的穩定性，保證混凝土施工效果。