建筑中混凝土裂缝的施工处理

建筑中混凝土裂缝的施工处理

师国良

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摘要：混凝土是现代建筑的主要材料之一，但在施工过程中，如果存在一些不足，可能会导致混凝土结构出现裂缝，这会降低混凝土结构的整体性能，进而影响建筑的整体质量。因此，为了提高建筑的整体施工质量，本文将主要分析建筑中混凝土裂缝的成因与施工处理展开分析。

关键词：建筑；混凝土；裂缝；施工处理

1 建筑中混凝土裂缝的成因

1.1 温度裂缝

在混凝土浇筑和振捣后，它会迅速进入初凝阶段并释放大量的水化热。在这个过程中，混凝土结构的整体温度会迅速上升，导致整体膨胀。尽管混凝土的内里和表面的水化热产生量相同，但混凝土表面的散热效率远高于其内部。因此，当混凝土表面的散热基本完成时，其内部仍然处于较高的温度状态。在热胀冷缩的作用下，混凝土表面开始收缩，而内部则继续膨胀。当混凝土内部的膨胀力大于表面的强度时，就会产生裂缝。这种裂缝被称为温度裂缝。温度裂缝是由混凝土自身的特性所引起的，不受外部因素的影响。

1.2 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝的成因与温度裂缝类似，但条件不同。混凝土是由多种材料混合而成的，其中水是保持其整体性和完成水化作用的重要条件。然而，在建筑建设中，需要在各种环境下完成，包括高温、酷寒等恶劣条件。在这种情况下，塑性收缩裂缝是由于高温环境下的外部温度因素导致的混凝土裂缝。当混凝土初凝并开始进行水化反应时，如果此时外界温度高或大风，会导致混凝土表面的水分快速流失。水分的流失会导致混凝土表面失去形变能力。当混凝土内部因热胀冷缩而发生形变时，内部混凝土会对外部已经失去形变能力的混凝土施加应力。此时，外部的混凝土基本不具备强度，应力会导致外部混凝土产生裂缝，这种裂缝就是塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝一般中间较宽，长度在30cm-3m不等，宽度介于1-5mm之间。这种裂缝一般并不连贯，但分布在混凝土结构的各处，是一种较难处理的混凝土裂缝。

1.3 反射裂缝

反射裂缝的成因十分特殊，是一种出现在裂缝修补层的混凝土裂缝。当混凝土产生裂缝后，施工单位为阻止裂缝问题继续扩大，就会采用各种技术手段，对混凝土裂缝进行处理，若采用混凝土材料或使用胶料对混凝土裂缝进行覆盖的处理方法，修补层下方的裂缝仍未被彻底处理，在此情况下，下层裂缝的扩张应力会时刻作用在修补层中，当下层裂缝的扩张应力大于修补层强度时，便会在修补层中产生裂缝，这种情况下产生的裂缝便是反射裂缝。反射裂缝的长度、宽度与下层裂缝有直接关系，反射裂缝的长度及宽度在产生的第一时间会小于下层裂缝，但随着时间推移，修补材料与下层材料之间的粘接效果也会受到反射裂缝影响，进而导致修补材料的脱落，在此期间，反射裂缝会不可逆的逐渐扩大。

1.4 沉降收缩裂缝

建筑物的稳定性与其所处土地条件密切相关。为了减少沉降问题对建筑的影响，大型建筑通常需要配备更大规模的基础设施。以深圳恒达超级总部项目为例，为了确保394米高度的建筑稳定性，采用了最长长度40米、最大直径3米的35根工程桩，并打下了孔深最深82米的桩基础工程。然而，尽管如此，沉降问题仍然不可避免。当建筑物发生沉降时，其受力结构可能会失控，导致建筑物的裂缝产生。这种裂缝被称为沉降收缩裂缝。与上述几种裂缝情况不同，沉降收缩裂缝的长度和宽度受到建筑物基础和混凝土自身强度的影响。所产生的裂缝长度和宽度在几毫米至几米不等，会严重降低建筑物的整体性能，甚至威胁建筑使用人员的生命财产安全。

2.1 灌浆法

灌浆法是一种通过在混凝土裂缝中灌注液态材料进行修补的混凝土裂缝处理技术。根据灌注材料和方法的差异，灌浆法可分为多种类型。首先，根据灌注材料的不同，灌浆法可分为水泥浆灌注和聚合物灌注两种。在处理较厚的水泥墙或水坝等混凝土裂缝时，通常采用水泥浆灌注。由于水泥浆与混凝土材料具有同材易粘结特点，这种处理方法能有效实现混凝土裂缝的处理目标。聚合物灌注法则采用丙烯酰胺聚合物或环氧树脂作为灌浆材料。聚合物及环氧树脂的高粘结性能和填充性在确保混凝土裂缝处理效果的同时，还能对混凝土的局部区域进行补强，从而保证混凝土结构在后续使用期间的性能。然而，丙烯酰胺聚合物和环氧树脂的造价较高，因此在考虑性价比的前提下，仅适用于少量混凝土裂缝的处理工作。其次，根据灌注方法的不同，灌浆法可分为真空渗入法、重力渗入法及表面封闭法三种。真空渗入法是将混凝土裂缝封闭，然后抽出缝内空气，使其内部形成真空状态。在大气压力下，通过灌注浆料，可利用大气压力的作用对混凝土裂缝进行完全填充，从而减少因浆料未满或渗漏等问题导致的混凝土裂缝处理效果不佳。重力渗入法主要用于混凝土结构地面裂缝处理。将树脂材料涂在混凝土裂缝表面，在重力作用下，树脂逐渐深入裂缝各处，实现处理裂缝的目的。然而，重力渗入法需一定时间，若天气炎热或寒冷，可能导致树脂在未完全填充裂缝时就提前定型。因此，在采用重力渗入法进行混凝土裂缝处理时，施工人员应考虑天气因素。表面封闭法是最简单的一种混凝土裂缝处理方法。通过密封材料对混凝土裂缝进行封闭，可避免水气、二氧化碳等外界因素对裂缝内部产生影响，从而防止混凝土裂缝进一步扩大。然而，表面封闭法并未从根本上解决混凝土裂缝问题，因此正逐渐退出混凝土裂缝处理技术应用范围。

2.2 混凝土置换法

混凝土置换法是一种处理混凝土裂缝的方法，当混凝土裂缝较多且集中时，可以将裂缝处的混凝土割除，然后用新的混凝土或其他材料进行置换。然而，在实际的建筑混凝土裂缝修补中，混凝土置换法并不常用，因为建筑的混凝土裂缝多为细密且分布较广，不会出现裂缝过多且损坏较为严重的情况。如果需要应用混凝土置换法，首先需要检测混凝土裂缝的深度及其内部分布情况，以确定需要割除的区域。然后使用割除设备对目标区域进行处理，需要注意的是，如果混凝土裂缝发生在承重墙中且情况较为严重，必须拆除后重新施工，因为承重墙内存在大量的钢筋，割除会严重影响其性能。在修补阶段，应采用与墙体同等配比的混凝土作为修补材料，以确保修补材料与墙体的粘接效果。与其他修补方式不同，粘接材料在终凝后若与墙体粘接效果不足，会导致粘接材料的整体脱落，进而导致混凝土置换法的应用失败。因此，在选择修补方法时需要根据实际情况进行选择，以确保修补效果。

2.3 仿生自愈法

仿生自愈法是一种独特的混凝土裂缝处理方法，其核心理念是在防治和处理之间寻求平衡。该方法通过在混凝土混合物中加入含有粘接剂的液芯纤维，从而在混凝土内部形成一种仿生的神经网络。当混凝土因自身或环境因素产生裂缝时，这些液芯纤维能够分泌并粘接，赋予混凝土一种自我修复的能力，这是传统混凝土所不具备的特性。尽管仿生自愈法展现出了巨大的潜力，但其应用仍处在初级阶段。在修复过程中，其自愈速度相对较慢，且容易受到外部自然因素的影响。因此，为了实现更广泛的实用性和更高的效率，还需要对这一技术进行更深入的研究。仿生自愈法的灵感来源于生物组织在受伤后能自动分析并修复的能力。经过建筑工程行业的多年发展，液芯纤维已经成为了实现仿生自愈法实际应用的关键。这种方法的出现不仅代表了技术的创新，更是建筑工程行业整体进步的象征。

参考文献

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[3]马向阳.土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术分析[J].价值工程, 2021, 40(23):3.