论混凝土裂缝成因及综合性防治措施

Abstract: The concrete crack is a common and difficult to solve practical engineering problems, this paper analyzed some concrete cracks in common problems, and according to the specific situation puts forward some prevention and treatment measures.

Key words: concrete crack; reason analysis; comprehensive prevention and control measures

中图分类号：TU528.41 文献标识码：A 文章编号：

混凝土是混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，，随着混凝土承受荷载及温差变化影响后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成肉眼可见裂缝。混凝土出现裂缝的原因多种多样，通常情况下，裂缝的存在不会影响构件的正常使用( 宽度< 0.05mm ) ，但如果裂缝过大就会降低结构的安全性、适用性和耐久性。

1 混凝土裂缝成因

1.1 原材料质量引起的裂缝

1.1.1 水泥

若水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，安定性不合格，使混凝土抗拉强度下降。

1.1 .2 砂、石骨料砂石的粒径、级配、杂质含量

如果砂石粒径太小、级配不良，使混凝土收缩加大，影响混凝土的强度。砂石中含泥量高时，降低混凝土强度，严重影响混凝土构件的自身延韧性和抗裂性，造成混凝土构件出现脆性裂缝和塑性裂缝。

1.1.3 拌和水及外加剂

拌和水或外加剂中氯化物含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。

1.2 温度引起的裂缝

温度裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑硬化过程中，由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外冷缩的程度不同，混凝土表面就会产生裂缝，裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

1.3施工质量方面引起的裂缝

1.3.1 混凝土施工过分振捣

模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。混凝土浇捣后过分抹干压光，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。

1.3 .2 施工工艺不当引起

在施工过程中由于施工工艺不当，致使支座处负筋下陷，保护层过大，固定支座变成塑性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂缝。

1.3.3 后浇带施工不慎而造成的板面裂缝

有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工未留好施工缝;板的后浇带不支模板，造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

1.3 .4 钢筋锈蚀引起的裂缝

由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土挥裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏，必须引起重视。

2 凝土工程中常见裂缝预防

2.1 干缩裂缝预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。

主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.2 塑性收缩裂缝预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

2.3 沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。

主要预防措施：一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

2.4 温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。

主要预防措施：一是尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。

2.5 化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。

主要的预防措施：一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有：一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。

3 裂缝处理

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

3.1 表面修补法

表面修补法是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

3.2 灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。

嵌缝法是是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。

3.3 结构加固法

结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

3.4 混凝土置换法

混凝土置换法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。

3.5 电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

3.6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

4 结语

混凝上裂缝的出现和发展不仅破坏混凝土的整体性，影响建筑物的外观、使用功能和使用寿命，因此，在实际工程实践中要对混凝土裂缝产生的各种原因，区别对待，根据实际情况具体分析研究，全面剖析，重点施制，同时在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，并采取合理的科学方法进行处理，保证工程质量，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

[1] GB50204—2002混凝上结构工程施工质量验收规范[S]

[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[M]北京建筑工业出版社1998 .