浅谈混凝土裂缝的原因、预防和处理

谈谈混凝土裂缝的原因、预防和处理

崔雅静

（中房咸阳市房地产开发公司，陕西咸阳 712000）

摘要：混凝土有很多优点，它承受荷载的能力很大，而且可以根据人们的意愿塑造成任意形状。因此，

它是当代最重要的建筑材料之一。但是混凝土也有美中不足之处，它很容易开裂，这不仅影响美观，容易引起工程各方纠纷，而且由于裂缝的存在和发展通常会使内部钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响结构的使用寿命，严重的将威胁到人民的生命、财产安全，因此，混凝土裂缝也越来越受到行内人士的高度重视。 关键词：混凝土；裂缝；原因分析；修补；防治措施

在日常混凝土施工过程中，混凝土产品经常会产生裂缝，为什么会容易缝裂呢？这首先要从混凝土本身查找原因。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。随着水泥同水进行化合作用，混凝土逐渐凝固硬化。水泥同水生成的物质，一般叫做水泥石，他的体积并不是等于水泥与水的体积之和，而是小于这个和，也就是说。混凝土在凝结过程中体积会发生变化。混凝土的体积变化是混凝土产生裂缝的主要内部原因。当然还有其他原因。当在某种外部原因的诱发下，混凝土便会通过内因发生裂缝。由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因很多，形态各异，发生的原因也不尽相同。对于某些裂缝往往不容易用一种原因去解释清楚，最好从多种角度去研究发生的根源，从而从根本上去加以治理。本文将从以下几个方面浅谈凝土裂缝的原因、预防和处理。

1 混凝土裂缝大体有以下几种 1.1化学反应引起的裂缝 ：混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。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。

1.2水化热温度裂缝：水泥在水化时放出大量的热，这种热量得不到散发，导致混凝土内外温差较大，混凝土内外冷却速度也不同，纵深部积蓄的热量多，膨胀大，而表层膨胀小，表面受内部的约束产生拉应力，当拉应力超过限度时，混凝土便开裂。这种裂缝在厚大结构中比较常见。

1.3干缩、温变干湿交替裂缝：在混凝土干燥脱水、温度变化和干湿交替作用下要发生变形，变形规律是干缩湿胀，冷缩热胀，如果胀缩收到外界或内部的约束，混凝土将产生拉应力，当拉应力超过限度时便产生裂缝。这类裂缝多发生在梁板结构较大内力处，裂缝像枣核，两头窄，中间宽。由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

1.4塑性收缩变形：裂缝呈断断续续，似连不连，有时像龟壳状一块一块的。这种裂缝一般粗而短，并不贯穿整个断面，缝裂到钢筋断面为止。这种裂缝多发生在炎热多风的日子里，混凝土表面水分蒸发较快，造成混凝土内部水化热过高，混凝土在浇筑数小时后仍处于塑性状态，易产生塑性收缩变形。这种现象往往是由于刚灌完混凝土未及时覆盖而引起表面猛烈脱水所造成的。

1.5塑性塌落裂缝：混凝土组成材料的大小和密度均不相同，它们的沉降速度也不相同，粗颗粒沉降得快，如果混凝土的塑性塌落遇到钢筋、模板的阻碍，那么在受阻的上方就会产生裂缝。这种缝从表面看，上口张得很大，分布很规则，一般裂得不深，一般在混凝土浇筑后1-2小时后出现。

1.6支撑下沉和模板变形裂缝：在混凝土硬化过程中，支撑和模板松动或变形都容易引起结构沉降裂缝。这种缝一般比较宽大，对结构强度和耐久性及其不利。

1.7受力裂缝：地基沉陷、结构超载或结构主筋位移减小了断面有效高度，都会引起结构开裂。受力裂缝通常包括受弯、受剪、受扭裂缝。受弯裂缝垂直于梁轴。常发生在梁跨间中央，裂缝的长度和宽度随着应力的大小而变化：受剪裂缝多发生在梁的支点附近，它与梁轴斜向相交；受扭裂缝也是一种斜裂缝，与受剪裂缝形态相似。

1.8不利环境裂缝：钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性当不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。

此外还有一些异常的裂缝，如混凝土中混入了某些会引起体积变化的物质所造成的裂缝等。

上面我们对裂缝的类型及产生的原因做了初步的分析。但是怎样才能减少或避免发生裂缝呢？根据人们长期的实践，采取以下措施对于防止混凝土裂缝是非常有效的。

2 防止混凝土裂缝的措施 2.1要控制好配合比：混凝土配合比应当根据具体材料的规格、品质通过试验加以确定，不能随便套用经验配合比。在施工当中，必须准确计量各种组成材料，混凝土要合理振捣，以保证它的密实性。

2.2加强混凝土的早期养护：刚浇筑完的混凝土要及早覆盖，防止过早脱水而引起裂缝。在冷天还要注意保温，采用蒸养或干热养护的混凝土，一定要控制预热、升温、降温的温度要求，避免过早脱模。

2.3降低混凝土入模温度：降低原材料进入搅拌机的温度，如夏季在水箱内加冰块， 降低水温粗骨料遮阳防晒，并洒冷水降温；细骨料遮阳防晒；散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。夏季，混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。混凝土浇筑作业面遮阳，减少混凝土冷量损失。

2.4 降低混凝土水化热：在大体积混凝土施工时，为了减少温度应力，最好选择中低热品种水泥，优先选用矿渣硅酸盐水泥：同时可适当掺一些缓凝型减水剂，也可以用粉煤灰代替一部分水泥。

2.5掺UEA膨胀剂：掺人UEA膨胀剂，在最初14天潮湿养护中，使混凝土体积微膨胀，补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。

2.6采用二次抹压技术：混凝土大模振捣，表层刮平抹压1~2小时后，即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝，增加混凝土内部的密实度。但是，二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果；过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面已出现的裂缝

2.7混凝土自然养护：保湿养护混凝土表面经过二次抹压后，立即覆盖塑料薄膜，防止表面水份蒸发，保持混凝上处于潮湿状态下养护。特别是对于掺入UEA膨胀剂的混凝土，在最初14天内，必须潮湿养护，方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用。保湿养护根据混凝土绝热温升计算，确定中心最高温度，按温控技术措施，确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。保温养护的目的：①减少混凝土表面热扩散，减少内外温度；②延缓散热时间，控制降温速率，有利于混凝土强度增长和应力松驰，避免产生贯穿裂缝。养护一般不少于15天。在常温季节，混凝土终凝后也可采取蓄水养护的办法，替代前两种保湿保温养护办法。根据混凝土内外温差数据，及时调整蓄水高度，也能收到预期效果。

3 裂缝的修补措施

国内外修补裂缝的方法很多，归纳起来主要有以下两大类

3.1 经过调查分析，确认在裂缝不降低承载力的情况下，采取表面修补法、充填法、注入法等处理方法： 3.1.1. 表面修补法。该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，常用的是沿砼裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。

3.1.2充填法。当裂缝较宽时，可沿裂缝砼表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。

3.1.3 注入法。当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入砼内部的修补方法，首先裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。

3.2 如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。 3.2.1 围套加固法。在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋砼围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理。

3.2.2 钢箍加固法。在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作。

3.3.3粘贴加固法。将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂，粘结到构件砼裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1～4毫米。

4 结束语：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，具体施工中要靠我们多观察、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。