混凝土裂缝的成因及防治措施

杨辉

山东营特建设项目管理有限公司山东济南250031

摘要：混凝土裂缝的产生主要是由于两方面的原因，首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性；其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。

关键词：混凝土；裂缝；防治措施

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值质脆性材料，由于其施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了工程中最常见的病害。

一、裂缝的原因分析

（1）混凝士在硬化的过程中，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。

（2）大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

（3）在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝士塑性塌落引起的裂缝。

（4）当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进步发展，裂缝会进一步扩大。

（5）当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的本积涨缩，因为受到约束力的限制，在内部产生了温5应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起拉应力拉裂，从而产生温度裂缝，由于太阳暴晒产裂缝也是工程中最常见的现象。

（6）混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大，从而混凝士涨裂产生裂缝。

（7）在炎热的大风天气，混凝土表面水分蒸号过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。

（8）构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。

当钢筋混凝土处于不利环境中生成氧化铁，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。

二、裂缝及预防

混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，针对以上成因，在实际施工作业中采取相应的防治措施。

（1）干缩裂缝及预防

干缩裂缝是水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩而形成的裂缝。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥。二是混凝士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。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。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

（2）塑性收缩裂缝及预防

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士的坍落度和和易性，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。

（3）沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基士质不匀、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，致使混凝土结构产生裂缝。

主要预防措施：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。

（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。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝。

主要预防措施：一是尽量选用低热或中热水泥。二是减少水泥用量。三是降低水灰比。四是改善骨料级配，降低水化热。五是减小约束，浇筑混凝士前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。六是加强混凝土养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。七是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

现代工程建设大名使用混凝土结构，但多年来混凝土的裂缝一直是个无法解决的问题。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然无法避免。究其原因，我们对混凝十温度应力的变化注意不够是其中之

在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因，首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性；其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着

在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一层轻型保温材料，如泡沫海免等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混概土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态。时向及品度无关。钢的线胀系数与混凝士线陈系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7～15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100～200kg/cm²。因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝士抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝士结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大丢之多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

三、裂缝的修补措施

（1）开槽法

该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm，材料的配合比为：环氧树脂：聚硫橡胶：水泥：砂=10：3：12.5：28。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人。嵌人后的砂浆养护即砂浆嵌人缝槽两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆；行覆盖，待完全初凝后，用水养护。

（2）低压注浆法

低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2～0.3mm品3混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理-试一配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

（3）表面覆盖法

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的，这种方法的缺点是修补工作无法深人到裂缝内部。

对于混凝土裂缝的成因、预防和改善措施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。

参考文献：

混凝土结构工程裂缝的判断与处理徐有邻，顾祥林著