混凝土裂缝的预防和处理

摘要：文章结合工作实践介绍了混凝土裂缝类型，根据造成混凝土裂缝的原因，从设计、施工、养护三方面提出了混凝土裂缝的预防措施，最后对混凝土裂缝的几种处理方法进行了阐述。

关键词：混凝土裂缝；裂缝防治；结构设计；施工；养护

中图分类号：TV672文献标识码：A文章编号：1009－2374(2009)12－0168－02

随着城市建设的飞速发展、人们住宅生活水平的提高以及法律意识的增强，建筑主管部门收到的投诉也越来越多，住房混凝土的裂缝是最普遍的问题之一。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而成的非均质脆性材料。微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重，防渗及其它一些使用功能不产生危害，但随着混凝土受到荷载，温差等作用后，微裂缝就会不断地扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。可以说，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，笔者结合在“青松商混”工作实践过程中常见的一些裂缝问题进行探讨分析，并针对具体情况提出预防、处理措施。

一、混凝土工程中的常见裂缝

(一)干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或者是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中的水分蒸发会产生干缩，且这种干缩是不可逆的。干缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形的不同。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小，变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部的约束产生较大的拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05～0.2mm，大体积混凝土中平面部位多见；较薄的梁，板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀，影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土的干缩主要和混凝土的水灰比，水泥的成分，水泥的用量，集料的性质和用量，外加剂的用量等有关。

(二)温度裂缝

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。混凝土浇筑后，在硬化期间中，水泥水化产生大量的水化热，由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，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，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。如果在混凝土的施工中，当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

(三)化学反应引起的裂缝

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。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。这种裂缝一般出现中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。

(四)沉陷裂缝

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。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有～定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(五)塑性收缩裂缝

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。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。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。

二、混凝土裂缝的预防措施

(一)设计方面

在设计上要注意到容易开裂的部位，如深浅基交接处、高低跨处等薄弱环节。设计中尽量避免结构断面突变带来的应力集中。在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。在结构设计中，要重视对构造筋的配置，注意对构造钢筋的直径、种类、数量的选择。对于大体积混凝土，在设计中考虑采用60d龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土的单方用灰量，并积极采用各类有效的混凝土掺合料。

(二)施工方面

1原材料的选用。尽量避免采用早强高的水泥，水泥品种尽量选用普通硅酸盐水泥。选用级配优良的砂、石材料，有害物质含量要符合规范要求。

2积极采用掺合料和混凝土外加剂。

3正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。应通过现场大量的试验确定膨胀剂的最佳用量。

4要有良好的施工方案。施工方案要确保钢筋间距的措施。浇筑混凝土的施工缝设置、混凝土的浇筑工艺和根据现场实际施工条件确定养护方法。一次浇筑长度设置在变截面处或受力较小的部位，严格按规范设置水平施工缝和垂直施工缝。混凝土浇筑时要尽量避免炎热天气和昼夜温差大的日子，严格控制混凝土的入模温度。在混凝土振捣时要避免过振和漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，二次振捣以排除泌水和混凝土内部气泡。

5施工质量。施工阶段是预防裂缝的主要阶段，要注意几个问题：适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以避免施工中变形。浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操

作技术，往往不被人们重视。过分振捣对混凝土均匀性有害，振捣不足也不能保证混凝土的密实度，要恰到好处。

(三)养护方面

在混凝土裂缝的防治工作中，对混凝土的早期养护工作尤为重要。养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度缓慢下降到接近外界气温，从而缩小降温过程中的温差，以减少混凝土温度裂缝的发生。对于一般混凝土的养护方法为喷水养护，以确保在养护期混凝土表面充分湿润。对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施，避免水化热集中出现。尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准，应为7d～28d。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

三、混凝土裂缝的处理方法

混凝土裂缝的处理主要有以下方法：

(一)表面处理法

表面处理法是一种简单、常见的修补方法，包括表面涂抹和表面贴补法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝、不漏水的缝、不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。

(二)灌浆法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中，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。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。此法应用范围广泛，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。

(三)嵌缝填充法

嵌缝填充法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝(0.3mm)，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

(四)结构补强法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。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。

四、结论与思考

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，在工程中要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取有效的措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

[1]钢筋混凝土结构设计规范[s]，中国建筑工业出版社。1999

[2]赵国藩，钢筋混凝土结构的裂缝控制[M]，海洋出版社，1991

[3]张声，混凝土裂缝的防治与处理技术叨，山西建筑，2005，31(5)

作者简介：周连民(1969-)，男，新疆阿克苏人，新疆青松建化商品混凝土有限责任公司工程师，研究方向：混凝土的工程质量及混凝土企业管理。