混凝土裂缝的预防与处理

混凝土裂缝的预防与处理

喻茹

武汉市汉阳市政建设集团有限公司 湖北武汉 430050

摘  要:水泥混凝土的裂缝是一个普遍存在却又难于解决的实际问题，笔者对混凝土工程中常见的干缩裂缝、塑性收缩裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝及化学因素形成的裂缝问题进行了分类分析，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。

关键词：水泥混凝土 裂缝 成因 预防

0、前言

水泥混凝土因取材广泛、价格低廉、抗压强度高、养护费用低等特点，成为当今建筑工程中使用最广泛的建筑材料。但混凝土的裂缝又是一个普遍存在却又难于解决的实际问题，笔者根据几年来从事施工管理工作的经验，通过查阅有关混凝土方面的专著，对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。

1、混凝土工程中常见裂缝的成因

1.1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是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：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约束，产生较大拉应力而产生裂缝。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之间，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。

1.2 塑性收缩裂缝的成因

塑性收缩裂缝亦称龟裂，是指混凝土浇注后仍处于塑性状态时，由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝。这类裂缝缝隙多在表面出现，形成不规则长短宽窄不一，呈龟裂状，肉眼可见，深度一般不超过50mm，这种裂缝对结构性能影响不大，但外观难看。产生的原因 主要是混凝土浇注完毕后表面没有及时覆盖，特别是在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是被基础吸水过快等原因，造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度趋近于零 ，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性，出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，如道路混凝土施工塌落度规范为2.5cm，实际往往为5～7cm，甚至更大，尤其是夏季施工，掺缓凝减水剂的混凝土早期强度低，表面容易形成裂缝。

1.3 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所致，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，往往有一定的错位，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。

1.4 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。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，降低混凝土的抗冻性、抗疲劳及抗渗能力等。

1.5 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。

2、裂缝的预防措施

2.1 干缩裂缝的预防措施

1）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。

2）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此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。

3）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。

4）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。

5）在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.2 塑性收缩裂缝的预防措施

1）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。

2）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。

3）浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。

4）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 沉陷裂缝的预防措施

1）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。

2）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。

3）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。

4）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 温度裂缝的预防措施

可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手：

2.4.1 控制温度的措施

1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土掺混合料加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

2）拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；

3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节要对其采取保温措施；

2.4.2 改善约束条件的措施

1）合理地分缝分块；

2）避免基础过大起伏；

3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。

2.5 化学反应引致裂缝的预防措施

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、结束语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此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，并在施工中采取各种有效的预防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]建筑施工编写组.建筑施工手册[M]..北京：中国建筑工业出版社,2003.

[2]何挺继等编.公路机械化施工手册[M].北京：人民交通出版社，2003.

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