混凝土裂缝成因与控制分析

摘 要：随着我国建筑业的蓬勃发展，高层建筑的不断增多，特别是在商品混凝土的普及和推广应用后，混凝土技术在工程施工中越来越多地被采用。混凝土具有容易成型、输送能力大、速度快、缩短工期、降低费用及能连续作业的特点，尤其对于高层建筑和大体积基础混凝土的施工，更能显示出它的优越性。但是，混凝土在工程的实际运用中，常有出现混凝土凝结异常，强度不足以及出现裂缝的现象，在一定程度上影响了工程的质量，因而应当引起足够的重视。本文重点就混凝土工程中容易出现的裂缝问题进行分析和阐述。

关键词：混凝土裂缝 裂缝成因 处理方法

一、混凝土裂缝的分类

混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段，其原因复杂多变，为了分析，大致从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。

微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可见宏观裂缝多得多。这种砼本身固有的微观裂缝，在荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。用实体显微镜观察、X射线仪等物理检验手段都可以鉴定出这种裂缝。另外一种最直接的方法就是用渗水观察，一定压力的水可以从砼透出来。

宏观裂缝宽度为0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2mm～0.3mm的裂缝是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝最终宽度。宏观裂缝可分为以下几种：

1、收缩裂缝：在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。混凝土早期收缩裂缝主要出现在表面，呈不规则状，混凝土硬化后的收缩裂缝在建筑结构中部附近较多，两端极少见。混凝土硬化后的裂缝方向与结构或构件轴线垂直，其形状多数是两端细中间宽，在乎板类构件中有的缝宽变化不大。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，特别少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。

2、荷载裂缝：砼构件超荷载使用时，造成变形、失隐或因疲劳等原因产生裂缝。都出在应力最大位置附近，如梁跨中下部和连续梁支座附近上部的竖向裂缝，很可能是弯曲受拉造成的。又如支座附近或集中荷载作用点附近的斜裂，多数可能是剪力和弯矩共同作用而造成，出现在梁弯矩最大处附近受压区的裂缝，很可能是混凝土截面太小，配筋率太高而造成等等。受拉裂缝与主应力垂直，如梁弯曲受拉裂缝方向与梁轴线垂直，其一端宽另一端细。产生超载往往是施工阶段在构件上不适当地施工荷载或者是上部建筑过早施工。

3、沉降裂缝：因地基差异沉降结构件接合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种砼裂缝，多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。

4、龟裂裂缝：施工阶段因配料、搅拌、浇筑、养护等各环节的操作不当均能产生，其中以养护环节为关键或散射状，无规律、长度、宽度不一致。

5疏松裂缝：砼浇筑时因下料不均，致使砼材料离析、或因漏振、过振而产生的疏松状态裂缝。如果它延续到砼表面，当然容易发现，如果它只产生在砼内部，则不能直接表现出来。

二、裂缝的成因

砼裂缝成因很多，但可以主要归纳为以下几点：

1、砼的收缩：收缩是砼的一个主要特性，对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起变形甚至破坏。

2、温度应力：砼内的水泥在水化反应中散出大量热量，使砼升温，并与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应力。并直接影响到砼的开裂及裂缝宽度。

3、养护条件：养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。

4、施工质量：砼浇筑施工中，振捣不均匀，或是漏振、过振等情况，会造成砼离析、密实度差、降低结构的整体强度。砼气泡不能完全排除时，砼气泡则降低了砼与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围大大降低粘结力。

这些因素都会造成较大的收缩，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。

三、砼裂缝预防措施

根据砼裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救的有效得多。也就是说采取以防为主的方法，从几个方面着手：

1、设计。在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构薄弱环节，在设计中加以解决。在构件载面允许、配筋率不变，而且浇筑方法不变的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

2、施工方案。良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及运输、振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小，一次浇筑厚度，分层位置和水平施工缝留设位置也应加以注意，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。

3、养护。养护的目的是使砼正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。

常规养护方法是喷水，对一般砼结构，减小表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积砼由于块体内外温度不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于用常规方法。具体说，尽量晚拆模，避开外界气候的影响，养护期应以砼强度增长最快的阶段为准，即7天～28天，最好能长些。

四、砼裂缝常见修补方法

1、表面修补：常用的方法有压实抹平，涂抹环氧胶粘剂，喷涂水泥砂浆或细石混凝土，压抹环氧胶泥，环氧树脂粘巾玻璃丝布，增加整体面层，钢锚栓缝合等。

2、局部修复法：常用的方法有充填法，预应力法，部分凿除重新浇筑混凝土等。

3、水泥压力灌浆法：适用于缝宽≥0.5mm的稳定裂缝。

4、化学灌浆：可灌入缝宽≥0.5mm的裂缝。

5、减小结构内力：常用的方法有卸荷或控制荷载，设置卸荷结构，增设支点或支撑，改简支梁为边续梁等。

6、结构补强：常用的方法有增加钢筋，加厚板，外包钢筋混凝土，外包钢，粘贴钢板，预应力补强体系等。

7、其它方法：常用方法有拆除重做，改善结构使用条件，通过试验或分析论证不处理等。

参考文献

[1]混凝土外加剂应用技术规范（GB50119）[S].中国建筑工业出版社出版.

[2]混凝土质量控制标准（GB50164）[S].中国建筑工业出版社出版.

[3]陈肇元，朱金铨，吴佩刚.高强混凝土及其应用[M].清华大学出版社，1992.