混凝土构件裂缝产生的原因和防治措施

摘要 针对混凝土裂缝产生的原因进行分析，提出预防措施和混凝土裂缝的治理方法。

关键词混凝土裂缝原因治理

中图分类号：TV331文献标识码： A

近年来一些工程技术和研究人员对混凝土结构的裂缝形成进行了大量的研究和探讨，提出解决混凝土裂缝的办法和意见，也取得较大的科研成果，使混凝土结构的结构裂缝降低到最低范围之内。但是，目前混凝土结构的裂缝问题，仍是带有一定普遍性的技术问题，且混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌，大都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。混凝土是由多种材料组成的一种混合物，又是脆性材料，在受到温度、压力和外力的作用下，都有出现裂缝的可能性。因此，混凝土结构的裂缝是不可避免的，只有如何使其危害程度控制在某一有效范围之内的问题。在实际工程中混凝土结构的裂缝的成因复杂，多种因素相互影响，但是每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。

1 塑性收缩裂缝

1.1 塑性收缩裂缝的现象

塑性裂缝是指在混凝土浇灌初期，混凝土尚未硬化处于塑性阶段，由于其本身与外界温差过大，或混凝土处于干燥气候而本身温度长时间过高的情况下，出现在混凝土表面，形状很不规则，互不连贯，长短不等，类似干燥的泥浆面，通常又称为龟裂，出现很普遍。

1.2 塑性裂缝的原因分析

混凝土所用水泥有较大的收缩率，水泥用量过大，砂中含有过量的粉砂，混凝土水灰比过大，模板过于干燥，混凝土浇灌前没有浇水润湿，混凝土浇灌后，没有认真养护，特别是高温大气混凝土表面没有及时用潮湿材料覆盖，风吹日晒导致混凝土表面游离水分蒸发过快，体积急剧收缩，由于混凝土早期强度很低，不能抵抗应力变形而开裂。

1.3 塑性收缩裂缝的防治措施

配置混凝土时，合理选用水泥品种，选用级配合理的砂石，严格控制水泥用量、水灰比和砂率；混凝土浇筑前应将基层和模板浇水润湿；浇筑时要振捣密实，减少混凝土收缩量，提高混凝土抗裂强度；浇筑后及时覆盖，终凝后及时进行洒水养护；如有大风，需提前设挡风设施；掺加高效减水剂来增加混凝土的塌落度和和易性。

这类裂缝对混凝土结构无多大影响，但影响外观，还会使钢筋锈蚀。现浇混凝土可在表面抹一层水泥砂浆进行处理，预制构件可在裂缝表面涂环氧胶泥或贴环氧玻璃布及新型合成高分子防水涂料。

2 干缩裂缝

2.1干缩裂缝的现象

混凝土干缩裂缝多发生在整体结构的变截面处、大体积混凝土的平面部位、预制构件的箍筋位置。这类裂缝在混凝土露天养护一段时间后，在结构表面或侧面出现，为宽度较细的表面性裂缝，纵横交错没有规律性，随温度和湿度变化逐渐发展。

2.2干缩裂缝的原因分析

混凝土收缩分为干缩（即温度收缩）和自收缩，干缩量占收缩量的绝大部分，是混凝土中多余水分蒸发，体积随温度变化而产生收缩。混凝土自收缩量较小，是水泥水化作用引起的收缩。干缩裂纹产生的原因为混凝土配置时使用含泥量大的粉砂；混凝土浇筑时振捣过度，在混凝土表面形成一层较厚的水泥砂浆层；混凝土成型后，没有及时认真养护，表面游离水分蒸发较快，体积收缩大，而混凝土内部收缩小，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，产生不均匀拉应力，致使混凝土表面开裂；预制构件自身的体积变形受到基层或模板的约束，或构件长期露天堆放，表面温湿度经常剧烈变化而产生干缩裂缝。

2.3干缩裂缝的防治措施

混凝土配制时严格控制砂石含泥量，不能使用过量的粉砂；正确选用水泥品种，严格控制混凝土水泥用量、水灰比和砂率；混凝土浇筑时应振捣密实，防止漏振和过振；混凝土成型后对表面进行抹压，终凝前再抹压一次，以提高混凝土质量，减少混凝土收缩量；掌握好养护时间，认真进行混凝土养护；预制构件混凝土浇筑前应将基层和模板浇水润湿，长期露天堆放时，应覆盖草帘等防止暴晒，并定期洒水养护。

混凝土产生干缩裂缝时，可在表面抹一层水泥砂浆或涂环氧胶泥等进行处理。

3 温度裂缝

3.1 温度裂缝的现象

温度裂缝多发生在施工期间，分布和走向无一定规律性，单向板或梁板式混凝土结构裂缝多平行于短边，双向板或大体积混凝土结构，裂缝常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝多与短边平行或接行，裂缝常分段出现，中间较密，缝宽大小不等，受温度变化影响较明显，冬季较宽短，夏季较细长。

3.2温度裂缝的原因分析

混凝土结构表面裂缝，多是由于表面与内部温差较大引起的，特别是大体积基础混凝土浇筑后，硬化期间释放大量水化热，使混凝土表面与内部存在较大温差，这时如施工措施不力，养护不当，将导致混凝土随表面急剧的温度变化而产生较大的温度收缩，混凝土表面变形受到内部的约束，将产生较大的拉应力，由于混凝土抗拉强度和抵抗受拉变形的能力很低，因而会出现裂缝，称为内约束裂缝。这种裂缝仅在混凝土表面较浅的范围内出现，内部结构仍保持完整。

混凝土深进的和贯穿的温度裂缝也多是因为温差较大，混凝土结构受到外界的约束而引起的。在大体积混凝土基础上、坚硬地基上或厚大混凝土垫层上浇筑混凝土时，如没有采取隔离措施减少约束，施工时气温较高，再加上较大的水化热，使混凝土构件自身的温度很高，冷却收缩时将受到部分或全部地基、垫层或其它外部的约束，在混凝土内部产生很大的拉应力，出现降温收缩裂缝，称为外约束裂缝。这类裂缝常在混凝土浇筑较长时间后出现，有时是较深进贯穿性的裂缝，它将破坏混凝土的结构的整体性。长期不能回填的基础混凝土、框架结构混凝土、或蒸汽养护的预制构件降温过速时，常会在混凝土施工缝等连接部位、预制构件表面和内部或台座的伸缩缝处出现这类裂缝。

3.3温度裂缝的防治措施

混凝土温度裂缝的预防，应从改善混凝土性能，控制温度的剧烈变化，选择科学的设计方案，采取合理的施工操作工艺，减少约束条件等方面考虑。选用水化热较低的矿渣水泥或粉煤灰水泥配制混凝土，或在混凝土中掺加适量的粉煤灰或外加剂，降低水泥用量，减少水化热；选用含泥量小、级配良好的骨料，降低水灰比，加强振捣提高混凝土的密实性和抗拉强度；在设计允许时，可掺入适当毛石，吸收热量并节省混凝土；高温天气浇筑大体积混凝土时，可用冷水对粗骨料喷洒冷却，采用冷水拌制混凝土，或设置简易遮阳措施，降低混凝土搅拌和浇筑时温度；大体积混凝土可采取分层浇筑，或在混凝土中预留孔道，用冷水或冷气降温，大型设备基础在条件允许时可采取分块分层间隔浇筑，以加快热量散发，减少温度收缩应力；混凝土浇筑后，夏季应及时用潮湿的草帘等覆盖并定期洒水养护，冬季应用干草帘等覆盖保温养护；基础混凝土要及时回填；预制构件基层应刷隔离剂并用油毡或薄膜等材料隔离，消除或减少约束作用；蒸汽养护时升降温不能过速，缓慢揭盖并及时脱模，避免引起过大的温度应力。

温度裂缝的处理可采用喷抹水泥砂浆，涂环氧胶泥或贴环氧玻璃布等方法进行表面封闭治理，对有防渗漏要求的混凝土结构，出现缝宽较大的深进或贯穿性裂缝时，应根据裂缝的可灌程度，采用灌水泥浆或化学浆夜等方法进行裂缝修补。

4 不均匀沉降裂缝

4.1 不均匀沉降裂缝的现象

混凝土不均匀沉降裂缝与沉陷情况有关，这类裂缝多属深进或贯穿性裂缝，有的在上部，有的在下部，一般与基层垂直或呈30-45度角方向发展。裂缝宽度受温度变化影响较小，与不均匀沉降量成比例。

4.2 不均匀沉降裂缝的原因分析

混凝土不均匀沉降裂缝多是因为地基松软，未进行夯实和必要的加固处理，或地基因浸水产生不均匀沉降引起的；大型预制构件平卧生产时，由于侧向刚度较差，在腹弦杆件或侧面常会出现裂缝；构件模板刚度、强度不足，支撑间距过大或底部松动、过早拆模等，也常导致不均匀沉降裂缝出现。

4.3不均匀沉降裂缝的防治措施

避免直接在松软或填土上施工混凝土构件，不可避免时应对松软或填土进行夯实或加固；构件模板应具有足够的强度、刚度和稳定性，支撑应牢固，间距不可过大，控制拆模时间，防止地基浸水。

不均匀沉降裂缝对混凝土结构的承载能力和整体性有较大的影响，应根据裂缝严重程度会同设计等有关单位对结构进行适当的加固处理。

5 其它施工裂缝

5.1 裂缝的现象

混凝土构件在制作、脱模、运输、堆放、吊装过程中，常因各种原因而产生各种各样的裂缝，裂缝的部位、深度和走向随产生的原因而异。

5.2 裂缝的原因分析

混凝土预制构件制作时，木模板未浇水湿透或隔离剂失效，模板吸水膨胀将构件混凝土拉裂；翻转脱模构件在成型或拆模时，因受振动过大，使混凝土开裂；多孔板等预留孔预制构件在抽芯子过早或过晚，使混凝土塌陷或与芯管粘结而出现裂缝；预制构件在运输、堆放时，支撑垫木不在一条直线上或悬挑过长，运输时构件受到剧烈震动、冲击等，都会使混凝土构件发生裂缝；构件吊装时，因隔离剂失效使混凝土与基模粘连，或吊钩位置不当，起模时构件受力不均匀或受扭，都可能使构件发生裂缝。

5.3 裂缝的防治措施

混凝土浇筑前应将木模或基层浇水润湿；翻转脱模生产构件时，应在坚实平整的铺砂地面上进行，翻转脱模应平稳，防止振动过大；预制构件胎模应选用有效的隔离剂，均匀松动起模，平缓起吊；用于构件预留孔洞的钢管要平直，埋前要除锈刷油，混凝土浇筑后要定时转动钢管，以手指压混凝土表面不显印痕时平稳缓慢抽管；混凝土构件堆放时，应按受力状况合理设置垫块，重叠堆放时垫块应在一条直线上；大型构件吊装应按规定设置吊点，吊装过程中要采取相应措施避免晃动碰撞，必要时，还应对构件进行吊装前的加固处理。

混凝土构件中对结构承载力影响较小的纵向裂缝，一般可采取水泥浆或环氧胶泥等方法进行修补；当裂缝较宽时，应先沿缝凿成八字形凹槽，再用水泥砂浆或环氧胶泥嵌补。构件边角纵向裂缝处的松散混凝土应剔除，然后用水泥砂浆或细石混凝土修补。

因运输、堆放、吊装等原因引起的表面较细的横向裂缝，可先将裂缝处清洗干净，干燥后用环氧胶泥进行表面涂刷或粘贴环氧玻璃布封闭。当裂缝较深较宽时，可采用灌注环氧或甲凝浆液，包钢丝网水泥或钢板套箍等方法处理，裂缝贯穿整个断面的构件，不得使用。

参考文献

1 刘日飞，陈建国.钢筋混凝土裂缝研究综述[J] 西部矿业，2005，（6）

2 杨德芳.混凝土裂缝产生的原因及防治措施[J].西部矿业，2005，（1）