混凝土裂缝的成因与控制对策

【摘要】文章分析混凝土裂缝的成因，探讨混凝土裂缝的控制对策。

【关键词】混凝土；裂缝；控制

1、混凝土裂缝的成因

1. 1 设计原因

其原因包括： ①设计结构中断面突变，导致应力集中所产生的构件裂缝。②设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（ 偏心、应力过大等） 。③设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（ 如墙板、楼板） 。④设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。⑤设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大， 对收缩不利。

1. 2 材料原因

其原因包括：①粗细集料含泥量过大， 造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配， 容易造成混凝土收缩的增大， 诱导裂缝的产生。②混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当， 严重增加混凝土收缩。③水泥品种原因， 矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大， 粉煤灰及矾土水泥收缩值较小， 快硬水泥收缩大。④水泥等级及混凝土强度等级原因： 水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高， 混凝土脆性越大， 越易开裂。

1. 3 混凝土配合比

其原因包括：①设计中水泥等级或品种选用不当。②配合比中水灰比（ 水胶比） 过大。③单方水泥用量越大、用水量越高， 表现为水泥浆体积越大、坍落度越大， 收缩越大。④配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差， 导致混凝土离淅、泌水、保水性不良， 增加收缩值。⑤配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

1. 4 施工及现场养护

其原因包括：①现场浇捣混凝土时， 振捣或插入不当， 漏振、过振或振捣棒抽撤过快， 均会影响混凝土的密实性和均匀性， 诱导裂缝的产生。②高空浇注混凝土， 风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。③对大体积混凝土工程， 缺少两次抹面， 易产生表面收缩裂缝。④大体积混凝土浇注， 对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位， 引起混凝土内部温度过高或内外温差过大， 混凝土产生温度裂缝。⑤现场养护措施不到位， 混凝土早期脱水， 引起收缩裂缝。⑥现场模板拆除不当， 引起拆模裂缝或拆模过早。⑦现场预应力张拉不当（ 超张、偏心） ， 引起混凝土张拉裂缝。

2、混凝土裂缝的控制对策

2. 1 设计

①在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“ 抗”就是处于约束状态下的结构， 没有足够的变形余地时， 为防止裂缝所采取的有力措施； 而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下， 有足够变形余地时所采取的措施。②设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。③积极采用补偿收缩混凝土技术。常见混凝土裂缝中， 相当部分是由于混凝土收缩而造成的。要解决此问题，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。实践证明， 效果很好。④重视对构造钢筋的认识。在结构设计中， 设计人员应重视对于构造钢筋的配置， 特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋直径和数量的选择。

2. 2 选材和配合比

①根据结构要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级， 尽量避免采用早强高的水泥。②选用级配优良的砂、石原材料， 含泥量应符合规范要求。③积极采用掺合料和混凝土外加剂。④正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。⑤配合比设计人员应深入施工现场， 依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况， 合理选择好混凝土的设计坍落度， 针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比， 协助现场搞好构件的养护工作。

2. 3 施工操作

主要包括：①浇捣工作。浇捣时， 振捣捧要快插慢拔， 根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间， 避免过振或漏振， 应提倡采用2 次振捣、2 次抹面技术， 以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。②混凝土养护。混凝土裂缝防治工作中， 新浇混凝土早期养护尤为重要， 可保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。③混凝土的降温和保温工作。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（ 埋设散热孔、通水排热等） ， 避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。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。④避免在雨中或大风中浇灌混凝土。⑤夏季应注意混凝土的浇捣温度， 采用低温入模、低温养护， 必要时经试验可采用冰块， 以降低混凝土原材料的温度。

3、混凝土裂缝的处理

根据裂缝的性质和具体情况区别对待、及时处理， 主要方法如下：

（ 1） 表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法， 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。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料， 在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

（ 2） 灌浆、嵌逢封堵法。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入混凝土的裂缝中， 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。嵌缝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、丁基橡胶等等； 常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

（ 3） 结构加固法。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。

（ 4） 混凝土置换法。混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法， 此方法是先将损坏的混凝土剔除， 然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有： 普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

（ 5） 电化学防护法。电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用， 改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态， 钝化钢筋， 以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

（ 6） 仿生自愈合法。仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法， 它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质， 而使创伤部位得到愈合的机能， 在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（ 如含粘结剂的液芯纤维或胶囊） ， 在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统， 当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

参考文献

[1]王金雨，赵丽云.现浇混凝土楼板裂缝的原因分析及防治措施[J].西部探矿工程，2010，（2）.

[2]向欣.混凝土工程中常见裂缝的分析与修补方法[J].西部探矿工程，2009，（3）.

[3]王富荣； 混凝土裂缝的预防与处理 [J]；中国西部科技（学术）； 2007，（7）.