浅谈混凝土常见裂缝的成因及防治措施

摘要：混凝土裂缝是混凝土建筑结构常见也是难以避免的一种质量通病，混凝土结构裂缝、孔隙的存在使混凝土内部钢筋产生锈蚀，降低了钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，不仅影响建筑物的使用寿命，甚至威胁建筑物的安全性能。

关键字：混凝土裂缝成因 防治措施

1、裂缝的形成及产生原因

1.1混凝土工程裂缝的危害

混凝土工程裂缝中有很多裂缝只是表面性的，对工程结构的承载能力或使用功能无任何影响，但有时可能影响观瞻，甚至引起人们对工程质量的忧虑；有的裂缝表明结构的力学性能或使用功能或工程整体性受到某种伤害，个别情况甚至警示人们将要发生破坏。还有的裂缝可能导致工程结构渗水、溶蚀或诱发钢筋锈蚀，从而影响工程的使用功能或耐久性。在某些特定条件下，混凝土内部的某种化学反应膨胀也能引起工程表面开裂，情节严重的甚至可使结构的使用功能或工程耐久性受到损害。

1.2混凝土裂缝的形成及产生原因

1）混凝土收缩裂缝

混凝土收缩主要由混凝土内部的收缩变形引起，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。水泥收缩变形，带动混凝土构件的局部微开裂。主要内部因素有混凝土水灰比、水化速度、徐变量、密实度、骨料级配、砂率及坍落度等。外部因素有环境温度、结构特点等，温度变化伴随涨缩变形，使混凝土的局部微开裂。收缩裂缝表现为裂缝宽度较小，长度较短，成不规则裂缝。

2）混凝土结构受力裂缝

一般混凝土构件在荷载作用下，特别是混凝土梁下部受拉区极易出现裂缝，因混凝土抗拉能力太弱，有局部拉伸就会产生裂缝，裂缝一般是钢筋保护层开裂，不会影响结构安全，但裂缝的存在会使钢筋锈蚀，从而降低使用年限。

3）混凝土化学反应导致裂缝产生

混凝土中的水泥、外惨料、细骨料、粗骨料、外加剂和水中含有氯离子及氯盐，在混凝土中易形成化学反应，如钢筋锈蚀涨裂或碱骨料反应裂缝。钢筋表面经锈蚀后，体积可增加几倍，挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力，拉应力超过混凝土的承载能力就将在混凝土保护层上引发顺着钢筋方向的纵向裂缝。裂缝出现后，外面的水汽可沿裂缝渗入并进一步加速腐蚀，发展下去则导致裂缝宽度增宽、加大混凝土表面层石子的鼓胀爆裂；严重的钢筋锈蚀裂缝也可能引起混凝土保护层的脱落、剥离，对工程结构的安全性及耐久性造成影响。

混凝土的碱骨料也是产生裂缝的主要原因，水泥碱骨料中的活性二氧化硅发生化学反应即碱硅酸反应，反应生成物碱硅酸盐凝胶体积膨胀从而引发裂缝。

4）温度裂缝

对于大体积混凝土在浇筑后，初凝过程中因水化热得不到及时散发和排放，导致混凝土内部温度较高，内外温差较大，使混凝土的变形超过极限引起裂缝。

5）其他裂缝

混凝土骨料中含泥量大，裂缝表现特征为表面出现不规则网状干裂缝。

混凝土的硬化干缩。裂缝特征表现为浇筑2-3个月后逐渐出现及发展，在窗口及梁、柱断角出现斜裂缝，在细长梁、楼板及墙等处则出现等距离垂直裂缝。

施工缝及后浇带接茬处理不当，一般从混凝土内部交接处开裂，梁、柱及墙施工缝处比较常见。施工缝的位置处理、后浇带的位置和宽度及混凝土浇筑应严格按设计和施工技术方案的要求执行。

当结构的基础出现不均匀沉降时，就可能产生沉降裂缝。

2、常见裂缝的预防措施

2.1、收缩裂缝的预防

1)材料方面

选用干缩量较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。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，降低水泥用量。严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度及和易性，减少水泥及水的用量。

2）配合比方面

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尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂，控制混凝土强度配比。

3）后期养护方面

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，要适当延长混凝土的保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。在高温和大风天气，要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

4）工艺方面

在混凝土结构中，设置合适收缩缝。在混凝土浇筑之前，浇水将基层和模板均匀湿透。

2.2、荷载受力裂缝的预防

1）严格控制现浇梁板墙和现浇板中钢筋保护层的厚度。

2）现浇梁板中预埋管线应避免集中布置，预埋管径较粗时（应小于等于1/4板厚），管线必须设置在板厚中心位置；管线应尽量避免立体交叉穿越，确需交叉时，应采用线盒的方法处理，预埋管线应采取增设钢筋网等加强措施，严禁电线管和水管交叉布置。

3）在养护期间，当混凝土强度小于1.2MPa时，不得进行后续施工。

4）承重架、模板的选用和拆除必须经过计算，除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性。

2.3化学反应裂缝的预防

1）严格控制混凝土中氯盐含量及碱含量，在冬季施工时混凝土中掺加的氯化物应严格控制在允许的范围内。

2）采用含铝酸三钙少的水泥或掺加火山灰参料，以减弱硫酸盐或镁盐对水泥的作用，避免采用含硫酸盐或镁盐的水拌制混凝土。

3）加强水泥的检测，防止使用含游离氧化钙多的水泥配置混凝土，或经处理后使用。

2.4温度裂缝的预防

1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

2）减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450Kg/m3以下。

3）减低水灰比，一般混凝土的水灰比应控制在0.6以下。

4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，减低水化热。

5）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，以改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。

6）合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减少约束。

7)大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或冷气冷却，减少混凝土的内外温差。

2.5其他裂缝的预防

沉陷裂缝的主要预防措施有：一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实加固；二是保证模板有足够的强度和刚度，支撑牢固，并使地基受力均匀；三是防止混凝土在浇筑过程中地基被水浸泡；四是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。

3、裂缝的维修措施

1）表面开槽维修

它主要适用于稳定和对结构承载力没有影响的表面裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆。对细微裂缝（小于等于0.2mm、龟裂等不贯通、不规则裂缝），常采用表面开槽维修的方法。

2）灌浆补强维修

灌浆法主要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，适用于裂缝宽度为0.2-0.4 mm的混凝土裂缝修补。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。

3）加固维修

当裂缝属于贯通裂缝，影响到混凝土结构的性能时，就要采取加固处理对混凝土结构进行处理。常用方法有碳纤维加固、粘贴钢板加固等方法。

综上所述，虽然引发混凝土裂缝的原因很多，但我们还是可以有效的杜绝它。要想彻底的杜绝混凝土裂缝的出现，我们只有对裂缝发生的原因进行分析，只有正确的分析，才能发现裂缝的原发症结；只有正确的分析，才能找到今后应吸取的教训，化消极因素为积极因素；也只有正确的分析，才能制定出适宜的防治措施，防患于未然。