混凝土施工中常见裂缝问题的预防与处理

【摘要】混凝土裂缝形成的原因非常复杂,文章分析了裂缝形成的原因，提出了常见裂缝问题的预防与处理措施。

【关键词】混凝土；工程；裂缝问题；裂缝处理

【中图分类号】TU304 【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0245-01

一、裂缝形成的原因分析

混凝土裂缝形成的原因非常复杂，往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计，施工不规范造成的混凝土裂缝占80％左右，材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15％左右，设计不当引起的裂缝可能占5％。

1、设计粗糙，建设、监理单位工作随意性大

由于多方面的原因，个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺，任意变更原设计。少数工程由业主的内部人员组成监理机构，监理工作失去了独立性。随着建筑市场的规范，这些问题会逐步得到解决。

2、施工工艺或现场操作不规范

混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。在混凝土运输及施工过程中加水的现象也比较普遍。采用整体式钢模板施工，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差。盲目追求施工进度，随意提前脱模时间， 使低强度混凝土过程承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措施，混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力。

3、原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当， 稳定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多， 影响了水泥与骨科的胶结。进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响，错误认为水泥用量越多，混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期的效果。

二、常见裂缝问题的处理措施

1、干缩裂缝及预防

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散失过快，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，干缩裂缝越容易产生。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。主要预防措施：一是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。二是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。三是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。四是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。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2、塑性收缩

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多成中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20－30CM， 较长的裂缝可达2－3M， 宽1－5MM。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水较快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。主要预防措施：一是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。二是严格控制水灰比，参加高效减水剂来增加混凝土的塌落度及和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四是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。

3、沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不均匀、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，模板支撑架距过大或支撑底部松动等导致，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 度角方向发展，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。主要预防措施：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和加固。二是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。三是防止混凝土浇灌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采取一定的预防措置。

4、温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差加大地区的混凝土结构中、混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，（当水泥用量在350－550kg ／m3，每立方米混凝土将释放出17500－27500kj 的热量， 从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高）。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚集在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就造成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到25－26℃时， 混凝土内便会产生大致在10MPa 左右的拉应力）。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在施工中后期。在混凝土的施工中当温度变化较大， 或者是混凝土受到寒潮的袭击等， 会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

5、化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋混凝土结构中常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌合后会产生一些碱离子，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。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此在施工中采取有效措施预防。主要的预防措施：一是选用碱活性小的沙石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺合料抑制碱骨料反应。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。

三、裂缝处理

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、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性能有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，他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，在结构的角部外包型钢、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，此方法是现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。

参考文献

[1]李小利.混凝土裂缝问题分析[J].北京工业职业技术学院学报，2006- 10-30.

[2]吴巍，钱凯，袁西耘.混凝土施工中常见裂缝问题的预防与处理[J].鸡西大学学报，2004-06-15.