浅析混凝土裂缝产生的原因及防治处理

摘 要：随着社会经济的发展，国内建筑工程中混凝土工程的用量不断增大，混凝土是当前最广泛使用的建筑结构材料之一。混凝土是粗集料、细集料、水泥、水和气体所组成的非均质堆聚结构。混凝土混合料在不同温湿度条件下凝结硬化，并同时产生体积变形。水泥石的干燥和冷却收缩大，集料的干燥和冷却收缩小，同时水泥石和集料、钢筋之间相互粘结而约束，由于变形产生微裂缝。然而，钢筋混凝土构件在正常状态下是带有裂缝工作的，混凝土构件存在的裂缝有的危害结构的安全性、耐久性和影响使用功能，有的影响观感。混凝土裂缝在建筑工程中是经常出现的问题，结合案例和相关文本资料，分析了混凝土裂缝产生原因，提出了防治对策，而且阐述了混凝土裂缝后的处理方法。

关键词：混凝土 裂缝 防治 处理

一、混凝土裂缝产生主要原因

1、人为因素

（1）设计不当产生的裂缝。为追求建筑物的外观样式，建筑物表面存在过多凹凸角，产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物，很易出现伸缩裂缝。此外，因设计的承重板件厚度太小，刚度减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大，致使板件出现穿透性裂缝。

（2）混凝土材料使用不当产生的裂缝，比如：使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低水化热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。

（3）施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。由外荷载（静、动荷载）直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝。

2、客观原因

（1）温度应力引起裂缝，目前温度裂缝产生主要原因是由混凝土内部和外部温差造成。

（2）收缩引起裂缝，收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。

二、裂缝的防治措施

1、 温度的控制

一般来说，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收缩越大，不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为：矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。所以，从减少收缩的角度出发，宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。

（2）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。

（3）混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系；当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

（4）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。

（5）加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施，以防止寒潮袭击。

（6）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

2、采用合理的施工方法

（1） 混凝土的拌制，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度，要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。

（2）混凝土浇筑过程质量控制。浇注过程中要进行振捣密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇筑完毕后，要进行表面压实、抹平，防止表面裂缝。另外，浇筑混凝土要求分层浇注，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇筑，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇筑工作尽量安排在夜间施工。

3、混凝土材料方面

（1）选用收缩性较低的水泥，合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。一般情况下，水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土，使用强度等级为42.5的水泥比较合适，可以达到合理的水灰比，保证施工质量。切记不能只为片面追求经济效益，使用高标号水泥、大水灰比的配合比。

（2）选用级配良好的粗、细骨料，粗骨料中针片状石子严禁超标，细骨料不能使用细砂，含泥量严格控制在规范要求以内。尽量选用收缩率小的骨料。夏季骨料温度高时，采用洒水等降温措施，减缓混凝土水化反应速度，降低混凝土入模温度。

4、施工过程中裂缝的防治措施

（1）混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和用水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关，应严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率。

（2）为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，可掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性。

（3）在炎热环境中降低混凝土表面温度，如用冷水拌合、覆盖模板及底板、避开一日中最热时间施工等。

综上所述，混凝土特别是在高强度、大流动性条件下，由于水泥用量多，单位用水量大，砂率高和掺化学外加剂，使混凝土干燥收缩，产生裂缝的潜在危险大，对此必须引起足够重视。为此要按施工要求选择较低的坍落度，在满足流动性和泵送性的条件下，使单位用水量降低到170kg/m3以下，在满足强度条件下，尽可能降低水泥用量。同时，应选用对混凝土干燥收缩影响小的泵送剂。必要时掺加适量膨胀剂。在施工中采用二次振捣，加强抹面和湿养护也是必不可少的技术措施。

三、混凝土裂缝的处理

1 、表面处理法

包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。

2、填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（>0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm、深度较浅的裂缝，或是裂缝中有充填物、用灌浆法很难达到效果的裂缝，以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

3、灌浆法

此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。

4、结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验、钻心取样试验、压水试验、压气试验等。

5、施工过程中裂缝的防治措施

（1）混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和用水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关，应严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率。

（2）为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，可掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性。

（3）在炎热环境中降低混凝土表面温度，如用冷水拌合、覆盖模板及底板、避开一日中最热时间施工等。

（4）合理的安排施工工序。混凝土浇筑后要及时覆盖，终凝后尽早进行养护，应遮挡太阳直射或洒湿周围场地等。如遇风季，需设置挡风设施，适当延长养护时间。

（5）在浇筑混凝土时，如确实需要，必须经务实处理后再作预制场地，还要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，防止混凝土浇筑过程中模板和地基被水浸泡。

综上所述，混凝土特别是在高强度、大流动性条件下，由于水泥用量多，单位用水量大，砂率高和掺化学外加剂，使混凝土干燥收缩，产生裂缝的潜在危险大，对此必须引起足够重视。为此要按施工要求选择较低的坍落度，在满足流动性和泵送性的条件下，使单位用水量降低到170kg/m3以下，在满足强度条件下，尽可能降低水泥用量。同时，应选用对混凝土干燥收缩影响小的泵送剂。必要时掺加适量膨胀剂。在施工中采用二次振捣，加强抹面和湿养护也是必不可少的技术措施。