混凝土裂缝的成因、预防及处理方法

我市近几年的城市建设飞速发展，尤其是房屋建筑。在混凝土施工中，混凝土的裂缝是最普遍的问题之一。作为一个建筑工作者，在此我谈谈混凝土施工中控制裂缝产生的成因，并提出一些预防措施和处理方法。

一、混凝土裂缝的分类

混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段，其原因复杂多变，一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。

微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，宽度一般在0.05mm以下。这种砼本身固有的微观裂缝，荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。

宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2—0.3mm的裂缝是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。

二、混凝土裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土裂缝问题，需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效途径。

（一）砼的收缩

收缩是砼的一个主要特性，对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物开裂、变形甚至破坏。收缩裂缝一般认为是在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用而引起砼收缩而产生的，多为规则的条状，很少交叉，一般为枣核状，裂缝上下部宽度较小，中间较大，常发生裂缝结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在空气中的构筑物，影响更大，如不加以防范，就可能造成严重后果。

（二）混凝土材料及配合比

配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当包括施工中选用的水泥品种或等级不当，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当，等等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的黏结力降低10%。襄樊市近两年发现不少商品混凝土浇捣的楼板及剪力墙出现裂缝，总结的原因有如下方面。

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量增大，导致裂缝产生。

2.骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

3.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。

4.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。

5.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，对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大，越易开裂。

对于我市商品混凝土来说，为了改善混凝土的和易性，实际配合比中往往水灰比较大，坍落度较大；为了降低生产成本，生产混凝土时，外加剂的掺量也较大，这也容易造成混凝土裂缝的产生。

6.空气中二氧化碳渗入混凝土中，与混凝土的碱性物质相互作用，降低混凝土碱度。碳化会破坏钢筋表面钝化膜，使钢筋失去混凝土对其的保护作用而锈蚀，胀裂混凝土。混凝土的碳化还会加剧收缩，引起结构产生裂缝。

（三）施工及现场养护原因

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，混凝土收缩量大。

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.大体积混凝土浇筑，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。

这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。

（四）使用原因（外界因素）

1.构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。

2.使用荷载超负。

3.野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

4.周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。

5.意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

三、混凝土裂缝的预防措施

根据混凝土裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多，也就是说采取以防为主的方法。归纳起来，可以从以下几个方面着手。

（一）设计

在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

（二）施工方案

良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。混凝土浇筑时的高度必须严格按照规范，超过2米的落差必须使用串筒。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。

（三）施工阶段

由于施工原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：首先，砼要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次，钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响黏结力。最后，浇筑、振捣操作要合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害，振捣不足也不能保证砼应有的密实度，要恰到好处。

（四）养护

养护的目的是使砼正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。常规养护方法是喷水，对一般砼结构，减小表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积砼由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于用常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以砼强度增长最快的阶段为准，即7至28天，最好能长些。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。

四、混凝土裂缝的处理方法

（一）涂抹

以涂为主，在裂缝表面涂抹新型高分子防水涂料，这种涂料是以合成橡胶或者合成树脂作为成膜材料，效果很好。目前常有聚氨脂、环氧树脂、丙烯酸橡胶、聚酯树脂防水涂料。

（二）封堵

多用于水平面上的裂缝，其宽度大于0.3mm。裂缝较小时，采用低黏度树脂；在干燥自然环境下可采用的材料很多，如高分子涂料，聚合物水泥砂浆及掺有速凝剂的防水砂浆等；在渗漏潮湿环境下必须进行封堵再进行表面处理，封堵用堵漏灵、堵漏王、水不漏等速凝材料；在漏水情况下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。

（三）嵌缝

在裂缝处凿八字形槽，并在槽内嵌填不同材质的密封材料处理。

（四）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。利用压送设备（压力0.2—0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。

综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，施工过程中需要设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐步得到妥善解决。