混凝土防裂缝措施研究

【摘 要】:混凝土的裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题。混凝土的裂缝是施工中具有较普遍性的质量问题，混凝土结构、构件出现裂缝，不但影响建筑外观，而且有可能影响构件刚度和结构整体性。当裂缝宽度超出一定限度，有时会造成钢筋锈蚀，影响结构构件的耐久性，因此，对裂缝的出现，应给予应有的重视。

【关键词】：混凝土；裂缝；控制；预防；处理

中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：

引言

近年来，随着混凝土科学的发展，混凝土在工程中得到了广泛的应用。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人生和财产安全。在实际工程中要区别对待，根据实际情况解决问题。

一、混凝土工程中常见裂缝及预防

1、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变化较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，由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积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，这样就形成内外的较大温差，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。

主要预防措施：一是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。二是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。三是改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。

2、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。水泥浆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由于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。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。

主要控制及预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用低热水泥的粉煤灰水泥，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,加强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。

3、塑性收缩裂缝及预防

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，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30mm，较长裂缝可达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，混凝土表面失水过快，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。

主要控制及预防措施：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，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，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。

4、化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，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，因此应在施工中采取有效措施进行预防。

主要的控制及预防措施：一是选用碱活性小的砂石骨料，二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。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。

二、混凝土裂缝处理

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全，混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，结构加固法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

1、表面修补法

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、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。

3、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，以达到防腐目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法和化学防护法中常用而有效的三种方法。

4、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。

三、混凝土的早期养护

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成，寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此，混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。

四、混凝土养护的原因

混凝土浇筑成型后必须及时进行浇水覆盖保湿养护，以满足混凝土表面维持一定湿润状态的需要，同时，为防止水分的急剧蒸发，表面还应覆盖以塑料薄膜、麻袋片或草袋等材料，但是，只做到这两点还是远远不够。

其实，混凝土的养护，目的之一是要保证混凝土在一定时间内保持潮湿，以满足水泥水化的用水需要；目的之二是保证在不同的温度环境下，使混凝土保持合适的内外温差和其表面与环境的温差，也就是说，混凝土断面及表面与外部环境要保持有合适温度梯度，还要保持合适的升温速率、降温速率及较低的最高温度。

结束语

综上所述，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见比较统一，同时在实践中的应用效果也较好，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

参考文献：

[1]鞠丽艳，混凝土裂缝抑制措施的研究进展，混凝土，2002年05期。

[2]郭仕万,肖欣,赵和平，混凝土施工中的裂缝控制，山西水利科技，2000年04期。

[3]李颢;邴晨，混凝土工程中常见裂缝问题的预防与处理措施，才智，2009年20期。