混凝土裂缝成因及处理方法

混凝土裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，当混凝土由于种种原因产生裂缝时，会引起渗漏、钢筋腐蚀、结构持久强度降低，影响建筑物的外观、使用寿命，严重的将威胁到人民的生命、财产，因此要对混凝土裂缝进行认真研究。目前民用市场客户投诉的混凝土早期裂缝大多是由于初凝前后干燥失水引起收缩应变和水化热产生的热应变，通常混凝土应力2/3来自温度变化，1/3来自干缩和湿胀。为此要有针对性的进行分析处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件的安全。

（一）混凝土裂缝成因

混凝土裂缝产生的原因很多，产生裂缝主要有以下几种：

（1）在炎热的大风天气，混凝土表面蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝

（2）构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。

（3）混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构 件。

（4）大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

（5）在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。

（6）当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，因为受约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

（7）混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。

（8）当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

（9）当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。

（二）各种裂缝分析及防治措施

（1）温度裂缝

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。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错，梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边，深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。温度裂缝通常宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄，高温膨胀引起的一般中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。

主要预防措施：

1.合理选取原材料和配合比，采用级配良好的石子，砂石含泥量控制在较低范围内，配合比设计优化，减少水泥用量，降低水灰比；

2.分层浇筑振捣密实或掺加抗裂防渗剂，以提高混凝土抗拉强度，加强混凝土的养护和保温，预留温度收缩缝；

3.混凝土浇筑后的表面及时喷水养护，夏季应适当延长养护时间，以提高抗裂能为，冬期应适当延长保温和脱模时间，使缓慢降温，以防温度骤变温差过大引起裂缝，同时避开炎热天气浇筑大体积混凝土；

4.水泥应降低早期水化速率及水化热，具体为降低C3A，碱含量，控制水泥细度及颗粒级配，合理掺加混合材，降低出厂水泥温度，控制水泥稳定性，以减少水泥用量，降低水化热；

5.温度裂缝对钢筋锈蚀，碳化，抗冻融，抗疲劳等方面有影响，故应采取措施治理。对表面裂缝，可采用涂两遍环氧胶或贴环氧玻璃布，以及抹，喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理，对有整体性防水，防渗要求的结构，应根据裂缝可灌程度，采用灌水泥浆或化学浆液方法进行裂缝修补，或者灌浆与表面封闭同时采用。

（2）塑性收缩裂缝

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。塑性收缩裂缝多在新浇筑并暴露于空气中在结构件表面出现，形状很不规则多呈中间宽，两端细且长短不一，互不连贯状态，一般长20-30cm，较长的裂缝可达2-3m，宽1-5mm，类似干燥的泥浆面。大多在干热或大风天气，混凝土本身与外界气温相差悬殊，本身温度长时间过高，而气候很干燥的情况下出现。

主要预防措施：

1.配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的砂，减小空隙率和砂率，同时要捣固密实，以减少收缩量，提高混凝土抗裂度；

2.配制混凝土前，将基层和模板浇水湿透，避免吸收混凝土中的水分，混凝土浇筑后，对表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护，防止强风吹袭和烈日曝晒；

3.在气温高，温度低或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持湿润，大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。在炎热季节，要加强表面的抹压和养护工作；

4.混凝土养护可采用养护剂，或覆盖湿草袋，塑料布等方法，当表面发现微细裂缝时，应及时抹压，再覆盖养护；

5.使用符合要求的拌和水，尽可能使用洁净的河沙；

6.出现裂缝后，如混凝土仍保持塑性，可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除，再加强覆盖养护。如混凝土硬化，可向裂缝内装入干水泥粉，或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理。对于预制构件，也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理，以防钢筋锈蚀。

（3）沉降裂缝

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°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，地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳

主要预防措施：

1.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；

2.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；

3.防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡，模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序，在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

（5）化学反应引起的裂缝

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。碱骨料反应裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难弥补，而钢筋锈蚀引起的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。

主要的预防措施：

1.把好原料关，选用碱活性小的砂石骨料，低碱水泥和低碱或无碱的外加剂及合适的掺和料抑制碱骨料反应；

2.规范进行混凝土施工浇注，振捣，在钢筋表面进行防护，控制水泥及其他原料，拌和水中的氯离子等有害成分含量，防止钢筋锈蚀。

（4）干缩裂缝

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，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。裂缝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，其走向纵横交错，没有规律。较薄的梁，板类构件，多沿短向分布，整体性结构多发生在结构变截面处。平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘，大体积混凝土在平面部位较为多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。

主要预防措施：

1.混凝土水泥用量，水灰比和砂率不能过大，有条件的掺加合适的减水剂。严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂；

2.混凝土应振捣密实，并注意对板面进行抹压，可在混凝土初凝后，终凝前进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量，并在混凝土结构中设置合适的收缩缝；

3.加强混凝土早期养护，并适当延长

养护时间。长期露天堆放的预制构件，可覆盖草帘，草袋，避免曝晒，并定期适当洒水，保持湿润，冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间

（三）结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现；对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作

参考文献：

[1]GB 50010-2010 混凝土结构设计规范.

[2]GB 50007-2011 建筑地基基础技术规范.

[3]《建筑施工手册》（第五版）