混凝土裂缝成因分析与控制处理

混凝土裂缝成因分析与控制处理

作者：石修源

来源：《中国集体经济》2011年第05期

摘要：混凝土是一种非均质的合成材料，由于其材料的特性，混凝土裂缝成为土木工程中的一种常见现象，这种现象的产生是受多种因素综合作用的结果。文章将对混凝土裂缝成因进行分析，并提出合理化的解决意见。 关键词：混凝土；裂缝；成因；控制

一、混凝土裂缝的几种常见原因及其形成机理 （一）塑性收缩裂缝

塑性收缩主要是指混凝土在凝结之前表面因失水速度较快而产生的一种收缩现象，这种收缩现象一般常见于混凝土在浇筑完成之后的初步凝结的时候，气候、气温、风速等外界因素都是塑性收缩的影响条件，这种裂痕多见于新浇筑的暴露于空气中的结构、构件，其外观特点主要为：形状比较规则，长短不一，互不连贯。这种收缩都发生在混凝土终凝前，即塑性阶段，故称为塑性收缩，也称为凝缩。 （二）干缩裂缝

水泥石在干燥和水湿的环境中要产生干缩和湿胀现象，置于未饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形，即混凝土中多余的水分蒸发，体积减小而产生的收缩，可称为干燥收缩变形，简称干缩。干燥收缩是水泥给予混凝土的固有特性，最大的收缩是发生在第一次干燥之后，混凝土内的固态水泥浆体积会随含水量而改变，而骨料对水泥浆体体积的变化则起着很大的约束作用，使混凝土的体积变化远低于水泥浆体的体积变化。除了硬化生成硅酸钙等固有物质是一个化学过程以外，还伴随着一个蒸发失水干燥的物理过程，因此，养护不好就出现干燥收缩裂缝。 （三）温度裂缝

表面温度裂痕多发于建筑施工期间，这种裂痕受温度变化影响较为明显，呈现冬宽夏细的规律，这种裂缝大多数是由于温差过大引起的。混凝土结构，特别是大体积混凝土结构浇灌后，在硬化期间水泥释放出大量的水化热而不易散发，内部温度不断上升，达到较高温度，而混凝土表面散热较快，使混凝土表面和内部温差较大。如果施工过程中不够注意，或拆模过

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早，或冬季施工时过早拆除保温层，使表面受到内部混凝土的约束，将会产生很大的拉应力，这称为自生应力，其特点是整个断面上拉压应力相平衡，而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，当拉应力大于混凝土抗拉应力时，就会在混凝土表面出现裂缝。 （四）沉降裂缝

沉降裂缝多为贯穿性裂痕及深进性裂痕一般情况下沿与地面垂直或成30度-45度角方向纵深发展。裂缝的宽度与沉降量成正比关系。骨料沉降过程中受到钢筋等阻挡使钢筋上部混凝土产生拉应力，当由沉降收缩产生的拉应力大于这部分混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。骨料的下沉和水分的上升会在水平钢筋的底部形成空隙并积聚水分，这就为钢筋锈蚀留下了隐患；上升的水分还会滞留在粗骨料底部，造成浆体和骨料之间界面薄弱环节以至于形成空隙，影响混凝土的抗渗性与抗冻性；当垂直下沉的固体颗粒达到水平设置的钢筋或紧固螺栓等埋设件，或受到侧面模板的磨擦阻力时，就会受到阻拦并与周围的混凝土形成沉降差，结果在混凝土顶部表面处造成塑性沉降裂缝。 （五）化学反应裂缝

这类裂缝是指在梁，柱及构件表面出现的与钢筋走向平行的裂缝，出现在混凝土表面的块状崩裂及混凝土表面的大网格状的不规则裂缝，这种裂缝产生原因是由于混凝土拌合后产生的碱性离子与骨料中的活性物质发生反应，并吸收周围环境中的水而造成体积增大，发生膨胀，而造成混凝土膨胀开裂，这种裂痕常见于混凝土结构使用期间一旦出现就很难补救因此应主要加强在施工中的预防措施。

二、针对混凝土裂缝的几种主要预防措施和治理方法

第一，应对塑性收缩应当在施工准备阶段选用干缩值小，早期强度较高硅酸盐水泥，在配制混凝土时要严格控制水灰比和水泥的用量，同时注意骨料的级配，从而减小空隙率和砂率，另外还要注意振捣密实，以达到控制收缩量的目的，使混凝土的抗裂强度得到提高。在浇筑混凝土之前，要用水将基层和模板浇透，避免其吸收混凝土中的水分。在混凝土浇筑之后，及时覆盖塑料薄膜或者湿草袋、湿锯屑等，保持混凝土终凝前表面湿润。在治理方面，治理塑性收缩裂缝的方法有：一是如果混凝土仍保持塑性，可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除裂缝，然后再加强覆盖养护。二是如混凝土已硬化，可向裂缝内装入干水泥粉，然后加水湿润，或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理。三是对于预制构件，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。

第二，预防干性收缩裂缝的措施有：一是配制混凝土时水泥用量、砂量不能过大；提高粗骨料含量，以降低干缩率；严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂。二是混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比，同时添加合适的减水剂。三是混凝土应振捣密实，并注意对板面进行抹压，可在混凝土初凝后至终凝前这段时间，进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量。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。五是在混凝土结构中设计

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合适的收缩缝，做好预留空间，在处理方法上可采用贴环氧玻璃布，涂环氧胶泥，以及喷抹水泥砂浆的办法进行表面封闭处理，较大裂缝可采用灌浆法进行修补。

第三，在预防温度裂缝方面主要措施应当选用低热或者是中热水泥，并相应减少水泥用量，降低水灰比，改善骨料级配，通过添加粉煤灰或者高效减水剂来减少水泥用量，从而降低水泥凝结过程中的水化热。另外，应在拌合过程中在“三冷”基础上采用“二次风冷”的新型工艺，以降低混凝土的浇注温度。在运输及浇筑过程中也要严格控制混凝土的温度，发现温度改变较大时，应及时采取措施进行保护，使混凝土缓慢降温。治理温度应根据裂缝的具体部位和严重程度，考虑设计等综合因素，对其进行加套等加固处理。 参考文献：

1、苏铁网.混凝土裂缝的预防与补救措施[J].中国科技财富,2009(4). 2、廖纪甦.现浇混凝土施工质量及常见裂缝的预防[J].科技咨询导报,2007(8). 3、乔华,乔才.浅析钢筋混凝土梁的裂缝成因与预防处理[J].黑龙江科技信息,2009(7). （作者单位：重庆市吉力建设集团有限公司）