谈施工中混凝土裂缝的预防与处理

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Prevention and Treatment of Concrete Crack in the Construction

Geng Fang

（盘锦市兴隆台区房地产管理处，盘锦 124010）

（Panjin City Xinglongtai District Real Estate Management Office，Panjin 124010，China）

摘要：现代建筑中混凝土的地位非常重要，然而混凝土的裂缝问题是带有一定普遍性的技术问题，可能危害到建筑物的安全使用。因此,对混凝土裂缝问题,要给予高度重视,准确把握裂缝产生、发展的根本原因,采取有效的技术措施控制裂缝，确保工程质量。本文对混凝土裂缝的产生进行分析，并提出一些预防措施和处理方法。

Abstract: The status of concrete in modern architecture is very important, however, crack in concrete is the technical problem with a certain universality and may jeopardize the safe use of the building. Therefore, we should attach great importance to the problem of concrete cracks, accurately grasp the root causes of the development of cracks and take effective technical measures to control the crack, in order to ensure the project quality. In this paper, the production of concrete cracks is analyzed, and some preventive measures and treatment methods are proposed.

关键词：混凝土 混凝土裂缝 预防 技术措施 处理方法

Key words: concrete；concrete crack；prevention；technical measures；treatment

中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）15-0122-02

1混凝土裂缝种类及成因

1.1 混凝土裂缝的种类混凝土的裂缝是指混凝土在温湿度变化条件下，产生体积变形，由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初始应力（拉应力或剪应力），造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现的裂缝。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、混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，这种混凝土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。微观裂缝在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下开始发展逐渐互相串通出现较大的肉眼可见的裂缝，称为宏观裂缝。宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2～0.3mm且不再扩展，为最终宽度是无害的，宏观裂缝主要可分为收缩裂缝、超载裂缝、沉降裂缝、龟裂裂缝、疏松裂缝等几种，此外还包括张拉、化学反应、冻胀等裂缝。

1.2 混凝土裂缝的成因

1.2.1 温度原因在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，施工中混凝土裂缝的成因和处理措施非常重要。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。

1.2.2 收缩原因混凝土的主要特性之一就是收缩，砼的性能受其相对大的影响。因为收缩从而形成的微观裂缝假如发展，或许会导致结构物变形或者破坏。对于收缩裂缝形成的原因，我们通常认为是在驶过的过程中，由于水泥水化热和外部气温的作用使得混凝土收缩进而形成规则的条状裂缝。这些收缩裂缝大多都发生在大体积砼中，并且往往出现在结构变截面处，通常平行与受力钢筋。预应力构件几乎不出现收缩裂缝。收缩裂缝一旦发展，对混凝土会有很大的危害，特别是暴露在大气中的构筑物，收缩裂缝对其的影响更具有危害性。若不进行预防，势必会导致严重的后果。

1.2.3 材料及配合比原因配合比设计不当对砼的抗拉强度有直接的影响，从而导致砼开裂。配合比不当指选用外加剂以及含砂率不当，水灰比和水泥用量大，较差的骨料种类等，这些因素具有关联性。①粗细集料含泥量过大，导致混凝土收缩加大。由于不佳的集料颗粒级配或者使用的是不当的间断级配，都可能导致导致混凝土收缩加大，是其产生裂缝。②混凝土单方用水量和用灰量随着骨料粒径的越细以及针片含量的越多而增大，从而导致收缩量加大。③选择的外加剂以及掺和料的掺量不适当，在很大程度上加大了收缩量。④使用的水泥品种的原因。相比于普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥的收缩要比其大。⑤混凝土的开裂随着水泥等级的越高和细度的越细以及早强的越高而越大；同时混凝土强度等级越高，就会有越大的混凝土脆性，也就越容易导致裂缝。

1.2.4 施工及现场养护原因①在现场对混凝土进行浇捣时，若插入或者振捣不适当，以及过振、振捣棒抽撤相对快或者漏振，都会使混凝土的均匀性和密实性受到影响，从而产生裂缝。②由于在高空浇筑混凝土时会有较大的风速以及烈日的暴晒，从而加大混凝土的收缩。③对大体积混凝土工程，没有进行两次抹面，这样会使表面形成收缩裂缝。④在对大体积混凝土进行浇筑时，由于对水化计算的不准确，对现场混凝土保温或降温工作做得不得当，使得混凝土有相对大的内外温差或者相对高的内部温度，从而形成温度裂缝。⑤对混凝土的养护措施不当，致使其早期脱水，从而导致收缩裂缝。⑥在现场对模板的拆除不适当，从而产生拆模裂缝。⑦现场预应力张拉不适当，产生张拉裂缝。

上述因素均会导致砼较大的收缩，形成疏松或龟裂裂缝，造成砼微观裂缝急速扩展，产生宏观裂缝。砼正常硬化的主要方法就是养护。在标准养护条件下，砼正常硬化，不会开裂，这仅适用工厂的预制件生产或者试块。在现场施工不可能具备此种条件。然而一定要注意，在现场对砼养护越和标准条件接近，越有较小的砼开裂的可能性。

1.2.5 其它原因①原材料质量原因。原材料质量是引起干缩裂缝产生的重要因素。混凝土的主要组成材料是水泥。水泥属碱性材料，在加水拌和后，会产生水化反应，放出水化热，经过干燥后产生体积上的收缩，发生干缩裂缝。②使用方面的原因。1）构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝，使用荷载超负。2）野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。3）周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。③环境气候的原因。混凝土结构施工期间，外界气温的变化情况对防止混凝土开裂有重大影响。

2如何预防混凝土裂缝

2.1 结构设计在设计上应考虑到诸如深基和浅基等一些较易开裂的位置，注意到地基的差异沉降等产生的薄弱环节，同时采取合理有效的措施予以处理。在配筋率不发生变化、浇筑方便同时构件截面允许的条件下，钢筋直径越细和间距越小，月能够较好的防止开裂。

2.2 施工方案施工方案主要是明确浇筑时间、施工缝间距、运输和振捣以及浇筑量等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，并且尽量设置在承受拉、剪以及弯应力相对小的位置或者变截面部位。对一次浇筑厚度做好控制之外，我们也要考虑到水平施工缝留设部位，通常来讲，最好远离受拉钢筋位置而设置在砼的受压区或者变截面部位。应尽量避免昼夜有较大温差和炎热天气的时间进行浇筑，若一定要在夏季进行施工，那么就要控制降温，从而做好砼入模温度工作。

2.3 施工质量第一，应有选用适当的配合比，一方面要达到施工和强度的要求，同时也应预防混凝土形成裂缝。选用适当的水灰比，在达到强度要求的规范下，最大程度的见地水泥的用量。第二，模板安装位置以及钢筋的成型应正确与固定，尽量使其在施工过程中不发生变形。要清洁钢筋上的污物以及清除氧化铁皮，避免对黏结力造成影响。最后，应合理地进行浇筑和振捣操作，尤其是振捣操作技术，通常不受到人们的重视。若振捣不足，就不会确保砼的密实度；若振捣过分，则对砼的均匀性不利，因此，应恰到好处。

2.4 原材料质量①使用正规大厂生产的水泥。②严把原材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验，严格控制砂的粒径及含泥量。③严格控制混凝土施工配合比。

2.5 混凝土的养护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7～28 天，最好能长些。

2.6 其他措施办法掺加外加剂E够加大混凝土的密实性，提高其抗碳化性以及降低碳化收缩；掺外加剂混凝土和易性好,表面容易摸平，产生微膜，降低水分的蒸发；减水防裂剂能够增强混凝土的抗拉强度，在很大程度上增强混凝土的抗裂性能；掺减水防裂剂之后，就会有适宜的混凝土缓凝的时间，基于预防水泥快速水化放热，尽量不要犹豫水泥长时间的不凝结而使得塑性收缩加大。

3混凝土裂缝的处理

3.1 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（土工膜或其他防水片）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。

3.2 灌浆、嵌缝封堵法假如在修补混凝土裂缝时有防渗的要求或者对结构的整体性有影响的时候，应采取灌浆法。这种方法借助于压力设备向裂缝中注入胶结材料（通常使用的有甲基丙烯酸酯、水泥浆等化学材料），待胶结材料硬化之后同混凝土形成一个坚实的整体，进而达到封堵加固的目的。在裂缝封堵中，我们经常使用的方法就是嵌缝法，其往往顺着裂缝的凿槽，将塑性材料（丁基橡胶、聚氯乙烯胶泥等）或者刚性止水材料（聚合物水泥砂浆）嵌填在槽里，从而起到封闭裂缝的目的。

3.3 混凝土置换法混凝土置换法首先把将损坏的混凝土清除，其次在新的混凝土中添加置换材料。通常用到的置换材料有（改性）聚合物混凝土、普通混凝土或水泥砂浆。此种方法对于解决有较大程度损坏的混凝土有着十分有效的作用。

3.4 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，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的3 种方法。

3.5 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。

3.6 结构补强法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。

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