浅谈混凝土裂缝的分析与处理

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摘 要：随着城市建设飞速发展，尤其是房屋建筑。建筑主管部门收到的投诉也多了起来，特别是房屋建筑混凝土的裂缝是最普遍的问题之一，施工中如何克服水泥混凝土裂缝是一件非常重要的事，本文将对水泥混凝土裂缝的原因进行分析，并提出预防措施和处理方法。

关键词：混凝土；裂缝原因；处理方法

中图分类号：TU37 文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）08-0199-02

混凝土是一种人造石材，应具有类似天然石材的耐久性，但试验和应用证明：混凝土结构在使用过程中，由于受混凝土材料的自身原因及施工过程控制、施工环境等因素的影响，混凝土裂缝在所难免，如何最大限度地发挥混凝土的使用品质，保持混凝土的刚性、整体性，一个重要的环节就是预防裂缝产生，特别是避免有害裂缝的出现、以确保工程质量。

一、混凝土裂缝的原因

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，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是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的途径。

（一）混凝土的收缩

收缩是混凝土的一个主要特性，对混凝土的性能有很大影响。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的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因，一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积混凝土中，梁、板、柱等小块体构件，预应力构件极少产生收缩裂缝。混凝土收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。

（二）混凝土材料及配合比

配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，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%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。近两年来发现不少商品混凝土浇捣的楼板出现裂缝，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的增大，诱导裂缝的产生。

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。

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很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

（三）保护层厚度不够

由于保护层厚度不够，碳化到达钢筋的时间变短了，混凝土中氯化物增加以及由外部浸入的氯化物增加，内部钢筋的生锈膨胀而导致发生开裂的现象也在增加。

（四）不同沉降与过载

当混凝土结构受超载作用时，其结构构件会产生裂缝，称超载裂缝。此外，常见的混凝土裂缝还有地基不均匀沉降裂缝，以及地基冻胀裂缝等，由于结构物不同部位的沉降与过载，而导致的结构裂缝也呈增加趋势。

（五）钢筋混凝土结构物与建筑物的收缩开裂与荷载作用裂缝

钢筋混凝土结构物与建筑物发生的裂缝，对不同结构部位所发生裂缝的位置以及裂缝的形态来看，可以估计到裂缝发生的主要原因，裂缝一般是在混凝土受拉应力集中的部位发生，混凝土的抗拉强度低，只有抗压强度的1/10左右。在窗户、出入口、换气口等开口部位的四个角，由于收缩最容易产生开裂，周边受约束较大的墙面；长向构件受约束力虽小，但受拉应力集中的部位，也会开裂。钢筋锈蚀裂缝混凝土中的钢筋，由于混凝土中性化，或者氯离子的扩散渗透等，会产生锈蚀，其锈蚀产物氢氧化铁的体积比原来增大2-4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，当该应力大于混凝土抗拉强度时，就会产生开裂，这种裂缝一般都为沿着钢筋长度方向发展的顺筋裂缝。

（六）环境条件的作用对混凝土结构引发的裂缝

1、自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。

2、约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。

这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

二、混凝土裂缝的处理方法

（一）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（土工膜或其它防水片）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。

（二）填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。

（三）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。

（四）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。

（五）减轻温度应力，防止混凝土裂缝

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件等几个方面着手：

1、采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。

2、拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。

3、热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。

4、在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。

5、规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

6、施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。

7、合理地分缝分块。

8、避免基础过大起伏。

9、合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

三、结束语

混凝土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，加强混凝土结构的安全性和耐久性尤为重要，在实际施工过程中，应注意分析混凝土裂缝产生的原因，这样我们完全可以最大限度地降低混凝土裂缝的出现，从而保证国家基础建设的健康稳定地发展。

参考文献：

［1］王铁梦.建筑物的裂缝控制［M］.上海科学技术出版社,2007.

［2］蔡正咏.混凝土性能［M］.中国建筑工业出版社,2009.