浅谈一些常见混凝土裂缝的成因及预防
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【摘要】混凝土是一种非匀脆性材料，由骨料、水泥、水、外加剂及掺合料组成。在温度和湿度变化的条件下，硬化并产生体积变形，由于各种材料变形不一致，互相约束而产生的初始应力（拉应力或剪应力），造成在骨料与水泥沙、石子粘结面或水石本身之间出现人们视觉不见的细微裂缝，一般称之为微裂。这种细微裂缝的分布是不规则的，且不连贯，但在荷载作用下或进一步温差、干缩的情况下，裂缝开始扩展，并逐渐相互串通，称之为微观裂缝，即通常所说的裂缝。
中图分类号：TV331文献标识码： A
在实际的施工技术管理活动中，从工业与民用建筑结构部分的混凝土结构，其存在的裂缝产生的原因有支模支撑基础不实，加之自重、外荷载、活荷载而引起的裂缝，有物理化学反应（骨料）引起的裂缝，有水灰比失调而引起的裂缝，有施工操作（如制作、脱模、养护、预应力张力）引起的裂缝。
一、塑性收缩造成的裂缝
塑性裂缝多在新浇筑并暴露在空气结构，构件表面出现形状规则且长短不一，互不连贯，裂缝较浅类似于干燥的水泥面。大多数是在浇筑后4h左右，外界气温高，干燥的情况下出现的。
（一）原因分析
1.混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快。使混凝土产生急剧体积收缩，而此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。
2.使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的粉砂，或混凝土水灰比过小。
3.混凝土水灰比过小，模板、钢筋保护层垫块过于干燥，吸水率大。
4.浇筑在斜坡的混凝土，由于重力作用有向下流动的倾向，也是导致这类裂缝出现的因素。
（二）预防措施
1.配置混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选用级配良好的石子，减小孔隙率和调制砂率，振捣要密实，尽量减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。
2.混凝土振捣前，将基层模板浇水湿透，减少吸收混凝土中的水分。
3.混泥土浇筑后对表面及时用潮湿材料覆盖，认真养护，防止强风吹袭及烈日暴晒。
4.在气温高，温度高或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷洒施工用水养护，使其保持湿润，大面积混凝土宜浇筑一段养护一段，在炎热季节，要加强表面的抹压和养护工作。
5.在混凝土表面应及时喷洒施工所用的自来水，及时覆盖塑料薄膜或草袋，确保水分不易蒸发。
（三）治理方法
1.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，再加强草袋覆盖养护。
2.如混凝土已经硬化，可向裂缝内装入水泥粉，然后加水湿润。
待沉降稳定后，再与上部负载面混凝土同时浇注，以避免沉降过大导致裂缝。
3.适当增加混凝土保护层厚度。
二、凝缩裂缝
（一）、混凝土表面呈现碎小的六角形花纹状裂缝。裂缝很浅，常在初凝期间出现。
（二）、原因分析：混凝土过度的抹平压光，使水泥和细骨料过多的浮在表面，形成含水量很大的砂浆层，比下层的混凝土有较大的干缩性能，水分蒸发后，产生凝缩面出现的裂缝。有时在混凝土表面洒干水泥压光，也产生这种裂缝。
（三）、预防措施。
1.混凝土表面刮抹应减少次数和限制到最少程度。
2.防止在混凝土表面洒干水泥刮抹。
（四）、治理方法：极微细裂缝不影响强度，一般可处理。如表面有外观要求，可在表面上抹一层薄砂浆进行处理。
三、硬化收缩裂缝
（一）、现象
在结构构件的表面出现呈花纹状，无规律性，裂缝一般较浅。深度一般在1 mm ~6mm，有的至钢筋保护层深，裂缝宽0.05 mm~0.2 mm，少数大于1.0 mm，多发生在混凝土浇注完后数月或更长时间。
（二）、原因分析
混凝土水泥中的氢氧化钙与空气的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积收缩，受到结构内部碳化合物混凝土的约束而导致表面发生龟裂，在空气相对湿度较为干燥的环境中最为显著。
（三）、预防措施
1.避免过度震捣混凝土，减少表面形成的砂浆层，同时加强养护，保持混凝土构件湿润，提高混凝土构件表面强度。
2.避免在不通风的地方采用火炉加湿保温。
四、干燥收缩裂缝
（一）、现象
裂缝为表面性的，宽度较细，多在0.05~0.2mm之间，没有规律性，裂缝分布不均。但对较厚的梁、板类构件或桁架构件，多沿短方向分布，整体性结构多发生在结构变截面处，平面裂缝多延伸到截面部位或块体边缘，大体积混凝土露天养护完，经一段时间后，在上表面多侧面出现，并随温度的变化而变化，表面强烈收缩，可使裂缝由小到大逐步向深部发展。
（二）、原因分析
①混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂。
②混凝土构件长期露天堆放，时干时湿，使表面湿度经常发生剧烈变化。
③采用含泥量大的颗粒粉砂配置在混凝土，收缩大，抗拉强度低。
五、温度裂缝
（一）、温度裂缝现象
表面温度裂缝无一定规律性，梁、板类或长度尺寸较大的构件，裂缝多平行于短边，，大面积结构裂缝常纵横交错，一般与短边方向平行或接近与平行，裂缝沿全长分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，一般在0.5MM以下，沿全长没有多大变化。表面温度裂缝多发生在施工期间，多发生在浇注后2－3个月或更长时间，缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。沿截面高度，裂缝大多呈上宽下窄状，与顶板或底板配筋较多的结构，有时也出现中间宽两端窄的棱形裂 。
（二）、治理方法
温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融（有抗冻要求的结构）、抗疲劳（对受动荷载构件）等方面有影响，故应采取措施治理。对表面裂缝，可以采用涂两遍环氧胶泥或帖环氧玻璃布，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，缝宽大于0.1mm的深进或贯穿性裂缝，应根据裂缝可灌程度，采用灌水泥浆或化学浆液（环养、甲凝或丙凝浆液）方法进行裂缝修补，或者灌浆与表面封闭同时采用。宽度不大于0.1mm的裂缝，由于后期水泥生成氢氧化钙、硫酸铝钙等类物质，碳化作用能使裂缝自行愈合，可不处理或只进行表面处理机可。
综上所述，在预防及治理混凝土构筑物、构件的裂缝中，应把预防放在首位，加强建筑原材料检验、报审和复试关，配制搅拌还是浇筑养护混凝土，要认真做好混凝土构筑物、构件防范裂缝的前期预防措施和后期养护管理措施，注重每个细部环节的监控，有效抑制各种裂缝的出现。对于已出现的裂缝，应分出现的部位和裂缝宽度的大小及深浅程度，科学制定有效的治理措施，祢补裂缝给构筑物、构件带来的质量缺陷，对于裂缝影响构和危极构筑物、构件结构安全的，应有设计等部门专家的具体鉴定及制定方案。