浅析混凝土裂缝的成因和预防处理方法

摘要：混凝土是一种由骨料、水泥以及其中的气体和水组成的非均质脆性材料。在温度和湿度变化的条件下，硬化并产生体积变形，由于各种材料之间的变形和应力不同，相互约束产生应力，造成混凝土出现裂缝。本文从混凝土裂缝的成因入手分析裂缝的预防措施，进而针对性的介绍处理混凝土裂缝的处理方法。

关键词：混凝土；裂缝；预防；处理

随着我国经济的高速增长，对建筑业的拉动作用愈加明显。混凝土因其取材广泛、价格低廉、结构强度高，成为建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一。现今混凝土的大量使用，在实际的施工工程中，许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝，混凝土结构裂缝的隐蔽性和危害性也是逐步显现，裂缝影响建筑物外观的同时，更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。随着预拌混凝土的大力推广应用以及结构形式日趋大型化、复杂化，使得该问题变得更为突出。大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的，混凝土自身是带裂缝工作的，这是其材料本身的特性。由此，客观地对待裂缝问题是在对裂缝成因分析、研究的基础上，采取有效的预防和处理措施，将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。

一、混凝土裂缝的成因

混凝土裂缝的产生原因复杂而繁多，有些裂缝不仅是一种原因造成而有可能是几种因素相互共同作用的结果。

1、设计原因

设计结构中的断面突变而产生的应力集中；设计中对构件施加预应力不当，造成构建的裂缝；设计中构造钢筋配置过少或过粗引起构建裂缝；设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对结实效用的收缩不利。如框架梁强度过高就会造成裂缝的产生等。

2、材料原因

粗细骨粒含泥量过大，增加了混凝土的收缩程度。骨料的粒度分布不匀的，或采取不适当的间断级配，容易造成混凝土的收缩增大，诱导裂缝。骨粒越细，锌片含量越大，混凝土单方面的用灰增加，耗水量增加，收缩量加大。混凝土外加剂，掺合料的不当选择或掺量不均，显著增加了混凝土的收缩。究其原因，水泥的品种是根本，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。

3、施工原因

当现场浇筑混凝土，振捣或插入不当，漏振，过大的振捣或振捣棒抽撤过快，都会影响混凝土的搅拌质量，引起密实性和均匀度不匀，直接诱导裂缝的产生，搅合不均匀，搅拌时间不足或过长，拌合到浇筑时间间隔过长，均容易产生裂缝。连续浇筑时间过长，接茬处理不当，易产生裂缝。对于大体积的混凝土工程，减少抹面次数，表面容易出现收缩裂缝。大体积混凝土浇筑水化热计算不准确，现场混凝土冷却和保温工作不到位，造成混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。现场保养措施不到位也容易产生裂缝。这些因素都会造成混凝土较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，导致混凝土裂缝迅速扩展。养护对于混凝土来说是至关重要的，在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，所以现场混凝土养护条件越接近标准条件，混凝土开裂的可能性就越小。

二、混凝土裂缝的预防措施

1、从温度方面控制裂缝

首先应从设计上改进，针对墙、梁、板上的温度裂缝。首先应设置好必要的伸缩缝、变形缝和沉降缝，实现减少温度裂缝或避免温度裂缝。在施工上，着力改进施工工艺，改善混凝土的性能，以提高钢筋混凝土质量。

2、从设计方面控制裂缝

精心设计混凝土配合比，合理选择结构形式，降低结构约束程度，增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。避免结构突变产生应力集中，在容易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施；在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸，严禁超筋或少筋，结构设计时还应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝。

3、从材料方面控制裂缝

采用降低水泥用量的方案来降低混凝土的绝对提升；使用掺合料及外加剂，优先采用水化热较低的矿渣水泥配制大体积混凝土，所用的水泥进行水化热测定，采用中、粗砂或采用5～40mm颗粒级配的石子，控制含泥量小于1.5%。正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法，对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同搀和量所引起的不同膨胀效果。外加剂的添加必须经过严格的验算，确保配合比的准确合理。

4、从施工方面控制裂缝

混凝土的浇筑方案可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得留置施工缝；混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求，在浇筑过程中，应及时清除表面的沁水，浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，对于大体积混凝土的浇筑，必须放专人进行测温，必要时对混凝土内部高温进行导热冷却，对表面做覆盖保温处理，且应加强早期养护。对于标高在±0.00以下的部位，应及时进行回填土，对±0.00以上的部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在烈日暴晒的环境中。正确处理后浇带的支模、浇筑和养护等。

另外，模板的安装和拆除对于控制裂缝的产生也有重要影响。模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、施工条件进行设计，保证模板构造紧密、不漏浆、不掺水。模板的拆除也要按照顺序进行，先支的后拆、后支的先拆。并确保混凝土结构强度达到要求方可进行拆除。

三、混凝土裂缝的处理方案

1、表面处理法

表面涂抹和表面贴补法，通常是在裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。表面涂抹方案适用于浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未到达钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝。表面贴补方案适用于大面积漏水的防渗堵漏。

2、灌浆、嵌缝封堵方案

本方案主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，利用压力设备将胶结材料压入裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填刚性或塑性止水材料。

3、结构补强方案

因超荷载产生的裂缝或裂缝长时间不处理导致混凝土耐久性降低、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。具体处理方案视现场情况制定。

4、混凝土置换方案

处理混凝土严重损坏的有效方案，此方案是先剔除损坏的混凝土，然后再置换新的混凝土或其他材料，常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。具体置换方案和置换材料根据实际情况而定。

四、结语

混凝土的裂缝产生原因有很多，而且通常是多种原因共同作用的结果。裂缝的出现会降低结构的抗渗能力，影响结构的实际效能和承载能力，从而影响结构的耐久性和安全性。因此要对混凝土裂缝进行科学研究、具体分析，并采用适合的方案进行处理，并在设计、施工的全过程采取各种有效预防措施来预防裂缝的出现和发展，做好预控工作，防患于未然，从而保证结构的安全和稳定。