混凝土裂缝原因及处理方法

徐俊杰

(张家口涿鹿县七一灌区，河北张家口 075600)

混凝土裂缝对结构物的危害很大，直接影响结构物的耐久性。裂缝是混凝土的重要缺陷之一，它可使混凝土表面出现较大的拉应力，从而引起表面开裂。几乎所有的混凝土工程都有不同程度的裂缝，只是裂缝的类型、大小不同。混凝土结构物产生裂缝的原因有很多，与混凝土的材料性质、施工工艺及设计、地基基础结构、使用荷载大小及环境等多种因素相关，在通常情况下，裂缝的产生往往是多种因素相互作用的结果。因此，裂缝是一种人们可以接受的材料特征，实际工程中不允许混凝土产生裂缝几乎是不可能的，关键是我们应将裂缝控制在允许的范围内，尽可能减少裂缝，同时注意对混凝土结构的维护，特别是对裂缝的及时处理和修补。本文对混凝土裂缝的成因、种类作了较详细的分析，并给出处理方法，以方便施工单位及施工人员参考。

一、混凝土产生裂缝的原因

(一)混凝土自身的收缩

混凝土的一个主要特性就是收缩，收缩对混凝土的性能影响很大。混凝土收缩容易产生裂缝并可能引起结构物开裂、变形等破坏现象。

(二)水化反应产生的温度应力

混凝土内的水泥发生水化反应时，散发出大量的热量，使混凝土内温度升高，从而与外部环境气温形成温差，导致温度应力。温度应力的产生与大小，会直接影响混凝土的开裂程度及裂缝大小。

(三)配筋间距、配筋率及配筋位置

配筋间距和配筋率大小直接影响着混凝土的开裂程度。配筋间距大或配筋率小时，混凝土结构物均易产生裂缝，且无筋混凝土比有筋混凝土在同等条件下更易开裂。

混凝土结构物中，钢筋配置的位置要正确，否则保护层过大或过小均会导致混凝土产生裂缝。

(四)混凝土的配合比及原材料的选择

混凝土的抗拉强度不够也是造成其开裂的一个原因。混凝土的配合比设计不当，也就是混凝土拌合物中的水泥用量和水灰比过大、骨料种类及质量不佳、外加剂运用不当等因素均直接或间接地影响着混凝土的抗拉强度，从而导致混凝土开裂。

(五)混凝土的养护

一般而言，养护条件如何，决定裂缝是否出现。混凝土在养护过程中，若出现遮盖不全或浇水不足，会导致其表面泛白或出现细小干缩裂缝，此时应立即仔细遮盖，充分浇水，加强养护，养护的时间一般不得少于14天。

(六)混凝土施工质量的优劣

在实际工程中，混凝土裂缝产生的原因很多，如建筑物的构件形式、使用材料和施工条件不同，则裂缝产生的原因也会有差别，我们要区别对待，根据具体情况分析原因，提出解决办法。

在混凝土硬化过程中，当温度和湿度变化时，混凝土产生体积变形。因为各种材料变形程度不一致，产生了拉应力或剪应力，造成混凝土表面出现一些肉眼看不见且分布不规则的微观裂缝。在外界荷载作用下，这些肉眼看不见的微观裂缝会慢慢发展，渐渐相互串通，最后变成肉眼可见的宏观裂缝。

二、塑性收缩裂缝、温度裂缝及干缩裂缝的成因及预防措施

(一)塑性收缩裂缝

1.产生的主要原因。塑性收缩是指混凝土未凝结硬化前，还处于塑性状态时发生的收缩。塑性收缩产生的原因主要是失水，即由于水分从混凝土表面蒸发损失，导致的混凝土体积收缩。塑性收缩导致的裂缝就称作塑性收缩裂缝，主要发生在混凝土暴露表面，裂缝深度一般不大。

2.影响因素。混凝土塑性收缩裂缝的影响因素，主要包括混凝土塌落度、凝结时间、钢筋配置、水灰比、气温、风速、养护等。

3.特点。混凝土的塑性收缩裂缝通常是互相平行的，间距一般为0.2-1.0m，且有一定的深度，一般裂缝都呈现中间宽而两端细长的形状。

4.主要预防措施。

(1)水泥的选择：最好选用早期强度较高的硅酸盐水泥，因为此种水泥干缩值较小。

(2)提高混凝土的塌落度及和易性，控制其水灰比，可采取掺加高效减水剂的措施来减少混凝土中水泥及水用量。

(3)混凝土浇筑前，检查基层和模板的干湿度。如基层和模板干燥，浇筑好的混凝土板会因水分流失导致表面出现裂缝，故应先在其上均匀洒水，使其湿透。

(4)养护：新浇混凝土的早期养护工作在混凝土裂缝的防治中起着关键的作用。养护条件好，便可以减少混凝土在早期的收缩裂缝。在混凝土终凝前，应及时覆盖塑料薄膜、潮湿的麻片等；如果在高温和大风天气时，还应设置遮阳和挡风设施，保证充分的养护条件。

(二)温度裂缝

1.产生的主要原因。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土内部温度由浇筑温度、水泥水化热的内热温升以及结构散热温度等多种形式温度叠加而形成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，一般而言，外界气温越高，混凝土的浇注温度也越高；如果外界气温下降，会增加混凝土的温度梯度，特别是气温骤然下降，就会增加混凝土外层与内部的温差，导致温度应力过大，从而使混凝土出现裂缝。

2.影响因素。水泥品种、水灰比的控制、骨料及外加剂的选择、温度。

3.特点。温度裂缝多出现在大体积结构的混凝土中，裂缝通常受外界温度变化影响，气温低时，裂缝较宽，反之则较窄；裂缝的方向不规则，常呈现纵横交错的形式；对于梁板类结构物，裂缝呈平行状。

4.主要预防措施。

(1)在水泥选择时，应尽量采用中、低热的水泥品种。

(2)在满足强度和其它性能不变的前提下，尽量降低水泥用量。

(3)降低水灰比。

(4)改善骨料级配。

(5)改善混凝土的搅拌加工工艺。

(6)掺加适宜的外加剂。

(7)严格控制混凝土的出机温度和浇筑温度。

(8)及时采取表面保护、保温隔热措施降低混凝土内外温差。

(三)干缩裂缝

1.产生的主要原因。混凝土干缩变形的机理较复杂，多出现在混凝土养护后的一段时间，由于混凝土内部空隙产生水蒸发，引起毛细管应力而导致其产生收缩变形。

2.影响因素。水泥品种、混凝土配合比、集料品种、集料性质及用量、外加剂、外界环境条件等。

3.特点。干缩裂缝常出现在大体积混凝土结构物的平面部位，呈平行线状或网状，裂缝宽度通常在0.05mm-0.2mm的范围之内。

4.主要预防措施。

(1)采用收缩量小的普通硅酸盐水泥。

(2)严格控制水灰比，并掺加适宜的减水剂。

(3)加强混凝土搅拌和施工中的配合比的控制。

(4)应选用适宜的外加剂，如引气剂会增加混凝土干缩量，用量应控制在5%以内。

(5)混凝土早期的养护对干缩裂缝的出现也有一定的影响，应适当延长其养护时间。如在冬季施工，应在其表面涂刷养护剂，并延长保温覆盖时间。

三、混凝土裂缝的处理方法

混凝土裂缝修补之前，应调查分析与之相关的各种因素，研究裂缝产生的主要原因，并选择合理的修补方法。常用的处理方法包括表面修补法、充填法、注入法等。

(一)表面修补法

为恢复混凝土结构物的表面美观或提高其耐久性，常采用该法。该法修补的裂缝较稳定，且裂缝较窄，一般是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料。常用的表面修补材料有环氧类树脂或丙烯酸橡胶。

(二)充填法

此法一般适用于修补水平面上较宽的裂缝(>0.3mm)，应根据裂缝的实际情况，直接向缝内灌入不同粘度的树脂。对于宽度小于0.3mm的裂缝，则应开成V形或U形槽，并冲洗干净，先在其表面涂上一层界面处理剂或低粘度树脂，然后进行填充。

(三)注入法

在裂缝宽度较小且裂缝深的情况下，一般使用注入法。该法是将修补材料直接注入混凝土裂缝内部。注入前，要用表面处理法将裂缝表面的其它部位封住，并在裂缝处加装注入管，再用手动泵或电动泵将低粘度环氧树脂材料注入裂缝。

结束语

在实际工程中，我们应加强施工方面的管理，合理设

计，严格施工；根据裂缝产生的不同原因，采取相应的处理措施，尽量减少混凝土结构物中裂缝的数量和宽度，而且各方面采取的防裂措施也应配合使用，缺一不可。其中，混凝土配合比设计和混凝土养护是最关键的环节，加强现场监测，也可了解和验证所选用的配合比是否合理，有助于比较不同混凝土配合比的收缩情况，切实做好混凝土的防裂工作。

参考文献：

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[2]廖根卫.混凝土结构裂缝成因分析与处理[J].广东水利水电，2009，(3).

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