浅谈混凝土裂缝的原因分析、修补及防治措施

袁震乾

(河南永煤碳纤维有限公司工程部，河南商丘 476000)

1 混凝土裂缝的分类

大量的工程和实践理论分析表明，钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的，这些裂缝可分为无害裂缝和有害裂缝两种。无害裂缝一般裂缝很细，甚至肉眼很难看见(缝宽＜0.5 mm)，对结构无大害，允许其存在。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许缝宽为0.1 mm，泵送混凝士的宽度可放宽到0.2 mm。有害裂缝宽度一般在0.2 mm以上，如果是沿钢筋的顺筋则危害程度高，裂缝宽在0.5 m。

2 混凝土裂缝的原因分析

2.1 混凝土材料方面原因

①骨料中含泥混凝土表面出现不规则网状干裂。②大体积混凝土中水泥水化时产生大量的水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，在其浇筑1～2周出现等距离规则的直线裂缝，表面也有贯通的。③混凝土在硬化过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，一般会在浇筑两三个月后逐渐出现并发展，这种裂缝的宽度有时会很大。④混凝土加水拌合后，水泥中的碱性物质(Na2O和K2O)与活性骨料由活性氧化硅等起反应，析出的硅酸凝胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。⑤当有约束时，混凝土热胀冷缩所严生的体积涨缩，因受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，容易被文图引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。

2.2 施工方面原因

①配筋乱采，钢筋保护层减弱，使沿混凝土肋周围发幸，及沿配筋和配管表面出现裂缝。②混凝工搅拌时水或水泥量的增加。在用水量不变时，水泥用量每增加10% ，混凝土收缩增加5%;水泥量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20% ，混凝土与钢筋的黏结力降低10%。容易现网状及长扮不规则裂缝。③混凝土浇筑速度过快，浇筑1～2 h后，在钢筋土面、墙与板、梁与柱交接处部分出现裂缝。④模板在浇筑时鼓起以及拆模过速、拆模不当也会引起裂缝。⑤现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。⑥现场初期养护不好，在夏季暴晒，混凝土过早干燥，易在表面严生不规则塑性收缩裂缝;在冬季初期受冻，混凝土内水分结冰，脱模后混凝土表面出现返白、空鼓等。⑦对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

2.3 使用及环境条件原因

①混凝土构件两面有温湿度差，在低温或低湿的侧面，拐角处易产生裂缝。②混凝土受到多次冻融交替其表面易产生空鼓。③混凝土处在不利的环境中，受酸及盐类浸蚀使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁体，导致体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土涨裂。

2.4结构及外力原因

①构件超载产生的裂缝，如构件受到均布荷载或集中荷载的超载，会在受拉侧产生垂直构件的裂缝，如构件在较大剪力作用下，会产生斜裂缝，并向上、下延伸。②构件截面钢筋量不足时，构件受拉时会出现垂直裂缝。③结构物的基础出现不均匀沉降就可能出现45°裂缝，裂缝会随着基础沉陷的进一步发展而扩大。

3 裂缝的修补措施

3.1 开槽法修补裂缝

该法适合于修补较宽裂缝大于0.5 mm，材料的配合比为:采用环氧树脂∶聚硫橡胶∶水泥∶砂=10∶3∶12.5∶28。首先人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约200 g丙酮就可以了)。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30 min左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后2 h以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。

3.2 低压注浆法修补裂缝

低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2～0.3 mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理→试漏→配制注浆液→压力注浆→二次注浆→清理表面。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10 min后，揭去胶布条，露出小缝，贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补土，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在黏嘴的第二天进行，若气温高，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取浆液，插入注浆嘴，用千推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上向下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约0.5 h可以对每个注浆嘴再次补浆。

3.3 表面覆盖法修补裂缝

这是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力么没有影响的表面裂缝一级深入裂缝的处理。在微细裂缝(一般宽度＜0.2 mm)的表面涂膜，以达到修补棍凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘贴)等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土上表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。在防护的同时为了防止混凝土受到各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

3.4 结构加固法

结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面积，在构建的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设指点加固等补强加固。

4 裂缝的防治措施

4.1 施工方案

好的施工方案与预防、控制裂缝有很大关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置，即水平施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日期。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。

4.2 施工质量

由于施工质量原因而产生的裂缝发生率比较高。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题:首先要严格按照混凝土配合比进行配料其次适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响黏结力。最后是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分振捣对混凝土均匀性有害，振捣不足也不能保证混凝土应有的密实度，要恰到好处。

4.3 养护

养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降漏过程中的温差。以便减小温度应力、阻力裂缝的产生。

常规养护方法是喷水。对一般混凝土结构，减小表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积混凝土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，养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准，即7～28 d，最好能长些。

5 结束语

综上所述，混凝土裂缝虽然是一个常见的工程质量问题，但只要在具体施工中我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，使结构尽量不出现裂缝，或尽量减少裂缝的数量和宽度，特别是避免有害裂缝的出现，才能使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。