浅议混凝土裂缝的成因和防治

黄超

摘要：混凝土是目前用量最大的一种建筑材料,广泛应用于各类工程。然而,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。混凝土结构产生裂缝成为一个相当普遍的现象,大量工程实践和科学研究都表明结构物的裂缝是不可避免的,它是材料的一种特性。这不仅影响建筑物的外观,更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。随着商品混凝土的大力推广应用和结构形式日趋大型化、复杂化,使得这一问题更为突出。因此,对裂缝进行科学的分类和研究并采取有效的措施,将裂缝的有害程度控制在允许的范围内，倍受人们关注。本文将就混凝土结构中常见裂缝的成因、控制措施以及修补方法作一些浅要分析。

关键词：混凝土裂缝 形成原因 防治措施

Abstract: the concrete is currently the largest amount a building materials, widely used in all kinds of engineering. However, many concrete structure in construction and use process appeared different degree, different forms of crack. Concrete structure cracks become a very common phenomenon, a lot of engineering practice and scientific studies have shown that structures of crack is inevitable, it is a kind of material properties. This not only affect the appearance of the building, but the very normal use of the building and the durability of structures. With the support of the commercial concrete application form and structure of the increasingly large and complicated, makes this problem is more outstanding. Therefore, the tear of scientific classification and research and take effective measures, will be the degree of harmful cracks in allow control, within the scope of the highly concerned. This paper will concrete structure is common in the causes of cracks, control measures and methods for repair some shallow analysis.

Keywords: concrete crack formation reasons prevention and control measures

中图分类号：TV543+.6 文献标识码：A 文章编号：

一、混凝土常见裂缝的分类

1、按裂缝的成因划分 ：

(1) 结构性裂缝。由各种外荷载引起的裂缝,也称荷载裂缝。它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。

(2) 非结构性裂缝。由各种变形变化引起的裂縫。它包括温差,干缩湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝。这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。 从相关资料看，此类裂缝占了大多数。

2、按裂缝产生的时间划分 ：

(1) 施工期间出现的裂缝。包括塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝、自身收缩裂缝、温度裂缝、施工操作不当出现的裂缝、早期冻胀作用引起的裂缝以及一些不规则裂缝。

(2) 使用期间出现的裂缝。包括钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝、盐碱类介质及酸性侵蚀气液引起的裂缝、冻融循环造成的裂缝、碱骨料反应引起的裂缝以及循环动荷载作用下损伤累积引起的裂缝等。

3、按裂缝的形状划分，裂缝按形状可分为:

(1)纵向裂缝,平行于构件底面,顺筋分布,主要由钢筋锈蚀作用引起；

(2)横向裂缝,垂直于构件底面,主要由荷载作用、温差作用引起;

(3)剪切裂缝,由于竖向荷载或震动位移引起；

(4)斜向裂缝，八字形或倒八字形裂缝,常见于墙体混凝土梁,主要因地基的不均匀沉降以及温差作用引起；

(5)各种不规则裂缝，如X 形裂缝,常见于框架梁、柱的端头以及墙面上,由于瞬间的撞击作用或者地震荷载作用引起; 此外,还有因混凝土拌和或运输时间过长引起的网状裂缝,现浇楼板四角出现的放射状裂缝或板面出现的十字形裂缝等等。

4、按裂缝的发展状态划分

(1) 稳定裂缝这种裂缝不影响持久应用,包括两类。

一类是在运动过程中可以自愈合的裂缝,常见于一些新建的防水工程中,由于裂缝处水泥颗粒在渗漏过程中与水进一步化合,析出Ca (OH) 2 晶体且部分Ca (OH) 2 又与溶解在水中的CO2 发生碳化反应形成CaCO3结晶,两者形成的凝胶物质将胶合裂缝封闭,从而渗漏停止,裂缝达到自愈。另一类是处于稳定运动中的裂缝,如在周期性荷载作用下产生的周期性扩展和闭合的裂缝。

(2) 不稳定裂缝这种裂缝将产生不稳定性的扩展,影响结构物的持久使用,应视其扩展部位,采取相应的措施。

二、混凝土常见裂缝的成因和防治

（一）收缩裂缝。由湿度变化引起的,它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。混凝土是以水泥为主要胶结材料,以天然砂、石为骨料加水拌合,经过浇筑成型、凝结硬化形成的人工石材。在施工中,为保证其和易性,往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5 倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在,并在硬化过程中逐步蒸发,从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞,造成混凝土体积收缩。此外,混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。一般来说,水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大,则其收缩值越大,也越易产生收缩裂缝。根据收缩裂缝的形成机理与时间,工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类,此外,还有自身收缩(化学减缩) 裂缝和碳化收缩裂缝。

1．塑性收缩裂缝 。发生在混凝土塑性阶段,终凝之前，其形成原因是混凝土浆体中水分流向表面并迅速蒸发,随着失水的增加,毛细负压产生的收缩力使混凝土表面产生急剧的体积收缩。而此时混凝土尚未形成强度,从而致使混凝土表面开裂。这种裂缝多出现在干热与刮风天气中,裂缝较浅,中间宽、两端细,长短不一,且互不连贯。

2．沉降收缩裂缝 。约在混凝土浇筑后半小时发生,并在硬化时停止。其形成原因是浆体在浇捣后发生不均匀沉落,粗骨料下沉,水泥净浆上浮,当沉降受钢筋或预埋件的阻挡使混凝土因剪切而开裂。此外在表面形成的浮浆层也会因泌水而开裂。这种裂缝多出现在混凝土表面,且沿主筋或箍筋通长方向分布,中间宽两端窄,是一种常见的早期裂缝。