混凝土裂缝的预防和处理

杨俊生

（中铁三局北京国际工程分公司，北京 010055）

1 混凝土裂缝

现代工程建设中，混凝土作为一种基础性建设材料，有着非常广泛的应用，而混凝土裂缝作为一种混凝土结构中普遍存在的病害与多发病害是无所不在的。混凝土结构施工初级阶段是其病害高发期，并且产生的原因复杂多变，具体可以被分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指混凝土内部一种肉眼看不到的不连贯性固有裂缝，一般状态宽度不超过0.05 mm，在设计规范范围内，不出现过载，是无害的。宏观裂缝则规定宽度超过0.05mm，且在0.2~0.3 mm之间的无扩展裂缝为无害。

2 混凝土裂缝产生的原因及常见裂缝

混凝土裂缝产生的原因复杂多样，比较常见的产生裂缝的原因主要包括：水泥干缩造成的裂缝、温度变化造成的裂缝、应力集中造成的裂缝、过载变形造成的裂缝、张拉力造成的裂缝、不均匀沉降造成的裂缝以及施工初期模板不稳造成的裂缝等。以下就集中介绍一些比较常见的裂缝。

2.1 干缩裂缝

在混凝土养护和浇筑结束后的一段时间，常常会由于水泥泥浆水分蒸发而形成一种不可逆性干缩，这就会产生干缩裂缝。其产生原因是：在水分损失的过程中，外部损失比较快、形变明显，而内部则比较慢，发生不明显形变，外部干缩变形会受到内部约束的影响而产生拉应力，在相对湿度低、水泥干缩发生较快时，就会产生干缩裂缝。干缩裂缝多以宽度为0.05~0.2 mm的平行线状与网状浅细状出现在大体积混凝土表面部位，它会对混凝土的抗渗性、持久性造成影响，同时还会造成钢筋锈蚀等。

2.2 温度裂缝

在大体积混凝土表面与温差变化比较大的混凝土结构中，常会出现温度裂缝。其产生原因是：混凝土浇筑完成后的硬化期间，混凝土内部会有大量的水化热聚集在大体积混凝土内部，从而造成温度积累导致温度上升，而混凝土外部表面散热则比较快，这就会使内外产生温差，影响内外胀缩，从而产生一定量的拉应力，拉应力超过混凝土本身的抗拉强度时，就会产生裂缝。在温差比较大的地区，混凝土裂缝也是由这一原理产生的，此裂缝会促使混凝土碳化，引起钢筋锈蚀，影响混凝土的抗渗、抗冻融等能力。

2.3 化学反应引起的裂缝

混凝土结构中出现化学反应引起的裂缝，常常是因为碱性骨料反应与钢筋锈蚀造成的。拌和后的混凝土产生的碱离子与混凝土内部的部分活性骨料发生化学反应，导致结构大量失水，从而使混凝土出现酥松、膨胀，产生裂缝。这种裂缝是混凝土结构中危害比较大的一种，一旦出现，是没办法补救的。

2.4 沉陷裂缝

结构地基松软、土质不均匀、浸水等会造成不均匀沉降，同时模板不稳也是沉降裂缝产生的条件。在冬季，冻土化冻之后会发生不均匀沉降，就会使混凝土结构产生裂缝。这些裂缝多沿与地面成30°~45°夹角方向深进或贯穿，主要受到混凝土沉降量的影响，与温度变化关系较小。

2.5 塑性收缩裂缝

在混凝土凝结前，会出现快速失水从而发生塑性收缩，而在大风、干热天气下，就会产生塑性收缩裂缝。这种裂缝多以中间宽两头细长且长短不一、无连贯的状态存在，短的裂缝一般有20~30 cm，长的裂缝一般为2~3 m，宽度均在1~5 mm。

3 混凝土裂缝的预防

基于混凝土裂缝产生的原因来分析，对于混凝土裂缝来说，预防要比后期补救有效，以下集中归纳了混凝土裂缝的预防措施。

3.1 做好结构设计

在设计时，应该着重考虑一些薄弱易开裂部位以及不均匀沉降可能对结构造成的影响，从而针对具体环节在结构承载允许的前提下，对结构配筋作出一定的调整，以便对裂缝作出预防；而钢筋越细、间距越小，越能够有效地预防裂缝的产生。

3.2 做好施工方案

要想控制裂缝的发生，就必须有一套良好的施工方案，包括对混凝土的浇筑量、浇筑时间、运输、振捣等的确定。同时还要注意，如果是在温差变化比较大的情况下进行施工，应该注意入模温度。

3.3 注意施工质量

95%以上的裂缝产生都是因为施工质量造成的，在施工阶段很好地对裂缝进行控制，能够大大降低其在使用时出现裂缝的可能性。在要求使用适宜的混凝土配合比的同时，还要要求混凝土配合比的设计不仅仅只是满足强度要求，还应该能够有效地控制裂缝的产生。最后应该做好钢筋成型、模板安装工作，要严格按要求进行振捣、浇筑。

3.4 加强养护

为了使混凝土能够很好地硬化，保证其强度地增长，同时不被外界因素干扰，应该做好养护工作。需要重点注意的是混凝土的降温，应该使其温度与外界温度接近，同时减少降温过程中温差的出现，这样能够有效地降低温度应力的产生，从而减少阻力裂缝的发生。最为常见的方法就是喷水，喷水能够有效地降低混凝土表面积收缩，防止龟裂的发生。同时还要注意拆模时间，一般标准养护为28 d，同条件养护时间越长，其强度值就越高。

4 混凝土裂缝的处理方法

4.1 表面处理法

作为一种简单、方便、快捷的常见修补方法，表面处理法主要分为表面涂抹与贴补两种。其主要适用范围是对结构没有影响的混凝土表面及深井裂缝。对于难以灌入浆材的细、浅型裂缝，以及未深入至钢筋表面的发丝缝，不漏水、不伸缩缝等不会再出现变化的裂缝，一般常用表面涂抹法。而对于已出现大面积漏水的抗渗堵漏，则使用土工膜或者防水材料进行表面贴补。

4.2 灌浆法

将胶结材料利用压力设备灌入混凝土裂缝中，待到胶结材料硬化与混凝土结合成一个整体，从而实现加固补缝的目的就是灌浆法的运用原理。灌浆法主要适用于对结构整体性有影响和有比较高抗渗要求的混凝土裂缝修补，一般胶结材料有水泥浆、甲基丙烯酸酯、环氧树脂等，该方法是一种运用范围比较广泛的方法，并且效果比较显著。

4.3 嵌缝填充法

首先沿裂缝凿槽，然后将塑性、刚性防水材料嵌填在槽内，从而对裂缝进行封闭，这就是嵌缝填充法。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等，而刚性止水材料则为聚合物水泥砂浆。此方法一般适用于宽度较大的裂缝，具有操作简便、成本耗费低的优点。对于灌浆法不能够解决的、宽度在0.3 mm以下的较浅裂缝，以及裂缝中有填充物的情况，都可以运用此方法。

4.4 结构补强法

当混凝土结构受到裂缝的影响时，要着重考虑结构的整体性，应该对混凝土结构进行加固处理。针对不同的情况，加固的要点也不相同，主要包括增加混凝土结构的横截面积、黏贴钢板加固、增生支点、角部外包型钢、预应力加固等方法。

5 结束语

通过以上介绍可以知道，造成混凝土裂缝的原因有很多，主要包括：水泥干缩造成的裂缝、温度变化造成的裂缝、应力集中造成的裂缝、过载变形造成的裂缝、张拉力造成的裂缝、不均匀沉降造成的裂缝以及施工初期模板不稳造成的裂缝等。因这些原因造成的裂缝在混凝土应用、施工中是不可避免的，而有效地预防裂缝的发生，要比后期对裂缝的治理效果好。本文笔者提出了混凝土裂缝的预防措施与治理方法，希望可以让更多的专业人士对混凝土裂缝这一课题给予关注，以便我国的建筑建设事业能够更好地发展壮大。

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