浅析建筑混凝土裂缝成因及预防措施

吴杰

摘 要：结合实际，重点探讨了建筑混凝土裂缝成因及预防措施。

关键词：混凝土裂缝；成因；预防；处理

混凝土是目前用量最大的一种建筑材料，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。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。因此，裂缝问题倍受人们关注。然而，混凝土结构的裂缝是一个相当普遍的现象，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，它是材料的一种特性。因此，科学地对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上，采取有效的措施，将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。

1 混凝土裂缝的成因

1.1 砼的收缩

收缩是砼的一个主要特性，对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因，一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。

1.2 混凝土材料及配合比

配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。总结的原因有如下方面：

1.2.1 粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

1.2.2 混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

1.2.3 水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。

1.2.4 水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

1.3 施工及现场养护原因

1.3.1 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。

1.3.2 高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

1.3.3 对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起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。

1.3.4 现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。现场预应力张拉不当（超张、偏心），引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。

2 防止混凝土产生裂缝的预防措施

2.1 支模、集料控制

在混凝土结构施工过程中，模板的支护是第一道工序，为防止混凝土施工裂缝的出现，支护时尽可能选用钢制模板，这样有助于热量的散失；模板要求支护稳定，浇注和养护期间不出钱滑动、位移、移动等问题；注意维护混凝土结构的整体性，尽可能的降低两次混凝土的浇注间隔，以防止新旧混凝土之间的约束性。水泥、砂石是混凝土结构重要的原材料，其质量的高低直接影响到混凝土施工质量。为避免混凝土裂缝的出现，在原材料选择时，应选用质量优质、信誉可靠的单位供料，注重砂石粒径和级配的控制，针对混凝土构件要求不同而合理选用；加强砂石含泥量的检测，若含泥量超出国家规范要求，在未处理前严禁使用。

2.2 注重温度控制

温度作用是导致混凝土裂缝出现的主要原因，为了有效控制混凝土的温度应力，在施工过程中应采取以下措施：（1）浇筑作业时要控制混凝土的入模温度，确保混凝土外表面温度高于36℃，内部温度不得超过50℃；（2）当天气温度较高时，应适当降低混凝土单次浇注的厚度，以促进混凝土内部水化热量的散失；（3）为降低混凝土浇注时的温度，可以在混凝土拌制前将砂石进行冷却，并使用冷水拌制混凝土；（4）对于使用钢制模板的混凝土结构，在浇注混凝土过程中，可以在钢制模板外部喷洒冷水降温，以便混凝土水化热量尽快散失；（5）采用先进技术，加强混凝土内部温度监测，根据温度变化来选用降温措施。

2.3 加强施工质量控制

拌制混凝土的水灰比、配合比是否与设计要求不符，也会引起混凝土施工裂缝的出现。为此，在混凝土拌制前要对水泥、砂石等进行抽样检测，依据检测结果进行配合比调整。加强混凝土搅拌时间的控制，普通混凝土的搅拌时间应控制在2min左右，不宜过长或过短，以避免混凝土过度搅拌而磨损碎石，引起材料结构发生破坏，进而导致混凝土配合比与设计不符。依据混凝土运输能力合理选择运输时间和地点，确保运料等待时间控制在20min以内。

2.4 合理养护混凝土

混凝土浇注作业结束后，应及时使用麻袋、草帘等轻型材料覆盖养护，并按时进行洒水养护，以确保混凝土在凝结硬化过程中能保持一定的湿度和温度，促进水泥水化过程的进行。同时，为减小混凝土表面的拉应力，应保持混凝土相对湿度大于90%，进而避免混凝土裂缝的出现。

3 裂縫处理

3.1 表面修补法

表面修补法主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受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。

3.2 灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法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，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而达到封堵加固的目的。

3.3 结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的方法主要有：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢，采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

3.4 混凝土置换法

此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入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。

3.5 电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。

3.6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分，使混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

参考文献

[1]吴庆年.浅析混凝土裂缝成因及渗漏处理措施[J].山西建筑，2007.

[2]徐有邻，顾祥林.混凝土结构工程-裂缝的判断与处理[J].中国建筑工业出版社，2010.