1、浅谈混凝土裂缝形成原因及处理方法 摘 要 : 作者根据多年的工作经验对混凝土裂缝的分类和形成原因进行了分析，并且提出了关于混凝土裂缝的防治措施，通过某工程实例进一步的说明了观点。 关键词：工程施工；混凝土；竖向裂缝；措施 1 混凝土裂缝的种类及成因 1.1 干缩裂缝 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右，水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.050.2mm 之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布
2、。这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后，在上表面或侧面出现，并随湿度的变化而变化，表面强烈收缩可使裂缝由表及里、由小到大逐步向深部发展。 1.2 塑性收缩裂缝 塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。 1.3 沉陷裂缝 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不
3、匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所 致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈 3045 角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。 1.4 温度裂缝 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。温度裂缝的走向通常无一定 规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂
4、缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。 1.5 化学反应引起的裂缝 混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围 环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。 2 混凝土裂缝的预防 2
5、.1 干缩裂缝 (1)混凝土水泥用量、水灰比、和砂率都不能过大，提高粗骨料含量，以降低干缩量； (2)严格控制砂子含泥量，避免使用过量粉砂； (3)混凝土应振捣密实，但避免过度振捣，在混凝土初凝后、终凝前，进行二次抹压，以提高混凝土的抗拉强度； (4)加强混凝土早期养护，并适当延长养护 时间。暴露在露天的混凝土应及早回填或封闭，避免发生过大的湿度变化。 2.2 塑性收缩裂缝 (1)配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率，同时要振捣密实，以减少收缩量，提高混凝土早期的抗裂强度； (2)浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿润，避免吸收混凝土中的水分； (3)混凝
6、土浇筑后，对裸露的表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护，防止强风吹袭和烈日暴晒； (4)在气温高、湿度低或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早喷水进行 养护，使其保持湿润，分段浇筑混凝土宜浇完一段，养护一段。在炎热季节，要加强表面的抹压和养护； (5)在混凝土表面覆盖塑料薄膜或湿草袋，使水分不易蒸发，加设挡风措施，以降低作用于混凝土表面的风速。 2.3 沉陷裂缝 (1)确保结构地基土质均匀、硬实，防止因回填土不实或浸水而造成不均匀沉降，选择刚度大的模板，模板支撑间距不易过大； (2)对于截面相差较大的混凝土构筑物，可先浇筑较深部位，净停 23h，待沉降稳定后，再与上部薄截面混凝土同时浇筑，以避
7、免沉降过大导致裂缝； (3)加强二次振捣和二次抹灰。一次浇灌混凝土厚度过大，振动时间不够，对浇灌后的混凝土只振捣一遍即抹平便算完成施工，不能保证混凝土的密实度。 2.4 温度裂缝 (1)采用级配良好的砂子、石子，含泥量控制在规范要求范围内；混凝土中掺加减水剂，降低水灰比；分层浇筑振捣密实，以提高混凝土的抗拉强度； (2)细长的构件采用分段间隔浇筑，适当设置后浇带和施工缝，以减少约束应力； (3)在结构薄弱部位及孔洞四角、多孔板板面，适当配置施工缝、后浇带，以减少约束应力； (4)加强混凝土的保温和养护，控制构件与外界温差在 25 以内。混凝土浇筑后裸露表面及时喷水养护，夏季应适当延长养护时间，
8、以提高抗裂能力。冬季应适当延长保温和脱模时间，使缓慢降温，以防温度骤变、温差过大引起裂缝。基础部分及早回填，保温保湿，减少温度收缩裂缝。 2.5 化学反应引起的裂缝 (1)选用碱活性小的砂石骨料； (2)选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂； (3)选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。 3 工程实例分析 (1)西北某城市框支剪力墙结构， 地下室外墙 (设计为通长剪力墙，无暗柱 )高 3.9m，采用 C50 抗渗混凝土，拆模后，发现大量无规律较细的竖向裂缝，如图 1 所示。 该裂缝大多产生在结构的表面，表现为平行线状或网状浅细裂缝，特征为表面性的宽度较细的裂缝 (多在 0.050.2mm 之间 )，走向
9、纵横交错，没有规律性，且分布不均，结合当地地理气候环境可判断此为干缩裂缝。 这是因为西北地区光照强、蒸发快的气候特征引起的。在干燥的环境下，已硬化的混凝土内部的水分不断向外散失，这部分游离水蒸发后，在混凝土内部留下许多毛细孔，导致混凝土产生体积 收缩，一般称为游离水蒸发收缩，引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。另外，水泥水化作用也会引起混凝土体积的收缩，称混凝土自收缩，后者收缩量是前者的 1/101/5。根据试验测定，混凝土最终收缩值约为 0.2%0.45%。混凝土收缩值的大小与水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、级配、振捣密实性和养护好坏有关，如潮湿条件下养护的混 凝土，其收缩值比在干燥条件下
10、养护的混凝土收缩值减少 6%8%。 由于裂缝较细常常不被人们注视，但是应当特别注意，表面强烈收缩可使裂缝由表及里、由小到大逐步向深部发展。 由于碳化和钢筋锈蚀，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。处理方案： 当裂缝宽度小于 0.2mm时，为了保证使用功能，当裂缝浅而细并且条数很多的情况下，采用环氧树脂液进行表面封闭； 当裂缝宽度大于 0.2mm时，采用流动性的环氧树脂浆液灌注。 (2) 北方某沿海城市单层地下框架剪力墙结构。主体混凝土浇筑完成回填土后，发现剪力墙内侧墙体有多处竖向裂缝，每片墙体内裂缝多集中于
11、墙下部，高度在 2.03.0m 之间。裂缝间距约 为 2.54.0m，且裂缝宽度自下而上逐渐减小，墙体底部宽度在 0.30.4mm左右。裂缝贯通，墙体表面渗水，如图 2 所示。 该工程回填土时间为 7 月下旬，剪力墙内外温差达到 40 ，墙体变形受到两侧框架柱、下部地基梁及上部连梁的共同约束，可能产生温度变形裂缝。且墙内侧裂缝高度均在外侧回填土高度以下，可判断此为温度裂缝。 处理方案：常规处理方法一般如表 1 的方案，但环氧树脂属于脆性材料，当混凝土收缩时修补表面易出现裂纹，从而出现渗水现象，导致修补失败。为此选用结晶型防水材料凯顿百森 KT1、 KB (水泥基渗透结晶型防水材料 )。裂缝处理步骤如表 1 所示。 4 结语 分析了混凝土裂缝的分类和形成原因，提出了混凝土裂缝的防治措施，通过工程实例结合裂缝自身特点，给出了修补裂缝的具体措施，且修复效果良好，没有再次出现渗水现象，本文处理裂缝的方法可为同类工程提供参考。 注：文章内所有公式及图表请以 PDF 形式查看。
