1、浅议混凝土裂缝摘要：混凝土是一种非均质脆性材料，由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。本文介绍混凝土裂缝的一些介绍。 关键词：混凝土裂缝；温度裂缝；收缩裂缝；混凝土结构受力裂缝 Abstract: concrete is a kind of heterogeneous brittle material, consisting of aggregate, cement and one of the gas and water. Causes of cracking may occur i
2、n the selection of raw materials and mix proportion, the improper selection of construction methods and measures of error, building the condition and the structure is not reasonable. This paper introduces some concrete crack. Keywords: concrete cracks; temperature crack; crack; stress cracks in conc
3、rete structure 中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。在施工及其本身特性的影响下，混凝土硬化过程中会产生众多的微孔隙、气穴和微裂缝。这类裂缝的分布是不规则且不贯通的，但在荷载作用下或进一步产生温差收缩的情况下，裂缝开始扩展，最终形成肉眼可见的宏观裂缝，也就是砼工程中常说的裂缝。如果不能及时修复和处理，随着裂缝的扩展及外部水的渗入最终导致钢筋的锈蚀，降低砼结构的结构性能和使用寿命。 混凝土裂缝的类型及成因 1、塑性裂缝： （1）裂缝现象：裂缝在结构表面出现，形状很不
4、规则且长短不一，互不连贯，类似干燥的泥浆面。大多在混凝土浇筑初期（一般在浇筑后4 小时左右） ，当混凝土本身与外界气温相差悬殊，或本身温度长时间过高（40以上） ，而气候很干燥的情况下出现。塑性裂缝又称龟裂，属于干缩裂缝，出现普遍。 （2） 产生原因：混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的粉砂。混凝土水灰比过大，模板过于干燥。 2、干缩裂缝： （1）裂缝现象：裂缝为表面性，宽度较细。其走向纵横交错，没有规律。较薄的梁、板类构件（或桁架杆件）
5、，多沿短向分布；整体性结构多发生在结构变截面处；平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘，大体积混凝土在平面部位较为多见，但侧面也常出现，并随湿度和温度变化而逐渐发展。 （2）产生原因：混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂，或者构件水分蒸发，产生体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化，混凝土经过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，后张法预应力构件露天生产后长久为张拉等。 3、温度裂缝： （1）裂缝现象：表面温度裂缝
6、走向无一定规律性；梁板式或长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝，一般与短边方向平行或接近于平行，裂缝沿全长分段出现，中间较密。裂缝宽度沿全长没有太大的变化。温度裂缝多发生在施工期间，缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窗状，但个别也有下宽上窄情况，遇上下边缘区配筋较多的结构，在时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。 （2）产生原因：表面温度裂缝，多由于温度较大。混凝土结构，特别是大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均匀的降温时（如施工中注意不
7、够，过早拆除模板；冬季施工，过早除掉保温层，或受到寒潮袭击） ，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面胺到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力（内部降温慢，受自约束而产生压应力） ，而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而出现裂缝（这种裂缝又称为内约束裂缝） 。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，裂缝只在接近表面较浅的范围出现，表面层以下结构仍保持完整。深进的和贯穿的浊裂缝多由于结构降温差较大，受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础、墙体浇灌在坚硬地基（特别是岩石地基）或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果混凝土浇灌时温度很高，
8、加上水泥水化热的混凝土冷却收缩，全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束，将传统在混凝土浇筑后 2-3 个月或更长时间出现，裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮袭击作用；框架结构的梁、墙板、基础梁，由于与刚度较大的柱、基础连接，或预制构件浇筑在台座伸缩缝处，因温度变形受到约束，降温时也常出现这类裂缝。采用蒸气养护的预制构件，混凝土降温制度控制不严，降温过速，或养生窑坑急剧揭盖，使混凝土表面剧烈降温，而受到肋部或胎模的约束，常导致构件表面或肋部出现裂缝。 3、不均匀沉陷裂缝： （1） 裂缝现象：不均匀沉陷裂缝多属贯穿性裂缝，其走向与沉陷情
9、况有关，有的在上部，有的在下部，一般与地面垂直或呈 3045角方向发展。较大的不均匀沉陷裂缝，往往上下或左右有一定的差距，裂缝宽度受温度变化影响较小，因荷载大小而异，且与不均匀沉降值成比例。 （2）产生原因：结构、构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇筑后，地基因没水引起不均匀沉降。平卧生产的预制构件（如屋架、梁等） ，由于侧向刚度较差，在弦、腹杆件或梁的侧面常出现裂缝。模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现。 混凝土裂缝的预防措施 设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整，并且能够得到改善甚至于做到完全避免；而混凝土自身
10、的干缩变形确是无法完全避免的，因为它是混凝土本身固有的特性，我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素，才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法，应该以预防为主，同时在施工过程做好过程控制，尽量做到按设计和施工规范进行操作，如果发现微小裂缝存在，应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况，提出以下控制措施和建议。 1、严格控制混凝土施工配合比 根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。 2、严格控制混凝土的温度应力 温度应力是产生温度裂缝的根本原因，一
11、般将内外温差控制在2025范围内时，不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下，尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量；尽量降低混凝土的入模温度，规范要求混凝土的浇筑温度不宜超过 28，故在气温较高时，可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置，采用低温水或冰水拌制混凝土。 3、做好裂缝计算 设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外，还应考虑现场的实际施工状况，对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算，同时选择合理的混凝土强度等级和配筋，如对楼板配筋改成细密型的，采用上下双层双向配筋，在柱支座处增加钢筋网片等等。 4、做好混凝土的浇筑和振捣 在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收
12、水分，浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片；承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后，要及时进行养护，包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下，擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值，合理进行材料堆放。5、做好后浇带的施工 施工后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案。杜绝在后浇带处出现混凝土不密实，不按图纸要求留企口缝。 混凝土裂缝的处理措施 1、表面修补法 表面修补法是一种简单、常见的修补方法。它主要适用于稳
13、定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。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。 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，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以达到封闭
14、裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。 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。结构加固中常用的主要有以下几种方法：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。 4、混凝土置换法 混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后在置换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。 5、电化学防护法 电化学防腐是利用施加电场在介质中的
15、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。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。 6、仿生自愈合法 仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法它模仿生物组织对受创伤部位分泌某种物质，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（如含粘接剂的液芯纤维或胶囊） 。在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。 总结 混凝土结构裂缝的危害是巨大的，它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻，加速内部钢筋的锈蚀，影响结构的耐久性、安全使用年限，给人们的生活带来潜在的危
16、害。因此， 混凝土泵送施工技术规程JGJ/T10-95、 混凝土质量控制标准GB50164-92、 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 等标准与规范中都对其有详细而严格的要求。我们必须高度重视，在工程实践中以预防控制为主，若结构出现裂缝要认真分析原因，并采取相应的措施加以妥善处理。 参考文献: 1江传良，冼巧玲，钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治J科学技术与工程，2006， （01） 2耿欧，现浇钢筋混凝土板裂缝原因分析及防治措施J ，东南大学报（9） 3霍载武，郑建伟，钢筋混凝土梁板的裂缝防止与处理J ，西部探矿工程，2005， （8） 4李斌，混凝土裂缝的预防与处理J ，攀枝花学院学报，2005， （12） 5冯乃谦等，混凝土结构的裂缝与对策M ，北京：机械工业出版社 2006 6王铁梦，工程结构裂缝控制M ，北京：中国建筑工业出版社，1997.
