浅析混凝土裂缝成因预防与处理

工程建筑２０１４年７月（中）　浅析混凝土裂缝成因预防与处理　王利刚李峰　（河南省周口银龙水务有限公司，河南周口４６６０００）　摘要：随着各地建筑业的迅猛发展，混凝土在建筑行业中的应用越来越广泛，但同时，随之而来的混凝土裂缝这一通病却一直如影随形．没有得到很好的解决　给工程带来不同程度的危害。文章就混凝土裂缝的成因进行了分析，并对其预防措施及处理方法提出了自己的一点看法。　关键词：混凝土；裂缝；成因；预防；处理　一、砼裂缝的种类及成因　（一）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．Ｏ　５一Ｏ．２　ｍｔｎ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。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、　水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用　量、外加剂的用量等有关。　（二）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。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有　水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风　速、相对湿度等等。　（三）沉陷裂缝　沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质　不匀、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　板支撑问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　３　０。一４　５。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。　（四）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*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。　（五）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　土结构使用期问，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。主要的　预防措施：一是选用碱活性小的砂石骨料。　二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。　三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。　二、砼裂缝的预防措施　（一）控制砼温升　１．选用水化热低的水泥。水化热是水泥　熟料水化所放出的热量。为使砼减少升温，　可以在满足设计强度要求的前提下，减少水　泥用量，尽量选用中低热水泥。一般工程可　选用矿渣水泥或粉煤灰水泥。　２．利用砼的后期强度。据试验数据表明，　每立方米的砼水泥用量，每增减１Ｏ公斤，　砼温度受水化热影响相应升降１℃。因此根　据结构实际情况，对结构的刚度和强度进行　复算并取得设计和质检部门的认可后，可用　ｆ４５、ｆ６０或ｔ＋９０替代ｔ２８作为砼设计强度，这　样每立方米砼的水泥用量会减少４０～７Ｏ千　克应方米。相应的水化热温升也减少４℃～　７℃。　利用砼后期强度主要是从配合比设计　人手，并通过试验证明２８天之后砼强度能　继续增长。到预计的时间能达到或超过设计　强度。　３．掺入减水剂和微膨胀剂。掺加一定数　量的减水剂或缓凝剂，可以减少水泥用量，　改善和易性，推迟水化热的峰值期。而掺入　适量的微膨胀剂或膨胀水泥，也可以减少砼　的温度应力。　４．掺人粉煤灰外掺剂。在砼中加入少量　的磨细粉煤灰取代部分水泥，不仅可降低水　化热，还改善砼的塑性。　５．骨料的选用。连续级配粗骨料配制的　砼具有较好的和易性，较少的用水量和水泥　用量以及较高的抗压强度。另外砂、石含泥　量要严格控制。砂的含泥量小于２％，石的　含泥量小于１％。　６．降低砼的出机温度和浇筑温度。首先　要降低砼拌合温度。降低砼出机温度的最有　效的办法是降低石子的温度，在气温较高　时，要避免太阳直接照射骨料，必要时向骨　料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。另外　砼在装卸、运输、浇筑等工序都对温度有影　响。为此，在炎热的夏季应尽量减少从搅拌　站到入模的时问。　（二）采用保温或保湿养护，延缓砼降　温速度　为减少砼浇筑后所产生的内外温差，夏　季应采用保湿养护，冬季应保温养护。大体　积砼结构终凝后，其表面蓄存一定深度的　水，具有一定的隔热保温效果，缩小了砼内　外温差，从而控制裂缝的开展。而基础工程　大体积砼结构拆模后，宜尽快回填土，避免　气温骤变，亦可延缓降温速率，避免产生裂　缝。　（三）改善施工工艺，提高砼抗裂能力　１．采用分层分段法浇筑砼，有利于砼消　化热的散失，减小内外温差。　３５０　２．改善配筋，避免应力集中，增强抵抗　温度应力的能力。孔洞周围、变断面转角部　位、转角处都会产生应力集中。为此，在孔　洞四周增配斜向钢筋、钢筋网片，在变截面　作局部处理使截面逐渐过渡，同时增配抗裂　钢筋都能防止裂缝的产生。值得注意的是，　配筋要尽可能应用小直径和小间距。按全截　面对称配置。　３．设置后浇带。对于平面尺寸过大的大　体积砼应设置后浇带，以减少外约束力和温　度应力；同时也有利于散热，降低砼的内部　温度。　４．做好温度监测工作，及时反映温差，　随时指导养护，控制砼内外温差不超过２５　摄氏度。　三、砼裂缝的处理方法　（一）经过调查分析，确认在裂缝不降低　承载力的情况下，采取表面修补法、充填法、　注入法等处理方法：　１．表面修补法。该法适用于缝较窄．用　以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采　用，常用的是沿砼裂缝表面铺设薄膜材料，　一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。　２．充填法。当裂缝较宽时，可沿裂缝砼　表面凿成Ｖ形或ｕ形槽，使用树脂砂浆材料　进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材　料。　３．注入法。当裂缝宽度较小且较深时，　可采用将修补材料注入砼内部的修补方法，　首先裂缝处设置注入用管，其他部位用表面　处理法封住，使用低粘度环氧树脂注人材　料，用电动泵或手动泵注入修补。　（二）如果裂缝影响到结构安全，可采取　围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结　构加固法。此方法属结构加固，须经设计验　算同意后方可进行。　１．围套加固法。在周围尺寸允许的情况　下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋砼围　套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对　构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂　的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝　网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍　带，增加环向抗拉强度的方法处理。　２．钢箍加固法。在结构裂缝部位四周加　ｕ型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂　缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固　时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以　保证共同工作。　３．粘贴加固法。将钢板或型钢用改性环　氧树脂和粘结剂，粘结到构件砼裂缝部位表　面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工　作。粘结前，钢材表面进行喷砂除锈，混凝　土刷净干燥，粘结层厚度为１—４毫米。　结束语　综上所述，砼裂缝应针对成因。贯彻预　防为主的原则，完善设计及加强施工等方面　的管理，使结构尽量不出现裂缝或尽量减少　裂缝数量和宽度，以确保结构安全。