如何防治混凝土的裂縫

摘要：混凝土結構或構件出現裂縫易破壞結構整體性，影響承載力和使用。本文在分析裂縫產生原因的基礎上，提出了治理方法和措施。

關鍵詞：混凝土 裂縫原因 預防措施

1 塑性裂縫

1.1 現象：裂縫在結構表面出現，形狀很不規則且長短不一，互不連貫，類似干燥的泥漿面。大多在混凝土澆筑初期（一般在澆筑后四小時左右），當混凝土本身與外界氣溫相差懸殊，或本身溫差長時間過高（四十攝氏度以上），而氣候很干燥的情況下出現。塑性裂縫又稱龜裂，嚴格講屬于干縮裂縫，出現很普遍。

1.2 產生的原因：

①混凝土澆筑后，表面沒有及時覆蓋，受風吹日曬，表面游離水分蒸發過快，產生急劇的體積收縮，而此時混凝土早期強度低，不能抵抗這種變形應力而導致開裂。②使用收縮率較大的水泥，水泥用量過多，或使用過量的粉砂。③混凝土水灰比過大，或模板過于干燥，也是導致這類裂縫出現的因素。

1.3 預防措施：

①配制混凝土時，應嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的石子，減小空隙率和砂率；同時要搗制密實，以減少收縮量，提高混凝土抗裂強度。②混凝土澆筑前，將基層模板澆水濕透。③混凝土澆筑后，對裸露表面應及時用潮濕材料覆蓋，認真養護。④在氣溫高、濕度低或風速大的天氣施工，混凝土澆筑后，應及早進行噴水養護，使其保持濕潤；大面積混凝土，宜澆完一段養護一段。此外，要加強表面的抹壓和養護工作。⑤混凝土養護可采用表面噴氯偏乳液養護劑，或覆蓋濕草袋、塑料薄膜等方法；當表面出現微細裂縫時，應及時抹壓一次，再覆蓋養護。⑥設擋風設施。

1.4 治理方法：

此類裂縫對結構強度影響不大，但會使鋼筋銹蝕，且有損美觀，故一般可在表面抹一層薄砂漿進行處理。對預制構件，也可在裂縫表面涂環氧膠泥或粘環氧玻璃布進行封閉處理。

2 干縮裂縫

2.1 現象：

裂縫為表面性的，寬度較細，多在0.02—0.05毫米之間。其走向縱橫交錯，沒有規律性。較薄的梁、板類構件，多沿短方向分布；整體性結構多發生在結構變截面處；平面裂縫多延伸到變截面部位或塊體邊緣，大體積混凝土在平面部位較為多見，但側面也常出現；預制構件多發生在箍筋位置。

2.2 產生的原因：

混凝土收縮分濕度收縮和自收縮。濕度收縮是混凝土中多余水分蒸發，隨濕度降低體積減小而產生的收縮，其收縮量占整個收縮量的絕大部分。自收縮為水泥水化作用引起的體積收縮，收縮量只有前者的1/5—1/10，一般可包括在濕度收縮內一起考慮。

干縮裂縫產生的原因是：

①混凝土成型后，養護不當，當受風吹日曬時，表面水分散失快，體積收縮大，而內部濕度變化很小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內部混凝土的約束，出現拉應力，引起混凝土表面開裂；或者構件水分蒸發，產生的體積收縮受到地基或墊層的約束，而出現干縮裂縫。②混凝土構件長期露天堆放，表面濕度經常發生劇烈變化。③采用含泥量大的粉砂配制混凝土。④混凝土過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層。⑤后張法預應力構件露天生產后長期不張拉等。

2.3 預防措施：

①混凝土水泥用量，水灰比和砂率不能過大；要嚴格控制砂石含泥量，避免使用過量粉砂；混凝土應振搗密實，并注意對板面進行抹壓，以提高混凝土抗拉強度，減少收縮量。②加強混凝土早期養護，并適當延長養護時間。③同塑性裂縫的②—⑤項預防措施。

2.4 治理方法：

同塑性裂縫的治理方法是相同的。

3 溫度裂縫

3.1 現象：

表面溫度裂縫走向無一定規律性；梁板式或長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊；大面積結構裂縫常縱橫交錯。深進的和貫穿的溫度裂縫，一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿全長分段出現，中間較密。裂縫寬度大小不一，一般在0.5毫米以下，裂縫寬度沿全長沒有多大變化。溫度裂縫多發生在施工期間，縫寬受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細。沿斷面高度，裂縫大多呈上寬下窄狀，但個別也有下寬上窄情況，遇上下邊緣區配筋較多的結構，有時也出現中間寬兩端窄的菱形裂縫。

3.2 原因分析：

3.2.1 表面溫度裂縫，多由于溫差較大引起的。混凝土結構，特別是大體積混凝土基礎澆灌后，在硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，使混凝土表面和內部溫差較大。當溫度產生非均勻的降溫差時，將導致混凝土表面急劇的溫度變化而產生較大的降溫收縮，此時表面受到內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力，而混凝土早期抗拉強度和彈性模量很低，因而出現裂縫。但這種溫差僅在表面處很大，離開表面就很快減弱，因此，裂縫只在接近表面較淺的范圍內出現，表面層以下的結構仍保持完整。

3.2.2 深進的和貫穿的溫度裂縫多由于結構降溫差較大，受到外界約束而引起的。這類裂縫常在混凝土澆筑后二至三個月或更長的時間出現，裂縫較深，有的是貫穿性的，將破壞結構的整體性。

3.3 預防措施：

可從控制溫度，改進設計和施工操作工藝，改善混凝土性能，減少約束條件等方面著手，一般措施有：①盡量選用低熱或中熱水泥配制混凝土；或混凝土中摻適量粉煤灰；或利用混凝土的后期強度，降低水泥用量，以減少水化熱量。②選用良好級配的骨料，并嚴格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加強振搗，以提高混凝土的密實性和抗拉強度。③在混凝土中摻緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱，或摻木鈣、MP等減水劑，以改善和易性，減少水泥用量。在設計允許的情況下，可摻入少于混凝土體積25%的毛石，以吸收熱量，并可節省混凝土。④避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土；必須在熱天澆筑時，可采用冰水或深井涼水拌制混凝土，以降低混凝土攪拌和澆筑的溫度。⑤分層澆筑混凝土，每層厚度不大于30厘米，以加快熱量散失，并使溫度分布較均勻，同時也便于振搗密實。⑥大體積混凝土內適當預留一些孔道，采取通冷水或冷氣降溫。⑦澆筑混凝土后，表面應及時用草簾或草袋、鋸沫、砂等覆蓋，并灑水養生。深坑基礎可采用灌水養護。夏季應適當延長養護時間。在寒冷季節，混凝土表面應采取保溫措施，以防寒潮襲擊；拆模時塊體中部和表面溫差不宜大于20攝氏度，以防止急劇冷卻造成表面裂縫。基礎混凝土拆模后要及時回填。

3.4 治理方法：

溫度裂縫對鋼筋銹蝕、炭化、抗凍融、抗疲勞等方面有影響，故應采取措施治理。可以采用涂兩遍環氧膠泥或粘貼環氧玻璃布，以及抹、噴水泥砂漿等方法進行表面封閉處理，對有防水、防滲要求的結構，縫寬大于0.1毫米的深進或貫穿性裂縫，應根據裂縫可灌程度，采用灌水泥漿或化學漿液方法進行裂縫修補，或者灌漿與表面封閉同時采用。寬度大于0.1毫米的裂縫，由于后期水泥生成氫氧化鈣、硫酸鋁鈣等類物質，能使裂縫自行愈合，可不處理或只進行表面處理即可。

4 不均勻沉降裂縫

4.1 現象：

不均勻沉降裂縫多屬于貫穿性裂縫，其走向與沉降情況有關，有的在上部，有的在下部，一般與地面垂直或呈30度—45度角方向發展。較大的不均勻沉降裂縫，往往上下或左右有一定的差距，裂縫寬度受溫度變化影響小，因荷載大小而異，且與不均勻沉降值成比例。

4.2 原因分析：

①結構、構件下面的地基未經夯實和必要的加固處理，混凝土澆筑后，地基因浸水引起不均勻沉降。②平臥生產的預制構件，由于側向剛度較差，在弦、腹桿件或梁的側面常出現裂縫。③模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動，以及過早拆模，也常導致不均勻沉降裂縫出現。

4.3 預防措施：

①對松軟土，填土地基應進行必要的夯實和加固。②避免直接在松軟土或填土上制作預制構件。③模板應支撐牢固，保證有足夠的強度和剛度，并使地基受力均勻。拆模時間不能過早，應按規定執行。④構件制作場地周圍應做好排水措施，并注意防止水管漏水或養護水浸泡地基。

4.4 治理方法：

不均勻沉降裂縫對結構的承載能力和整體性有較大的影響，因此應根據裂縫的嚴重程度，會同設計等有關部門對結構進行適當的加固處理。

混凝土結構或構件出現裂縫，有的破壞結構整體性，降低構件剛度，影響結構承載力；有的雖對承載力無多大影響，但會引起鋼筋銹蝕，降低耐久性，或發生滲漏，影響使用。因此，應根據裂縫性質、大小、結構受力情況和使用要求，區別情況，及時進行治理。處理方法應從實際出發，在安全可靠的基礎上，要考慮技術上的可能性，力求施工簡單易行，以符合經濟合理的原則。