混凝土裂縫分析及預防和治理方法

（廣東省汕頭市建筑設計院，廣東，汕頭，515031）

【摘要】我國正處于城市化快速發展的時期，房屋建筑量每年都在大量增長，建筑主管部門收到的房屋建筑投訴也多了起來，特別是住房混凝土的裂縫是最普遍的問題之一，必須引起高度重視。在實際工程中，應如何克服混凝土的裂縫，本文將對混凝土裂縫的成因進行分析，并提出預防措施和治理方法。

【關鍵詞】混凝土裂縫；原因；分析；預防措施；治理方法

混凝土是一種非勻質脆性材料，由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合形成。混凝土裂縫是混凝土的一種常見多發病也是建筑工程通病中的一種。

1 混凝土裂縫的分類

裂縫可分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類，微觀裂縫是肉眼看不見不規則、不連貫的，是混凝土在形成時內應力產生的，不可避免的裂縫。大于0.05mm的裂縫屬于肉眼可見的宏觀裂縫，一般建筑物中，裂縫寬度小于0.2~0.3mm屬無害的，是指裂縫不再擴展的最終寬度。

2 混凝土裂縫的原因

裂縫產生的原因有：由變形（如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等）引起的裂縫；由外荷載作用引起的裂縫；有養護環境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區別對待，根據實際情況解決問題。

3 混凝土裂縫分析及預防措施

3.1 干縮裂縫及預防

干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果。干縮裂縫多為表面性的。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、外加劑的用量等有關。

預防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，要做好混凝土配合比設計，同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌時間。四是加強混凝土的早期養護。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養護劑養護。五對大面積混凝土結構施工，應做好澆筑次序的安排，注意施工中的接縫，或在結構應力最小處預留施工接縫。

3.2 塑性收縮裂縫及預防

塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等。

預防措施：一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護，五在有條件的情況下，采用貯水方式養護，特別是地下室底板和天面板。六是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養護。

3.3 溫度裂縫及預防

溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。

溫度裂縫的走向通常無一定規律，大面積結構裂縫常縱橫交錯，裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

預防措施：一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統的“三冷技術”的基礎上采用“二次風冷”新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。六是在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現時間。七 是加強混凝土溫度的監控，及時采取冷卻、保護措施。八是加強混凝土養護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養護，保證混凝土表面緩慢冷卻。

3.4 沉陷裂縫及預防

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定。

預防措施：一是對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五對高支模的構件，應有專項的支撐結構計算。

3.5化學反應引起的裂縫及預防

由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂。一般出現在混凝土結構使用期間，一旦出現很難補救。

預防措施：一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是保證鋼筋保護層的厚度。四是混凝土級配要良好。五是混凝土澆注要振搗密實。六是鋼筋表層涂刷防腐涂料。

4 常用的治理方法

4.1 表面修補法：適用于對承載能力無影響的表面及深進裂縫，以及大面積的細裂縫防滲、漏水的處理。

4.1.1 表面涂抹水泥砂漿

對于淺細裂縫，用水泥漿2mm厚和1：2.5mm水泥砂漿5mm厚交替抹壓4~5層，形成剛性防水層，屬傳統方法，使用在地下室外側墻，效果很好。

4.1.2 表面鑿槽嵌補

沿混凝土裂縫鑿一條V型槽用于一般裂縫的治理， 倒梯型槽用于滲水裂縫的治理。槽內嵌水泥砂漿或環氧膠泥、聚氯乙烯膠泥等，表面再作砂漿保護層。

4.1.3 表面自粘橡膠瀝青卷材

用水泥漿2~5mm厚粘結自粘橡膠瀝青防水片，根據工程的實際情況，可選擇不同的施工工藝。適用于地下室、屋面防水。

4.2 內部修補法：用自動壓力灌漿泵將膠結料壓入裂縫中，由于其凝結，硬化而起到補縫作用，以恢復結構的整體性，適用于對結構整體性有影響，或有防水，防滲要求的裂縫修補，常用灌漿材料有水泥和無收縮化學材料，可按裂縫的性質。寬度以及施工條件等具體情況選用。對寬度大于0.5mm的裂縫，可用水泥灌漿：寬度小于0.5mm的裂縫，宜采用化學灌漿。

4.3結構加固法：適用于對整體性、承載能力有較大影響的深進及貫穿性裂縫、火災造成的裂縫等的加固處理。

4.3.1設置預應力控桿

在梁、桁架及屋梁下部增設新的支點和預應力拉桿，以減少裂縫寬度（甚至閉合）和提高結構承載能力，拉桿一般采用電熱法建立預應力。鋼材表面應涂刷防銹漆二道。屬傳統方法。

4.3.2 加設碳纖維片材

用碳纖維片材修復加固混凝土結構是近年來發展起來的一種新技術。重量輕、密度小，基本不增加原結構自重，不影響外觀等優點；

4.4 混凝土置換法：是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土。

原則上，在處理裂縫時，必須充分了解裂縫現場的實際情況，力求施工簡單易做，經濟合理，嚴格遵循設計和施工規范的規定，防止進一步人為的損傷結構和構件，盡量避免大動大補，并盡可能保持原結構和外觀。

5 結束語

混凝土裂縫的預防控制是一個綜合性的問題，需要經過設計、監理、施工及使用方等多方面的配合。在實際工程中，裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，保證建筑物和構件安全、穩定地工作。隨著建筑材料和技術水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。

參考文獻：

[1]混凝土結構設計規范 GB50010—2010

[2]中南地區建筑標準設計推薦圖 05ZTJ204

[3]碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程