混凝土裂縫成因及處理方法

混凝土裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，當混凝土由于種種原因產生裂縫時，會引起滲漏、鋼筋腐蝕、結構持久強度降低，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重的將威脅到人民的生命、財產，因此要對混凝土裂縫進行認真研究。目前民用市場客戶投訴的混凝土早期裂縫大多是由于初凝前后干燥失水引起收縮應變和水化熱產生的熱應變，通常混凝土應力2/3來自溫度變化，1/3來自干縮和濕脹。為此要有針對性的進行分析處理，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，保證建筑物和構件的安全。

（一）混凝土裂縫成因

混凝土裂縫產生的原因很多，產生裂縫主要有以下幾種：

（1）在炎熱的大風天氣，混凝土表面蒸發較過快，造成混凝土內部水化熱過高，在混凝土澆筑數小時仍處于塑性狀態，易產生塑性收縮裂縫

（2）構件超載產生的裂縫，例如：構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩，出現垂直于構件縱軸的裂縫，構件在較大剪力作用下，產生斜裂縫，并向上、下延伸。

（3）混凝土在硬化的過程中，由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至會貫穿整個構 件。

（4）大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發，導致混凝土內外溫差較大，使混凝土的形變超過極限引起裂縫。

（5）在厚度較大的構件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。

（6）當有約束時，混凝土熱漲冷縮所產生的體積漲縮，因為受約束力的限制，在內部產生了溫度應力，由于混凝土抗拉強度低，容易被溫度引起的拉應力拉裂，從而產生溫度裂縫。由于太陽暴曬產生裂縫也是工程中最常見的現象。

（7）混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨漲，體積增大三倍，從而使混凝土漲裂產生裂縫。

（8）當結構的基礎出現不均勻沉陷，就有可能會產生裂縫，隨著沉陷的進一步發展，裂縫會進一步擴大。

（9）當鋼筋混凝土處于不利環境中，例如：侵蝕性水，由于混凝土保護層厚度有限，特別是當混凝土密實性不良，環境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹，生成氧化鐵，氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多，鐵銹體積膨脹，對周圍混凝土擠壓，使混凝土脹裂。

（二）各種裂縫分析及防治措施

（1）溫度裂縫

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，梁板類長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊，深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。溫度裂縫通常寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄，高溫膨脹引起的一般中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。

主要預防措施：

1.合理選取原材料和配合比，采用級配良好的石子，砂石含泥量控制在較低范圍內，配合比設計優化，減少水泥用量，降低水灰比；

2.分層澆筑振搗密實或摻加抗裂防滲劑，以提高混凝土抗拉強度，加強混凝土的養護和保溫，預留溫度收縮縫；

3.混凝土澆筑后裸露的表面及時噴水養護，夏季應適當延長養護時間，以提高抗裂能為，冬期應適當延長保溫和脫模時間，使緩慢降溫，以防溫度驟變溫差過大引起裂縫，同時避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土；

4.水泥應降低早期水化速率及水化熱，具體為降低C3A，堿含量，控制水泥細度及顆粒級配，合理摻加混合材，降低出廠水泥溫度，控制水泥穩定性，以減少水泥用量，降低水化熱；

5.溫度裂縫對鋼筋銹蝕，碳化，抗凍融，抗疲勞等方面有影響，故應采取措施治理。對表面裂縫，可采用涂兩遍環氧膠或貼環氧玻璃布，以及抹，噴水泥砂漿等方法進行表面封閉處理，對有整體性防水，防滲要求的結構，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。

（2）塑性收縮裂縫

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。塑性收縮裂縫多在新澆筑并暴露于空氣中在結構件表面出現，形狀很不規則多呈中間寬，兩端細且長短不一，互不連貫狀態，一般長20-30cm，較長的裂縫可達2-3m，寬1-5mm，類似干燥的泥漿面。大多在干熱或大風天氣，混凝土本身與外界氣溫相差懸殊，本身溫度長時間過高，而氣候很干燥的情況下出現。

主要預防措施：

1.配制混凝土時，應嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的砂，減小空隙率和砂率，同時要搗固密實，以減少收縮量，提高混凝土抗裂度；

2.配制混凝土前，將基層和模板澆水濕透，避免吸收混凝土中的水分，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，防止強風吹襲和烈日曝曬；

3.在氣溫高，溫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。在炎熱季節，要加強表面的抹壓和養護工作；

4.混凝土養護可采用養護劑，或覆蓋濕草袋，塑料布等方法，當表面發現微細裂縫時，應及時抹壓，再覆蓋養護；

5.使用符合要求的拌和水，盡可能使用潔凈的河沙；

6.出現裂縫后，如混凝土仍保持塑性，可采取及時壓抹一遍或重新振搗的辦法來消除，再加強覆蓋養護。如混凝土硬化，可向裂縫內裝入干水泥粉，或在表面抹薄層水泥砂漿進行處理。對于預制構件，也可在裂縫表面涂環氧膠泥或粘貼環氧玻璃布進行封閉處理，以防鋼筋銹蝕。

（3）沉降裂縫

此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30°-45°角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。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

主要預防措施：

1.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；

2.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；

3.防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡，模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序，在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。

（5）化學反應引起的裂縫

堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結構中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。堿骨料反應裂縫一般出現在混凝土結構使用期間，一旦出現很難彌補，而鋼筋銹蝕引起的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現。

主要的預防措施：

1.把好原料關，選用堿活性小的砂石骨料，低堿水泥和低堿或無堿的外加劑及合適的摻和料抑制堿骨料反應；

2.規范進行混凝土施工澆注，振搗，在鋼筋表面進行防護，控制水泥及其他原料，拌和水中的氯離子等有害成分含量，防止鋼筋銹蝕。

（4）干縮裂縫

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，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。裂縫為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.05-0.2mm之間，其走向縱橫交錯，沒有規律。較薄的梁，板類構件，多沿短向分布，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，較薄的梁板中多沿其短向分布。

主要預防措施：

1.混凝土水泥用量，水灰比和砂率不能過大，有條件的摻加合適的減水劑。嚴格控制砂石含泥量，避免使用過量粉砂；

2.混凝土應振搗密實，并注意對板面進行抹壓，可在混凝土初凝后，終凝前進行二次抹壓，以提高混凝土抗拉強度，減少收縮量，并在混凝土結構中設置合適的收縮縫；

3.加強混凝土早期養護，并適當延長

養護時間。長期露天堆放的預制構件，可覆蓋草簾，草袋，避免曝曬，并定期適當灑水，保持濕潤，冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間

（三）結論

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，因此嚴格按規程、規范要求施工，嚴把質量關，防患于未來，盡可能地降低混凝土裂縫的出現；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

參考文獻：

[1]GB 50010-2010 混凝土結構設計規范.

[2]GB 50007-2011 建筑地基基礎技術規范.

[3]《建筑施工手冊》（第五版）