混凝土常见裂缝问题的分析、预防与处理杨永庆

混凝土常见裂缝问题的分析、预防与处理杨永庆

杨永庆

中铁国际集团有限公司北京建设分公司北京100055

摘要：为防止混凝土裂缝对建筑造成影响就必须知道其产生原因，要有预防措施及裂缝发生时要有处理方法。

关键词：混凝土，裂缝，原因，预防，处理

一、混凝土出现裂缝的原因分析

1、混凝土自身原因产生的裂缝

(1)混凝土塑性收缩产生裂缝。混凝土塑性收缩是此种材料本身固有的一种属性，通常出现在混凝土浇筑完成后的初期(终凝前)。现在施工多以商品混凝土为主，为了满足运输、泵送的要求增大了水胶比、砂率，提高了坍落度，在表面失水过快时，混凝土内部的水向表面移动过程中产生很多毛细管，毛细管作用产生的负压使混凝土开始收缩，收缩力大于混凝土抗拉强度时，就会出现裂缝，此种裂缝大多顺钢筋方向出现。

(2)混凝土干燥收缩产生裂缝。混凝土终凝后由于水分蒸发表面湿度小收缩大，而内部湿度大收缩小，从而使表面出现裂缝，多表现不规则网状小烈纹，水胶比越大越易发生。对于此种裂缝如不加以重视，其可能不断发展变大近而使其内部钢筋接触到空气产生锈蚀，影响结构使用寿命。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。

(3)混凝土化学收缩产生裂缝。由于混凝土中水泥与水反应产生新物质后其体积较原来有所减小从而引起混凝土的自身收缩。温度高，水泥用量大、细度越细水化反应越快，其收缩量越快，早期混凝土强度低时易出现裂缝。选择水泥时要注意。

(4)混凝土温度收缩产生裂缝。尤其大体积混凝土产生温度裂缝尤为明显。由于其内部水化热不易散失，致使内部温度过高，降温不当，表面保温不到位，内外温差过大，从而内外收缩量差过大产生裂缝。

(5)混凝土炭化收缩产生裂缝。空气中二氧化碳在环境湿度适当的情况下，会与混凝土中的氢氧化钙反应，产生的水蒸发后，引起干缩，体积变小，会产生裂缝。

2、施工不当产生裂缝

混凝土浇筑完成后覆盖养护不及时、浇筑前木模板未充分浇水湿润致使混凝土失水过快，产生干燥收缩产生裂缝；混凝土强度不高时模板支撑刚度不够、下沉产生裂缝；混凝土未达到足够强度就开始上料，且集中堆放使混凝土出现裂缝；混凝土没有及时二次振捣和抹面，使其出现的塑性收缩、干缩裂缝。

3、设计不当引起出现裂缝

(1)设计本身原因。梁板结构设计时钢筋间距过大；断面突变；洞口处缺少加强筋；阳角处无放射筋；长墙水平抗拉筋少；板面不设控制温度变形钢筋，都会使混凝土产生裂缝。

(2)设计对施工考虑不周。还有一种情况是设计时没有充分考虑到施工，如将一此较重设备设计到二层中部，放置设备的房间楼面承载力能够满足，但是在设备到场后由外墙吊装口吊入设备，向设备间移动设备时，其经过路径的结构承载力不足产生裂缝等。

二、混凝土裂缝的预防

1、控制好混凝土搅拌的质量

选择合适的原材料其自身收缩是混凝土硬化过程中水泥与水发生水化反应生成新的化学物质，导致自身体积缩小。混凝土自身收缩的大小与水胶比、细掺料的活性、水泥细度等因素有关。用水量越大，水胶比越高，混凝土收缩越大；水泥细度越大，混凝土的收缩越大，且发生的收缩时间越长；水泥的选用同时还要综合考虑工程特点和气候环境及施工条件的影响进行合理选择，特别是有抗渗要求、快硬要求、厚大体积等要求的混凝土；因此选用大的骨料,并尽可能的多用骨料，则可以减小干缩，同时要严格控制粗细骨料的含泥量。选择最佳粗细骨料级配，严格水胶比，增加混凝土密实度，减少收缩、徐变。

(1)选择好原材料

水泥：要选择细度适中不能过细，细度越细水化越快使水的消耗过快，从而引起混凝土的干缩裂缝；还要选择含碱量低的水泥尤其控制C3A含量。

砂：要选择含泥量小，细度模数2.8-3.0的中砂为宜。

石子：含泥量高会影响石子与砂浆之间的粘结力，从而影响混凝土的抗拉强度，易出现裂缝。石子的含泥应量应不大于1%。

水：使用可以饮用的自来水，严格按照配合比控制用水量。

(2)设计好配合比

确定好水胶比：水胶比越大其收缩越大，抗拉强度降低。

对水泥用量加以控制：水泥用量越大其水化后产生的收缩量越大，所以使用商品混凝土时，在满足泵送及施工要求的前提下减小水泥用量。

合理确定外加剂掺量：外加剂过量使用会使混凝土假凝或药物离析，从而使混凝土出现裂缝；还会使混凝土在收面压光时外加剂上浮，造成面层强度降低、起砂开裂。

如遇一次浇筑面积大，方量大的重要工程应进行混凝土浇筑实验，待确认其配合比能够满足施工要求时，再进行大量生产使用，可避免造成工期和经济损失。

(3)强化混凝土厂家生产过程的质量控制

确保计量精度。配料系统是混凝土生产的重要部分，采用计算机自动控制，当混凝土配合比或混凝土配合比编号输入计算机后，电子称对混凝土所需的原材料进行精确计量，混凝土需按配比严格配料，这使混凝土的离散性大大减小。

确定合理搅拌时间。根据搅拌机类型、实际搅拌效果、运输时间、坍落度大小等情况而设定搅拌时间。

加强过程检测。如有异常情况，应查明原因并采取措施，坍落度及和易性不合格的混凝土严禁使用。

2、做好混凝土施工

A：在大风、高温、爆晒天气浇筑混凝土时，必须做好混凝土养护准备工作，防止水分损失过快。B：有时混凝土泵送困难、钢筋较密，难下料时，工人暗地里向混凝土中注水提高坍落度，造成水胶比过大，甚至离析，产生开裂。在施工中要严格禁止此种做法。C：在流水施工时，顶板混凝土终凝后强度还很低时，要采取一次少上料，分开放置，放置点下部加强支撑等措施。D：模板不要拆除过早、模板下土地必须夯实防止模板产生下沉，导致混凝土开裂。E：大体积混凝土采取控温措施，避免产生混凝土内外温差过大导致混凝土开裂。F：混凝土浇筑要做好二次振捣，适当增加抹面的遍数，使小裂缝及时消除，不致继续发展成大裂缝。

3、正确设计

在结构易发生应力集中的部位：洞口处、截面变化处、拐角处等增加构造筋；地下长墙增配水平抗拉筋；及采取减小钢筋间距的方法以抵抗混凝土干缩裂缝的出现。

较重设备应尽量设计在底层，如在二层以上放置较重设备时，应将设备室设计到边跨，或将设备在楼面移动路线上的结构承载力提高。

三、混凝土裂缝的处理

1、重新浇筑

如混凝土裂缝非常严重，加固费用较高时可采取将混凝土完全剔除，重新浇筑来处理。

2、表面修复法

此方法用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过密封裂缝来防止外界化学物质侵入，腐蚀钢筋，破坏结构。具体方法是将裂缝周围清理干净后在表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等材料进行封闭裂缝，并加铺玻璃纤维布增大拉力，防止二次开裂。

3、干嵌填法

用手工将低水胶比的砂浆连续嵌入裂缝，形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽，约20mm宽、25mm深，清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水胶比的砂浆，封闭裂缝，并做好养护。

4、灌注法

将裂缝中的杂物用气泵吹干净后，用稀释完成的环氧树脂灌入，如板面为通透裂缝，在灌入前应将下面裂缝满刮环氧树脂混合水泥而成的环氧胶泥加以封闭；或利用压力设备将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等材料压入混凝土的裂缝中与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。

5、加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，先将裂缝封闭，再在裂缝两侧打孔用植筋方法植入U型钢筋进行加固；或采取粘钢板、粘碳纤维的方法对结构进行加固。此方法要由专业施工队来完成。

结语

在混凝土施工之前施工单位要与混凝土供应单位对预防裂缝出现进行认真研究，选择好原材料、外加剂，设计好配合比；在施工中采取有效的预防措施来防止裂缝的出现，保证建筑物质量安全。