文/王学超 中铁建工集团东非有限公司南方管理部 北京 100071

混凝土裂缝的缺陷分析及防治、处理措施

文/王学超 中铁建工集团东非有限公司南方管理部 北京 100071

在建筑工程施工中混凝土裂缝的产生是一项质量通病，因此对混凝土裂缝的缺陷分析、防治措施以及产生后的修补处理是建筑生产过程中较为普遍的现象，应引起足够的重视。

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在建筑工程施工中，混凝土裂缝的产生是一个普遍存在的问题，而裂缝的解决也是一个较为棘手的问题。混凝土裂缝的产生若不加以预防采取措施解决，它的进一步发展延伸会导致内部钢筋等产生腐蚀，降低钢筋混凝土结构的承载力、抗渗性能、耐久使用年限，甚至会影响人民的生命及财产安全。

1、混凝土裂缝的成因及种类

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。

混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有在外载力作用下引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。

混凝土中常见的裂缝主要有以下这些：

①干缩裂缝；②塑性收缩裂缝；③沉降裂缝；④温度裂缝；⑤化学反应引起的裂缝。

2、混凝土中常见裂缝的形成原因及预防措施

2.1 干缩裂缝及预防措施

2.1.1 干缩裂缝的形成原因

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。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。

2.1.2 干缩裂缝的主要预防措施：

①选用收缩量较小的水泥。

②严格控制好水灰比，同时掺加合适的减水剂。

③严格控制混凝土配合比。

④加强混凝土的早期养护。

⑤在混凝土结构中设置合适的伸缩缝。

2.2 塑性收缩裂缝的形成原因及预防措施

2.2.1 塑性收缩裂缝的形成原因

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。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。

2.2.2 塑性收缩裂缝的主要预防措施：

①选用干缩值较小早期强度较高的水泥。

②严格控制水灰比，减少水泥及水的用量。

③浇筑前，将基层和模板浇水均匀湿透。

④及时最好表面养护。

⑤高温天气要设置遮阳设施。

2.3 沉陷裂缝的形成原因及预防措施

2.3.1 沉陷裂缝的形成原因

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，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致混凝土结构产生裂缝。

2.3.2 沉陷裂缝的主要预防措施：

①夯实和加固地基。

②保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固。

③防止地基被水浸泡。

④控制好模板拆除时间及先后次序。

2.4 温度裂缝的形成原因及预防措施

2.4.1 温度裂缝的形成原因

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。混凝土浇筑后,由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

2.4.2 温度裂缝的主要预防措施：

①尽量选用低热或中热水泥。

②减少水泥用量（一般低于450kg/m3）。

③降低水灰比（一般低于0.6）。

④掺加高效减水剂等来减少水泥用量。

⑤改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。

⑥高温天气浇筑要搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升。

⑦大体积混凝土要合理安排施工工序，分层、分块浇筑。

2.5 化学反应引起的裂缝的形成原因及预防措施

2.5.1 化学反应引起的裂缝的形成原因

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。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。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，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。

2.5.2 化学反应引起的裂缝的主要预防措施：

①选用碱活性小的砂石骨料。

②选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。

③选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

3、混凝土裂缝的处理措施

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌缝封堵法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

3.1 表面修补法（表面覆盖法）

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

3.2 灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。适用于裂缝宽度为0.2mm～0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是沿裂缝凿槽，该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

3.3 混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3.4 电化学防护法

主要有阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法，利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。

3.5 仿生自愈合法

仿生自愈合法是在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分如含黏结剂的液芯纤维或胶囊，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

结语：

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

虽然目前学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以减少的。