科技信息 ０建筑与工程Ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１２年第７期 浅谈混凝土裂缝的产生及预防 连瑞雪 周彬 （郑州市市政工程总公司 河南郑州４５０００７】 【摘要】裂缝是混凝土工程中容易产生且难以防止的二－种病害现象，类型众多，形成因素复杂。干缩、混凝土内外温差、施工不当等都会使 混凝土产生裂缝。文中分析了裂缝产生原因，并从材料、配合比、施工、养护等方面提出预防裂缝的措施。 【关键词】混凝土；裂缝；成因；预防措施；修补措施 ， 裂缝是混凝土工程中容易产生且难以防止的一种病害现象，类型 众多，形成因素复杂。干缩、混凝土内外温差、施工不当等都会使混凝 土产生裂缝。本文分析了裂缝产生原因，并从材料、配合比、施工、养护 等方面提出预防裂缝的措施，并针对裂缝具体情况介绍了常用修补方 法。 种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀．混凝土的碳化．降低混凝土的抗冻 融、抗疲劳及抗渗能力等。 １．４沉降裂缝 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，特别是在冬季，模板支撑在冻土上．冻 １ 混凝土裂缝的分类 土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为 其走向与沉陷情况有关．一般沿与地面垂直或呈 裂缝是混凝土工程的一种常见病和多发病 病情绝大多数发生于 深进或贯穿性裂缝，３０ｏ一４５。角方向发展，较大的沉陷裂缝．往往有一定的错位。裂缝宽度 施工阶段，其原因复杂多变，为了分析其成因，试作如下大致分类： 往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。 从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。 ５龟裂裂缝 微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝．它是 １．施工阶段因配料、搅拌、浇筑、养护等各环节的操作不当均能产 不连贯的。宽度一般在０．０５ｍｍ以下．但是要比肉眼可见的即宏观裂缝 其中以养护环节为关键。裂缝成龟壳状或散射状，无规律，长度、宽 多得多。这种混凝土本身固有的微观裂缝，在荷载不超过设计规定的 生， 条件下．一般视为无害。用实体显微镜观察、ｘ射线或超声波探测仪等 度也不一致。６疏松裂缝 物理检验手段都可鉴定出这种裂缝 另外一种最直接的方法就是用渗 １．泥砼浇筑时因下料不均，致使水泥砼材料离析，或因漏振、过振而 水观察，一定压力的水可以从混凝土内部的裂缝中渗透出来。 如果 宏观裂缝宽度在０．０５ｒａｍ以上．并且认为宽度小于０．２ ０．３ｒａｍ的 产生的疏松状态裂缝。如果它延续到水泥砼表面．当然容易发现．则不能直接表现出来。这种疏松带长度不等．视 裂缝是无害的，但这里必须有个前提．即裂缝不再扩展．为最终宽度。 只产生在水泥砼内部，下料或振捣情况而异 宏观裂缝可分为以下几种： １．１收缩裂缝 在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起水泥砼收缩而 产生的裂缝，在实际工程中，混凝土因收缩引起的裂缝是最常见的：在 混凝土收缩种类中．塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变 形的主要原因．另外还有自主收缩和碳化收缩。 （１）塑性收缩发生在施工过程中，混凝土浇筑后４ ５小时左右， 此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成．出现泌水和水分急剧蒸发． 混凝土失水收缩．同时骨料因自重下沉．因此时混凝土尚未硬化．称为 塑性收缩 塑性收缩所产生量级很大．在骨料下沉过程中若受到钢筋 阻挡。便形成沿钢筋方向的裂缝，在构件竖向变截面处如Ｔ梁、箱梁腹 板和顶底板交接处．因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂 缝。 （２）缩水收缩（干缩）混凝土结硬以后，随着表面水分逐步蒸发， 湿度逐步降低 混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。由于混凝土表 面水分损失快。内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均 匀收缩。表面收缩变形受到内部混凝土的约束．致使表面混凝土承受 拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时。便产生收缩裂缝，混 凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩 混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝．宽度较细．且纵横 交错．呈龟裂状．形状没有任何规律。 １．２超载裂缝 ２裂缝的成因 水泥砼裂缝成因很多。但可以主要归纳为以下几点： ２．１水泥砼的收缩 收缩是水泥砼的一个主要特性．对水泥砼的性能有很大影响。由 于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变 形甚至破坏 ２．２温度应力 水泥砼内的水泥在水化反应中散出大量热量．使水泥砼升温．并 与外部气温形成一定的温差．从而产生温度应力。其大小与温差有关． 并直接影响到水泥砼的开裂及裂缝宽度 ２．３配筋不足 从实践中观察到．配筋间距大，配筋率小的水泥砼结构开裂多．无 筋水泥砼比有筋水泥砼开裂多 ２．４水泥砼材料及配合比 配合比设计不当直接影响水泥砼的抗拉强度．是造成水泥砼开裂 不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大．水灰比大。含砂率不适 当，骨料种类不佳．选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有 关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加１０％。混凝土收缩增 加５％；水泥用量不变时．用水量每增加１０％，混凝土强度降低２０％，混 凝土与钢筋的粘结力降低１０％。 ２．５养护条件 养护是使水泥砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有 着关键的影响。在标准养护条件下，水泥砼硬化正常，不会开裂，但只 适用于试块或是工厂的预制件生产．现场施工中不可能拥有这种条 件。但是必须注意到，现场水泥砼养护越接近标准条件。水泥砼开裂可 能性就越小 ２．６施工质量 水泥砼浇筑施工中 振捣不均匀．或是漏振、过振等情况。会造成 水泥砼离析、密实度差、降低结构的整体强度。水泥砼内部气泡不能完 全排除时．裂缝在钢筋表面泡则降低了水泥砼与钢筋的粘结力。钢筋 若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围密集，也将大大降低粘结力。 这些因素都会造成水泥砼较大的收缩．致使水泥砼微观裂缝迅速 扩展．形成宏观裂缝 水泥砼构件超荷载使用时，造成变形、失稳或因疲劳等原因产生 裂缝。一般均发生在构件受弯矩最大的部位，成条状．但分布不象收缩 裂缝那样均匀．扩展方向也相反．一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发 展。产生超载裂缝的原因．往往是施工阶段在构件上不适当地施加施 工荷载或者是上部建筑过早施工。另外．温度应力影响也是原因之一。 １．３温度裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质．当外部环境或结构内部温度发生变 化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当 应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝的走向通常无 定规律，大面积结构裂缝常纵横交错：深入和贯穿性的温度裂缝一 般与短边方向平行或接*行，裂缝沿着长边分段出现．中间较密。裂 缝宽度大小不一．受温度变化影响较为明显 高温膨胀引起的混凝土 温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此 一２０１２年第７期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＩＩ＇ＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｏ建筑与工程Ｏ 科技伯息 ３水泥砼裂缝预防措施 （２）表面喷浆喷浆修补是经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密 实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一致修补方法。根据裂 根据水泥砼裂缝成因．采取适当措施进行预防要比事后补救有效 缝的部位、性质和修补要求和条件．可分别采用无筋素喷浆，挂网喷浆 的多，可以从以下几个方面着手： 或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法 ３．１设计方面 ４．２表面粘贴修补法 在设计上要注意到那些容易开裂的部位。如深基与浅基、高低跨 表面粘结法是指用胶粘剂把玻璃布、钢板或碳纤维等材料粘贴在 处等．应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节， 裂缝部位的混凝土表面上．达到封闭裂缝目的的一种修补方法 在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条 ４．３灌浆、嵌逢封堵法 件下．钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。 灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土 ３．２施工方案方面 裂缝的修补．它是利用压力设备将胶结材料压人 昆凝土的裂缝中，胶 良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要 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。常 应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣 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 等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割．最好是设置在变截面处或承受 料。 拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平 嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法．修补时先沿裂缝凿槽， 施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远 槽型根据裂缝位置和填补材料而定．缝槽形状通常多采用Ｖ形槽及 离受拉钢筋部位而设在水泥砼的受压区．确定浇筑时间的原则应尽量 正、倒梯形槽。槽的两边混凝土面必须修理平整，槽内要清洗干净，必 避开炎热天气和昼夜温差大的日子 要时可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂浆或喷涂砂浆 ３．３施工质量方面 时，在凿槽时须一并将槽口外的混凝土表面凿毛，同时清理干净。用水 由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在９５％以上。如果在施工 泥砂浆填补。事先要保持槽内湿润（不应有积水）；用塑性材料填补时， 阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工 要保持槽内干燥，否则应先采取其他措施．使槽内干燥后再进行填补。 阶段是裂缝预防的主要阶段．在施工阶段要注意以下几个问题：首先 常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等。 水泥砼要有合适的配合比．选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、 ４．４结构加固法 施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比，在 当裂缝影响到混凝土结构的性能时。就要考虑采取加固法对混凝 满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模 土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝 板安装位置要准确、牢固。以免施工中变形。第三是浇筑、振捣操作合 土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴 理．特别是振捣操作技术。过分地振捣对水泥砼均匀性有害，振捣不足 钢板加固、增设支点加固以及喷射 昆凝土补强加固。 也不能保证水泥砼应有的密实度．要恰到好处。 ４．５混凝土置换法 ３．４养护方面 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 养护的目的是使水泥砼正常硬化．强度增长．不受或少受外界影 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 响。技术关键是设法使水泥砼温度级慢慢下降到接近外界气温．缩小 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 降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。 或砂浆。 常规养护方法是喷水．对一般水泥砼结构，减小表面收缩，防止龟 ４．６电化学防护法 裂是可行的。大体积水泥砼由于块体内外温度不一致，强度增长不同， 电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用．改变混凝土 常常是在强度增长慢的表面开裂．其养护就不能只满足于用常规方 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。阴极防 法 护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方 法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混 ４水泥砼裂缝常见修补方法 凝土的长期防腐．既可用于已裂结构也可用于新建结构 根据裂缝的性质和具体．『青况．混凝土裂缝的修补措施主要有以下 ５结论 些方法： ４，１表面封闭修补法 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 （１）填缝及表面抹灰填缝和表面抹灰是裂缝处理中较常用的方 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， 法，所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异。通常采用弹性 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 涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘贴）等。施工时。首先用 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 钢丝刷子将混凝土表面打毛．清除表面附着物．用水冲洗干净后充分 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 干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔．再用修补材料涂覆表面 填 物和构件安全、稳定地工作。ｌ 缝处理和表面涂抹后可在美观、耐久性等方面起到一定作用，而对结 构的整体性、强度等方面所起的作用甚微。 ［责任编辑：王爽］ 一（上接第５１５页）部打扫卫生或进行其它施工时，必须用塑料布遮盖。 以免损坏灯具。灯具安装完毕后不得再进行喷浆作业。以防止器具污 当在进行电缆敷设或制作电缆头时。严禁踩或站在电缆桥架上。当人 染。吊式灯具采用塑料薄膜包裹、吸顶式或嵌入式灯具采用表面封贴， 高度不够时，必须依靠梯或凳等辅助设施。电缆穿管敷设时，对管口进 以免灰尘或涂料污染灯具。 行保护，严防混凝土、水及其他杂物进入管内。沿桥架敷设电缆时，应 １ ５开关及插座面板的保护 采取防止其它专业施工时损伤电缆的措施 当施工中有粉尘落在电缆 表面上时。必须及时清洁干净．保持电缆表面的清洁。电缆头制作完毕 电气开关面板、插座安装完毕后，确认完好无损，表面清洁干净， 后，应满足绝缘要求，试验合格立即与设备连接，不得乱放，防止砸、碰 用面贴薄膜封闭。并在相应部位标示开关或面板控制部位。 电缆头。在未能通电使用之前．对电缆头进行包扎．防止受潮。电缆路 只有通过强有力的产品保护措施．才能保证最终完美的装饰效果 径和电线线路要有明确的标志．在配电箱和控制箱安装处要有明显的 警示牌 和功能效果。ｅ １４灯具的保护 灯具进入现场后码放整齐，稳固，并注意防潮，搬运时轻拿轻放， ［责任编辑：王爽］
