２０１０年第２期 Ｓｉｃｈｕ Ｂｕｉｌｄ～ｌｌＪ ｉｎｇ Ｍｎｔｅｒｉｎｔｓ 材 ・ １７・ 第３６卷总第１５４期 ２０１０年４月 浅析混凝土裂缝的成因及防治措施 丁国雄 ，柯明中 （１．浙江湖州市建工集团有限公司，浙江湖州３１３０００； ２．浙江省建工集团有限责任公司，浙江湖州３１３０００） 摘要：本文作者结合多年的工作经验以及施工实践 类似干燥的泥浆面。塑性裂缝大多出现在混凝土浇筑初期， 总结，对混凝土常见裂缝从成因上来分析，并提出相应的 一般在浇注后４ ｈ出现。当混凝土本身与外界气温相差悬 预防措施和处理方案，以提高混凝土质量，降低混凝土裂 殊，或本身温度长时间过高（４０℃以上）而气候又很干燥， 缝的产生几率。 便会出现裂缝。塑性裂缝又称龟裂，严格说来干缩裂缝， 关键词：混凝土；裂缝；原因分析；防治措施 出现很普遍。 中图分类号：ＴＵ７５５．７ 文献标识码：Ｂ ２．１．１裂缝成因分析 ．文章编号：１６７２。４０１１（２０１０）０２一ｏ０１７—０２ （１）混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒， １前言 表面游离水分蒸发过快，体积急剧收缩；而此时混凝土早 期强度低，不能抵抗这种变形应力因而开裂。 钢筋混凝土结构自问世以来，已有一百多年历史。由 （２）不能使用收缩率较大的水泥，水泥用量不能过多， 于它和早前出现的土、木结构、砖石砌体结构和钢结构相 或不能使用过量的细砂和粉砂。 比，有着许多明显的优点：承载力强、整体性好、刚度大、 （３）混凝土水灰比过大，或模板过于干燥，也会导致 抗腐蚀、耐高温；就地取材、造价低；且适用于建造任何 这种裂缝出现。 尺寸和形体复杂的结构。但事物总是一分为二的，钢筋混 ２．１．２防治措施 凝土结构也存在一些弱点：如自重大、不利于抗震、不利 （１）配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量， 于建造大跨度及高层结构；抗裂性差、现场浇筑施工工序 石子粒径应选用连续级配，砂子选用中粗砂，以减小空隙 多、需养护、工期长、并受施工环境和季节气候条件的限 率和含砂率；同时，浇筑混凝土时要振捣密实，以减小收 制等等。 缩量，提高混凝土的抗裂度。 混凝土是一种非匀质脆性材料，由水泥、砂子、石子 （２）浇捣混凝土前，将基层模板浇水湿透。 以及存留其中的气体和水分组成。在温度和湿度变化的条・ （３）混凝土浇筑完毕后，裸露的混凝土表面及时用潮 件下，在硬化过程中，会产生体积变形。由于各种材料的 湿材料覆盖，按养护要求进行操作。 线膨胀系数不同，由互相约束而产生的初始压应力、拉应 （４）在气温高、湿度低或风速大的天气下施工，混凝 力或剪应力，造成在骨料与水泥石的粘结面上或水泥石本 土浇筑完毕后，应及早进行浇水养护，使其保持湿润。大 身之间出现肉眼难以看到的微细裂缝，一般称之为微裂缝。 面积混凝土宜浇完一段，养护一段。此外，要加强表面的 这种微细裂缝的分布是不规则的，且不连贯，但在荷载或 抹压和养护工作。 进一步温差作用下，或在干缩的情况下，裂缝开始扩展， （５）混凝土养护可采用覆盖湿草袋、塑料薄膜等方法； 并逐渐互相贯通，从而出现较大的肉眼可见的裂缝。一般， 当表面发现微细裂缝时，应即使抹压一次，再覆盖养护。 肉眼可见裂缝的宽度约为０．０３ ｍｍ一０．０５ ｍｍ，称为宏观裂 ２．１．３治理方案 缝。因此，混凝土的裂缝，实际是微裂缝的扩展。在设计 此类裂缝对结构强度影响不大，但会使钢筋锈蚀，且 普通混凝土结构时就预知，在正常条件下，结构将带裂缝 有损美观，故一般可在表面抹一层薄砂浆进行处理；对于 工作，因此需要对混凝土的裂缝进行验算和控制。 受力大的预制构件，也可在裂缝表面涂环氧玻璃布进行封 ２混凝土常见裂缝的成因及防治措施 闭处理。 ２．２干缩裂缝 ．混凝土裂缝既是个从来未曾问断的老的质量通病，也 干缩裂缝出现在结构的表面，较细多在０．０５ ＩＴｌｍ一０．２ 是个颇受各方关注的新技术课题，有很多裂缝只是“表面 ｍｍ之间。且走向纵横交错，没有规律性。较薄的梁、板类 性”的，对工程结构的承载能力或使用功能无任何影响， 构件或桁架构件的干缩裂缝，多沿短边方向分布；整体性 有时可损害观瞻，甚至引起对工程质量的疑虑；有的裂缝 结构的干缩裂缝，多发生在截面变化处；平面上的干缩裂 实具有“结构性”－意义，表明结构的力学性能或使用功能 缝，多延伸到变截面部位或块体边缘；大体积混凝土的干 或工程整体性受到某种损害，个别情况甚至是将要发生破 缩裂缝在平面部位较为多见，但侧面也常出现；预制构件 坏事故。按裂缝起因看，主要可以分为以下几种：一是混 的干缩裂缝多产生在箍筋位置。这类裂缝一般在混凝土露 凝土的塑性裂缝——混凝土在浇筑后呈塑性状态时因收缩 天养护完毕一段时间后，在表层或侧面出现，并随湿度和 或沉降等引发的开裂；二是混凝土的干缩裂缝——混凝土 温度变化而逐渐发展。 干缩变形而引起的开裂；三是混凝土温度裂缝——混凝土 ２．２．１裂缝原因分析 ’ 受到较大的温度应力超过混凝土的承载能力而引起的开裂。 （Ｉ）混凝土收缩有湿度收缩（即于缩）和自收缩之分。 ２．１塑性裂缝 湿度收缩是混凝土中多余水分蒸发，随湿度降低、体积减 塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一， 小而产生的，其收缩量占混凝土总体收缩的绝大部分；自 ・１８・ Ｉ・Ｊ迂材 Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ２０１０年第２期 第３６卷总第１５４期 ２ＯｌＯ年４月 收缩为水泥水化作用引起的体积收缩，收缩量只有前者的 １／５—１／１０，一般可包括在湿度收缩内一起考虑。 （ ２）混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面 水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也 小，因而表面的收缩变形受到内部混凝土的约束，产生拉 应力，引起混凝土表面裂缝；或者构件因水分蒸发而产生 体积收缩，受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。 （３）混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧 烈变化。 （４）采用含泥量大的粉砂配制混凝土。 （５）混凝土经过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂 浆层。 缩缝、变形缝和沉降缝，可以减少温度裂缝或不出现温度 裂缝。在施工方面，着手改进施工工艺，改善混凝土性能， 提高钢筋混凝土质量。 ２．３．３治理方案 温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融，对有抗冻、抗 疲劳要求的结构等，均有不良影响，应采取措施治理。可 以对其涂两遍环氧胶泥或帖环氧玻璃布。对有防水、防渗 要求的结构，缝宽大于０．１ ｍｍ的深入或贯穿性裂缝，应根 据裂缝可灌程度，采用灌水泥或化学浆液（环氧、甲凝或丙 凝）方法进行裂缝填补，或者灌浆与表面封闭同时采用。对 宽度小于０．１ ｍｍ的裂缝，由于后期水泥会自动生成氢氧化 钙、硫酸铝、硫酸钙等类物质，能使裂缝自行愈合，可不 加处理或只进行表面处理。 （６）用后张法预应力制成的构件，露天生产后长久不 张拉等等。 ２．２．２预防措施 ３ 混凝土裂缝的处理方法 ３．１表面处理法 （１）混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大，严格 控制砂石的含泥量，严禁使用粉砂。混凝土应振捣密实， 并注意对板面进行抹压，可在混凝土初凝后、终凝前，进 包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材 难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂 行二次抹压，以提高混凝土的抗拉强度，减少收缩量。 （２）加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间。 ２．２．３治理方案 缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表 面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝 麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏 ３．２填充法 （１）不能使用收缩率较大的水泥，水泥用量不能过大， 或不能使用过量特细砂。 （２）混凝土养护可采用湿草袋、塑料薄膜覆盖等方法。 ２．３温度裂缝 ’用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝， 作业简单，费用低。宽度小于０．３ ｍｍ，深度较浅的裂缝、 或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以 混凝土表面出现的温度裂缝，其走向无一定的规律性。 梁、板一类长度尺寸较大的构件，裂缝多平行于短边；对 及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处 理。 ’ 大面积的构件，裂缝常纵横交错。深入的和贯穿性的温度 裂缝，一般与短边方向平行或接近于平行。裂缝沿着长边 分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，一般在０．５ ｍｍ １０ ｍｍ。高温引起的温度裂缝是中间粗两端细。冷缩裂缝 一３．３灌浆法 此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处 理效果好。利用压送设备（压力０．２ＭＰａ一０．４ＭＰａ）将补缝 的粗细变化不太明显，其宽度在０．５ ｍｍ以下，且从上至下 没有多大变化。温度裂缝大多发生在施工的中后期间，缝 宽受温度变化影响比较明显。 ２．３．１裂缝原因分析 浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法， 效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用 电力，十分方便效果也很理想。 ３．４结构补强法 因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝 （１）表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混 凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热， 内部的温度不断上升，使混凝土表面和内部的温差很大。 土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结 构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混 凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试 当温差出现非均匀变化时，如施工中过早拆除模板，冬季 施工过早拆除保温层，或受到寒潮袭击，都会导致混凝土 验；压水试验；压气试验等。 表面急剧的温度变化，使其因降温而收缩。此时，表面受 到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力（内部降温慢， 受自约束而产生压应力），而混凝土早期的抗拉强度和弹性 ４结束语 混凝土裂缝的微观和细观现象都很复杂：裂缝区域的 局部应力大，影响裂缝的因素众多，且变化幅度大，裂缝 模量又很低，因此出现裂缝，这种裂缝又称为内约束裂缝。 但这种温差仅仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因 此，这种裂缝只在接近表面较浅的范围出现，表面层以下 的形成、开展和延伸受混凝土材料的非均匀性控制，有一 定随机性等等，都使裂缝的间距和宽度有较大的离散性； 还由于试验量测的困难和数据不完整，又加大了受拉裂缝 理论分析的难度。因此，系统深入地研究各种工程裂缝的 发生发展机制并探讨各种裂缝的共通性与特殊性很有必要； 结构仍保持完整。 （２）深人和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大。板 面受高温时，钢筋混凝土大梁会出现温度裂缝，当梁的伸 长率超过板时，板就产生温度裂缝。除梁、板高温裂缝外， 在冬天时，板还会产生冷缩裂缝。 ２．３．２预防措施 而传播裂缝基础知识、交流工程经验和交换讨论意见，也 有助于预防、控制裂缝和诊治现实工程裂缝。技术知识、 工程经验只有经过更广泛地交流和切磋，才能更好地应用 和发展。 预防温度裂缝，可以从控制温度着手。首先应从设计 上改进，针对梁、板出现的温度裂缝。先设置好必要的伸 ［‘ＩＤ：５６２５］
