水泥混凝土裂缝的成因与处理

□刘端阳 □谢文良

（许昌水利建筑工程有限公司）

水泥混凝土是建筑工程中使用最广泛、用量最多的一种混合材料,它具有许多优点，但也存有一些弱点,如均匀性差、离散性大，容易产生裂缝，尤其以裂缝为突出。它是长期困扰施工人员的质量通病。

一、水泥混凝土裂缝的分类

混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝，主要有3种，一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝，二是水泥石自身的裂缝，三是骨料本身的裂缝；微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则的、不贯通的。肉眼看见的裂缝是宏观裂缝，这类裂缝的范围一般≮0.05mm。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的，绝对存在的，只是应将其控制在符合规范要求范围内，以不致发展为有害裂缝。

二、裂缝的成因

水泥混凝土裂缝成因很多，但可以归纳为以下几种：

一是水泥混凝土的收缩。收缩是水泥混凝土的一个主要特性，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。

二是变形应力。这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形，当变性受到约束时便产生应力，此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。

三是配筋不足。从实践中观察到，配筋间距大、配筋率小的水泥混凝土结构开裂多，无筋水泥混凝土比有筋水泥混凝土开裂多。

四是水泥混凝土材料及配合比。配合比设计不当直接影响水泥混凝土的抗拉强度，是造成水泥混凝土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%。

五是养护条件。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，水泥混凝土硬化正常，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。必须注意到，现场水泥混凝土养护越接近标准条件，水泥混凝土开裂可能性就越小。

六是施工质量。水泥混凝土浇筑施工中，振捣不均匀，或是漏振、过振等，会造成水泥混凝土离析、密实度差、降低结构的整体强度。水泥混凝土内部气泡不能完全排除时，裂缝在钢筋表面起泡则降低了水泥混凝土与钢筋的粘结力。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混凝土较大的收缩，致使水泥混凝土微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。

三、水泥混凝土裂缝预防措施

(一)设计方面

1.在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施；而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

2.设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。

3.积极采用补偿收缩混凝土技术。常见混凝土裂缝中，相当部分是由于混凝土收缩而造成的。要解决此问题，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。实践证明，效果很好。

4.重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋直径和数量的选择。

（二）选材和配合比设计方面

1.根据结构要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

2.选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

3.积极采用掺合料和混凝土外加剂。

4.正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

5.配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

(三)施工操作方面

1.浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

2.混凝土养护：混凝土裂缝防治工作中，新浇混凝土早期养护尤为重要，可保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。

3.混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，如表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

4.避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

5.夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温入模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

四、水泥混凝土裂缝常见修补方法

（一）压力注浆法修补裂缝

1.机械动力法：利用压送设备（压力0.2～0.4MPa）将补缝浆液注入水泥混凝土裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。

2.低压注浆法：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。

（二）开槽填补法修补裂缝

沿水泥混凝土裂缝开凿成槽，用聚合物水泥砂浆将其填补封闭的方法称为开槽填补修补法。适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如墩台或路面水泥混凝土的裂缝。

（三）涂膜封闭法修补裂缝

在水泥混凝土表面涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法称涂膜封闭法，适用于宽度＜0.2mm的微细裂缝的修补。