混凝土结构裂缝的成因及其控制措施探讨

王 荣

（神华宁夏煤业集团能源工程有限公司，宁夏 银川750011）

0 引言

混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。混凝土早期表面裂缝在以后气温骤降形成的温度应力和外力作用下，表面裂缝可发展成具有破坏性的贯穿裂缝和深层裂缝。贯穿裂缝和深层裂缝会破坏结构的整体性，改变混凝土的受力条件，从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能，严重影响建筑物的质量和运行安全性。

1 混凝土裂缝的成因

1）混凝土尚处于未完全硬化状态时，如干燥过快，则产生收缩裂缝，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小。

2）水泥水化硬化时的裂缝。3）温变裂缝。

4）设计欠周全。

5）施工质量造成的裂缝。

6）在使用过程中，改变原来使用功能，将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大梁上荷载等均会出现裂缝。

2 混凝土裂缝的分类

根据裂缝的成因情况，可将裂缝分为两种类型：一类是由于材料、气候等造成的一般塑性收缩裂缝、干缩裂缝等。这类裂缝一般对承载力影响较小，可作一般处理或不处理；另一类裂缝明显影响了结构的承载能力，随着裂缝的扩展和延伸，钢筋达到屈服强度，受压区混凝土应变量增大，结构刚度大大降低，构件趋向破坏。此类裂缝必须及早采取加固补强，以满足结构安全需要。

3 混凝土裂缝的控制

3．1 严格控制原材料，减少混凝土自身收缩

1）水泥。水泥应符合国家现行标准GB 175-92普通硅酸盐水泥、GB 1344-92矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。应优选普通硅酸盐水泥，大体积混凝土应选用发热量较低的水泥，防止混凝土内外温差较大发生裂缝。

2）细骨料。细骨料宜选用中砂，细度模数控制在2.4～3.0。

3）粗骨料。粗骨料级配应合理，减小粗骨料空隙率，在满足施工要求前提下，粗骨料最大粒径尽量增大，以节约水泥，提高混凝土密实度。控制粗骨料的针、片状含量，减少混凝土的薄弱层面。

4）配合比。科学设计配合比，确定适宜的水灰比、水泥用量、砂率。

3.2 加强施工过程控制

1）拌和。拌制混凝土时，必须严格遵守试验室签发的配料单进行配料，水、水泥、砂、石子均应以重量计，不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。拌合程序和拌合时间应通过试验决定，并严格控制。

2）降低混凝土浇筑温度。降低混凝土出机口温度采取的主要措施为：预冷骨料、遮阳防晒、洒水降温和加冰拌和。运输时对运输车进行遮阳防晒和保温措施。混凝土浇筑仓面要遮阳，减少混凝土冷量损失。

3）浇筑仓面控制。浇筑时应严格控制以下几方面：a.不合格料严禁入仓，入仓的不合格料要清除，严禁在仓内加水；b.每一浇筑层收仓要平整，不要出现台阶，否则相对应的面层混凝土部位在气温骤降情况下，应力集中易出现裂缝；c.振捣混凝土时以混凝土不再显著下沉，不出现气泡，并开始泛浆为准，防止漏振、过振，以防混凝土离析或不密实产生裂缝；d.因事故停仓，间歇时间不宜超过混凝土允许间歇时间，否则按施工缝处理，防止出现薄弱层；e.同一仓面严禁使用不同强度和不同水泥的混凝土。

4）二次抹压。混凝土浇筑完毕，抹压成型。在混凝土初凝前进行二次抹压，消除因混凝土干缩产生的裂缝。塑性收缩产生表面裂缝，以增加表面混凝土密实度。二次抹压对消除以上原因产生的混凝土表面裂缝效果显著。

5）高温季节混凝土浇筑时间控制。浇筑时间应尽量避开大风、高温天气，赶在夜间或气温较低时进行。否则应在仓面上遮阳防晒，防止阳光直射仓面。

3．3 做好混凝土的养护和表面保护工作

1）浇筑完毕12 h后即可开始养护，养护时间不得少于7 d(抗渗混凝土养护时间不得少于14 d）。高温季节和重要部位应适当加长养护时间，并用保水材料覆盖。严禁阳光直射新浇混凝土表面，充分养护是防止混凝土干缩裂缝的重要措施。

2）冬季浇筑混凝土拆模时间不宜过长，一般在5 d左右。拆模后应立即对混凝土面进行保温。冬季混凝土严禁洒水养护，应采取喷涂养护剂、覆盖保水材料等措施。

3）当日平均气温在2 d～4 d内连续下降6e～9e时，未满28 d龄期混凝土表面必须进行保温，防止气温骤降出现裂缝。

4）应避免混凝土结构早龄期过水，过水会造成混凝土环境温度骤降，极易出现温度裂缝。

3．4 优化设计

建筑平面应规则，尽量避免平面形状特变；混凝土中配筋率均应符合规范要求。

4 混凝土裂缝的处理

4．1 不降低承载力的裂缝的处理方法

1）表面修补法。该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。施工时先将混凝土表面用钢丝刷打毛，清水洗净干燥，将混凝土表面气孔由油灰状树脂填平，然后在其上铺设薄膜，如果单纯以防水为目的，也可采用涂刷沥青的方法。

2）充填法。当裂缝较宽时，可沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。施工时，先将槽内碎片清除，必要时涂底层结合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂轮或抛光机将表面磨光。

3）注入法。当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先裂缝处安设注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补，此法在裂缝宽大于0.2 mm时，效果较好。

4.2 降低承载力的裂缝的处理方法

1）钢箍加固法。此法适合于补强构件内特长箍筋及弯起筋不足，抗剪达不到要求的情况。具体方法是：用扁钢或圆钢制成垂直或斜形的钢箍，两端留有螺纹，套入钢板后用螺母拧紧。

2）粘贴加固法。将钢板或型钢用改性环氧树脂粘结剂粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板(或型钢）与混凝土连接成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷砂处理，混凝土表面刷净干燥，粘结层厚度为3 mm左右。

3）构件的三面或四面加做围套法。在构件的刚度、强度或剪力不足且相差较大的情况下，采用构件的三面或四面加大，做钢筋混凝土围套加固较为适宜。

4）梁的单面加大截面法。单面加大截面法分两种，即上面加高或下面加厚。梁的上面加高适用于梁的支座抗弯强度不足的加固，所加混凝土靠焊在原梁上部箍筋上的附加箍筋与原混凝土连接成整体，上部荷载靠附加纵筋承受。梁的下部加厚，适用于梁跨中抗弯不足加固，当梁截面强度与要求相差不大时，可将梁下加厚80 mm～100 mm，配置新的纵筋与原钢筋焊接，做法同三面围套。当梁的截面下部增加100 mm以上时，按计算配置纵筋和箍筋。

5 结束语

总之，混凝土的裂缝问题，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，不仅影响到结构的美观，也可能影响到结构的正常使用与耐久性，甚至会影响结构的安全，危及人民的财产及生命安全。混凝土的裂缝问题也是施工中需要解决的重中之重的问题，直接关系到建筑工程质量的好坏，往往会引起的投诉、纠纷、以及索赔要求等。

［1］建筑工程裂缝防治指南[S].中国建筑工业出版社,2005．

［2］张剑.浅谈大体积混凝土裂缝控制[J].建筑与工程,2008(9)：134-135.