混凝土裂缝的形成原因及预防论文 2

第一篇：混凝土裂缝的形成原因及预防论文 2

混凝土裂缝的形成原因及预防

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混凝土裂缝的形成原因及预防

摘要

随着建设规模的不断扩大及人们对建筑工程质量重要性认识的提高，混凝土以其技术、经济上的优越性，尤其是稳定、可靠、优良的质量深受建设单位的青睐，得到了广泛的发展，所以混凝土在现代工程建设中占有重要地位。然而混凝土裂缝问题随处可见，已经成为了一个普遍存在而又难于解决的建筑工程实际问题。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，但是科学的要求是将其有害程度控制在允许的范围内。因此本文通过研究混凝土裂缝，找出混凝土产生裂缝的主要原因，并且分析影响混凝土产生裂缝的主要原因,得出了混凝土裂缝问题要以预防为主的观点。现就本人所学的理论知识结合本人的实践经验浅谈施工中常见的混凝土裂缝种类,并提出了具有针对性的预防方法。使施工人员为今后工程实践起到简单的导引作用。

关键词：混凝土；裂缝；原因；分析；预防

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目录

第一章 前言................................................................1 第二章 混凝土裂缝的基本概念................................................2 2.1产生混凝土裂缝基本原理...............................................2 2.1.1微观裂缝定义....................................................2 2.1.2宏观裂缝定义....................................................2 2.2混凝土裂缝的限制标准.................................................2 第三章 混凝土裂缝产生的原因................................................4 3.1混凝土裂缝成因.......................................................4 3.1.1材料质量引起的裂缝..............................................4 3.1.2荷载引起的裂缝..................................................4 3.1.3温度变化引起的裂缝..............................................4 3.1.4湿度变形引起的裂缝..............................................5 3.1.5基础变形引起的裂缝..............................................5 3.1.6冻胀引起的裂缝..................................................5 3.1.7施工工艺引起的裂缝..............................................5 第四章 常见混凝土裂缝的种类及预防措施......................................7 4.1混凝土干缩裂缝.......................................................7 4.1.1产生混凝土干缩裂缝的重要原因....................................7 4.1.2预防干缩裂缝产生的措施..........................................8 4.2混凝土塑性收缩裂缝...................................................8 4.2.1产生混凝土塑性收缩裂缝原因......................................8

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4.2.2预防塑性收缩裂缝产生的措施......................................9 4.3混凝土深陷裂缝........................................................9 4.3.1产生混凝土深陷裂缝的原因........................................9 4.3.2预防产生深陷裂缝的措施..........................................9 4.4混凝土温度裂缝......................................................10 4.4.1产生混凝土温度裂缝的原因.......................................10 4.4.2预防温度裂缝的措施.............................................11 4.5化学反应引起的裂缝..................................................12 4.5.1产生混凝土碱骨料反应引起的裂缝原因.............................12 4.5.2预防碱骨料反应引起的裂缝的措施.................................12 4.5.3产生混凝土钢筋锈蚀引起的裂缝原因...............................12 4.5.4预防钢筋锈蚀引起的裂缝的措施...................................13 结束语.....................................................................14 参考文献...................................................................15 致谢.......................................................................16

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第一章 前言

随着我国科技水平的高速发展,混凝土已经普遍用于工业和民用建筑中。在建筑工程施工过程中，混凝土是城市建设中广泛使用的建筑材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土质量问题一直困扰着施工人员,其中尤为突出混凝土裂缝问题反映强烈，引起工程界及社会各界的广泛关注。混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，是现代建筑主体不可缺少的重要组成部分。由于混凝土自身所具有的特点，施工环境与施工温度等条件约束，会使混凝土极易产生裂缝。使其内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人的生命财产安全。作为一个建筑工作者，在当前施工中如何克服混凝土裂缝是一件非常重要的事，裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，也有环境方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。所以本文通过分析了混凝土裂缝形成的原因，并且针对常见混凝土裂缝，如混凝土干缩裂缝、混凝土塑性收缩裂缝、混凝土深陷裂缝、混凝土温度裂缝、化学反应引起的裂缝，预防措施提出自己的一些看法，为今后工程实践起到简单的导引作用。

第二章 混凝土裂缝的基本概念

2.1产生混凝土裂缝基本原理

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匀物质。正是由于混凝土显现出一些非均质的特性，所以硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴，然而微孔隙与气穴相互贯穿才使混凝土出现裂缝。混凝土裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝，微观裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。2.1.1微观裂缝定义

主要是混凝土中非均匀物质和水泥与水发生水化反应过程中各组成部分之间发生的变形不均产生的。微观裂缝在荷载不超过设计规定的条件下，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。2.1.2宏观裂缝定义

是指宽度在0.05mm以上，用肉眼可以直接看到的裂缝。宏观裂缝一般在设计允许条件下，宽度小于0.1mm的裂缝可以被认为是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝不再扩展。

2.2混凝土裂缝的限制标准

“按混凝土裂缝的限制标准，混凝土裂缝可分为无害裂缝和有害裂缝［1］”。

无害裂缝的基本概念：①裂缝的出现对结构耐久性、安全性、稳定性无影

响。②裂缝无渗漏水，且不贯通③裂缝宽度小于0.2mm，且不渗漏水。④裂缝可自愈。

有害裂缝的基本概念：①混凝土结构产生的裂缝对耐久性受到影响。②裂缝有渗漏水。③裂缝贯穿结构层。④混凝土结构的冷缝明显且有渗漏水。⑤裂缝的深度与构造钢筋相连，形成钢筋串水⑥裂缝的宽度大于0.2mm，且不能自愈。⑦裂缝密度显网状。⑧裂缝对结构安全性、稳定性有危害程度。

第三章 混凝土裂缝产生的原因

通过上章对混凝土裂缝的描述，我们可以分析出混凝土裂缝绝大多数发生在施工阶段，其原因复杂多变，可分为微观裂缝和宏观裂缝。裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手，结合本人所学与实际经验产生混凝土裂缝的原因大致可划分如下几种：

3.1混凝土裂缝成因

3.1.1材料质量引起的裂缝

“混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成［2］”。配置混凝土所采用材料质量不合格，可导致结构出现裂缝。比如：水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标；水泥强度不足，水泥受潮或过期；水泥含碱量较高同时又使用含有碱活性的骨料；砂石粒径太小、级配不良、空隙率大；砂石中云母、泥沙、有机质和轻物质的含量较高；拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高。3.1.2荷载引起的裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件，在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。3.1.3温度变化引起的裂缝

“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［3］”。譬如，桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布，由于受到自身约束作

用，导致局部拉应力较大，出现裂缝；大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。

3.1.4湿度变形引起的裂缝

“混凝土在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩［4］”。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。混凝土的收缩值一般为0.2～0.4‰，其发展规律是早期快、后期缓慢。3.1.5基础变形引起的裂缝

由于地质勘察精度不够试验资料不准、地基地质差异太大、结构荷载差异太大、结构基础类型差别大、基础分期建造、地基冻胀、基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质段、原有地基条件变化等原因，使基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。3.1.6冻胀引起的裂缝

“大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现［5］”。3.1.7施工工艺引起的裂缝

施工工艺涉及的面很广，一般常见的有：混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因；模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、过早拆模等都可能造成混凝土开裂；混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切；混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝；施工质量控制差，任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，造成混凝土强

度不足和其他性能（和易性、密实度）下降，也可导致结构开裂。

第四章 常见混凝土裂缝的种类及预防措施

通过上两章对混凝土裂缝原因的描述与分析，可得出在工程建设中混凝土裂缝问题是不可避免的，但可采取有效的预防措施，使其尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而可以确保工程质量。但要如何对工程建设中一些常见的混凝土裂缝问题进行有效的控制呢？只有正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。以下是结合本人所学与工作实践，对工程中一些常见的混凝土裂缝现象进行了一些初步分析与探讨，提出了一些具有针对性的预防措施，具有一定的实用性和可操作性，对类似的工程问题有指导意义。

4.1混凝土干缩裂缝

4.1.1产生混凝土干缩裂缝的重要原因

“产生混凝土干缩裂缝的重要原因是水分的蒸发，这种蒸发干燥过程总是由表及里逐步发展的，因而湿度总是不均匀的，干缩变形也是不均匀的［6］”。混凝土干缩机理比较复杂，最主要的原因是混凝土内部空隙水蒸发变化时引起的毛细管引力，水泥水化生成的大量微细孔隙，在干燥条件下，胶体中自由水逐渐蒸发产生毛细管引力，胶体孔隙受到压缩，胶体的体积随着水分的蒸发减少而不断收缩，从而引起混凝土体积收缩。胶体的数量及其特性随着水泥的化学成分、细度、水灰比、龄期而不同。一般来说，单位用水量和水泥用量比较多的混凝土胶体数量多，而混凝土的干缩变形也比较大。混凝土的干缩裂缝取决于干缩、徐变、弹性性质和抗拉强度等方面的综合作用，当存在以下有三个基本条件：①混凝土发生干缩变形，②处于约束状态，③干缩应力达到混凝土抗拉强度。此时混凝土会出现干缩裂缝的主要原因。

影响干缩的主要因素

由此可以看出影响混凝土干缩变形的主要因素为水泥品种、混凝土的配

合比和养护条件。4.1.2预防干缩裂缝产生的措施

①选用干缩较小的水泥品种：普通水泥的干缩要低于矿渣水泥；

②合理调整混凝土的配合比：采用低水灰比，低单方水泥和低用水量，同时还宜降低砂率，尽量采用粗砂；

③适当提高混凝土的抗拉强度。在水泥用量一定的条件下，缩小水灰比可使混凝土抗拉强度增高大于混凝土干缩应力的增加，有减少裂缝的趋势。使用早强剂可提高混凝土的早期强度，但干缩也随之加大，因此，应以提高抗裂安全为目的，综合考虑后采取措施。

④施工时应掌握正确的振捣方法，确保混凝土的密实，同时以要避免过振捣。加强湿水养护，确保养护质量，尽量延迟干缩的发生。

⑤采用合理的设计构造措施：合理设置伸缩缝，减轻约束作用，缩小约束范围。同时薄壁构件的配筋采用小直径，增加布筋密度的方式，可减少裂缝发展的趋势。

4.2混凝土塑性收缩裂缝

4.2.1产生混凝土塑性收缩裂缝原因

“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［7］”。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20-30cm，较长的裂缝可达2-3m，宽1-5mm.其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。

影响塑性收缩开裂的主要因素

“由于此可以看出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［8］”。4.2.2预防塑性收缩裂缝产生的措施

①是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。

②是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。

③是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。

④是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。

⑤是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。4.3混凝土深陷裂缝

4.3.1产生混凝土深陷裂缝的原因

深陷裂缝的形成是由于结构地基强度出现问题而引起不均匀沉降，或者在混凝土硬化过程中出现模板刚度不足、支撑底部松动等，使混凝土结构产生深陷裂缝。另外，过早拆模或者承受荷载，也容易引起构件的力学变形，导致板面裂缝出现。“此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°-45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系［9］”。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。影响深陷裂缝的主要因素

由此可以看出影响深陷裂缝的主要因素有结构、构件下面的地基处理基及模板的使用。

4.3.2预防产生深陷裂缝的措施

①要确保地基处理质量，原地基要达到设计要求的承载能力，回填土地基

夯实达到设计要求的压实系数。

②是严格基坑或地基周围的防护措施，防止水的漫漶或浸入而导致地基松动。

③是模板有足够的强度和刚度，加强牢固支撑，且使地基受力均匀。

④是在混凝土生长到足够的强度后再拆除模板，注意拆模的合理作业顺序。

4.4混凝土温度裂缝

4.4.1产生混凝土温度裂缝的原因

“表面温度裂缝，多由于温度较大［10］”。混凝土结构，特别是大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均匀的降温时（如施工中注意不够，过早拆除模板；冬季施工，过早除掉保温层，或受到寒潮袭击），将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面胺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），而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而出现裂缝（这种裂缝又称为内约束裂缝）。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，裂缝只在接近表面较浅的范围出现，表面层以下结构仍保持完整。深进的和贯穿的浊裂缝多由于结构降温差较大，受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础、墙体浇灌在坚硬地基（特别是岩石地基）或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果混凝土浇灌时温度很高，加上水泥水化热的混凝土冷却收缩，全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束，将传统在混凝土浇筑后2-3个月或更长时间出现，裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮袭击作用；框架结构的梁、墙板、基础梁，由于与刚度较大的柱、基础连接，或预制构件浇筑在台

座伸缩缝处，因温度变形受到约束，降温时也常出现这类裂缝。采用蒸气养护的预制构件，混凝土降温制度控制不严，降温过速，或养生窑坑急剧揭盖，使混凝土表面剧烈降温，而受到肋部或胎模的约束，常导致构件表面或肋部出现裂缝。

影响混凝土温度裂缝的主要因素

由此可以看出影响混凝土温度裂缝的主要因素有①内约束裂缝：由于混凝土内外温差过大引起的。②外约束裂缝：由于平均降温过大引起的。4.4.2预防温度裂缝的措施

①尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

②水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

③水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

④提高水泥浆与骨料的粘结力,挺高混凝土抗裂性能。

⑤在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度,大幅度提高混凝土的抗裂性能。

⑥掺减水防裂剂后混凝土缓凝,时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

⑦混凝土的浇筑:大体混凝土浇筑主要有三种方式:其一,分层平行推进;其二,分层斜面推进;其三,分层交错推进方式。需要根据混凝土浇筑量、构件形式、混凝土浇筑方式等进行确认。分层浇筑可以增大散热面积,保证施工质量。

⑧混凝土的振捣:实行快插慢拔、分层振捣的振捣方法。振捣上一层时插入下一层混凝土5cm以消除两层间的接缝。通过二次振捣可以使混凝土更加密实,对提高混凝土的抗拉能力很有力。

⑨加强混凝土的养护和温度监测。

⑩混凝土养护是保证混凝土质量一道十分重要工序,必须认真切实做好。本工程采用自然养护,即在混凝土表面盖薄膜或草、麻袋,保证混凝土表面充分潮湿。大体积混凝土养护过程中,应对混凝土浇筑块体的内表温度、顶面及底面温度,室外气温进行监测。根据监测结果对养护措施做出相应的调整,确保温控指标的要求。施工中,常用混凝土温度测定仪实行24h监控,监控期一般为15d,测温时应做好记录。

4.5化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是混凝土中最常见的化学反应而引起的裂缝。

4.5.1产生混凝土碱骨料反应引起的裂缝原因

碱骨料反应裂缝发生的原因是：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。4.5.2预防碱骨料反应引起的裂缝的措施

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。4.5.3产生混凝土钢筋锈蚀引起的裂缝原因

钢筋锈蚀引起的裂缝发生的原因是：由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢

筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。4.5.4预防钢筋锈蚀引起的裂缝的措施

①保证钢筋保护层的厚度。

②混凝土级配要良好。

③混凝土浇注要振捣密实。

④钢筋表层涂刷防腐涂料。

3结束语

本文通过介绍混凝土裂缝的基本概念，找到了主要影响产生混凝土裂缝的基本因素。我根据产生混凝土裂缝的基本因素进行分析，对混凝土裂缝做了种类划分即干缩裂缝、塑性收缩裂缝、深陷裂缝、温度裂缝、化学反应引起的裂缝，并对其成因进行分析，提出了相应的预防措施。得到了裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性。在混凝土工程施工中，混凝土材料、荷载、温度、湿度、基础、施工工艺，是产生裂缝的常见原因，在施工过程中，如果能针对工程特点和施工环境，分析可能产生裂缝的不利条件，区别对待，采用合理的方法进行预防，对于保证工程质量将起到积极的作用。

综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着当今社会我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地决。

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大众﹙科学教育﹚, 2011年;第03期，第178页.致谢

论文基本完成了，借此机会感谢老师在我写论文期间给我全面细致的辅导,从开始写开题报告给予我的建议，再到写论文时给我的格式资料与论文指导和指出我参考文献格式的错误，给予我很大的帮助。谢谢老师给予我的辅导，我在这里说一声“老师，你辛苦了”。

第二篇：混凝土几种常见裂缝形成的原因及预防和处理措施

混凝土常见裂缝原因及预防和处理措施

【摘要】 本文通过对几种常见混泥土裂缝形成的原因进行了分析，结合工程实践，系统介绍了预防和处理措施。

【关键词】混凝土

裂缝形成原因

预防

处理措施

1、概述

建筑物的破坏，特别是钢筋混凝土结构的破坏往往是从裂缝开始的。但是，并不是所有的裂缝都是建筑物危险的征兆。只有那些影响结构承载能力、稳定性、刚度以及节点构造的可靠性等类裂缝，才可能危及建筑物的安全使用。而大量常见的裂缝，如温度、收缩裂缝等，并不危及建筑物结构安全。因此，各类裂缝对建筑的危害是不同的，故对各类裂缝的处理应有区别。

下面就塑性裂缝、干缩裂缝、温度裂缝形成的原因及预防和处理措施进行阐述。

2、塑性裂缝

塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一，类似干燥的泥浆面。塑性裂缝大多出现在混凝土浇筑初期，一般在浇筑后4h左右出现。当混凝土本身与外界气温相差悬殊，或本身温度长时间过高(40℃以上)而气候又很干燥，便会出现塑性裂缝。塑性裂缝又称龟裂，严格说来属于干缩裂缝，出现很普遍。2.1裂缝形成的原因

2.1.1 混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，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。2.1.2 使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的细砂和粉砂。2.1.3 混凝土水灰比过大，或模板(指木模)过于干燥，也会导致这种裂缝出现。2.2 预防措施

2.2.1配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，石子粒径应选用连续级配，选用中粗砂，以减小空隙率和含砂率。同时，浇筑混凝土时要振捣密实，以减小收缩量，提高混凝土抗裂强度。

2.2.2 浇捣混凝土前，将基层和模板浇水湿透。

2.2.3 混凝土浇筑完毕后，裸露的混凝土表面及时覆盖，按养护要求进行操作。2.2.4 在气温高、湿度低或风速大的天气下施工，混凝土浇筑完毕后，应及早进行浇水养护，使其保持湿润。大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。此外，要加强表面的抹压和养护工作。

2.2.5 混凝土养护可采用覆盖湿草袋、塑料薄膜等方法。当表面发现微细裂缝时，应及时抹压一次，再覆盖养护。2.3 处理方法

此类裂缝对结构强度影响不大，但会使钢筋易锈蚀，且有损美观，一般可在表面抹一层薄砂浆进行处理。对于受力大的预制构件，也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。

3、干缩裂缝

干缩裂缝处在结构的表面，较细，多在0.05～0.2mm之间。其走向纵横交错，没有规律性。较薄的梁、板类构件或桁架构件的干缩裂缝，多沿短边方向分布；整体性结构的干缩裂缝，多发生在截面变化处；平面.上的干缩裂缝，多延伸到变截面部位或块体边缘；大体积混凝土的干缩裂缝在平面部位较为多见，侧面也常出现；预制构件的干缩裂缝多产生在箍筋位置。这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后，在表层或侧面出现，并随湿度和温度变化而逐渐发展。3.1 裂缝形成的原因

混凝土收缩有湿度收缩(即干缩)和自收缩之分。湿度收缩是混凝土中多余水分蒸发，随湿度降低、体积减小而产生的，其收缩量占混凝土总体积收缩量的绝大部分；自收缩为水泥化学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。

3.1.1 混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面水散发快，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产生体积收缩，受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。

3.1.2 混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化。3.1.3 采用含泥量大的粉砂配制混凝土。

3.1.4 混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层。3.1.5 用后张法预应力制成的构件，露天生产后长久不张拉等等。3.2 预防措施

3.2.1 混凝土水泥用量、用水量和砂率不能过大，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，进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量。

3.2.2 加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间。3.3 处理方法

为防渗漏和观感，可采用表面修理补平方法。先用钢丝刷将混凝土表面刷毛，清除表面附着污物，用水冲洗干净，干燥后无用环氧胶泥、乳胶水泥等嵌补混凝土表面缺损，最后用上述材料涂覆。

4、温度裂缝

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0.5～10mm。高温引起的温度裂缝是中间粗两端细。冷缩裂缝的粗细变化不太明显，其宽度在0.5mm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较明显。4.1裂缝形成的原因

4.1.1 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温差很大。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)，而混凝土早期抗拉强度又很低，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内出现，表面层以下结构仍保持完整。

4.1.2 深入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。以上结构的温度裂缝均属于深入和贯穿性的温度裂缝。4.2 预防措施

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，同样可以减少温度裂缝。4.3 处理方法

温度裂缝对钢筋锈蚀及对混凝土碳化、抗冻融，抗疲劳(有动荷载)性能，均有不良影响，应采取措施处理。可以对之涂2遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布。对有防水、防渗要求的结构，缝宽大于0.lmm的深入或贯穿性裂缝，应根据裂缝可灌程度，采用灌水泥浆或化学浆液(环氧、甲凝或丙凝浆液)方法进行裂缝填补，或者灌浆与表面封闭同时用。对宽度小于0.1mm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。

第三篇：浅谈混凝土裂缝预防与处理论文

【论文关键词】：混凝土裂缝；预防措施；处理修补

【论文摘要】：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事先预防，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，应有足够的重视。

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。混凝土裂缝产生的原因是多方面的，有变形引起的：如收缩、膨胀、沉降等原因引起的裂缝；有外部荷载引起的：混凝土养护不当；外添加剂问题等引起的裂缝。

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。在工程中完全消除裂缝是不可能的，规范中也有明确规定对有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽、深度的裂缝。但作为施工过程中应尽量采取有效的预防和技术保障措施来有效的控制裂缝的产生，尽量少产生或尽量减少裂缝宽度、深度，尤其要避免出现在关键部位或有害裂缝。

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。

1.干缩裂缝的产生原因及主要预防措施

一般出现在混凝土浇筑完毕养护后的一周左右，这种裂缝的产生是由于混凝土表面水分蒸发过快而内部变化较小产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，干缩裂缝越易产生。混凝土干缩裂缝的产生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性质和用量以及外添加剂等因素有关。因此为了防止干缩裂缝的产生可采取以下预防措施：①选用收缩量较小的水泥，如采用中低热水泥和粉煤灰水泥；②控制水灰比，掺适量减水剂；③施工中控制配合比，用水量不得超过配合比中的用水量；④注重混凝土的养护；⑤设置合理的收缩缝。

2.塑性收缩裂缝的产生原因及主要预防措施

塑性收缩裂缝是由于混凝土表面失水过快引起的，一般在干热、大风天气容易产生；影响的因素主要有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速及相对湿度等。

预防措施主要有：①选用干缩性小、早期强度高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；②严格控制水灰比，添加高效减水剂，减少水泥用量和用水量；③浇筑混凝土前浇水湿润基层和模板；④及时养护，避免高温或大风导致水分的过量过速蒸发。

3.沉降裂缝的产生原因及主要预防措施

沉降裂缝是由于基层的不均匀沉降或模板支撑间距过大或模板本身刚度不足等原因所致。预防的主要措施有：①基土要分层夯实和加固；②保证模板的足够刚度，支撑间距要按计算模板方案操作；③防止基底被水浸泡；④注意拆模时间及顺序；⑤在冻土上搭设要采取一定的预防措施。

4.温度裂缝的产生原因及主要预防措施

温度裂缝都产生在大体积混凝土表面或温差较大的地区。由于混凝土体积大，大量水化热积聚在内部不易散发，导致混凝土内部温度急剧上升，而外部散热较快，从而产生内外的较大温差，使得内外热胀冷缩程度不同，使得混凝土表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉极限强度时就产生裂缝。主要预防措施有：①选用低中热水泥；②减少水泥用量；③降低水灰比；④改善骨料级配，掺加外添加剂减少水泥用量降低水化热；⑤改善混凝土搅拌工艺，降低混凝土浇筑温度；⑥掺加一定的减水、增塑、缓凝等外加剂，改善混凝土的流动性、保水性、降低水化热；⑦高温季节注意控制混凝土温升，降低浇筑时温度；⑧大体积混凝土合理安排施工工序、分层分块浇 筑，利于及时散热，减小约束；或在大体积混凝土内部设置冷却管道，减小内外温差；加强温度监控及时采取冷却措施；⑨预留温度缝；⑩容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋或纤维材料减少裂缝产生的机率。

5.化学反应引起的裂缝及主要预防措施

混凝土搅拌后碱性骨料产生的一些碱性离子与某些活性骨料产生化学反应，吸水体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这些裂缝一般出现在结构使用期间，一旦发生很难补救。主要预防措施有：①选用低碱水泥、外加剂或碱活性小的骨料；②添加外加剂降低碱骨料反应。

混凝土振捣不良或钢筋保护层不足，使得外界物质容易侵蚀钢筋，使得体积增大，导致沿钢筋方向的混凝土开裂。主要预防措施有：①保证钢筋保护层厚度；②保证混凝土良好级配，振捣密实；③对钢筋事先采取防锈蚀措施。

以上是混凝土结构产生裂缝的一些具体原因及针对性事先控制裂缝产生的一些预防措施。但是在生产施工过程中并不是预防了就能绝对避免，只是减少发生的概率而已，因此裂缝的后期处理弥补就必不可少。

（1）表面修补

这是一种简单的修补方法，针对混凝土表面开裂不影响结构稳定及承载力的情况。通常处理只在表面涂抹水泥浆、环氧胶泥等，同时为了防止进一步开裂可在裂缝表面粘贴玻纤网布等。

（2）结构加固

当裂缝影响结构安全时，采取加大截面积，外包型钢、粘贴增强纤维网布、喷射混凝土补强加固等措施保证结构安全。

（3）灌浆法

主要适用对混凝土结构有影响且有抗渗要求的裂缝，用压力设备将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入裂缝，使它硬化后和混凝土形成整体。

（4）嵌缝法

此法是沿裂缝凿槽，后嵌填止水材料。

（5）混凝土置换法

对于损坏严重的混凝土，先将其剔除，后置换入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂浆、改性聚合物混凝土等置换。

（6）电化学防腐法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐作用。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是比较常用的方法，这些方法受环境影响小，可以长期防腐。

（7）自身愈合法

在混凝土中掺入某些特殊成分，如含粘结剂的液芯纤维或胶囊，在混凝土内部形成仿生自愈的效果，当产生裂缝时分泌出液芯纤维使裂缝自身重新愈合。

混凝土裂缝的产生是一种较为普遍的现象，它的出现影响建筑物的抗渗性能、使用功能或是结构的安全；因此在实际的生产中对混凝土裂缝的产生原因分析以及采取相应的预防和后期处理对保证建筑物的安全和使用十分重要。

第四篇：浅析常见混凝土结构裂缝形成原因及预防措施

浅析常见混凝土结构裂缝原因及防治措施

程守智

在实际施工过程中，混凝土结构的开裂问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。在建筑物的建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着工程技术人员。本文对混凝土结构工程中常见的一些裂缝现象进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防措施。

一、总述

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，正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人身和财产安全。

二、混凝土结构裂缝种类和成因

混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土结构裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

（一）、荷载引起的裂缝

混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

1、直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：设计计算阶段、施工阶段、使用阶段。

2、次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

3、荷载裂缝分类及其特征。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。

但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切、局部受压。

（二）、温度变化引起的裂缝 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或原有混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。

3、收缩引起的裂缝

在实际工程中，混凝土因收缩所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，另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩、缩水收缩（干缩）、自生收缩、炭化收缩。

4、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

5、冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时，混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

6、材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。①水泥。②砂、石骨料。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。

7、施工质量引起的裂缝 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：①混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②混凝土振捣不密实、不均匀。③混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低。④混凝土搅拌、运输时间过长。⑤混凝土初期养护时急剧干燥。⑥用泵送混凝土施工时，加大了水灰比。⑦混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好。⑧混凝土早期受冻。⑨施工时模板刚度不足。⑩施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。○11施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。○12装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，T梁等侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。○13安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时，钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑，拆架后墙式护栏往往产生裂缝；拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。○14施工质量控制差。

三、混凝土结构裂缝的防治措施

（一）、设计方面

1.设计中的‘抗’与‘放’。

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。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

2.设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

3.积极采用补偿收缩混凝土技术：

在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。

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，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。5.对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

（二）、材料选择和混凝土配合比设计方面

1、根据结构的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。

5、配合比设计人员应深入施工现场，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）、现场操作方面

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：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14—28天。

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，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.对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

6.夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、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。

7、采用综合措施，控制混凝土初始温度、混凝土温度和温度变化。引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。

（四）因使用环境原因造成的裂缝防治

1、因使用期间气温湿度变化而形成的裂缝，一般不易根除，以采用对钢筋混凝土构件的保护措施，减少大气湿度变化对构件变化的影响为宜；

2、因多次冻融而产生的裂缝，除对已形成缺陷和损坏的部分要予以补强或加固外，宜添加对受冻混凝土构件的保温措施；

3、因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷和损伤，除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外，应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护；

4、因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防；对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。

另外，还可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。

改善约束条件的措施是：合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性十分困难，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

四、混凝土结构裂缝的处理方法(一)、表面处理法

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

（二）、填充法

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0.3mm，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。

（三）、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0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，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。

（四）、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。

（五）、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。

（六）、电化学防护法

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、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

（七）、仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘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。

六、结 论

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。

对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、施工、监理及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。

第五篇：混凝土裂缝的预防与处理--论文

混凝土裂缝的预防与处理

摘要： 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，本文对混凝土工程中常见的一 些裂缝问题进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。关键词： 混凝土 裂缝 预防 处理

一、前言

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。微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。

混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定[1]：有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。

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；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待，根据实际情况解决问题。

二、凝土工程中常见裂缝及预防

1.干缩裂缝及预防

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：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。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。

主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.塑性收缩裂缝及预防

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。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm，较长的裂缝可达2~3ｍ，宽1~5mm。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。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。

主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

3.沉陷裂缝及预防

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。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°~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。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施：一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

4.温度裂缝及预防

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,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热，（当水泥用量在350～550 kg/m3，每立方米混凝土将释放出17500～27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高）。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（实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时，混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力）。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。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，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，冬季较宽，夏季较窄。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。

主要预防措施：一是尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，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。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

5.化学反应引起的裂缝及预防

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。主要的预防措施：一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有：一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。

三、裂缝处理

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。

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、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

1.表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的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。

2.灌浆、嵌逢封堵法

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裂缝的修补，它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。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。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，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.结构加固法

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、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.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。

5.电化学防护法

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、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。6.仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘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[4]。

四、结 论

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。