混凝土裂缝形成与预防措施(论文).doc88u

【摘要】

裂缝是固体材料的某种不连续现象，混凝土裂缝是混凝土材料中的不连续现象，可分为宏观裂缝和微观裂缝，肉眼可见裂缝(一般大于等于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝，微观裂缝是指小于0.05mm的裂缝)主要有三种：

1、粘着裂缝:是指骨料与水泥石的粘接面上的裂缝,主要沿骨料周围出现。

2、水泥石裂缝:是指水泥浆形成水泥石时出现的裂缝分布在骨料与骨料之间。

3、骨料裂缝：是指骨料本身所具有的裂缝。

根据混凝土裂缝的处理经验以及大量工程实践所提供的经验都说明，结构物的裂缝是不可避免的，如对抗裂要求过高，必定付出巨大的经济代价。可以认为混凝土有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的，所谓混凝土控制只是把裂缝控制在一定范围内即减少和缩小工程的裂缝。

【关键词】混凝土 裂缝 预防 

1、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。

2  裂缝的广义概念

混凝土裂缝是一个广义的概念，既包含结构内部的微观裂缝，也包括结构表面出现的宏观裂缝。

微观裂缝的产生主要是（混凝土由骨料、水泥石、气体、水组成的非均质）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。

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。

宏观裂缝是指宽度在0.05mm以上，用肉眼可以直接看到的裂缝。

通常宏观裂缝是影响混凝土结构耐久性、承载能力的重要原因，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，而最终宽度超出设计允许的裂缝必须认真研究，慎重处理

2.1、混凝土裂缝标准

混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在湿气及土中为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理。

    近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域，如大跨超长、超厚及超静定框架结构，其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后又不闭合，裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下：h≤0.1H表面裂缝；0.1H＜h＜0.5H浅层裂缝；0.5H≤h＜1.0H纵深裂缝；h=H贯穿裂缝。

    应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝，如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。

    早期裂缝一般出现在一个月之内，中期裂缝约在６个月之内，其后1～2年或更长时间属于后期裂缝。

2.2、混凝土裂缝原因分析

    在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定，若仍处于发展过程，要估计该裂缝发展的最终状态。在日本混凝土协会“混凝土裂缝的调查和修补指南”中，对调查的原则、普查、详查方法均作了详细规定，主要有：

     裂缝的现状调查（裂缝类型和宽度）；有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。

3、裂缝产生的形式和种类

 3.1、设计原因

(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。

5、设计结构中断面突变，导致应力集中所产生的构件裂缝。

   6、设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力        大等)。

   7、设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)

8、设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

 3.2、材料原因

1、混凝土的收缩 

收缩是砼的一个主要特性，对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。产生收缩裂缝的原因，一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。

    2、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

    3、水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大，粉煤灰及矾土水泥收缩值较小，快硬水泥收缩大。

    4、水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大，越易开裂。      

5、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。

    6、选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

    7、积极采用掺合料和混凝土外加剂。

    8、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。

 3.3、混凝土配合比原因

1、设计中水泥等级或品种选用不当。

2、配合比中水灰比(水胶比)过大。

3、单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。

4、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。

5、配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

3.4、施工及现场养护原因及注意的地方 

1．现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。 

2．高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。 

3．对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。 

4．大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。 

5．现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。 

6．现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。 

7．现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。 

这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。 

8、养护是使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，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。

9、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。

10、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。

11、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。

  12、避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

 13、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开裂可能性就越小。

3.5、使用原因(外界因素) 

1．构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。 

2．使用荷载超负。 

3．野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。 

4．周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。 

5．意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

4、常见裂缝类型

4.1．细裂缝（网状、龟裂状）

细裂缝发生在表面，呈规则或不规则的网络状。它是因混凝土（或其他水泥材料）面层的缩引起的。这种裂缝的深度一般不超过3mm，常见于硬结的，金属镘抹表面或潮湿的表面。典型的裂缝呈六边型，对角线长40mm，通常在早期形成虽然细裂缝不影响混凝土的结构整体性，不影响其耐久性和耐磨性，但它十分显眼，影响美观。

造成网状裂缝原因有：

a） 养护方法不对或不够；

b） 在高温或多风气候下进行浇筑作业时，未使用缓蒸发剂，导致在塑性状混凝土的表面“结壳”，最后产生龟裂；

c） 过大的坍落度，过度的表面镘抹，或过度压迫都会使粗骨料下落，导致水泥浆和细骨料过度集中于表面。这种表面砂浆过富是产生龟裂的主要原因；

d） 混凝土抹面时造成的表面渗水，过度镘抹或过早镘抹均会使水灰比增加，造成脆弱面层，使表面易于龟裂和起尘；

e） 为使过湿表面干燥而加洒水泥灰也会产生龟裂；

f） 在抹面时为了光整，对干撒表面另外加水，这也是产生龟裂的另一重要原因。

为了防止龟裂，必须做到；

a) 严格按照基础处理工艺施工

b) 在表面尚未受损时，尽快按养护程序进行养护。采用全面、适当的养护工艺；

c) 采用中等的坍落度；

d) 不在表面喷洒水泥灰或水；

e) 摸去多余的渗出水，不要迫使它返回混凝土内；

f) 当渗出水还留在表面时，不要做且面磨光；

4.2．塑性收缩开裂

这类裂缝出现在对新浇筑的混凝土表面作抹面处理时，或抹面处理后不久。这种裂缝的间距一般大至1m，平行排列（或呈鸡爪状），深12mm，很少扩展至周边。

与龟裂类似，塑性收缩裂纹很少会影响混凝土的强度，但影响美观。

多数情况下，这种形式的开裂是由于表面水分的蒸发超过了表面水分的析出，当表面收缩时，内部的混凝土体积仍保持不变。

影响的因素有：

a） 相对温度下降；

b） 风速增加；

c） 环境温度增加，或相对湿度大幅下降；

d） 混凝土温度大大超过空气温度；

为尽可能减少塑性开裂，应作到：

a） 对基础和模壳进行湿润以便降低它们的吸水，或者使用防潮层；

b） 不在太阳下施工。在棚顶下工作，或给混凝土遮阳；

c） 搭立临时墙以减弱吹过混凝土的风速；

d） 安排清晨或黄昏施工；

e） 适当使用人力和设备对混凝土做快速抹面，磨光；

f） 当施工延长时，用聚乙烯、湿麻袋或养护纸覆盖混凝土；

g） 在表面喷洒缓蒸发剂。形成单分子保护膜，以平衡混凝土的干化       特性；

h） 抹面结束立刻开始养护程序。

4.3．碱—骨料反应

水泥中的碱和一些含硅骨料之间的化学反应，有时会导致非正常膨胀，产生大量网状裂纹。当使用活性骨料时，通过使用低碱水泥。就可以避免这种膨胀和开裂。

4.4．钢筋生锈

铁的氧化会产生高膨胀量，导致生锈的钢筋上产生裂缝。这种状况可通过优质、低水灰比的混凝土，钢筋表面足够的混凝土覆盖，防碳化涂层将同样有所帮助。

4.5．结构沉降裂缝及各种裂缝的预防措施

大多是由于桩柱不够或粘土层上的基礅膨胀，或者是混凝土上的负载过大所致。结构沉降裂缝可通过适当的地基处理方法以及完善的设计来混凝土结构的裂缝依其形成可分为以下： 

 1）、 静止裂缝 ：系指形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时，仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法，而与其它因素无关。

  2）、 活动裂缝：系指其宽度不能保持稳定，易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。修补时，应先消除其成因，并观察一段时间，确认已稳定后，再依静止裂缝的处理方法修补；若无法完全消除其成因，则应使用具有足够柔韧性的材料进行修补。 

 3）、  尚在发展的裂缝 ：系指长度、宽度或数量尚在发展，但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后，方可进行修复或加固。

4）、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。

5）、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。

4.6 表面干缩裂缝、温度裂缝

干缩裂缝主要体现在结构或构件的表面或侧面，并随温度和湿度的变化面逐渐发展。干缩裂缝主要是混凝土成型后养护不当，表面水分散失过快，造成的混凝土内外的不均匀收缩，引起混凝土表面的开裂，由于混凝土体积收缩受到地基或垫层的约束，也会出现干缩裂缝，除此之外，混凝土内外材质不均匀和采用含泥量较大的碎石、砂配制混凝土都能出现干缩裂缝。

混凝土由初凝到终凝期间，水泥浆在水化过程中要发生体积收缩，这期间混凝土的体积将发生急剧的初期收缩。混凝土浇筑不久发生的裂缝一般称为初期裂缝，大致有材料沉降裂缝和初期干缩裂缝(塑性收缩裂缝)，混凝土在凝结过程中由于水泥的水化作用，释放出的热量称为水泥的水化热，因此混凝土在凝结硬化过程中会出现水化升温的现象，由于混凝土的导热性能较差，其外部的水化热量散失较快，而积聚在结构物内部的水化热则不易散失，造成混凝土各部位之间的温度差和温度应力，从而产生温度裂缝，给工程带来不同程度的危害[6]

4.7沉陷裂缝

沉陷裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况而变化，有的在上部，有的在下部，一般与地面垂直，或呈30º～45º角方向发展，较大的不均匀沉陷裂缝，往往上下左右有一定差距，因荷载大小而异，且与不均匀沉降值成比例，裂缝宽度受温度变化影响较小。

（1）沉陷裂缝成因

① 结构、构件下面地基软硬不均，或局部存在软弱土未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇筑后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝。

② 现场平卧生产的预制构件(如屋架、薄腹梁等，底模部分在回填土上，由于养护时浸水局部下沉，而构件侧向刚度差，在弦、腹杆件或梁的侧面常产生裂缝)。

③ 模板刚度不足，或模板支撑间距过大或底部支撑在松软土上泡水；混凝土未达到一定强度，过早拆模，也常导致不均匀沉降裂缝出现。

④ 结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，混凝土浇筑后，因地基受力不匀，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致出现裂缝。

4.8 施工因素裂缝

引起此类裂缝的原因可能是：大体积混凝土拆模过早时产生表面开裂；起吊或加载过早时产生垂直于主筋的横向裂缝；因采用滑模或拉模而可能产生垂直模板移动方向的裂缝以及施工冷缝等。对此可通过正确设计、严格施工、合理使用加以防止。

5.1、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。

5.2、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 

8）、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。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，电化学防以及仿生自愈合法。

8.1.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。

8.2.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。

8.3.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。

8.4.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。

七、钢筋混凝土构件是带缝工作的。微裂缝不会影响工程的质量，但过宽的裂缝会引起混凝土中  钢筋的锈蚀，降低结构的耐久性；损坏结构的外  观，影响正常使用；严重的会影响结构的安全。  我国规范的最大裂缝宽度限值是：处于正常条件  下的构件为O-3毫米；处于正常条件下的屋架、  重级工作制吊车梁，以及允许出现裂缝的一般预  应力构件为O．2毫米。钢筋混凝土构件产生裂缝  的因素很多，   1、因施工因素形成混凝土裂缝的原因  及预防措施主要有以下方面

面：   

1.1、乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩·的受力筋的混凝土保护层加大，构件的有效高度  减小，形成沿构件支承边缘的垂直于受力筋的裂  缝。预防措施：构件顶部承受负弯矩的钢筋直径  不宜过细(≥8)。施工时禁止在顶部钢筋上走  动；必要时设置钢支架支住矩

筋。   

1.2、塑性混凝土下沉，被顶部钢筋所阻，形  成沿钢筋的裂缝(通长或断续)。预防措施：改  善水灰比，减少沁水，加强自然养护，增加混凝  土保护厚度。   

1.3、混凝土振捣不密实，出现蜂窝，易形成  各种受力裂缝的起点=预防措施：保证混凝土拌  制、浇筑和振捣质量；采用对混凝土蜂窝的补强  措施。    

1.4、混凝土浇筑速度过快。容易在浇筑1—2  小时后发生在板与墙、梁．梁与柱交接部位的纵  向裂缝。预防措施：在浇筑与柱和梁整体连接的  梁和板时，应在柱和墙浇筑混凝土完毕后停歇  l—1．5／j、时，使其初步沉实，再继续浇筑板、梁  的混凝土。   

 1.5、混凝土搅拌、运输时问过长，使水分蒸  发，弓l起混凝土浇筑时塌落度过低．使得在混凝  土体积中出现不规则网状裂缝。预防措施：如混凝土的塌落度损失过多(对板、粱、柱，当塌落度<3em时)，应在浇筑前进行二次搅拌。   

1.6混凝土初期养护时急剧干燥，使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝。预防措施：加强早期养护，减少水分蒸发。   

1.7、用泵送混凝土施工时，为了保证流动性，增加水和水泥用量，导致混凝土结硬化时缩量增加，使得在混凝土体积中出现不规则的裂缝。预防措施：水泥用量不宜超过550kg／m’；水灰比不应大于O．7(其中水泥重量包括外掺混合材料和塑化剂)；砂率可以提高至49％一50％。   

1.8、浇筑工作间歇时的施工缝接茬处理不好，容易在接茬处出现接茬裂缝。预防措施：按照混凝土工程施工规范要求做好施工缝的留置和接茬处的处理。    

1.9、混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹或局部剥落，脱模后出现空鼓现象。预防措施：按照冬季混凝土施工要求保护混凝土不受冻；在预期早期受冻的混凝土中掺人防冻或引气剂。   

1.10、木模板受潮膨胀上拱，使混凝土板面产生上宽下窄的裂缝。预防措施：加强模板的侧向刚度。   

1.11、模板支撑下沉或局部失衡，造成已浇筑成型的构件产生相应部位的裂缝。预防措施：保证模板支撑的总体承载力，刚度和稳定；支撑直设置在坚固可靠平坦的支承面上。   

1.12、已凝结硬化的混凝土，在尚未建立足够强度以前，受到模板被振的影响产生相应裂缝。预防措施：应在施工期间避免这种现象的发生。  

1.13、过早拆模，混凝土尚未形成足够强度，构件在自身的重力荷载作用下，容易发生各种受力裂缝。预防措跨度L≤2m的构件，达到混凝土设计强度50％时，可拆模；跨度2m1.14.1、混凝土表面裂痕导致混凝土收缩或膨胀的原因包括：

1. 含水量的变化

2. 温度

3.载荷及支承条件引起的变形

4.接缝处理

所有这些原因主要源于混凝土内部的位移；若不做处理，表面裂缝将会进一步增加。虽然这裂缝很少会影响到混凝土内部的结构整体性，但它影响外观，使水易于渗入。而且，可能还会导致其它问题和麻烦的发生（主要取决于裂缝的长短、宽窄、位移及变形）。 大多数裂缝的产生是由于设计或施工的不适当或不充分，其中包括：

1. 接缝未作处理或处理不当

2. 基础的预处理不够

3. 拌和水过多

4.抹面工艺不当

5. 养护不够或不当

1.14.2考虑因素：

骨料级配的恰当与否，对于混凝土浇筑及抹面所需的用水量影响很大。骨料的级配应使混合料在不影响和易性时拌和水用量最少。同样，粘土类材料易于干缩而导致干裂，过量的拌和水也会增加收缩及开裂。混凝土裂缝修补前，应对其成因进行研究，若是由于承载能力不足引起的裂缝，除应选择相应的方法进行修补外，尚应选用适当的加固方法进行加固。裂缝修补方法主要有以下四种： 

1表面涂层封闭法(或纤维增强表面涂层封闭法) 

利用混凝土表层微细裂缝（裂缝宽度ω≤0.2mm）或网状裂纹的毛细作用吸收修补胶液，封闭裂缝通道。对楼板和其它需要防渗的部位，尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用

2  低压慢注修补法(注射法) 

以一定的压力将修补胶液注入裂缝腔内；此法适用于处理0.2<ω<1.5mm静止的裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷。 

3  压力注浆法 在一定时间内，以较高压力（按注浆料产品说明书确定）将灌注材料压入裂缝腔内；此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。 

4  填充密封法

在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出U形或V形沟槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料填充，必要时以纤维复合材料封闭其表面；此法适用于处理ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。

六、混凝土裂缝的处理

  1.表面处理法：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

  2.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（〉0.3mm），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。

  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。

  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

七、混凝土裂缝处理效果的检查：

    包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验  

 八、预防混凝土裂缝性形成

 1、严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确配合比。严格控制水灰和水泥用量。选择级配良好的石子，减小、空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。值得注意的是近十几年来，我国一些城市为实现文明施工，提高设备利用率，节约能源，都采用商品混凝土。因此加强对商品混凝土进行塌落度的检查是保证施工质量的重要因素。

2、在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。

3、混凝土楼板浇筑完毕后，表面刮抹应到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后，对板面应及时用材料覆盖、保温，认真养护，防止强风和烈日曝晒。

4、严格施工操作程序，不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片，承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。

5、施工后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案，杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝，以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板，支柱拆除而导致梁板形成悬臂，造成变形。

九、根据砼裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手： 1、设计 

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，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件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

2、施工方案 

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，或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。 

3、施工质量 

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、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板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。第三是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害，振捣不足也不能保证砼应有的密实度，要恰到好处。 

4、养护 

养护的目的是使砼正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。

常规养护方法是喷水，对一般砼结构，减小表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积砼由于块体内外温度不一致，强度增长不同，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法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以砼强度增长最快的阶段为准，即7至28天，最好能长些。

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。

参考文献：

1 钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，1999.2.

2 鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2002. 5.

3 郭仕万，肖欣，赵和平.混凝土施工中的裂缝控制.山西水利科技，2000.11.

4 鞠丽艳，张雄.混凝土裂缝防治的两种新方法.施工技术，2002. 7.