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混凝土裂缝分析、预防与处理
作者：魏新来 王艺杰
来源：《科技视界》2012年第17期
【摘 要】混凝土在建设工程中起着极为重要的作用，然而混凝土都是带裂缝工作的。随着工业技术的提高，混凝土的裂缝问题也得到了一定的改善。本文就混凝土常见裂缝的形成机理进行了分析，并给出了混凝土裂缝的预防措施和常用的处理手段。 【关键词】混凝土裂缝；分析；预防；处理措施 1 混凝土裂缝的分类
1.1 由变形受到约束引起的裂缝
包括混凝土因收缩、膨胀、温度湿度变化以及不均匀沉降等原因引起的裂缝。这一类裂缝是混凝土需要变形，但由于受到了一定的约束，混凝土不能自由的变形，从而产生内应力，当内应力数值超过一定的界限时混凝土就产生裂缝，裂缝产生以后，混凝土的变形得到满足，内应力松驰。这一类的裂缝内应力小，宽度大，对结构耐久性影响大，对荷载的影响小。 1.2 由外荷载作用引起的裂缝
根据国内外的调查研究资料表明，混凝土由于变形作用引起的裂缝约占80%，由于外荷载作用收起的裂缝约占20%。 2 混凝土裂缝分析与预防 2.1 塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝是指新浇筑的混凝土构件。因表面水份蒸发过快而产生的裂缝。这一类裂缝常在高温或大风天气下出现，常见于混凝土构件的表面，裂缝较浅，多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯的状态，宽1mm～5mm,长20cm～3m。
塑性收缩裂缝的产生原因：混凝土在终凝前强度很小，在高温或大风天气下，表面水分蒸发过快，混凝土固体质点间形成弯液面产生拉力，从而使混凝土体积急剧收缩，因此产生裂缝。对塑性收缩有重大影响的因素有气温、风速、水灰比、混凝土凝结时间等等。 塑性收缩裂缝的主要预防措施：
1）选用干缩值较小早期强度较高的普通硅酸盐水或硅酸盐水泥。
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2）混凝土浇筑前，将基层和模板均匀浇水湿透，避免其吸收混凝土水分。
3）严格控制水灰比，添加减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥和水的用量。
4）设置风障，避免现场风速太大。 ５）设置遮阳棚，避免阳光直射。 2.2 干缩裂缝
干燥收缩是混凝土的固有特性，这个过程可以持续几个月到几十年。干燥收缩主要是由硬化后较长时间的水分蒸发引起的，当混凝土内外水分蒸发速度不同时就会产生干缩裂缝。干缩裂缝多见于大体积混凝土中平面部位，多为平行线状或网状浅细裂缝，宽0.05mm～0.2mm.影响混凝土干燥收缩的主要因素有水泥、水灰比、用水量、水泥用量、骨料类型和用量、外加剂、粉煤灰等火山灰质掺料、构件尺寸、环境条件等。 干缩裂缝的主要预防措施：
１）减少拌和水的用量，掺加减水剂，加大骨料含量和最大粒径，采用刚度大的骨料，减少水泥用量。
２）采用适宜的养护措施，尤其是早期几个小时和浇筑当天的保温、保湿养护，适当延长混凝土养护时间。
３）在混凝土结构中设置合适的伸缩缝。
４）各种外加剂选用干燥收缩值小的，特别是对于引气剂尤为重要。 2.3 温度裂缝
水泥在水化过程中会放出大量的消化热,据估计,每浇筑1m3混凝土可释放17500kJ～27500kJ的热量，这个热量是十分可观的，可使混凝土内部温度升高70℃,甚至更高，从而与混凝土表面形成巨大的温差，在其表面引起拉应力。而在混凝土后期的降温过程中，由于新浇筑混凝土受到老混凝土或基础的约束，不能自由变形，可在混凝土内部引起拉应力。当这些拉应力超过混凝土的抗裂强度时，裂缝即会产生。影响混凝土温度的因素有：骨料存放条件、转料次数、水泥品种与用量、外加剂、输送时间、水温等。 温度裂缝的主要预防措施：
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１）控制浇筑温度（入模温度）。夏季骨料应该遮荫存放，防止阳光直射，热天使用特殊冷却处理的骨料；凉水或冰作为拌和水；减少输送时间和转料次数。
２）原材料控制。尽量使用粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥等低热或中热水泥；减少水泥用量，每1m3混凝土水泥用量控制在450kg以下，充分利用水泥的后期强度；在混凝土中掺加一定量的减水剂、缓凝剂、引气剂、增塑剂等外加剂。
３）加强养护。浇筑后的混凝土要适当洒水，并及时覆盖湿润的草帘、麻片等；养护时间应适当延长，以保证混凝土表面缓慢冷却。
４）温度监控。实时监控混凝土的温度，出问题，采取冷却、保护措施。 ５）设置表面筋。表面筋可以有效预防裂缝的出现并控制裂缝宽度的进一步发展。 2.4 沉陷裂缝
沉陷裂缝是指当外因引起一基不均匀沉降时使混凝土结构产生的裂缝。这一类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，一般党与地面垂直或呈30°～45°角方向发展。此类裂缝可由地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水所致；或因为模板刚度不中，支撑间距不合理或支撑松动所致，尤其在冬季，冻土化冻后，可使支撑发生松动，致使混凝土产生裂缝。 沉陷裂缝的主要预防措施：
１）重视地基的夯实，对松软土、填土地基应进行必须的夯实和加固；防止在浇筑过程中，地基被水浸泡；使地基受力均匀。
２）模板应具有足够的刚度和强度，且支撑牢固；模板不能太早拆除，并注意折模的先后次序。
3 裂缝处理措施 3.1 混凝土置换法
混凝土置换法是指将已严重损坏混凝土去除并置换新混凝土或其它材料的方法。目前常用水泥砂浆、普通混凝土或改性聚合物等作为转换材料。这种方法对修补较大程度损坏的混凝土结构有着显著的效果。 3.2 电化学防
表1 三种电化学防的作用及工作参数
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电化学防腐是通过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。常用的3种行之有效的电化学防护方法有阴极防、碱性复原法、氯盐提取法。这三种方法的工作参数如表1。 3.3 防生自愈合法
防生自愈合法是出现比较晚的裂缝处理方法，它是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，在混凝土传统组分中复合特殊组分(如台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．当混凝土材料出现裂缝时部分渡芯纤维可使混凝土裂缝重新愈合。这种方法目前尚不完善，还存在很多需要解决的问题。
3.4 表面修补法
表面修补法因为技术比较简单，应用比较广泛，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的深进裂缝以及表面裂缝的处理。通常的处理技术是在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料或裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥；通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施来防止混凝土受各种作用的影响致使裂缝继续发展。 3.5 堵漏法
堵漏法是指通过填充物对混凝土裂缝进行修补的方法。堵漏法由于技术比较成熟，在我国工程建设中获得了广泛的应用。常用的堵漏法有：化学灌浆法、封堵法、嵌缝法、涂模堵漏法等。化学堵漏法多适用于漏水比较严重的部位，它对混凝土结构的强度恢复可以起到很大的作用。嵌缝法由于施工简单、材料成本，在我国面板坝工程中应用较多。封堵法主要用于涌水条件下的裂缝、孔洞或孔隙的快速封堵。涂模堵漏法常用于大面积的堵漏，但操作林求比较严格。
【参考文献】
［１］练江俊.对钢筋混凝土裂缝控制措施探讨[J].科学与财富，2011(7):114-115. ［２］陈肇元，崔京浩，朱金铨，等.钢筋混凝土裂缝机理与控制措施[J].工程力学，2006，23(z1):86-107.
［３］刘鹏飞，张尹耀.混凝土裂缝的预防与处理[J].水利水电技术，2011，42(5):43-45. ［４］鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土，2002(5):11-14.
［５］耿芳.谈施工中混凝土裂缝的预防与处理[J].价值工程，2011，30(15):122-123.
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