混凝土裂縫的產生及預防治理

馬恒

中聯西北工程設計研究院710082

    在我們的工作當中經常會遇到一些關于混凝土裂縫的問題，在這里和大家交流交流。

    混凝土是由凝膠材料、水和粗、細骨料按適當比例配合、拌制成拌合物，經一定時間硬化而成的一種多孔膠凝人造石材，屬剛性體。混凝土具有許多優點，可根據不同要求配置各種不同性質的混凝土；在凝結前具有良好的塑形，因此可以澆制成各種形狀和大小的構建或結構物；它與鋼筋有牢固的粘結力，能制作鋼筋混凝土結構和構件；經硬化后有抗壓強度高與耐久性好的特性；其組成材料中砂、石等地方材料占80%以上，符合就地取材和經濟的原則。但事物總是一分為二的，混凝土也存在著抗拉強度低，受拉時變形能力小，容易開裂，自重大等缺點。混凝土工程裂縫最常見出現問題是由于收縮變形受到約束引發的收縮裂縫和由外部荷載作用引發荷載（受力）裂縫。混凝土裂縫的出現很難避免，但是能預防和治理的。

    混凝土的裂縫產生主要是限制條件變形作用引起的，變形作用包括干濕變形（干燥收縮）、溫度變形。干濕變形取決于周圍環境的濕度變化。混凝土在干燥過程中，首先發生氣孔水和毛細水的蒸發。氣孔水的蒸發并不引起混凝土的收縮。毛細孔水的蒸發，使毛細孔中形成負壓，隨著空氣濕度的降低負壓逐漸增大，產生收縮力，導致混凝土收縮。當毛細孔中的水蒸發完后，如繼續干燥，則凝膠體顆粒的吸附水也發生部分蒸發，由于分子引力的作用，粒子間距離變小，使凝膠體緊縮。收縮受到約束時往往引起混凝土開裂。溫度變形因為混凝土和其它材料一樣，具有熱脹冷縮的性質。在混凝土硬化初期，水泥水化放出較多熱量，混凝土是熱的不良導體，散熱較慢，內部溫度較外部高，這將使內部混凝土體積產生較大膨脹，而外部卻隨氣溫降低而收縮，內外相互制約，在外表混凝土降產生很大的拉應力，嚴重時產生裂縫。其它還有施工工藝的影響，比如混凝土立模振搗不足，出現蜂窩麻面；養護不良；拆模過早等都可能引起混凝土裂縫的產生。

    根據地下工程和防水混凝土的防水要求，對混凝土裂縫而言，可分為有害裂縫和無害裂縫。有害裂縫包括： 混凝土結構產生的裂縫對耐久性有影響；裂縫有滲漏水； 裂縫貫穿結構層；混凝土結構的裂縫明顯且有滲漏水；裂縫的深度與構造鋼筋相連，形成鋼筋串水；裂縫的寬度大于0.2mm，且不能自愈；裂縫密度呈網狀；裂縫對結構安全性、穩定性有危害程度。混凝土制作應有預防措施，防止產生有害裂縫的出現。出現有害裂縫后，應認真進行治理，清除有害裂縫，保證混凝土結構的安全性、穩定性、耐久性和無滲漏水。無害裂縫是指：裂縫的出現對結構耐久性、安全性、穩定性無影響；裂縫無滲漏水，且不貫通；裂縫寬度小于0.2mm，且不滲漏水；裂縫可自愈。

    混凝土裂縫出現后最快捷、方便的檢測手段為用非金屬超聲波檢測儀來檢測（混凝土中鋼筋會干擾超聲波的傳遞。當有鋼筋貫穿裂縫時，應注意其影響；鋼筋較粗、較密時，超聲法不宜用于裂縫檢測）。混凝土內部缺陷的檢測還有聲時法，頻率法。

    混凝土的干燥收縮與水泥品種、水泥用量和用水量有關。采用礦渣水泥比采用普通水泥的收縮量大；采用高標號水泥，由于顆粒較細，混凝土收縮也較大；水泥用量多或水灰比大者，收縮量也較大。砂石在混凝土中形成骨架，對收縮有一定的抵抗作用，骨料的彈性模量越高，混凝土的收縮越小，故輕骨料混凝土的收縮一般比普通混凝土大得多，砂、石越干凈，混凝土搗固的越密實，收縮量也越小。在水中養護或在潮濕條件下養護可減少混凝土收縮，采用普通蒸養可減少混凝土收縮，壓蒸養護效果更好。對溫度變形裂縫的預防應盡量減少混凝土發熱量，如采用低熱水泥，減少水泥用量，人工降溫等措施。對縱長的結構物，采取每隔一段長度設置伸縮縫以及在結構物中設置溫度鋼筋等措施都可以有效地預防溫度變形裂縫。還有其他一些預防裂縫的方法，比如合理控制拆模時間、拆模順序，設置后澆帶、正確使用外加劑、外摻料等。

    如果混凝土有裂縫出現，首先查明是否為結構受力裂縫，若為非結構受力裂縫可根據裂縫寬度采取水泥漿抹縫或環氧砂漿修補，若為結構裂縫，首先應采用環氧砂漿修補或化學灌漿處理，再進行結構加固（隨著科技的發展，加固技術層出不窮，不再贅述）。

參考文獻:

1.建筑材料（1997年6月第四版）

2.建筑結構試驗（1991年7月第二版）

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)