第一篇：混凝土幾種常見裂縫形成的原因及預防和處理措施

混凝土常見裂縫原因及預防和處理措施

【摘要】 本文通過對幾種常見混泥土裂縫形成的原因進行了分析，結合工程實踐，系統介紹了預防和處理措施。

【關鍵詞】混凝土

裂縫形成原因

預防

處理措施

1、概述

建筑物的破壞，特別是鋼筋混凝土結構的破壞往往是從裂縫開始的。但是，并不是所有的裂縫都是建筑物危險的征兆。只有那些影響結構承載能力、穩定性、剛度以及節點構造的可靠性等類裂縫，才可能危及建筑物的安全使用。而大量常見的裂縫，如溫度、收縮裂縫等，并不危及建筑物結構安全。因此，各類裂縫對建筑的危害是不同的，故對各類裂縫的處理應有區別。

下面就塑性裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫形成的原因及預防和處理措施進行闡述。

2、塑性裂縫

塑性裂縫出現在結構表面，形狀不規則且長短不一，類似干燥的泥漿面。塑性裂縫大多出現在混凝土澆筑初期，一般在澆筑后4h左右出現。當混凝土本身與外界氣溫相差懸殊，或本身溫度長時間過高(40℃以上)而氣候又很干燥，便會出現塑性裂縫。塑性裂縫又稱龜裂，嚴格說來屬于干縮裂縫，出現很普遍。2.1裂縫形成的原因

2.1.1 混凝土澆筑后，表面沒有及時覆蓋，受風吹日曬，表面游離水分蒸發過快，體積急劇收縮，而此時混凝土早期強度低，不能抵抗這種變形應力，因而開裂。2.1.2 使用收縮率較大的水泥，水泥用量過多，或使用過量的細砂和粉砂。2.1.3 混凝土水灰比過大，或模板(指木模)過于干燥，也會導致這種裂縫出現。2.2 預防措施

2.2.1配制混凝土時，應嚴格控制水灰比和水泥用量，石子粒徑應選用連續級配，選用中粗砂，以減小空隙率和含砂率。同時，澆筑混凝土時要振搗密實，以減小收縮量，提高混凝土抗裂強度。

2.2.2 澆搗混凝土前，將基層和模板澆水濕透。

2.2.3 混凝土澆筑完畢后，裸露的混凝土表面及時覆蓋，按養護要求進行操作。2.2.4 在氣溫高、濕度低或風速大的天氣下施工，混凝土澆筑完畢后，應及早進行澆水養護，使其保持濕潤。大面積混凝土宜澆完一段，養護一段。此外，要加強表面的抹壓和養護工作。

2.2.5 混凝土養護可采用覆蓋濕草袋、塑料薄膜等方法。當表面發現微細裂縫時，應及時抹壓一次，再覆蓋養護。2.3 處理方法

此類裂縫對結構強度影響不大，但會使鋼筋易銹蝕，且有損美觀，一般可在表面抹一層薄砂漿進行處理。對于受力大的預制構件，也可在裂縫表面涂環氧膠泥或粘貼環氧玻璃布進行封閉處理。

3、干縮裂縫

干縮裂縫處在結構的表面，較細，多在0.05～0.2mm之間。其走向縱橫交錯，沒有規律性。較薄的梁、板類構件或桁架構件的干縮裂縫，多沿短邊方向分布；整體性結構的干縮裂縫，多發生在截面變化處；平面.上的干縮裂縫，多延伸到變截面部位或塊體邊緣；大體積混凝土的干縮裂縫在平面部位較為多見，側面也常出現；預制構件的干縮裂縫多產生在箍筋位置。這類裂縫一般在混凝土露天養護完畢一段時間后，在表層或側面出現，并隨濕度和溫度變化而逐漸發展。3.1 裂縫形成的原因

混凝土收縮有濕度收縮(即干縮)和自收縮之分。濕度收縮是混凝土中多余水分蒸發，隨濕度降低、體積減小而產生的，其收縮量占混凝土總體積收縮量的絕大部分；自收縮為水泥化學作用引起的體積收縮，收縮量只有前者的1/5～1/10，一般可包括在濕度收縮內一起考慮。

3.1.1 混凝土成型后，養護不當，受到風吹日曬，表面水散發快，體積收縮大，而內部濕度變化很小，收縮也小，因而表面的收縮變形受到內部混凝土的約束，產生拉應力，引起混凝土表面裂縫；或者構件因水分蒸發產生體積收縮，受到地基或墊層的約束而出現干縮裂縫。

3.1.2 混凝土構件長期露天堆放，表面濕度經常發生劇烈變化。3.1.3 采用含泥量大的粉砂配制混凝土。

3.1.4 混凝土過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層。3.1.5 用后張法預應力制成的構件，露天生產后長久不張拉等等。3.2 預防措施

3.2.1 混凝土水泥用量、用水量和砂率不能過大，嚴格控制砂石的含泥量，嚴禁使用粉砂。混凝土應振搗密實，并注意對板面進行抹壓，可在混凝土初凝后終凝前，進行二次抹壓，以提高混凝土抗拉強度，減少收縮量。

3.2.2 加強混凝土早期養護，并適當延長養護時間。3.3 處理方法

為防滲漏和觀感，可采用表面修理補平方法。先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛，清除表面附著污物，用水沖洗干凈，干燥后無用環氧膠泥、乳膠水泥等嵌補混凝土表面缺損，最后用上述材料涂覆。

4、溫度裂縫

混凝土表面出現的溫度裂縫，其走向無一定的規律性，梁、板一類長度尺寸較大的構件，裂縫多平行于短邊。對大面積的構件，裂縫常縱橫交錯。深入的和貫穿性的溫度裂縫，一般與短邊方向平行或接近于平行。裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。裂縫寬度大小不一，一般在0.5～10mm。高溫引起的溫度裂縫是中間粗兩端細。冷縮裂縫的粗細變化不太明顯，其寬度在0.5mm以下，且從上至下沒有多大變化。溫度裂縫大多發生在施工的中后期間，縫寬受溫度變化影響較明顯。4.1裂縫形成的原因

4.1.1 表面溫度裂縫多緣于較大溫差。特別是大體積混凝土基礎在澆灌混凝土后，在硬化期間放出大量水化熱，內部的溫度不斷上升，使混凝土表面和內部溫差很大。當溫差出現非均勻變化時，如施工中過早拆除模板，冬季施工過早拆除保溫層，或受到寒潮襲擊，都會導致混凝土表面急劇的溫度變化，使其因降溫而收縮。此時，表面受到內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力(內部降溫慢，受自約束而產生壓應力)，而混凝土早期抗拉強度又很低，因此出現裂縫(這種裂縫又稱為內約束裂縫)。但這種溫差僅在表面處較大，離開表面就很快減弱。因此，這種裂縫只在接近表面較淺的范圍內出現，表面層以下結構仍保持完整。

4.1.2 深入和貫穿性的溫度裂縫多緣于結構溫差大。板面受高溫時，鋼筋混凝土大梁會出現溫度裂縫，當梁的伸長率超過板時，板就產生溫度裂縫。除梁、板高溫裂縫外，在冬天時，板還會產生冷縮裂縫。以上結構的溫度裂縫均屬于深入和貫穿性的溫度裂縫。4.2 預防措施

預防溫度裂縫，可以從控制溫度著手。首先應從設計上改進，針對梁、板出現的溫度裂縫，先設置好必要的伸縮縫、變形縫和沉降縫，可以減少溫度裂縫或不出現溫度裂縫。在施工方面，著手改進施工工藝，改善混凝土性能，提高鋼筋混凝土質量，同樣可以減少溫度裂縫。4.3 處理方法

溫度裂縫對鋼筋銹蝕及對混凝土碳化、抗凍融，抗疲勞(有動荷載)性能，均有不良影響，應采取措施處理。可以對之涂2遍環氧膠泥或貼環氧玻璃布。對有防水、防滲要求的結構，縫寬大于0.lmm的深入或貫穿性裂縫，應根據裂縫可灌程度，采用灌水泥漿或化學漿液(環氧、甲凝或丙凝漿液)方法進行裂縫填補，或者灌漿與表面封閉同時用。對寬度小于0.1mm的裂縫，由于后期水泥會自動生成氫氧化鈣、硫酸鋁、硫酸鈣等類物質，能使裂縫自行愈合，可不加處理或只進行表面處理。

第二篇：混凝土裂縫原因分析及處理措施

混凝土裂縫原因分析及控制措施

韓恒梅

祿建民

平頂山工業職業技術學院（河南平頂山 467001）

摘要：混凝土裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重的將威脅到人民的生命、財產。本文對混凝土施工中裂縫的原因及控制措施作一初步探討。

關鍵詞：混凝土裂縫；混凝土裂縫的原因分析；混凝土裂縫的控制措施

The Reason Analyse and Control Measure of Concrete Crack

Hanhengmei Lujianmin Pingdingshan Industrial College of Technology（Henan Pingdingshan 467001）Abstract: The existing and developing of concrete crack can uaually erode some material just like reinforcing steel bar,low the carrying capacity、wearing and antiinfiltration capacity of reinforced concrete,influence the appearance、using time of building,and even threaten the life and wealth of human.The article mostly discusses the reason and control measure of concrete crack.Keywords: Concrete crack;The reason analyse of concrete crack;The control measure of concrete crack 0 前言

混凝土在現代工程建設中占有重要地位，而混凝土的裂縫較為普遍。混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質脆性材料。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。

裂縫的原因分析 由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所受外界影響的不同，混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格，模板變形，基礎不均勻沉降等。

（1）混凝土在硬化的過程中，由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至會貫穿整個構件。

（2）混凝土在硬化期間水泥產生大量水化熱，內部溫度不斷上升，在混凝土表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力，當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。

（3）在厚度較大的構件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制，在澆搗后數小時會發生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。

（4）當有約束時，混凝土熱漲冷縮所產生的體積漲縮，因為受到約束力的限制，在內部產生了溫度應力，由于混凝土抗拉強度較低，容易被溫度引起的拉應力拉裂，從而產生溫度裂縫。由于太陽暴曬產生裂縫也是工程中最常見的現象。

（5）混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨漲，體積增大三倍，從而使混凝土漲裂產生裂縫。

（6）許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化，如養護不當、時干時濕，表面干縮變形受到內部混凝土體的約束，也往往產生裂縫。

（7）構件超載產生的裂縫，例如：構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩，出現垂直于構件縱軸的裂縫，構件在較大剪力作用下，產生斜裂縫，并向上、下延伸。（8）當結構的基礎出現不均勻沉陷，就有可能會產生裂縫，隨著沉陷的進一步發展，裂縫會進一步擴大。

（9）當鋼筋混凝土處于不利環境中，例如：侵蝕性水，由于混凝土保護層厚度有限，特別是當混凝土密實性不良，環境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹，生成氧化鐵，氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多，鐵銹體積膨脹，對周圍混凝土擠壓，使混凝土脹裂。

（10）由于原材料質地不均勻、水灰比不穩定以及運輸和澆筑過程中的離析現象，在同一塊體混凝土中其抗拉強度也是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。

而在施工過程中，我們最為常見的多是因溫度而引起的裂縫。

在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。施工中混凝土由最高溫度冷卻到工程運行時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力，有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力。因此，掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

溫度應力的分析

實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。

根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：

（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。

（2）中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。

（3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。

溫度的控制和防止裂縫的措施 為了防止裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。控制溫度的措施如下：

（1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；

（2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；（3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；（4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；

（5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；

（6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施； 改善約束條件的措施是：

合理地分縫分塊；避免基礎過大起伏；合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露；改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。

在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。

加筋對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩定的，而與應力狀態、時間及溫度無關。鋼的線脹系數與混凝土線脹系數相差很小，在溫度變化時兩者間只發生很小的內應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7～15倍，當內混凝土應力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應力將不超過100～200kg／cm2。因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現很困難，但加筋后結構內的裂縫一般就變得數目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發生細而淺的裂縫，其中大多數屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。

為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們在工程實踐中應多進行這方面的實驗對比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會更加簡捷、經濟。結論

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此嚴格按規程、規范要求施工，嚴把質量關，防患于未來，盡可能地降低混凝土裂縫的出現；對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待，采用合理的方法進行處理，并在具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

參考文獻：

［1］郭正興、李金根主編《建筑施工》，東南大學出版社 ［2］《建筑施工手冊》第四版，中國建筑工業出版社 ［3］《現行建筑施工規范大全》，中國建筑工業出版社 ［4］趙國藩主編 《鋼筋混凝土結構》，中國電力出版社 作者簡介：

韓恒梅，女，河南省南陽人，1996年畢業于焦作工學院建筑工程系建筑工程專業，現在平頂山工業職業技術學院任教，講師。

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第三篇：混凝土裂縫成因及預防處理措施

分析施工中混凝土裂縫成因及預防處理措施

裂縫是現澆混凝土工程中常遇到的一種質量通病。我國著名的裂縫研究專家王鐵夢在《工程結構裂縫控制》一書中首先指出：根據大量的工程實踐和近代工程材料的細觀研究表明，建筑結構的裂縫是不可避免的，裂縫是人們可以接受的材料特征。分析其成因有利于我們在施工中對裂縫的控制和預防。

一、裂縫特征及種類

現澆樓板裂縫中大部分表現為：表面龜裂，垂直、水平裂縫，縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫，出現的裂縫不規則，不均勻，長度從幾公分到幾十公分不等；寬度大多數在0.2㎜以內,深5～15㎜左右,個別也有1～2㎜寬的貫穿性的裂縫；混凝土強度等級越高,出現的裂縫數量越多；板面雙層配筋的部位出現的裂縫少；僅有單層配筋的部位，出現的裂縫較多。

裂縫是固體材料中的某些不連續現象。混凝土拌和物是由固、液氣三相組成的非均質復合材料，成型之后在自然環境中受多種因素影響，形成肉眼看不到的微小縫隙，當縫隙繼續發展，則稱之為裂縫。根據裂縫寬度、深度和使用功能不同，其裂縫的分類主要有以下幾種：

1、塑性收縮裂縫

混凝土摘初凝前出現泌水和水份急劇蒸發，引起失水收縮，此時骨料與水泥之間產生不均勻的收縮變形，由于它發生在混凝土終凝之前的塑性階段故稱之為塑性收縮，其收縮量可達1%左右。由塑性收縮產生的裂縫稱之為塑性裂縫。當外界氣溫高，風速大，氣候很干燥時尤為嚴重。

2、沉陷收縮裂縫

沉陷收縮裂縫簡稱沉陷裂縫。

產生自身沉陷裂縫的主要原因是：混凝土拌合料太稀，坍落度過大，沉陷量過高。這種裂縫在坍落度過大的泵送商品混凝土澆筑的結構中，特別是表面系數大的現澆結構中容易出現。在混凝土沉陷時受到鋼筋抑制或新澆混凝土表面未認真壓實導致沉陷所致。多在混凝土澆筑后2～3小時，表面明水消失時出現。

3、干燥收縮裂縫

干燥收縮裂縫簡稱干縮裂縫。

水分蒸發是造成干縮和塑性裂縫的主要原因。但塑性是在水泥硬化前短期內產生的，而干縮是在水泥硬化后較長時間產生的。這種干燥、蒸發是由表及里逐漸發展的。這種裂縫發生在表層很淺的位置，常被人們所忽視，但其危害性卻不容人們所忽視。

所以，當混凝土強度等級越高，水泥用量越大，則產生的干燥收縮值將越大，出現的裂縫會越多，這是高標號混凝土容易開裂的主要原因之一。

4、溫度收縮裂縫

水泥水化過程中產生大量的熱能，內部溫度會超過30℃以上；一般在1～3天即釋放50%以上熱能。由于散熱的傳遞、積存，混凝土內最高溫度多數發生在澆筑后3～5天，因內外散熱條件不同，中心溫度高，表面溫度底，形成溫度梯度，產生溫度變形和溫度應力。溫度應力和溫差成正比，溫差越大應力越大；當溫度應力大于內外約束應力則產生裂縫。

二、裂縫的危害

裂縫的存在是混凝土工程的隱患。裂縫分為有害裂縫和無害裂縫，雖然這些裂縫一般被認為對結構使用無多大危害。但在使用時仍需進一步控制，如表面細微裂縫，極易吸收侵蝕性氣體或水份，當氣溫低于-3℃時，水分結冰體積膨脹會進一步擴大裂縫寬度和深度；受水分和氣體侵蝕，會直接銹蝕鋼筋，所以在實際施工中仍應對其進行有效控制。特別是避免有害裂縫的產生，以確保結構的可靠性。

三、裂縫產生的原因

裂縫的類型甚多，其產生的原因有：外荷載引起的裂縫；物理因素引起的裂縫；化學因素引起的裂縫；施工操作引起的裂縫。主要有

1、混凝土水灰比、坍落度過大，或使用收縮率較大的水泥，水泥用量過大，或使用過量粉砂。

混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感，基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此，水、水泥、粉煤灰、減水型泵送溶液的計量偏差，將直接影響混凝土的強度。采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于砂粒徑小收縮大，抗拉強度低，容易因塑性收縮而產生裂縫。泵送混凝土為了滿足泵送條件：混凝土坍落度大，流動性好，澆筑時為圖施工方便，采用集中放料，振動棒趕料，易產生局部粗骨料少、砂漿多的現象（使用地泵時比較普遍），此時，混凝土脫水干縮，就會產生表面裂縫。泵送混凝土供應商為了保證混凝土的強度和可泵性、和易性往往采取加大水泥用量、減小骨料粒徑，這樣就會使混凝土因水泥用量過大而產生收縮、因骨料粒徑過細而無法抵抗混凝土的收縮應力，最終混凝土因收縮而產生裂縫。

2、混凝土施工過分振搗，木模板過于干燥

在高層設計中，為盡量壓縮墻厚，剪力墻中的連梁、暗柱的配筋粗而密，插入式振搗棒難以插入到每個部位進行恰倒好處的振搗，為防梁、柱底部砼出現蜂窩、狗洞，振搗手往往在能插振搗棒的地方過分振搗，造成粗骨料沉落砂漿上浮混凝土離析，表面呈現泌水,而形成豎向體積縮小沉落，造成樓板表面有較厚的砂漿層，待水分蒸發后，導致混凝土表面因收縮過大而形成凝縮裂縫。而木模板面層在澆筑砼之灑水不夠，過于干燥，導致混凝土因失水過快而引起混凝土的塑性收縮，產生塑性收縮裂縫。特別是在春夏干燥季節，模板吸水量更大，必須要加強澆水和防范，控制裂縫。

3、混凝土澆搗后過分抹平壓光和養護不當

當水泥漿浮在現澆樓層板時，如果再在表面過度的抹平壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導致混凝土板表面龜裂。而養護不當也是造成現澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養護會影響混凝土的膠結能力,使混凝土表面跑砂、泛黃。過遲養護，由于受風吹日曬，混凝土板表面游離水分蒸發過快，水泥缺乏必要的水化水，而產生急劇的體積收縮，此時

混凝土早期強度底，不能抵抗這種應力而產生開裂。特別是夏、冬兩季，因晝夜溫差大，養護不當最易產生溫差裂縫。

4、樓板的彈性變形及支座處的負彎矩

為趕工期，混凝土未達到規定強度，過早拆模，或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形，致使混凝土早期強度底或無強度時，承受彎、壓、拉應力，導致樓板產生內傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護，把板面負筋踩彎等。將會造成支座的負彎矩，導致板面出現裂縫。

5、減水劑的影響

資料表明：自從推廣商品混凝土以來，結構裂縫普遍增多。為何會出現此類現象？除了泵送混凝土的水泥用量和砂率提高有關外,人們往往忽視了減水劑引起的負面影響。例如過去干硬性及預制混凝土的收縮變形約為4～6×10-4,而現在泵送混凝土收縮變形約為6～8×10-4,使得混凝土裂縫控制的技術難度大大增加。研究表明，在混凝土配合比相同情況下，摻入減水劑的坍落度可增加100～150㎜，但是它與基準混凝土的收縮值相比，卻增加120～130%。同時，摻入不同類型的減水劑混凝土的收縮比是不相同的，一般是：木鈣減水劑﹥三聚氰胺減水劑﹥氨基磺酸減水劑﹥聚丙烯酸減水劑。這說明商品混凝土澆筑的結構開裂機率大與減水劑帶來的負面影響有關。但其機理有待于進一步研究。

6、高強鋼筋及高強混凝土的大量應用及推廣帶來的影響

隨著能源的日趨緊張和科學技術的進一步發展，目前建筑用鋼筋的級別以發展到四級，混凝土強度等級以發展到C100。隨著這些硬件的上升建筑設計鋼筋的間距越來越大、鋼筋的用量越來越小抵抗混凝土塑性開裂的能力則相對減弱；隨著混凝土強度級別選用的提高，板的厚度相應減小，導致混凝土自身收縮加大而板又為簿板，無法抵抗其自身的收縮應力，使混凝土貫通性裂縫越來越普遍。

四、裂縫的預防措施

為了控制鋼筋混凝土樓板面出現裂縫的數量和概率，結合近幾年來施工的實

踐經驗，現從材料使用和施工操作方面，簡述施工過程中的具體防治措施。在工程施工中具體抓以下幾個環節：

1、從根本上解決樓板面負筋踩塌問題：積極與業主和設計單位溝通，在施工工程中確定用粗點的鋼筋做馬凳架立現澆板的上部負筋，確保板上層負筋不被踩彎、踩塌；在樓板澆搗、泵車布管時，采用專門的門式鐵架支撐泵車管道和腳手架跳板，嚴禁在鋼筋骨架上直接走人和操作；同時專人看護鋼筋，澆混凝土前必須將鋼筋整理到原設計部位。

2、嚴格控制商品混凝土的施工配合比，根據混凝土強度等級和質量檢驗以及和易性的要求確定配合比；嚴格控制水灰比和水泥用量；控制粉煤灰摻量；選擇級配良好的石子、含泥量較小的中粗砂，減小空隙率和砂率，以減少收縮量，提高混凝土抗裂強度；對商品混凝土的坍落度進行逐車檢查也是保證施工質量的重要因素。

3、在混凝土澆筑前，應先將基層和模板澆水濕潤，避免過多吸收水分，澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。

4、混凝土樓板面的振搗要用平板震動器均勻、適度的振搗，防止過振使水泥漿上浮，過多時刮去表層的水泥漿，或增加粗骨料；澆筑完畢后，表面刮抹的動作力不宜過大，嚴禁在混凝土表面撒干水泥刮抹，或加水壓光；加強混凝土早期養護；打完第二遍木殼后，立即在板面用塑料布等材料覆蓋，進行保溫保濕養護，防止強風和烈日報曬。

5、嚴格施工操作程序，不盲目趕工。杜絕過早上人、上荷載和過早拆模。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片，承受支座負彎矩，避免因不均勻沉降而產生的裂縫。

6、控制減水劑的用量品種，在泵送混凝土配合比中，要求商品混凝土生產廠家不再使用收縮比大的木鈣減水劑和萘磺酸鹽減水劑等，盡量使用新型的氨基磺酸減水劑和聚炳烯酸減水劑，或有微膨脹功能的ＫＬ－ＨＥＡ抗裂縫減水（防水）劑（中國建筑材料科學研究院研制）,產品使用前應復試合格方可使用,嚴禁

使用“三無”產品,假冒偽劣產品。

通過上述施工措施的制定和落實,施工中的混凝土裂縫會相對較少和能有效控制的。

五、裂縫的修復和處理方法

“建筑結構的裂縫是不可避免的,但其有害程度是可以控制的”。也就是說,出現裂縫并不可怕,關鍵是如何善于總結經驗,吸取教訓,逐漸控制裂縫的數量和有害程度,同時要及時與業主和監理方溝通,組織工程技術人員分析原因、制定修復方案和今后施工中的控制措施。主要的修復方法有:

1、對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環氧漿液灌縫或用1:1的水泥砂漿表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發現龜裂時,可用木抹子再壓一遍,裂縫即可閉合。

2、其它一般裂縫處理,其施工順序為:清洗板縫后用1:1水泥砂漿抹縫,壓平養護。

3、當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可以采用環氧膠泥嵌補。

4、當樓板出現的裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,必要時可在樓板上增做一層鋼筋網片,以提高樓板的整體性。

5、通長、貫通的危險結構裂縫,裂縫寬度大于0.3㎜的,采用結構膠粘扁鋼加固補強。板縫用灌縫膠高壓灌膠。

第四篇：混凝土裂縫的形成原因及預防論文 2

混凝土裂縫的形成原因及預防

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混凝土裂縫的形成原因及預防

摘要

隨著建設規模的不斷擴大及人們對建筑工程質量重要性認識的提高，混凝土以其技術、經濟上的優越性，尤其是穩定、可靠、優良的質量深受建設單位的青睞，得到了廣泛的發展，所以混凝土在現代工程建設中占有重要地位。然而混凝土裂縫問題隨處可見，已經成為了一個普遍存在而又難于解決的建筑工程實際問題。近代科學研究和大量的混凝土工程實踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，但是科學的要求是將其有害程度控制在允許的范圍內。因此本文通過研究混凝土裂縫，找出混凝土產生裂縫的主要原因，并且分析影響混凝土產生裂縫的主要原因,得出了混凝土裂縫問題要以預防為主的觀點。現就本人所學的理論知識結合本人的實踐經驗淺談施工中常見的混凝土裂縫種類,并提出了具有針對性的預防方法。使施工人員為今后工程實踐起到簡單的導引作用。

關鍵詞：混凝土；裂縫；原因；分析；預防

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目錄

第一章 前言................................................................1 第二章 混凝土裂縫的基本概念................................................2 2.1產生混凝土裂縫基本原理...............................................2 2.1.1微觀裂縫定義....................................................2 2.1.2宏觀裂縫定義....................................................2 2.2混凝土裂縫的限制標準.................................................2 第三章 混凝土裂縫產生的原因................................................4 3.1混凝土裂縫成因.......................................................4 3.1.1材料質量引起的裂縫..............................................4 3.1.2荷載引起的裂縫..................................................4 3.1.3溫度變化引起的裂縫..............................................4 3.1.4濕度變形引起的裂縫..............................................5 3.1.5基礎變形引起的裂縫..............................................5 3.1.6凍脹引起的裂縫..................................................5 3.1.7施工工藝引起的裂縫..............................................5 第四章 常見混凝土裂縫的種類及預防措施......................................7 4.1混凝土干縮裂縫.......................................................7 4.1.1產生混凝土干縮裂縫的重要原因....................................7 4.1.2預防干縮裂縫產生的措施..........................................8 4.2混凝土塑性收縮裂縫...................................................8 4.2.1產生混凝土塑性收縮裂縫原因......................................8

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4.2.2預防塑性收縮裂縫產生的措施......................................9 4.3混凝土深陷裂縫........................................................9 4.3.1產生混凝土深陷裂縫的原因........................................9 4.3.2預防產生深陷裂縫的措施..........................................9 4.4混凝土溫度裂縫......................................................10 4.4.1產生混凝土溫度裂縫的原因.......................................10 4.4.2預防溫度裂縫的措施.............................................11 4.5化學反應引起的裂縫..................................................12 4.5.1產生混凝土堿骨料反應引起的裂縫原因.............................12 4.5.2預防堿骨料反應引起的裂縫的措施.................................12 4.5.3產生混凝土鋼筋銹蝕引起的裂縫原因...............................12 4.5.4預防鋼筋銹蝕引起的裂縫的措施...................................13 結束語.....................................................................14 參考文獻...................................................................15 致謝.......................................................................16

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第一章 前言

隨著我國科技水平的高速發展,混凝土已經普遍用于工業和民用建筑中。在建筑工程施工過程中，混凝土是城市建設中廣泛使用的建筑材料，但是伴隨這類材料的生產研究與應用，混凝土質量問題一直困擾著施工人員,其中尤為突出混凝土裂縫問題反映強烈，引起工程界及社會各界的廣泛關注。混凝土作為一種廣泛應用的建筑材料，是現代建筑主體不可缺少的重要組成部分。由于混凝土自身所具有的特點，施工環境與施工溫度等條件約束，會使混凝土極易產生裂縫。使其內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重者將會威脅到人的生命財產安全。作為一個建筑工作者，在當前施工中如何克服混凝土裂縫是一件非常重要的事，裂縫產生的形式和種類很多，有設計方面的原因，也有環境方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素組合產生的，要根本解決混凝土裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。所以本文通過分析了混凝土裂縫形成的原因，并且針對常見混凝土裂縫，如混凝土干縮裂縫、混凝土塑性收縮裂縫、混凝土深陷裂縫、混凝土溫度裂縫、化學反應引起的裂縫，預防措施提出自己的一些看法，為今后工程實踐起到簡單的導引作用。

第二章 混凝土裂縫的基本概念

2.1產生混凝土裂縫基本原理

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均勻物質。正是由于混凝土顯現出一些非均質的特性，所以硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴，然而微孔隙與氣穴相互貫穿才使混凝土出現裂縫。混凝土裂縫分為微觀裂縫和宏觀裂縫，微觀裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫，也就是混凝土工程中常說的裂縫。2.1.1微觀裂縫定義

主要是混凝土中非均勻物質和水泥與水發生水化反應過程中各組成部分之間發生的變形不均產生的。微觀裂縫在荷載不超過設計規定的條件下，一般視為無害，用實體顯微鏡觀察、X射線或超聲波探測儀等物理檢驗手段都可鑒定出這種裂縫，另外一種最直接的方法就是用滲水觀察，一定壓力的水可以從混凝土內部的裂縫中滲透出來。2.1.2宏觀裂縫定義

是指寬度在0.05mm以上，用肉眼可以直接看到的裂縫。宏觀裂縫一般在設計允許條件下，寬度小于0.1mm的裂縫可以被認為是無害的，但是這里必須有個前提，即裂縫不再擴展。

2.2混凝土裂縫的限制標準

“按混凝土裂縫的限制標準，混凝土裂縫可分為無害裂縫和有害裂縫［1］”。

無害裂縫的基本概念：①裂縫的出現對結構耐久性、安全性、穩定性無影

響。②裂縫無滲漏水，且不貫通③裂縫寬度小于0.2mm，且不滲漏水。④裂縫可自愈。

有害裂縫的基本概念：①混凝土結構產生的裂縫對耐久性受到影響。②裂縫有滲漏水。③裂縫貫穿結構層。④混凝土結構的冷縫明顯且有滲漏水。⑤裂縫的深度與構造鋼筋相連，形成鋼筋串水⑥裂縫的寬度大于0.2mm，且不能自愈。⑦裂縫密度顯網狀。⑧裂縫對結構安全性、穩定性有危害程度。

第三章 混凝土裂縫產生的原因

通過上章對混凝土裂縫的描述，我們可以分析出混凝土裂縫絕大多數發生在施工階段，其原因復雜多變，可分為微觀裂縫和宏觀裂縫。裂縫產生的形式和種類很多，有設計方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素組合產生的，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手，結合本人所學與實際經驗產生混凝土裂縫的原因大致可劃分如下幾種：

3.1混凝土裂縫成因

3.1.1材料質量引起的裂縫

“混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成［2］”。配置混凝土所采用材料質量不合格，可導致結構出現裂縫。比如：水泥安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標；水泥強度不足，水泥受潮或過期；水泥含堿量較高同時又使用含有堿活性的骨料；砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大；砂石中云母、泥沙、有機質和輕物質的含量較高；拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較高。3.1.2荷載引起的裂縫

結構受荷后產生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現裂縫。例如早期受震、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋砼梁、板受彎構件，在使用荷載作用下往往會出現不同程度的裂縫。3.1.3溫度變化引起的裂縫

“混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫［3］”。譬如，橋面板、主梁或橋墩側面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布，由于受到自身約束作

用，導致局部拉應力較大，出現裂縫；大體積混凝土（厚度超過2.0米）澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度很高，內外溫差太大，致使表面出現裂縫。

3.1.4濕度變形引起的裂縫

“混凝土在空氣中結硬時，體積會逐漸減小，一般謂之干縮［4］”。收縮裂縫較普遍，常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等，通常是因為養護不良造成。混凝土的收縮值一般為0.2～0.4‰，其發展規律是早期快、后期緩慢。3.1.5基礎變形引起的裂縫

由于地質勘察精度不夠試驗資料不準、地基地質差異太大、結構荷載差異太大、結構基礎類型差別大、基礎分期建造、地基凍脹、基礎置于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質段、原有地基條件變化等原因，使基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。3.1.6凍脹引起的裂縫

“大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結構中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現［5］”。3.1.7施工工藝引起的裂縫

施工工藝涉及的面很廣，一般常見的有：混凝土的攪拌、運輸、澆筑、振搗各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產生的直接或間接原因；模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、過早拆模等都可能造成混凝土開裂；混凝土養護，特別是早期養護質量與裂縫的關系密切；混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫；施工質量控制差，任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料計量不準，造成混凝土強

度不足和其他性能（和易性、密實度）下降，也可導致結構開裂。

第四章 常見混凝土裂縫的種類及預防措施

通過上兩章對混凝土裂縫原因的描述與分析，可得出在工程建設中混凝土裂縫問題是不可避免的，但可采取有效的預防措施，使其盡可能不出現裂縫或盡量減少裂縫的數量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現，從而可以確保工程質量。但要如何對工程建設中一些常見的混凝土裂縫問題進行有效的控制呢？只有正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。以下是結合本人所學與工作實踐，對工程中一些常見的混凝土裂縫現象進行了一些初步分析與探討，提出了一些具有針對性的預防措施，具有一定的實用性和可操作性，對類似的工程問題有指導意義。

4.1混凝土干縮裂縫

4.1.1產生混凝土干縮裂縫的重要原因

“產生混凝土干縮裂縫的重要原因是水分的蒸發，這種蒸發干燥過程總是由表及里逐步發展的，因而濕度總是不均勻的，干縮變形也是不均勻的［6］”。混凝土干縮機理比較復雜，最主要的原因是混凝土內部空隙水蒸發變化時引起的毛細管引力，水泥水化生成的大量微細孔隙，在干燥條件下，膠體中自由水逐漸蒸發產生毛細管引力，膠體孔隙受到壓縮，膠體的體積隨著水分的蒸發減少而不斷收縮，從而引起混凝土體積收縮。膠體的數量及其特性隨著水泥的化學成分、細度、水灰比、齡期而不同。一般來說，單位用水量和水泥用量比較多的混凝土膠體數量多，而混凝土的干縮變形也比較大。混凝土的干縮裂縫取決于干縮、徐變、彈性性質和抗拉強度等方面的綜合作用，當存在以下有三個基本條件：①混凝土發生干縮變形，②處于約束狀態，③干縮應力達到混凝土抗拉強度。此時混凝土會出現干縮裂縫的主要原因。

影響干縮的主要因素

由此可以看出影響混凝土干縮變形的主要因素為水泥品種、混凝土的配

合比和養護條件。4.1.2預防干縮裂縫產生的措施

①選用干縮較小的水泥品種：普通水泥的干縮要低于礦渣水泥；

②合理調整混凝土的配合比：采用低水灰比，低單方水泥和低用水量，同時還宜降低砂率，盡量采用粗砂；

③適當提高混凝土的抗拉強度。在水泥用量一定的條件下，縮小水灰比可使混凝土抗拉強度增高大于混凝土干縮應力的增加，有減少裂縫的趨勢。使用早強劑可提高混凝土的早期強度，但干縮也隨之加大，因此，應以提高抗裂安全為目的，綜合考慮后采取措施。

④施工時應掌握正確的振搗方法，確保混凝土的密實，同時以要避免過振搗。加強濕水養護，確保養護質量，盡量延遲干縮的發生。

⑤采用合理的設計構造措施：合理設置伸縮縫，減輕約束作用，縮小約束范圍。同時薄壁構件的配筋采用小直徑，增加布筋密度的方式，可減少裂縫發展的趨勢。

4.2混凝土塑性收縮裂縫

4.2.1產生混凝土塑性收縮裂縫原因

“塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮［7］”。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態。較短的裂縫一般長20-30cm，較長的裂縫可達2-3m，寬1-5mm.其產生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。

影響塑性收縮開裂的主要因素

“由于此可以看出影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度［8］”。4.2.2預防塑性收縮裂縫產生的措施

①是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。

②是嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。

③是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。

④是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。

⑤是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養護。4.3混凝土深陷裂縫

4.3.1產生混凝土深陷裂縫的原因

深陷裂縫的形成是由于結構地基強度出現問題而引起不均勻沉降，或者在混凝土硬化過程中出現模板剛度不足、支撐底部松動等，使混凝土結構產生深陷裂縫。另外，過早拆模或者承受荷載，也容易引起構件的力學變形，導致板面裂縫出現。“此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30°-45°角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系［9］”。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定。影響深陷裂縫的主要因素

由此可以看出影響深陷裂縫的主要因素有結構、構件下面的地基處理基及模板的使用。

4.3.2預防產生深陷裂縫的措施

①要確保地基處理質量，原地基要達到設計要求的承載能力，回填土地基

夯實達到設計要求的壓實系數。

②是嚴格基坑或地基周圍的防護措施，防止水的漫漶或浸入而導致地基松動。

③是模板有足夠的強度和剛度，加強牢固支撐，且使地基受力均勻。

④是在混凝土生長到足夠的強度后再拆除模板，注意拆模的合理作業順序。

4.4混凝土溫度裂縫

4.4.1產生混凝土溫度裂縫的原因

“表面溫度裂縫，多由于溫度較大［10］”。混凝土結構，特別是大體積混凝土基礎澆筑后，在硬化期間放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，使混凝土表面和內部溫差很大。當溫度產生非均勻的降溫時（如施工中注意不夠，過早拆除模板；冬季施工，過早除掉保溫層，或受到寒潮襲擊），將導致混凝土表面急劇的溫度變化而產生較大的降溫收縮，此時表面胺到內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力（內部降溫慢，受自約束而產生壓應力），而混凝土早期抗拉強度和彈性模量很低，因而出現裂縫（這種裂縫又稱為內約束裂縫）。但這種溫差僅在表面處較大，離開表面就很快減弱。因此，裂縫只在接近表面較淺的范圍出現，表面層以下結構仍保持完整。深進的和貫穿的濁裂縫多由于結構降溫差較大，受到外界的約束而引起的。當大體積混凝土基礎、墻體澆灌在堅硬地基（特別是巖石地基）或厚大的老混凝土墊層上時，沒有采取隔離層等放松約束的措施，如果混凝土澆灌時溫度很高，加上水泥水化熱的混凝土冷卻收縮，全部或部分地受到地基、混凝土墊層或其他外部結構的約束，將傳統在混凝土澆筑后2-3個月或更長時間出現，裂縫較深，有時是貫穿性的，將破壞結構的整體性。基礎工程長期不回填，受風吹日曬或寒潮襲擊作用；框架結構的梁、墻板、基礎梁，由于與剛度較大的柱、基礎連接，或預制構件澆筑在臺

座伸縮縫處，因溫度變形受到約束，降溫時也常出現這類裂縫。采用蒸氣養護的預制構件，混凝土降溫制度控制不嚴，降溫過速，或養生窯坑急劇揭蓋，使混凝土表面劇烈降溫，而受到肋部或胎模的約束，常導致構件表面或肋部出現裂縫。

影響混凝土溫度裂縫的主要因素

由此可以看出影響混凝土溫度裂縫的主要因素有①內約束裂縫：由于混凝土內外溫差過大引起的。②外約束裂縫：由于平均降溫過大引起的。4.4.2預防溫度裂縫的措施

①盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

②水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。

③水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來補充。

④提高水泥漿與骨料的粘結力,挺高混凝土抗裂性能。

⑤在收縮時受到約束產生拉應力,當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強度,大幅度提高混凝土的抗裂性能。

⑥摻減水防裂劑后混凝土緩凝,時間適當,在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上,避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。

⑦混凝土的澆筑:大體混凝土澆筑主要有三種方式:其一,分層平行推進;其二,分層斜面推進;其三,分層交錯推進方式。需要根據混凝土澆筑量、構件形式、混凝土澆筑方式等進行確認。分層澆筑可以增大散熱面積,保證施工質量。

⑧混凝土的振搗:實行快插慢拔、分層振搗的振搗方法。振搗上一層時插入下一層混凝土5cm以消除兩層間的接縫。通過二次振搗可以使混凝土更加密實,對提高混凝土的抗拉能力很有力。

⑨加強混凝土的養護和溫度監測。

⑩混凝土養護是保證混凝土質量一道十分重要工序,必須認真切實做好。本工程采用自然養護,即在混凝土表面蓋薄膜或草、麻袋,保證混凝土表面充分潮濕。大體積混凝土養護過程中,應對混凝土澆筑塊體的內表溫度、頂面及底面溫度,室外氣溫進行監測。根據監測結果對養護措施做出相應的調整,確保溫控指標的要求。施工中,常用混凝土溫度測定儀實行24h監控,監控期一般為15d,測溫時應做好記錄。

4.5化學反應引起的裂縫

堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是混凝土中最常見的化學反應而引起的裂縫。

4.5.1產生混凝土堿骨料反應引起的裂縫原因

堿骨料反應裂縫發生的原因是：混凝土拌和后會產生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產生化學反應并吸收周圍環境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現中混凝土結構使用期間，一旦出現很難補救，因此應在施工中采取有效措施進行預防。4.5.2預防堿骨料反應引起的裂縫的措施

①選用堿活性小的砂石骨料。

②選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。

③選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。4.5.3產生混凝土鋼筋銹蝕引起的裂縫原因

鋼筋銹蝕引起的裂縫發生的原因是：由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼

筋保護層較薄，有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現。4.5.4預防鋼筋銹蝕引起的裂縫的措施

①保證鋼筋保護層的厚度。

②混凝土級配要良好。

③混凝土澆注要振搗密實。

④鋼筋表層涂刷防腐涂料。

3結束語

本文通過介紹混凝土裂縫的基本概念，找到了主要影響產生混凝土裂縫的基本因素。我根據產生混凝土裂縫的基本因素進行分析，對混凝土裂縫做了種類劃分即干縮裂縫、塑性收縮裂縫、深陷裂縫、溫度裂縫、化學反應引起的裂縫，并對其成因進行分析，提出了相應的預防措施。得到了裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，引起鋼筋的銹蝕，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、荷載、溫度、濕度、基礎、施工工藝，是產生裂縫的常見原因，在施工過程中，如果能針對工程特點和施工環境，分析可能產生裂縫的不利條件，區別對待，采用合理的方法進行預防，對于保證工程質量將起到積極的作用。

綜上所述，對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題，需要經過設計、監理、施工及使用方等多方面的配合。隨著當今社會我們對混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學的不斷發展和建筑技術水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地決。

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大眾﹙科學教育﹚, 2011年;第03期，第178頁.致謝

論文基本完成了，借此機會感謝老師在我寫論文期間給我全面細致的輔導,從開始寫開題報告給予我的建議，再到寫論文時給我的格式資料與論文指導和指出我參考文獻格式的錯誤，給予我很大的幫助。謝謝老師給予我的輔導，我在這里說一聲“老師，你辛苦了”。

第五篇：空心板梁常見裂縫的形成原因及維修處理措施

空心板梁常見裂縫的形成原因及維修處理措施

趙陽

（吉林市市政設施管理處

吉林 132011）

摘 要：空心板梁是我國常用的小跨徑梁體，但其在使用過程中混凝土常出現許多裂縫，本文通過對空心板梁各種類型的裂縫的匯總和成因分析，提出各類裂縫的防治和加固處理措施。

關鍵詞：空心板梁；荷載裂縫；非荷載裂縫；裂縫形成的原因；維修處理措施 引言

空心板梁是目前我國中、小橋上部結構使用最為廣泛的結構類型，其工作狀態直接關系到橋梁的安全，而空心板梁日常使用中最常見的病害就是裂縫，雖然裂縫在規范里是作為正常使用狀態中耐久性來評價，但結構損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴展開始的，隨著時間的推移橋梁結構逐漸由安全狀態轉化為危險狀態，因此需準確分析空心板梁裂縫形成的原因，為其養護維修或加固提供技術依據。

空心板梁常見裂縫主要有兩類：荷載裂縫和非荷載裂縫，在預應力混凝土梁和非預應力混凝土梁中兩者的存在情況也不一樣，預應力混凝土中以非荷載裂縫居多，而普通鋼筋混凝土空心板梁常出現的裂縫為荷載裂縫，因此在裂縫分析中需準確測量其寬度和深度，判斷裂縫的性質和成因，評價裂縫對結構安全的影響，提出養護或維修加固措施。空心板梁荷載裂縫

2.1 普通鋼筋混凝土空心板梁 2.1.1 梁底橫向裂縫

普通鋼筋混凝土空心板梁梁底橫向裂縫是最為常見的裂縫類型，這種裂縫通常橫

向貫通梁底，裂縫位置基本位于空心板梁，基本位于1/4～3/4跨，這些裂縫是空心板梁在荷載作用下產生的正彎矩裂縫。

此類裂縫在檢測過程中應注意裂縫的寬度，當裂縫寬度小于規范規定的限值（《城市橋梁養護技術規范》（CJJ 99-2003）和《公路橋涵養護規范》（JTG H11-2004）規定的鋼筋混凝土梁裂縫寬度限值分別為0.20mm、0.25mm，以下簡稱規范），不影響橋梁的承載能力，是正常的荷載裂縫；當裂縫寬度大于規范規定的限值，且梁底裂縫向兩側腹板延伸，尤其是跨中撓度出現較大變形，裂縫寬度擴展至空心板梁理論計算的中性軸高度時，此類病害往往出現在空心板梁對應的橋面鋪裝出現縱向貫通裂縫，梁間剪力鉸遭到破壞，形成單梁受力狀態，空心板梁受拉區鋼筋處于屈服階段或受壓區混凝土中和軸的高度在不斷上移，是空心板梁即將破壞的預兆，應引起足夠的重視，應及時進行加固或更換梁板，典型圖見圖1。

若空心板梁梁底出現橫向裂縫且對應橋面出現縱向貫通裂縫，加固措施為人工鑿除原橋面鋪裝混凝土，修復梁間損壞的剪力鉸，若空心板梁間鉸縫鋼筋損壞，須在空心板梁原剪力鉸兩側植筋，然后用鋼筋鋼纖維混凝土重筑橋面鋪裝，并適當增加橋面鋪裝鋼筋，并增設剪力釘，確保所設鋪裝層與主梁共同作用。

圖1 松江區某橋空心板梁跨中嚴重下撓，該橋已拆除重建

2.1.2 梁底縱向裂縫

普通鋼筋混凝土空心板梁梁底常會出現縱向裂縫，此類裂縫大多與空心板梁空腔

最低處相對應，裂縫寬度較大，個別裂縫寬度達到0.5mm，往往部分裂縫表面有明顯的滲水痕跡或白色結晶物析出,典型照片見圖2。

縱向裂縫形成的原因是由于空心板梁底板混凝土中鋼筋較密，粗骨料不易進入空腔最低處導致細骨料較多，此處也不易振搗(見圖3)，使空腔最低處混凝土橫向收縮應力較其它處大而開裂。裂縫表面明顯滲水痕跡表明裂縫已貫通空腔底板厚度，裂縫滲水是由于空心板梁內積水所致，梁內積水是由于梁端堵頭板破損，其上伸縮縫止水帶失效或橋面連續處開裂，導致橋面雨水下滲并通過破損的堵頭板進入梁空腔內。裂縫表面泛白是由于水從縫隙中滲出時將混凝土中Ca(OH)2帶出，與空氣中CO2作用形成白色CaCO3結晶。

裂縫處治措施：此類裂縫對承載能力并不影響，僅影響耐久性。應先對存在明顯滲水痕跡的空心板梁梁底空腔較低處鉆孔泄水，然后清洗裂縫表面，風干后涂刷滲透結晶型漿料兩遍，封閉裂縫。

圖2 空心板梁底縱向開裂并有明顯滲水痕跡

梁底縱向裂縫梁底縱向裂縫

圖3 空心板梁空腔底部振搗不密實而開裂

2.1.3 腹板豎向裂縫

普通鋼筋混凝土空心板梁跨中腹板也經常會出現豎向裂縫（見圖4），裂縫呈棗核形狀，即兩端細、中間粗，是典型的收縮裂縫，裂縫下端細是由于空心板梁底部配筋量大，上端由于逐漸延伸至受壓區而消失，中間粗是由于腹板側面中部縱向配筋較少，混凝土收縮而使縫寬加大。

值得注意的是，部分空心板梁腹板豎向收縮裂縫下端經常與梁底橫向裂縫重合，容易造成收縮裂縫的長度誤判為橫向裂縫開裂高度。遇到這種情況應根據裂縫梁底橫縫的寬度和跨中撓度變化加以區分。空心板梁豎向收縮裂縫不影響結構承載能力，僅影響耐久性，只需封閉裂縫即可。

圖4 空心板腹板豎向裂縫

2.1.4 腹板斜向裂縫

普通鋼筋混凝土空心板梁梁端時常出現斜向裂縫(見圖5)，這類裂縫通常表現為兩種形態：一種為中間寬兩端細，呈棗核狀，與梁體順橋向呈45°夾角，為腹剪斜裂縫；另外一種為上細下寬，由豎向裂縫引伸而成的斜向裂縫，裂縫從主應力軌跡圖上看，在剪彎區段截面的下邊緣，主拉應力還是水平向，為彎剪斜裂縫。梁端斜裂縫是由于空心板梁梁端抗剪能力不足所致。裂縫處治措施：裂縫寬度不超過規范規定的限值時，進封閉裂縫即可；若裂縫寬度超過規范規定的限值應對梁端腹板進行加固，以提高其抗剪承載能力，通常采用粘貼鋼板或梁端增大截面法加固。

圖5 空心板梁梁端斜裂縫

2.2 預應力混凝土空心板梁 2.2.1 梁底縱向裂縫

預應力空心板梁梁底端部一定范圍和空腔最低處均容易出現縱向裂縫(見圖6)，梁端一定范圍縱向裂縫是由于預應力鋼筋放張時混凝土強度尚未達到規定的要求，使梁端混凝土縱向受壓較大，橫向則受拉，當其拉應變大于當時混凝土的極限拉應變即會沿預應力方向開裂，由于大多數預應力空心板梁梁端設有預應力隔離段，所以此類縱向裂縫會在梁端一定范圍產生。梁底其他區域空腔正下方縱向裂縫除上述原因外，同時由于空心板梁底板混凝土中鋼筋較密，粗骨料不易進入空腔最低處導致細骨料較多，此處也不易振搗，使空腔最低處混凝土橫向收縮應力較其它處大，上述兩因素導致預應力空心板梁空腔最低處易產生縱向裂縫。

裂縫最大寬度超過規范規定的限值，將不利于空心板梁的耐久性，尤其是裂縫滲水，如不及時維修處理，梁內預應力鋼筋由于壓力腐蝕其銹蝕速率將會更快，當銹蝕嚴重時會引起承載能力的降低。針對此類裂縫建議先對存在明顯滲水痕跡的空心板梁梁底空腔較低處鉆孔泄水，然后清洗裂縫表面，風干后涂刷滲透結晶型漿料兩遍，封閉裂縫。

圖6 空心板梁梁底縱向裂縫

2.2.2 梁底橫向裂縫

預應力空心板梁根據規范規定不允許出現橫向裂縫，一旦產生橫向裂縫說明預應力不足，應引起高度重視，及時進行專項加固，通常對空心板底板采取體外預應力、梁底粘貼碳纖維布加強或體外預應力和碳纖維布相結合,見圖7和圖8。

預應力空心板梁梁端有時可能出現橫向裂縫，如果梁底橫向裂縫向兩側腹板延伸，可能是彎剪斜裂縫引起的，這種裂縫通常在腹板的延伸高度在同一水平線上；如果橫向裂縫較短，且不貫通梁底，可能是由于混凝土收縮引起的。

圖7 碳纖維布粘貼

圖8 碳纖維布粘貼位置示意圖

2.2.3 預應力空心板梁腹板斜向裂縫

預應力空心板梁梁端腹板偶爾也會出現斜向裂縫（見圖9），這類裂縫分為彎剪斜裂縫和腹剪斜裂縫兩種，裂縫產生原因都是梁端抗剪能力不足所致。裂縫寬度不超過規范規定的限值時，進封閉裂縫即可；若裂縫寬度超過規范規定的限值應對梁端腹板進行加固，以提高其抗剪承載能力，通常采用粘貼鋼板或梁端增大截面法加固。

圖9 預應力空心板梁梁端斜裂縫 空心板梁非荷載裂縫

3.1 混凝土收縮引起的裂縫

混凝土是用水泥、水、砂、石子等按設計比例配制，經攪拌、成型、養護而形成的。混凝土在施工過程中會經過化學、物理和碳化等一系列收縮，當收縮受到約束而產生的拉應變大于當時混凝土的極限拉應變就會產生與拉應力方向相垂直的裂縫，如空心板梁腹板表面龜裂等。這類裂縫僅需用滲透結晶型材料封閉即可。3.2 鋼筋銹蝕引起的裂縫

空心板梁由于鋼筋銹蝕而混凝土開裂最為常見，這是因為鋼筋在潮濕的環境中與空氣中的氧氣發生化學反應生產三氧化二鐵即鐵銹的主要成分，其體積是將增大2~4倍，最終導致混凝土被脹裂，這類裂縫的特點是裂縫沿著鋼筋走向發展。

要分析鋼筋銹蝕的原因首先要搞清楚鋼筋銹蝕和混凝土開裂的先后順序。若先鋼筋銹蝕后混凝土開裂，原因有兩種：一是包裹在鋼筋周圍的混凝土保護層偏薄，保護

層過早全面碳化，致使混凝土中的鋼筋失去堿性保護而銹蝕；二是混凝土中氯離子含量超標而侵蝕鋼筋，當混凝土中氯離子超標時雖然鋼筋周圍的混凝土未碳化，鋼筋仍然會銹蝕，這是因為氯離子半徑小，活性大，具有很強穿透鈍化膜的能力，氯離子首先吸附在鈍化膜有缺陷處，使氫氧化鐵反應成易溶的氯化鐵，使鈍化膜局部破壞，產生坑蝕。若先混凝土開裂后鋼筋銹蝕，要確定混凝土開裂的原因，如荷載裂縫寬度過大或骨料膨脹引起混凝土開裂等，導致外界腐蝕物直接銹蝕鋼筋。

鋼筋銹蝕引起的裂縫雖然是耐久性范疇，但是空心板梁的主筋銹蝕易導致混凝土與鋼筋之間的握裹力減弱，鋼筋截面減小，進而降低承載能力，尤其是預應力鋼筋銹蝕后，應力腐蝕速度很快，應該引起足夠的重視。混凝土剝落露筋處鋼筋進行除銹，清理干凈后用聚合物修補砂漿進行修補，特別應注意的是，在修補之前必須對露筋銹蝕周圍起殼混凝土徹底鑿除，鋼筋完全除銹，否則類似病害仍將再次發生。空心板梁主筋嚴重銹蝕的應對主筋鋼筋有效面積折減后進行承載能力檢算，承載能力不足的可采用粘貼碳纖維布或鋼板進行補強。3.3 堿骨料膨脹引起的裂縫

在空心板梁病害檢查過程中發現，空心板梁混凝土出現環向裂縫，仔細用手觸摸，可明顯感覺裂縫兩側有高差，沿裂縫鑿除混凝土后，發現混凝土呈錐形，破損處出現姜黃色石子，該石子為膨脹源，這是堿骨料反應的典型特征,見圖10。堿骨料反應是由于混凝土骨料含有氧化鎂、硫酸鹽或生石灰等骨料，當含堿量超過一定量（一般控制在3kg/m3之內）時，這些骨料吸潮后膨脹致使混凝土開裂起殼。這類病害往往呈彌漫性，可以說是混凝土的“癌癥”。

圖10 空心板梁因堿骨料反應，破損區域呈錐形狀

堿骨料反應對槽形梁自損較為嚴重，不僅削弱梁體的有效截面，而且隨時間推移，梁體表面出現堿骨料反應的區域將不斷增加，影響上部結構的承載能力，要防止堿骨料反應必須把好混凝土原材料關，對已經出現此類病害的，建議對病害部位鑿除開裂起殼混凝土，挖除膨脹核心，再用聚合物修補砂漿修補，維修后表面清洗干凈，再涂刷滲透結晶型濃縮漿料，以封閉混凝土表面毛細孔，隔絕水分或潮氣侵入，以確保結構的耐久性，并加強日常巡查，對新出現的堿骨料反應須及時修復。結語

綜上所述，空心板梁出現的裂縫種類雖多，但每一條裂縫都有其產生的具體原因，本文通過對空心板梁裂縫的分類、對應裂縫產生的原因及各種裂縫處治措施的詳細闡述，對橋梁養護人員正確認識空心板梁裂縫提供技術支持。

參考文獻

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[3]《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）[S]，人民交通出版社 [4]《公路橋梁加固設計規范》（JTG/T J22-2008）[S]，人民交通出版社

[5] 王欣智，談先張法預應力混凝土空心板梁縱向裂縫分析及處治[J]，建筑科技與管理，2009，9。