浅析混凝土裂缝控制措施及治理方法

蔡德刚 肖耀廷

（湖北文理学院 土木工程与建筑学院， 湖北 襄阳 441053）

生活中混凝土裂缝随处可见，混凝土裂缝会导致结构的承载能力和抗渗能力降低，甚至影响人们的财产安全和生命安全。因此，采取合理的措施将裂缝控制在允许范围内是必要的。因而需要了解常见混凝土裂缝产生的原因及其治理方法：干缩裂缝是由于混凝土内外层水分散失程度不同，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压使混凝土体积发生收缩，而此时混凝土的强度还不能抵抗这种收缩，从而产生龟裂，影响因素主要有水灰比、环境温度、相对湿度等；沉降收缩裂缝主要是由于地基不均匀沉降、回填土不实或浸水而造成；温度裂缝是由于浇筑后，在硬化过程中，水泥产生大量的水化热，大量的水化热不易散发从而聚集在混凝土内部，使混凝土内部温度上升，而混凝土外部散热较快，较大的温差使混凝土内部与外部热胀冷缩的程度不同，导致混凝土表面产生拉应力，从而使混凝土表面产生裂缝。

1 裂缝控制

1.1 设计控制

（1）增配抗裂钢筋提高抗裂性能，根据结构的性能配置收缩的构造筋，合理的配筋可以减小混凝土收缩的程度，在相同的配筋情况下，优先选用细筋密布的方法，考虑如何使混凝土的传力路径最短，使混凝土材料尽可能受到压应力，在截面突变和转折处、空洞转角及周边位置，增加斜向配筋，避免结构断面带来的应力集中裂缝。

（2）留置变形缝和后浇带，后浇带可以减少外应力和温度应力；同时有利于散热，降低混凝土的内部温度。

（3）选用合理的材料及配合比

水泥：水泥强度等级宜为混凝土强度等级的1.3～1.7倍，对于有防裂缝要求的结构，宜选用收缩量较小的水泥，即低热或中热水泥，如32.5和42.5的矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，水泥用量控制在 450kg/m3以下。

细骨料：细骨料级配应合理，砂宜选用中粗砂，含泥量应满足设计要求，细度模数控制在2.3以上，粗细骨料的含泥量应控制在1%～1.5%。

粗骨料：优先选用粒径大、砂率小、级配好、表面粗糙的石子，这样可以提高混凝土的抗拉强度，粗骨料最大粒径应满足钢筋净间距的要求，泵送混凝土的规格通常为5～25mm。

水：降低混凝土单位用水量，混凝土拌和以及养护水应不影响混凝土的凝结硬化，不加快钢筋的锈蚀，适当降低水灰比，在其他条件不变的情况小，水灰比的增大会导致混凝土的极限拉应变减小，混凝土强度也会降低，收缩就会变大。

外加剂：加入合适的减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等。增加混凝土坍落度和易性，改善混凝土的流动性和保水性，其目的是减少水泥和水的用量，降低水化热。惨入缓凝微膨胀的外加剂，减缓浇筑的速度，有利于散热和减小水泥用量，降低水化热，推迟热峰出现的时间。膨胀剂的膨胀源不仅使混凝土体积产生了适度的膨胀，减少了混凝土的收缩，而且可以填充、堵塞和隔断混凝土中的毛细管空隙，因而改善混凝土的自身结构，提高了自身的密实性、抗渗性和抗裂性。

1.2 施工控制

（1）选择合理的施工工艺，严格按照设计和施工要求进行施工，进行分层、分快浇筑，在浇筑前，混凝土的温度尽量控制在10℃～30℃之间，控制混凝土的出机温度和入模温度，减小混凝土内外温差，根据工程结构的特点，选择最为合理的浇筑方式。

（2）混凝土浇筑后需进行二次振捣，对板面进行抹压，在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压，以消除混凝土因泌水在石子、钢筋周围产生的空隙或水分，提高粘接力，增加混凝土的密实性，抗拉强度可以提高10～20%，从而有效地提高抗裂性，当混凝土需要较长时间停放或长距离运输时，加入缓凝剂、缓凝减水剂可以减弱裂缝的产生及发展，宜在30%的收缩已经完成后浇筑后浇带。

（3）改善搅拌工艺，提高抗拉强度，从而提高混凝土的极限拉应变，采用二次投料的方法，避免水泥集中在石子表面形成水膜。加强混凝土温度的监控，预埋冷却水管，通入冷水或冷空气，减小混凝土内外温差，加强早期养护，适当延长养护时间。

1.3 养护阶段控制

（1）加强混凝土的养护，养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准，即7～28天，混凝土浇筑后，及时进行保温、保湿，用草帘、锯末或塑料布覆盖，并在终凝前进行喷水养护，目的是控制温差，防止表面产生裂缝，潮湿的环境可以防止混凝土产生干湿裂缝，根据条件选择合适的养护周期，应当确保混凝土内外温差不超过25℃，在浇筑完成18小时开始对钢模板进行洒水降温。

（2）控制养护的温度，混凝土表面采取保温措施，根据条件制定合理的拆模时间，适当延长养护时间，使混凝土表面缓慢冷却，混凝土拆模时，内外温差不超过20℃。

2 裂缝的治理方法

表面修补法：对结构承载力影响不大或稳定的表面裂缝以及深进裂缝宜采用表面修补法，常用的方法为在裂缝表面涂刷水泥浆、环氧胶泥、沥青等防腐材料。

结构加固法：结构加固法主要有以下几种方法：增大截面加固法，适用于梁、板、柱、墙等的加固；预应力加固法，适用于承受高应力或截面偏小构件的加固；粘贴钢板加固法，适用于受剪、受弯、大偏心受压及受拉构件的加固；有粘贴外包型钢加固法，适用于需要大幅度提高抗震能力和承载能力构件的加固；喷射混凝土加固法，适用于修补施工不当产生的裂缝。

低压注浆法：宽度为0.2mm～0.3mm的混凝土裂缝宜采用低压注浆法。如果裂缝较多，应将医用白胶布贴在裂缝位置，用沾浆的刷子来回涂刷裂缝，几分钟后揭开胶布，封闭的裂缝会露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。插入注浆嘴前先用仪器吸取适量注浆液，用手推动仪器活塞使浆液进入裂缝，相邻的嘴中流出浆液时，拔出仪器，堵上铝铆钉。

开槽法：适用于修补宽度大于0.5mm的混凝土裂缝。首先将水泥、晒干筛后的砂配好后，按配比拌匀环氧树脂聚硫橡胶。然后加入到已拌好的砂、水泥当中，再进行人工搅拌。已拌好的砂浆用少量的丙酮稀释到适宜稠度。在已凿好洗净的混凝土凿槽内嵌入拌好的环氧树脂砂浆。

混凝土置换法：混凝土置换法常用于严重损坏混凝土的治理，此方法是先去除损坏的混凝土，再换上新的混凝土或其他置换材料。水泥砂浆或普通混凝土，聚合物混凝土或砂浆都是常用的置换材料。

3 结束语

混凝土裂缝通病是所有工程活动中不可避免的一个大难题，本文主要阐述了各种混凝土裂缝产生的原因、混凝土裂缝的控制、混凝土裂缝的治理。系统地回答了混凝土结构从设计到完工的裂缝控制方法及其治理技术，在提高经济效益的同时，满足混凝土结构的安全性、适用性、耐久性。