施工中混凝土裂缝的预防与处理措施分析

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施工中混凝土裂缝的预防与处理措施分析

在混凝土工程中，裂缝问题是不可避免的，混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，钢筋混凝土设计规范也明确规定：有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但是宽度超过一定范围的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，影响建筑物的外观和使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。因此，在施工中，应采取有效措施控制裂缝产生、发展、扩大，将其控制在一定的范围之内，从而确保工程的使用质量。

施工中混凝土裂缝的预防与处理措施分析

一、裂缝产生的原因及预防措施

1.收缩裂缝及预防。混凝土因收缩（主要是塑性收缩和缩水收缩）而发生混凝土体积变形是产生裂缝的主要原因。塑性收缩发生在混凝土浇筑后4h~5h左右，由于水泥水化反应，出现泌水和水分蒸发，造成混凝土失水收缩，受到钢筋、骨料的阻挡，在混凝土内部由于塑性收缩产生张拉应力，便形成沿钢筋方向的裂缝。

混凝土结硬后，因混凝土表层水分损失快、内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。

主要预防措施：（1）选用干缩值较小、低水化热的硅酸盐、普通硅酸盐水泥和粉煤灰水泥。（2）在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，掺加高效减水剂以增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。（3）浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透，防止混凝土表面水分散失过快。加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护，冬季要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。（4）在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.温度裂缝及预防。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，则在结构内产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别于其他

裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要因素有温差、日照、水化热等。

对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋、小间距布置，全截面构造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%~0.5%。

3.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：（1）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。

（2）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。（3）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。（4）模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。（5）在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

4.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。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间。主要的预防措施：（1）选用碱活性小的砂石骨料。（2）选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。（3）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。

通常的预防措施有；（1）保证钢筋保护层的厚度。（2）混凝土级配要良好。（3）混凝土浇筑要振捣密实。（4）钢筋表层涂刷防腐涂料。

5.施工原材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

（1）水泥：水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标，水泥受潮或过期或出厂时强度不足，可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂。当水泥含碱量较高，同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。

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（2）砂、石骨料：砂石粒径太小、级配不良，孔隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，若使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的黏结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅造成水泥和拌和水用量加大，而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体移膨胀2.5倍。

（3）碱骨料反应有三种类型：碱硅酸反应、碱硅酸盐反应、碱碳酸岩反应。

碱骨料反应裂缝的形状及分布与钢筋限制有关，当限制力小时，常出现地图状裂缝，并在缝中有白色或透明的浸出物；当限制力强时则出现顺筋裂缝。

（4）拌和水及外加剂：拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。

6.施工工艺质量引起的裂缝。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生不同方向的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：

混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝；混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点；混凝土浇筑过快，混凝土流

动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝；混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。；混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝；用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝；混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间黏结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝；混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象；施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝；施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝；施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝；装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，T粱等侧向刚度较小的构件无可靠的侧向加固措施等，均可能产生裂缝；安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝；施工质量控制差。

二、裂缝处理措施

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，以保证混凝土物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些常用方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法。

三、结束语

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，以保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

混凝土裂缝成因及预防处理措施2017-03-19 12:35 | #2楼

裂缝是现浇混凝土工程中常遇到的一种质量通病。我国著名的裂缝研究专家王铁梦在《工程结构裂缝控制》一书中首先指出：根据大量的工程实践和近代工程材料的细观研究表明，建筑结构的裂缝是不可避免的，裂缝是人们可以接受的材料特征。分析其成因有利于我们在施工中对裂缝的控制和预防。

一、裂缝特征及种类

现浇楼板裂缝中大部分表现为：表面龟裂，垂直、水平裂缝，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝，出现的裂缝不规则，不均匀，长度从几公分到几十公分不等；宽度大多数在0.2㎜以内,深5～15㎜左右,个别也有1～2㎜宽的贯穿性的裂缝；混凝土强度等级越高,出现的裂缝数量越多；板面双层配筋的部位出现的裂缝少；仅有单层配筋的部位，出现的裂缝较多。

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裂缝是固体材料中的某些不连续现象。混凝土拌和物是由固、液气三相组成的非均质复合材料，成型之后在自然环境中受多种因素影响，形成肉眼看不到的微小缝隙，当缝隙继续发展，则称之为裂缝。根据裂缝宽度、深度和使用功能不同，其裂缝的分类主要有以下几种：

1、塑性收缩裂缝

混凝土摘初凝前出现泌水和水份急剧蒸发，引起失水收缩，此时骨料与水泥之间产生不均匀的收缩变形，由于它发生在混凝土终凝之前的塑性阶段故称之为塑性收缩，其收缩量可达1%左右。由塑性收缩产生的裂缝称之为塑性裂缝。当外界气温高，风速大，气候很干燥时尤为严重。

2、沉陷收缩裂缝

沉陷收缩裂缝简称沉陷裂缝。

产生自身沉陷裂缝的主要原因是：混凝土拌合料太稀，坍落度过大，沉陷量过高。这种裂缝在坍落度过大的泵送商品混凝土浇筑的结构中，特别是表面系数大的现浇结构中容易出现。在混凝土沉陷时受到钢筋抑制或新浇混凝土表面未认真压实导致沉陷所致。多在混凝土浇筑后2～3小时，表面明水消失时出现。

3、干燥收缩裂缝

干燥收缩裂缝简称干缩裂缝。

水分蒸发是造成干缩和塑性裂缝的主要原因。但塑性是在水泥硬化前短期内产生的，而干缩是在水泥硬化后较长时间产生的。这种干燥、蒸发是由表及里逐渐发展的。这种裂缝发生在表层很浅的位置，常被人们所忽视，但其危害性却不容人们所忽视。

所以，当混凝土强度等级越高，水泥用量越大，则产生的干燥收缩值将越大，出现的裂缝会越多，这是高标号混凝土容易开裂的主要原因之一。

4、温度收缩裂缝

水泥水化过程中产生大量的热能，内部温度会超过30℃以上；一般在1～3天即释放50%以上热能。由于散热的传递、积存，混凝土内最高温度多数发生在浇筑后3～5天，因内外散热条件不同，中心温度高，表面温度底，形成温度梯度，产生温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比，温差越大应力越大；当温度应力大于内外约束应力则产生裂缝。

二、裂缝的危害

裂缝的存在是混凝土工程的隐患。裂缝分为有害裂缝和无害裂缝，虽然这些裂缝一般被认为对结构使用无多大危害。但在使用时仍需进一步控制，如表面细微裂缝，极易吸收侵蚀性气体或水份，当气温低于-3℃时，水分结冰体积膨胀会进一步扩大裂缝宽度和深度；受水分和气体侵蚀，会直接锈蚀钢筋，所以在实际施工中仍应对其进行有效控制。特别是避免有害裂缝的产生，以确保结构的可靠性。

三、裂缝产生的原因

裂缝的类型甚多，其产生的原因有：外荷载引起的裂缝；物理因素引起的裂缝；化学因素引起的裂缝；施工操作引起的裂缝。主要有

1、混凝土水灰比、坍落度过大，或使用收缩率较大的水泥，水泥用量过大，或使用过量粉砂。

混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、粉煤灰、减水型泵送溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于砂粒径小收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送混凝土为了满足泵送条件：混凝土坍落度大，流动性好，浇筑时为图施工方便，采用集中放料，振动棒赶料，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象（使用地泵时比较普遍），此时，混凝土脱水干缩，就会产生表面裂缝。泵送混凝土供应商为了保证混凝土的强度和可泵性、和易性往往采取加大水泥用量、减小骨料粒径，这样就会使混凝土因水泥用量过大而产生收缩、因骨料粒径过细而无法抵抗混凝土的收缩应力，最终混凝土因收缩而产生裂缝。

2、混凝土施工过分振捣，木模板过于干燥

在高层设计中，为尽量压缩墙厚，剪力墙中的连梁、暗柱的配筋粗而密，插入式振捣棒难以插入到每个部位进行恰倒好处的振捣，为防梁、柱底部砼出现蜂窝、狗洞，振捣手往往在能插振捣棒的地方过分振捣，造成粗骨料沉落砂浆上浮混凝土离析，表面呈现泌水,而形成竖向体积缩小沉落，造成楼板表面有较厚的砂浆层，待水分蒸发后，导致混凝土表面因收缩过大而形成凝缩裂缝。而木模板面层在浇筑砼之洒水不够，过于干燥，导致混凝土因失水过快而引起混凝土的塑性收缩，产生塑性收缩裂缝。特别是在春夏干燥季节，模板吸水量更大，必须要加强浇水和防范，控制裂缝。

3、混凝土浇捣后过分抹平压光和养护不当

当水泥浆浮在现浇楼层板时，如果再在表面过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力,使混凝土表面跑砂、泛黄。过迟养护，由于受风吹日晒，混凝土板表面游离水分蒸发过快，水泥缺乏必要的水化水，而产生急剧的体积收缩，此时

混凝土早期强度底，不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季，因昼夜温差大，养护不当最易产生温差裂缝。

4、楼板的弹性变形及支座处的负弯矩

为赶工期，混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形，致使混凝土早期强度底或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致楼板产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护，把板面负筋踩弯等。将会造成支座的负弯矩，导致板面出现裂缝。

5、减水剂的影响

资料表明：自从推广商品混凝土以来，结构裂缝普遍增多。为何会出现此类现象？除了泵送混凝土的水泥用量和砂率提高有关外,人们往往忽视了减水剂引起的负面影响。例如过去干硬性及预制混凝土的收缩变形约为4～6×10-4,而现在泵送混凝土收缩变形约为6～8×10-4,使得混凝土裂缝控制的技术难度大大增加。研究表明，在混凝土配合比相同情况下，掺入减水剂的坍落度可增加100～150㎜，但是它与基准混凝土的收缩值相比，却增加120～130%。同时，掺入不同类型的减水剂混凝土的收缩比是不相同的，一般是：木钙减水剂﹥三聚氰胺减水剂﹥氨基磺酸减水剂﹥聚丙烯酸减水剂。这说明商品混凝土浇筑的结构开裂机率大与减水剂带来的负面影响有关。但其机理有待于进一步研究。

6、高强钢筋及高强混凝土的大量应用及推广带来的影响

随着能源的日趋紧张和科学技术的进一步发展，目前建筑用钢筋的级别以发展到四级，混凝土强度等级以发展到C100。随着这些硬件的上升建筑设计钢筋的间距越来越大、钢筋的用量越来越小抵抗混凝土塑性开裂的能力则相对减弱；随着混凝土强度级别选用的提高，板的厚度相应减小，导致混凝土自身收缩加大而板又为簿板，无法抵抗其自身的收缩应力，使混凝土贯通性裂缝越来越普遍。

四、裂缝的预防措施

为了控制钢筋混凝土楼板面出现裂缝的数量和概率，结合近几年来施工的实

践经验，现从材料使用和施工操作方面，简述施工过程中的具体防治措施。在工程施工中具体抓以下几个环节：

1、从根本上解决楼板面负筋踩塌问题：积极与业主和设计单位沟通，在施工工程中确定用粗点的钢筋做马凳架立现浇板的上部负筋，确保板上层负筋不被踩弯、踩塌；在楼板浇捣、泵车布管时，采用专门的门式铁架支撑泵车管道和脚手架跳板，严禁在钢筋骨架上直接走人和操作；同时专人看护钢筋，浇混凝土前必须将钢筋整理到原设计部位。

2、严格控制商品混凝土的施工配合比，根据混凝土强度等级和质量检验以及和易性的要求确定配合比；严格控制水灰比和水泥用量；控制粉煤灰掺量；选择级配良好的石子、含泥量较小的中粗砂，减小空隙率和砂率，以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度；对商品混凝土的坍落度进行逐车检查也是保证施工质量的重要因素。

3、在混凝土浇筑前，应先将基层和模板浇水湿润，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。

4、混凝土楼板面的振捣要用平板震动器均匀、适度的振捣，防止过振使水泥浆上浮，过多时刮去表层的水泥浆，或增加粗骨料；浇筑完毕后，表面刮抹的动作力不宜过大，严禁在混凝土表面撒干水泥刮抹，或加水压光；加强混凝土早期养护；打完第二遍木壳后，立即在板面用塑料布等材料覆盖，进行保温保湿养护，防止强风和烈日报晒。

5、严格施工操作程序，不盲目赶工。杜绝过早上人、上荷载和过早拆模。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。

6、控制减水剂的用量品种，在泵送混凝土配合比中，要求商品混凝土生产厂家不再使用收缩比大的木钙减水剂和萘磺酸盐减水剂等，尽量使用新型的氨基磺酸减水剂和聚炳烯酸减水剂，或有微膨胀功能的ＫＬ－ＨＥＡ抗裂缝减水（防水）剂（中国建筑材料科学研究院研制）,产品使用前应复试合格方可使用,严禁

使用“三无”产品,假冒伪劣产品。

通过上述施工措施的制定和落实,施工中的混凝土裂缝会相对较少和能有效控制的。

五、裂缝的修复和处理方法

“建筑结构的裂缝是不可避免的,但其有害程度是可以控制的”。也就是说,出现裂缝并不可怕,关键是如何善于总结经验,吸取教训,逐渐控制裂缝的数量和有害程度,同时要及时与业主和监理方沟通,组织工程技术人员分析原因、制定修复方案和今后施工中的控制措施。主要的修复方法有:

1、对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用1:1的水泥砂浆表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用木抹子再压一遍,裂缝即可闭合。

2、其它一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。

3、当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。

4、当楼板出现的裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高楼板的整体性。

5、通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3㎜的,采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。

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