第5章专题——混凝土裂缝产生的原因与处理措施

（2）灌浆、嵌缝封堵法 ）灌浆、
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防 渗要求的混凝土裂缝的修补， 渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设 备将胶结材料压入混凝土的裂缝中， 备将胶结材料压入混凝土的裂缝中， 胶结材料 硬化后与混凝土形成一个整体， 硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵 加固的目的。 加固的目的。
以上是针对具体裂缝产生原因的具体分析。 以上是针对具体裂缝产生原因的具体分析。从 本质而言， 本质而言，混凝土构件裂缝产生的原因可归纳 为以下几个方面: 为以下几个方面 （1）结构设计方面 ） （2）材料方面 ） （3）施工方面 ）
（1）结构设计方面 ）
荷载计算有误， ①荷载计算有误，或对较大活荷载的最不利布置未做 认真复核； 认真复核； 结构设计人员对混凝土构件裂缝控制不够重视,而偏 ②结构设计人员对混凝土构件裂缝控制不够重视 而偏 重于承载能力极限状态设计； 重于承载能力极限状态设计； 结构形式选择方面，许多梁、 ③结构形式选择方面，许多梁、板结构的长度越来越 面积越来越大、超静定结果越来越多； 长、面积越来越大、超静定结果越来越多； 构造措施方面，对钢筋的直径、根数、 ④构造措施方面，对钢筋的直径、根数、结构或构件 的分缝、分块等没有进行正确的选择或设置。 的分缝、分块等没有进行正确的选择或设置。
1. 一般混凝土构件裂缝产生原因
当混凝土由于温度变化、 当混凝土由于温度变化、地基的不均匀沉陷及其他原 因引起的应力和变形超过了混凝土的强度和抵抗变形 的能力时,将产生裂缝 裂缝按其产生的原因不同,可 将产生裂缝。 的能力时 将产生裂缝。裂缝按其产生的原因不同 可 分为5 其特征如下: 分为 类,其特征如下 其特征如下
混凝土裂缝产生的原因 与处理措施
当前,在现代建筑工程中, 当前,在现代建筑工程中,混凝土因具有众多优越性而 得到广泛应用。但其也具有一些缺点,如易产生裂。 得到广泛应用。但其也具有一些缺点,如易产生裂。 钢筋混凝土构件的裂缝已成常见问题。混凝土的开裂, 钢筋混凝土构件的裂缝已成常见问题。混凝土的开裂, 使混凝土的强度、抗冻、抗渗以至耐久性都将变差。 使混凝土的强度、抗冻、抗渗以至耐久性都将变差。 现在, 现在,混凝土裂缝问题的研究已成为混凝土界最前沿 热门的课题之一,但至今还没有人找到可靠的、 热门的课题之一,但至今还没有人找到可靠的、切实 可行的解决办法。 可行的解决办法。
(1) 沉陷裂缝。由地基不均匀沉陷引起 缝宽受温度变 沉陷裂缝。由地基不均匀沉陷引起,缝宽受温度变 化的影响较小,往往引起错距。 化的影响较小 往往引起错距。 往往引起错距 (2) 干缩裂缝。由混凝土干缩引起 属于表面性裂缝 走 干缩裂缝。由混凝土干缩引起,属于表面性裂缝 属于表面性裂缝,走 向纵横交错,无一定规律 形是龟纹。 无一定规律,形是龟纹 向纵横交错 无一定规律 形是龟纹。裂缝的宽度和 长度都较小,如同发丝 如同发丝。 长度都较小 如同发丝。
（3）结构加固法 ）
当裂缝影响到混凝土结构的性能时， 当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加 固法对混凝土结构进行处理。 固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要 有以下几种方法： 加大混凝土结构的截面面积， 有以下几种方法： 加大混凝土结构的截面面积，在构 件的角部外包型钢、采用预应力法加固、 件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加 增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。 固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
（5）电化学防护法 ）
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学 作用, 作用 改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状 钝化钢筋， 以达到防腐的目的。 态，钝化钢筋， 以达到防腐的目的。阴极防护 氯盐提取法、 法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中 常用而有效的三种方法。 常用而有效的三种方法。
（6）仿生自愈合法 ）
（2） 材料方面 ）
选择合适的水泥、骨料、外加剂和掺和料； ①选择合适的水泥、骨料、外加剂和掺和料； ②严格控制原材料的质量和技术标准； 严格控制原材料的质量和技术标准； 通过配合比设计,优选配合比 优选配合比。 ③通过配合比设计 优选配合比。
（3）施工方面 ）
做好设备及计量装置的检验； ①做好设备及计量装置的检验； 保证混凝土的搅拌质量， ②保证混凝土的搅拌质量，控制混凝土的塌落度及 水灰比； 水灰比； 做好混凝土运输过程中的保温隔热措施； ③做好混凝土运输过程中的保温隔热措施； 控制浇筑时间及采取适当的温度控制措施； ④控制浇筑时间及采取适当的温度控制措施； 选择合理的施工方案、施工顺序； ⑤选择合理的施工方案、施工顺序； 注意混凝土振捣工艺， ⑥注意混凝土振捣工艺，欠振和过振都是混凝土产 生裂缝的一个原因； 生裂缝的一个原因； 做好混凝土构件的养护工作。 ⑦做好混凝土构件的养护工作。采取合适的保温隔 热措施，以减小温度变形。 热措施，以减小温度变形。
（1） 表面修补法 ）
表面修补法是一种简单、常见的修补方法， 表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适 用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及 深进裂缝的处理。 深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂 抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、 抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青 等防腐材料, 等防腐材料 在防护的同时为了防止混凝土受各种作 用的影响继续开裂， 用的影响继续开裂， 通常可以采用在裂缝的表面粘贴 玻璃纤维布等措施。 玻璃纤维布等措施。
2. 避免或减少混凝土构件裂缝的措施 避免或减少混凝土构件裂缝的措施
混凝土构件裂缝中的裂缝虽然基本上是不可避 免的， 免的，但只要我们按不同的裂缝控制等级合理 调控， 调控，就能把裂缝控制在工程实践所允许的范 围内。 围内。
（1） 结构设计方面 ）
选用合理的设计模型及适宜的长度或体积； ①选用合理的设计模型及适宜的长度或体积； 使用合理的构造措施,如设置合适的伸缩缝 如设置合适的伸缩缝、 ②使用合理的构造措施 如设置合适的伸缩缝、沉 降缝等； 降缝等； 采用专门的预加应力措施,以抵消温度收缩应力 ③采用专门的预加应力措施 以抵消温度收缩应力 的影响； 的影响； 采用可靠的滑动措施,以减小约束变形的摩擦阻 ④采用可靠的滑动措施 以减小约束变形的摩擦阻 力等。 力等。
(3) 温度裂缝由混凝土固结时的水化作用或外 温度裂缝。 界温度变化引起，裂缝可以是表层的、 界温度变化引起，裂缝可以是表层的、深层的 或贯穿性的。表层裂缝无一定走向,深层的或 或贯穿性的。表层裂缝无一定走向 深层的或 贯穿性的裂缝一般与主钢筋方向平行或大致平 缝宽沿裂缝方向无多大变化。 行，缝宽沿裂缝方向无多大变化。裂缝受温度 变化的影响,有较明显的热胀冷缩现象 有较明显的热胀冷缩现象。 变化的影响 有较明显的热胀冷缩现象。
总结
总之，混凝土科学十分复杂， 总之，混凝土科学十分复杂，牵一发而动全身是影响 混凝土性质的最基本原理。也就是说,混凝土中的任何 混凝土性质的最基本原理。也就是说 混凝土中的任何 一个小问题都不是单一的、一个因素引起的， 一个小问题都不是单一的、一个因素引起的，而是多 个因素相互组合,相互影响的结果 相互影响的结果。 个因素相互组合 相互影响的结果。预防或减小混凝土 裂缝应从影响混凝土裂缝的因素出发， 裂缝应从影响混凝土裂缝的因素出发，采取综合措 辨证施治，而不能只注重某一方面因素的影响。 施，辨证施治，而不能只注重某一方面因素的影响。 而只要我们重视混凝土裂缝问题， 而只要我们重视混凝土裂缝问题，那混凝土裂缝的预 防或裂缝宽度的可控是完全可以实现的。 防或裂缝宽度的可控是完全可以实现的。
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法， 仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法， 它模仿生物 组织对受创伤部位自动分泌某种物质， 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， 得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特 殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊 如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)， 殊组分 如含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， 部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出 现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。 现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
(4) 应力裂缝。由应力过大引起 常属于深层的或贯穿 应力裂缝。由应力过大引起,常属于深层的或贯穿 性的裂缝。走向与主钢筋方向垂直或大致垂直,缝 性的裂缝。走向与主钢筋方向垂直或大致垂直 缝 宽沿长度方向和深度方向变化较大,受温度变化的影 宽沿长度方向和深度方向变化较大 受温度变化的影 响较小。 响较小。 (5) 施工裂缝。由于施工不当或处理不完善引起 属于 施工裂缝。由于施工不当或处理不完善引起,属于 深层的或贯穿性的裂缝。 深层的或贯穿性的裂缝。
主要的原因就是引起裂缝产生的原因牵涉到设计、 主要的原因就是引起裂缝产生的原因牵涉到设计、施 气候环境这个混凝土大系统中的诸多因素,十分复 工、气候环境这个混凝土大系统中的诸多因素 十分复 想要解决裂缝问题,就必须首先查清致使裂缝产生 杂。想要解决裂缝问题 就必须首先查清致使裂缝产生 的各种原因,也就是说 也就是说,全面细致地了解裂缝产生的各 的各种原因 也就是说 全面细致地了解裂缝产生的各 种因素是解决裂缝问题的先决条件。目前,由于受裂缝 种因素是解决裂缝问题的先决条件。目前 由于受裂缝 产生原因的复杂性和我们自身技术水平等客观条件的 约束,工程界对裂缝产生的原因的查找工作还很难说做 约束 工程界对裂缝产生的原因的查找工作还很难说做 到了全面细致。建筑物在建设期间,就应当贯彻 就应当贯彻“ 到了全面细致。建筑物在建设期间 就应当贯彻“预防 为主”的方针,力争减少和避免各类裂缝的发生 力争减少和避免各类裂缝的发生。 为主”的方针 力争减少和避免各类裂缝的发生。一旦 出现了裂缝,则要认真修补 则要认真修补。 出现了裂缝 则要认真修补。
（4）混凝土置换法 ）
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有 效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除， 效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然 后再置换入新的混凝土或其他材料。 后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置 换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、 换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或 改性聚合物混凝土或砂浆。 改性聚合物混凝土或砂浆。