砼开裂处理及原因

1、混凝土表面常见的裂缝类型及裂缝原因剖析1.1网状、龟裂状的细裂缝细裂缝是指发生在混凝土表面的裂纹深度不超过3mm的网状裂缝，对混凝土的整体结构性能影响不大，但影响了建筑物的美观，而且时间一长，裂缝受到风吹雨蚀，很容易继续加深，最终影响到混凝土的耐久性。

1.2塑性收缩开裂混凝土的塑性收缩发生在新浇筑后的表面抹面处理阶段。

裂缝呈平行排列或鸡爪状排布，裂缝深度大约在12mm，这种裂缝多数是由于混凝土表面水分增发过快，由混凝土内外水分含量差引起的。

1.3骨料在碱性环境中反应导致裂缝产生混凝土中含有高分子的Ca（OH）2，为含硅骨料提供了足够的碱性环境，在含硅骨料和Ca（OH）2发生化学反应超过了一定限度时，在混凝土内部产生一种膨胀力，导致混凝土产生裂缝。

1.4温度差下产生裂缝混凝土由于受到搅拌以及结合态的Ca（OH）2与水等材料发生反应的影响，浇筑期的混凝土内部温度比较高，当高温度的混凝土应用与工程施工时，表层的温度将大幅度降低，而混凝土内部的温度仍处在高温或者次高温状态，阻碍了混凝土表面的收缩，又因为混凝土的抗拉能力低，因此极易发生裂缝。

分析混凝土表面产生裂缝的原因大致如下：首先，从混凝土结构上来讲，混凝土中未添加必要的保水剂或者缓蒸发剂，致使混凝土表面水分蒸发过快，出现了“结壳”的现象，最后导致裂缝产生；其次，在混凝土施工后的后期处理和养护方法上，混凝土抹面时造成的表面渗水、为使过湿表面干燥而加洒水泥灰、对于已经干燥的混凝土表面另外加水等，这些操作都会引起混凝土表面裂缝现象的产生。

第三，过大的坍落度，过度的表面镘抹，或过度压迫都会使粗骨料下落，导致水泥浆和细骨料过度集中于表面。

这种表面砂浆过富是产生裂缝的主要原因。

最后，在混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，混凝土的内部温度将不断上升，在表面表现为混凝土的拉应力。

后期在降温过程中，由于受到混凝土内部温度的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，内外结合，致使混凝土出现裂缝现象。

2、对于混凝土表面裂缝的控制从上面的论述中我们不难发现，混凝土的表面裂缝是由多方面原因造成的，下面我们从以下几个方面探讨一下，对混凝土表面裂缝的控制：第一，混凝土原材料的控制，对于水泥的选用，要从水泥的具备的特性出发，不同的工程对水泥的要求不同，例如，大体积混凝土应选用与其他材料结合后发热量低的水泥，防治内外温差引起混凝土表面拉力增加，导致混凝土表面产生裂缝；混凝土骨料材料的选择，注意粗骨料与细骨料选用过程中应该注意的事项，当使用活性骨料时，通过使用低碱水泥。

就可以避免这种膨胀和开裂；另外混凝土的各各原材料的配合比要合理，除了注意水泥等原材料用量上的合理搭配外，还要适当加入一些参合料（如粉煤灰等）或者是外加剂（如保水剂等），降低混凝土表面裂缝现象的发生。

第二，施工中的注意事项。

对于混凝土裂缝温度因素的控制，要采取一定的措施，尽可能的降低混凝土的出机温度，常用的方法有，在搅拌过程中加入部分冷骨粉或冰块，还可以对搅拌机做遮阳处理，减少混凝土冷量损失。

在混凝土浇筑完毕后，要在混凝土初凝前做二次抹压处理，避免因塑性收缩引起混凝土表面裂缝产生。

在施工时间上要做到合理控制，尽可能的避开高温、风大的天气，防止混凝土表面因水分蒸发引起裂缝现象的产生。

3、混凝土表面裂缝的处理方法3.1表面处理法表面处理法适用于较小裂缝的处理，常用的表面处理方法有表面涂抹和表面贴补，是在不再活动的裂缝上涂抹胶状稳定剂或者贴补土工膜等，来实现对混凝土表面裂缝的防渗堵漏。

表面处理法的优点是操作方便，速度快，缺点是对裂缝处理只是停留在表面，没有深入到裂缝的内部，对裂缝延伸起不到防治作用。

3.2裂缝填充法这种方法适用于宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物的裂缝。

该方法操作简单，可以将选用的材料（如沥青等）直接填充裂缝，不需要对裂缝做其他处理。

3.3灌浆法修复裂缝灌浆法是处理混凝土表面列裂缝最常用的一种方法，它的操作过程，相对于来说比较复杂，首先要对裂缝进行清污处理，给注入的浆液一个好的融合环境。

其次注浆液的选配要合理，确保浆液能达到预期的防水防渗等效果。

第三，对灌浆的过程需要使用必要的压力设备（压力0.2-0.4MPa），以便使浆液注入到裂缝的最底部，达到裂缝彻底闭塞的目的。

最后还要进行二次灌浆操作，以及对裂缝灌浆表面清理。

该方法属传统方法，效果很好。

1 混凝土开裂的主要形式1.1 混凝土板的开裂形式混凝土板的早期裂缝(24小时以内)是在失水和塑性沉降的共同作用下而形成的。

以失水为主的裂缝一般是不规则的龟裂；以塑性沉降为主的混凝土裂缝多与钢筋的走向一致，但规律性不强。

1.2 混凝土墙体的开裂形式由收缩导致的混凝土墙体开裂以竖向开裂为主，开裂比较有规律性，裂缝的走向多与竖向钢筋的位置基本一致。

2 裂缝的成因混凝土的“非受力裂缝”是由于复杂因素作用下混凝土表面所产生的拉应力引起的，普通混凝土与高性能混凝土的开裂的机理也有所不同。

所以，要考察混凝土开裂的原因，应主要从以下几个方面人手。

2.1 设计方面为了满足泵送施工的需要，混凝土必须是大流动性的。

而加入了各种外加剂和矿物掺合料的大流动性混凝土，其体积稳定性往往较差，主要表现为收缩较大。

设计部门在设计楼板、墙体等表面系数较大的部位时，如果对大流动性混凝土的具体特点缺乏足够的认识，往往导致混凝土发生不应有的开裂。

在原有普通混凝土结构配筋量的基础上适当提高是有必要的。

这与修订的《钢筋混凝土结构设计规范》的指导思想是一致的。

2.2 原材料与配合比方面混凝土的工厂化、规模化生产使混凝土的质量得到了基本的保证，但也不排除个别情况下，原材料质量不合格，混凝土配合比不合理，配合比失控等情况。

主要表现为砂、石原材料含泥量超标，砂率或胶结料用量过大，外加剂质量不合格，和天气炎热或运输距离过长使混凝土无法泵送而人为加水。

由此造成的混凝土质量不均匀可能成为混凝土开裂的原因之一。

但随着市场机制的作用下，质量意识的不断提高，原材料和配合比的原因将不是混凝土开裂的主要原因。

2.3 施工方面混凝土的早期失水收缩裂缝是混凝土开裂的主要形式之一。

在混凝土大量施工的季节一般气温较高，混凝土失水较快，再加上我国北方地区，相对湿度较低，使混凝土的失水进一步加剧。

在我国北方地区，即使在气温较低，在干燥的气候条件下，表面失水仍然是不可忽视的。

由于施工的需要，混凝土的凝结时间往往较长，这无疑延长了混凝土的失水时间，在气温高、湿度小、风速大的情况下，即使有覆盖措施，但在对混凝土实施覆盖之前，裂纹就已经产生了。

2.4 混凝土自身的原因在工程实践中我们不难发现，即使在设计及混凝土配比合理，施工管理严谨的情况下，混凝土特别是高性能混凝土开裂仍然时有发生。

这主要与混凝土自身的性质有关。

收缩是混凝土固有的变形性质。

普通混凝土的开裂机理已为人们所认识，随着近几年高性能混凝土在工程中应用的不断增多，混凝土结构开裂的现象也在不断增多。

本应具有高体积稳定性的高性能混凝土其早期的收缩要比普通混凝土大得多，因此在分析高性能混凝土开裂的原因时，应考虑高性能混凝土区别于普通混凝土的结构特征。

在不考虑外界因素条件下，混凝土在凝结、硬化的过程中，由于化学和干燥作用同样也使混凝土的体积产生收缩，即化学收缩和自收缩。

化学收缩是指水化产物的绝对体积小于未水化之前水的体积和未水化水泥的体积之和。

自收缩是指水泥基胶结材料在水泥初凝后，恒温恒重下产生的宏观体积降低。

前者是在有足够水供应的情况下产生的，而后者是在没有充足水分供应情况下观察到的宏观体积变化。

化学收缩与胶结料和水的量有关，胶结料用量和水灰比越大，化学收缩必然越大。

而自收缩目前比较统一的解释是混凝土内部的白干燥作用引起的。

所谓白干燥并非是由于外部环境相对湿度的影响而引起的材料的干燥脱水，而是随着水化反应的不断进行，混凝土内部结构微细孔中的自由水量出现相对不足，使孔中水的饱和蒸汽压降低，即混凝土的相对湿度降低。

白干燥的结果是毛细孔中的水由饱和状态变为不饱和状态，弯月面的存在使水泥石受负压而产生体积收缩。

近年来，高强和高性能混凝土在工程中得到了日益普遍的应用，加入超塑化剂以降低水灰比和加入较多的活性混合材是配制高性能混凝土的主要手段。

低水灰比和活性混凝土材的大量掺入，使高性能混凝土的硬化特点与内部结构与普通混凝土有了很大的差异，致使高性能混凝土产生较大的自收缩。

表现在：(1)高性能混凝土有较小的水胶比。

随着水化反应的进行，硬化水泥浆体内的自由水量迅速减少，毛细管中的水分也被逐步吸收减少。

这样，高性能混凝土中水泥浆体的白干燥作用要比普通混凝土中的这一作用要强烈。

(2) 由于在高性能混凝土中掺入了较大量的细颗粒活性混合材，减少了混凝土泌水现象也使混凝土更加密实。

其结果是外部养护用水很难进入混凝土内部，大大阻碍了外部养护用水对内部混凝土的养护作用。

因此在工程中，即使混凝土表面经常保持湿润，甚至长期浸泡于水中，开裂现象也难以完全避免。

对普通混凝土来说，掺入膨胀剂是补尝收缩的有效措施，而对高性能混凝土来说，由于水灰比较低，外部养护用水又很难进入混凝土内部，在缺水状态下的膨胀剂很难发挥其应有的膨胀作用。

因此在实际工程中，即使加入了足量的质量合格的膨胀剂，混凝土开裂仍然难以避免。

3 裂缝的修补措施在混凝土强度合格的前提下，混凝土裂缝修补的常见方法：3.1 树脂灌注法环氧树脂是最常见的裂缝灌注材料。

它具有较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树脂可以灌入到0.05㎜的裂缝。

除某些特殊的环氧树脂之外，当裂缝是活动的、有渗漏的、不能干透的或者裂缝数量极多时，通常不易采用树脂灌注法。

北京冶建工程裂缝处理中心开发的具有国际领先水平的YJ—自动压力灌浆技术是树脂灌注法的最佳工法之一。

3.2 聚合物浸入法A 低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于0.1㎜的裂缝。

将树脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的堤围，使树脂溢于裂缝表面。

B 更适合封闭多重无规则表面裂缝。

先将裂缝表面密封，抽去真空，使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。

再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。

3.3 钉合法当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时，使用钉合法比较适宜。

特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。

用相对薄而长的金属“缝合U形钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中，用无收缩砂浆或者环氧树脂基粘合剂来固定。

3.4 表面封闭法这是最简单和最普通的裂缝修补方法。

用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。

3.5 灌浆法A 普通水泥灌浆大体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。