混凝土裂缝分类及原因

混凝土是一种多孔胶凝人造石材，属刚性体，主要特点抗压强度高、抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩裂缝。混凝土工程裂缝最常见出现问题是由于收缩变形受到约束引发的收缩裂缝和由外部荷载作用引发荷载（受力）裂缝。混凝土的裂缝出现是很难避免的，但是能预防和治理的。出现裂缝后根治理裂缝是本次需要解决的问题。一、混凝土裂缝分类及裂缝出现收集的资料

根据地下工程和防水混凝土的防水要求，对混凝土裂缝而言，可分为有害裂缝和无害裂缝。混凝土的裂缝产生主要是限制条件变形作用引起的，变形作用包括温度变形（水化热、气温、生产热、太阳热）、温度变形（自生收缩、失水干缩、碳化收缩、塑性收缩等）。

1、有害裂缝的基本概念

（1）混凝土结构产生的裂缝对耐久性受到影响；

（2）裂缝有渗漏水；

（3）裂缝贯穿结构层；

（4）混凝土结构的冷缝明显且有渗漏水；

（5）裂缝的深度与构造钢筋相连，形成钢筋串水；

（6）裂缝的宽度大于0.2mm，且不能自愈；

（7）裂缝密度呈网状；

（8）裂缝对结构安全性、稳定性有危害程度。

混凝土制作应有预防措施，防止产生有害裂缝的出现。出现有害裂缝后，应认真进行治理，清除有害裂缝，保证混凝土结构的安全性、稳定性、耐久性和无渗漏水。

2、无害裂缝的基本概念

（1）裂缝的出现对结构耐久性、安全性、稳定性无影响；

（2）裂缝无渗漏水，且不贯通；

（3）裂缝宽度小于0.2mm，且不渗漏水；

（4）裂缝可自愈。

3、混凝土裂缝治理应收集的资料

（1）混凝土材料资料：水泥用量，水灰比、砂石比、砂率、外掺料（粉煤灰和外加剂）；

（2）混凝土施工资料：施工时环境条件、气象条件、气温条件、浇注混凝土顺序，商品混凝土质量，坍落度损失，降低水化热措施、拆模时间，拆模时间，拆模顺序，混凝土的养护措施；

（3）温度控制资料：入模温度（入模温度=原材料温度+混凝土搅拌时的温升+混凝土运输中的温度）、混凝土水化热最高内温、混凝土内温与表温差，混凝土温降梯度；

（4）结构设计资料：控制混凝土开裂的具体措施，附加防水层设置，施工缝、变形缝、后浇带等的设置、配筋方式等。

4、混凝土裂缝调查资料

（1）裂缝出现的部位（拱、墙、底）裂缝的方向（垂直、斜交、水平），裂缝的宽度、深度、长度和延伸方向；

（2）裂缝开裂时间，有无发展；

（3）裂缝渗漏水现状（雨季和旱季）。

5、裂缝评价

（1）裂缝的定性，应从裂缝对结构的危害程度，安全度、渗漏水情况确定；

（2）裂缝有无扩展的可能性，自愈的可能性；

（3）裂缝的分类及标准。

6、混凝土裂缝产生的原因（在此不论述）

混凝土裂缝产生主要是温度变形和湿度变形的影响产生的裂缝。混凝土制作过程中，只有从原材料，配制、搅拌、运输、浇灌、养生、综合考滤，才能控制混凝土不出现或少出现裂缝，做到不裂不渗。

钢筋混凝土结构上产生的裂缝,常见于非预应力受弯、受拉等构件中,以及预应力构件的某些部位。

对于各类裂缝,必须先查明其性质和产生的原因,进而确定具体的修缮方法。钢筋混凝土结构裂缝根据

其产生的原因不同可分为荷载裂缝、温度裂缝、干缩裂缝、腐蚀裂缝、沉降裂缝等。

1 各种裂缝产生原因

111 荷载裂缝

结构在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或振动严重等

部位。产生的主要原因是结构设计、施工错误、承载能力不足、地基不均匀沉降等等。

钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同承担极限状态的承载力,结构设计师需根据地基情况,静、动

荷载,环境因素、结构耐久性等控制荷载裂缝。从国内外有关规范可知,对结构变形作用引起的裂缝问

题,存在着两类学派:一是设计规范规定很灵活,没有验算裂缝的明确规定,而由设计人员自由处理。另

一类则是设计规范有明确规定,对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制,如我国《混凝土结构

设计规范》(GB50010 - 2002) ,工程师对结构变形裂缝控制考虑不周,是结构荷载裂缝发生过多的主要原

因。

112 温度裂缝

由大气温度变化、周围环境高温的影响和大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成,水泥的水

化热为165～250J / g ,随混凝土水泥用量提高,起绝热温升可达50 ℃～80 ℃。研究表明,当混凝土内外温

差10 ℃时,冷缩值εc

= ΔTα = 0101 % ,如温差为20 ℃～30 ℃时,其冷缩值为0102 %～0103 % ,当大于混凝

土极限拉伸值时混凝土就开裂。

113 干缩裂缝

这类裂缝一是由于材料缺陷引起的,研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,起绝对体积减小,毛细

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孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生毛细收缩,由此引起水泥砂浆的干缩值为011 %～012 % ,混凝

土的干缩值为0104 %～0106 % ,而混凝土的极限拉伸值只有0101 %～0102 % ,所以引起干缩裂缝。

114 沉降裂缝

现浇构件因地基或砌体过大不均匀沉降;模板刚度不足、支撑间距大、支撑松动、过早拆模等,均可导

致产生沉降裂缝。

115 腐蚀裂缝

由于有害离子Cl - ,SO4

2 - ,Mg2 + 等侵入混凝土内部,导致钢筋锈蚀而使混凝土产生的后期膨胀裂缝。

2 钢筋混凝土结构裂缝的控制措施

根据国外设计规范和我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010 - 2002) 及有关试验资料,混凝土最

大裂缝宽度的大致控制标准: (1) 无侵蚀介质,无防渗要求为013～014mm; (2)

轻微侵蚀,无防渗要求为

012～013mm; (3) 严重侵蚀,有防渗要求为011～012mm。为了达到这样的标准,就必须对各种裂缝采取相

应的控制措施。

211 荷载裂缝

在结构设计方面,结构设计者必须严格按照《混凝土结构设计规范》(GB50010 - 2002) 第811 条规定

进行裂缝控制验算,根据不同的结构部位,采取相应的合理配筋。

212 温度裂缝

防止因混凝土本身与外界气温相差悬殊,处于高温环境的构件,应采取隔热措施,

加强养护,尤其在

气温高、风大且干燥的气候条件下更应及早喷水。对大体积混凝土应控制裂缝,大体积混凝土工程因散

热降温引起的冷缩比干缩更容易引起开裂,常规的温控措施既复杂又费钱。

213 干缩裂缝

一是可以通过改善材料性能来控制,如前提到在工程中采用的补偿收缩混凝土对此种裂缝的控制也

很有效。补偿混凝土是一种适度膨胀的混凝土,按国内外补偿混凝土的技术要求,混凝土在湿养护期间,

在配筋率ρ = 018 %的试验条件下,它产生的限制膨胀率为0102 %～0103 % ,在混凝土中建立的预压应力

为012～017MPa ,这一预压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或大部分应力。与此同时推迟了混凝土

收缩的产生过程,这就是补偿混凝土的抗裂原理。

214 沉降裂缝

对软土地基进行必要的夯压和加固处理;预制场地应夯打密实方可使用;现浇和预制构件模板应支

撑牢固,保证其强度和刚度,并应按规定时间拆模;防止雨水及施工用水浸泡地基。215 腐蚀裂缝