现浇混凝土结构裂缝防治措施
一、前言
近几年，在工程施工、检查过程中，发现部分工程现浇混凝土楼板及墙、柱、梁面不同程度出现裂缝，现浇混凝土楼板裂缝的防治已列为西安市工程质量通病质量的重点。结合本公司具体情况，编制了《现浇混凝土结构裂缝防治措施》望各项目部结合工程具体情况，在施工前编制项目预防混凝土结构裂缝措施，施工过程中贯彻执行。
对已经产生裂缝的混凝土结构，及时分析原因，采取有效的处理方法进行处理，确保混凝土主体结构安全性和耐久性。
二、 混凝土裂缝产生的原因分析
1 塑性收缩裂缝
塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现，塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态，较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。
塑性裂缝产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间，环境温度、风速、相对湿度等等。
2 沉降收缩裂缝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，裂缝呈梭形，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30～45度角方向发展，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。裂缝宽度宽度0.3～0.4mm，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。
3 温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，(当水泥用量在350-550kg／m3，每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝士的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错。梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边，深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一。受温度变化影啊较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显，此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化。降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
混凝土结构成型后，没有及时覆盖，表面水分散失快，体积收缩大，而混凝土内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面的收缩。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错，梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边。深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
三、裂缝的防治措施
1 混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量。
2 增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3～0.5％之间。
3 避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4 在易裂的边缘部位设置暗粱，提高该部位的配筋率。提高混凝土的极限拉伸。
5 在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下．后浇缝间距20-30m。保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。
6 严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1～1.5％以下)。
7 控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。
8 采用综合措施，控制混凝土初始温度、混凝土温度和温度变化。引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。
9 根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。
(1)加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
(2)混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上．混凝土的现场试块强度不低于C 5.7)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。
（3)根据《西安市住宅工程质量通病防治手册》有关措施要求进行防治。
四、混凝土裂缝处理方法
1、裂缝原因分析
混凝土裂缝处理，是指采取科学的方法对混凝土裂缝进行修复的技术。
混凝土裂缝一般有三种状态：静止裂缝，活动裂缝，正在发展的裂缝。
混凝土裂缝处理方法的选择一般要考虑的因素：判断裂缝是活动的还是静止的；是否影响结构安全；一般情况下应在裂缝趋于稳定，不再发展后进行处理，如果影响结构安全，要进行加固处理。
修补的主要目的是什么？是减少过多的渗漏、使裂缝处完全不漏水；防止钢筋锈蚀；是否需要加固处理；
2、混凝土裂缝处理的几种常见方法：
2.1. 树脂灌注法；
2.2. 表面封闭法；
2.3. 钻孔嵌塞法；
2.4. 柔性封闭法；
2.5. 表面附加钢筋法；
2.6. 灌浆法；
2.7. 干嵌填法；
2.8. 钉合法；
2.9. 聚合物浸入法（重力渗入和真空渗入）；
2.10. 迭合面层和表面处理法等等。
3、常见的混凝土裂缝处理的基本原理、要点：
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工程师自动低压灌浆技术是树脂灌注法的最佳工法之一。
2. 聚合物浸入法
3.2.1重力渗入法低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面、楼面的不小于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围堤，使树脂溢于裂缝表面。
3.2.2 真空渗入法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型钉”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
3.5.1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，有时可通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。
3.5.2 聚合物灌注：基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰氨聚合物的灌浆料，和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用，可在潮湿环境中使用
3.6. 钻孔嵌塞法这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水，孔中应填入柔性沥青来代替砂浆；如果灌注栓塞的作用比较重要，孔中则要灌注环氧树脂。
3.7. 柔性密封法通常将活动裂缝转变为运动节缝是比较适宜的办法。沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料。节缝底部使用隔离层。
3.8. 粘贴法当运动不止作用于一个平面时，或者过度的运动已超过一个普通尺寸的凹槽所允许的范围时，或者不可以切割出槽时可使用这个方法。用柔性的密封带盖住裂缝，仅将带的边缘部分粘住。
3.9. 附加钢筋法
3.9.1普通钢筋首先将裂缝密闭，然后贯穿裂缝平面大约90°的方向钻孔，将环氧树脂注入孔内，再将钢筋插入孔中使之粘合成整体。
3.9.2外部施加预应力通过后张法施加应力，来加强结构件的主要部分或者封闭裂缝。
3.10. 干嵌填法用手工将低水灰比的砂浆连续嵌入裂缝，形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽，大约25㎜宽、25㎜深，清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的砂浆。
3.11. 迭合面层法：当结构表面存在大量的裂缝，而且采用其它办法单独处理各个裂缝过于昂贵时，用这个方法来密闭、覆盖（不是修复）裂缝非常有效。对于偶然出现大面积网状裂缝使用该法很有效。
五、混凝土裂缝处理方案（案例一）
1、裂缝原因分析： 分析混凝土裂缝形成原因、裂缝形式及程度；
2、根据裂缝情况决定采取的处理方法；本工程采用表面封闭法、开槽封闭法进行处理；
3、施工准备（工程师RA6微细裂缝封闭膏处理）
3.1、材料准备
工程师RA6微细裂缝封闭膏（混凝土裂缝表面封闭专用）为双组份灰色膏状胶，采用最新的Lop树脂合金体系，特别针对混凝土微细裂缝的封闭及表面缺损的修补而研制。具有极强粘结力和韧性，刚柔结合，有效防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵蚀，并防止开裂混凝土结构的进一步损坏，提高建筑物的耐久性。
3.2、工机具准备
腻子刀或刮板、取料容器、搅拌棒、尺子、钢丝刷等
4、工艺要求
4.1、基层处理要求
剔除混凝土基层表面的疏松部分，用酒精擦净浮灰，保持干燥。
4.2、配比搅拌使用要求
按甲：乙=2：1配合并搅拌均匀，静置10分钟，使用时在搅拌一次。
4.3、使用方法
4.3.1、表面封闭法
用腻子刀或刮板将配好的材料涂刮于裂缝表面，抹平压实，涂刮层1~2mm，干燥时间24小时，达到最终强度为14天。
4.3.2、开槽封闭法
沿裂缝长度方向开“U”型槽10*12mm，清理干净，嵌入配好材料压实抹平。
本工程采用表面封闭法。
5、用途、用量
5.1、用途
5.1.1、混凝土表面龟裂的封闭
5.1.2、小于0.1mm混凝土微细裂缝封闭
5.1.3、款裂缝开槽嵌填
5.1.4、混凝土蜂窝麻面修补
5.2、用量
5.2.1、表面封闭法
1.6kg/平方米（涂刮厚度1.0mm）;0.1kg/延米（涂刮厚度2mm，宽度35mm）
5.2.2、开槽封闭法
0.2kg/延米（嵌填厚度10mm，宽度12mm）
6、优点及性能
6.1、优点
6.1.1、与混凝土同色，修补效果好
6.1.2、与混凝土有极强的粘结力，功能持久
6.1.3、简单方便，价格便宜
6.1.4、优良的防水，防腐功能
6.2、性能
7、施工注意事项
7.1、施工时保证基层清理干净；
7.2、甲料、乙料的取料容器和搅拌棒分开使用，不可混用；
7.3、使用前将整桶甲料、乙料搅拌均匀，在取料；
7.4、固定专人准确称取出甲料2份，乙料1份，特别注意；
甲乙充分混合均匀（搅拌10分钟，否则会出现固化产品发软，发粘 甚至不固化现象）；
7.5、每次配料以不超过500克为宜，40分钟内用完，随配随用；
7.6、仰面施工时需戴防护镜
7.7、施工时注意通风；
7.8、若裂缝封闭后上层需抹灰，要在A6微细裂缝封闭膏未固化时橵细砂将界面作糙为下一道工序做准备；
7.9、使用后，应及时用酒精洗手及擦拭工具。
六、 注入法处理混凝土裂缝施工方案（案例二）
1、裂缝原因分析： 分析混凝土裂缝形成原因、裂缝形式及程度；
2、根据裂缝情况决定采取的处理方法；本工程采用表面封闭法、开槽封闭法进行处理；
3、施工工艺
3.1 材料准备
3.2 工具：钢丝刷、抹布、平口钢钎、锤子
3.3表面处理
3.3.1 用锤子和钢钎凿除缝两侧疏松的混凝土块和砂粒，露出坚实的混凝土表面。
3.3.2 用钢丝刷沿裂缝走向清理宽约5厘米范围内的混凝土表面，仔细清除水泥翻沫、苔藓、灰尘。对混凝土表面质量不良、缝两侧有较多细微龟裂的部位，应适当增加清理范围的宽度。
3.3.3 用略潮湿的抹布清除表面的浮尘并彻底晾干。
3.3.4 混凝土表面如有油污，要用抹布蘸丙酮擦净。
3.3.5如果缝内潮湿，要等其充分干燥，必要时可用喷灯或电吹风机烘干，使用喷灯时注意不要让火焰直接烧灼混凝土。
3.4 粘结注入座和密封裂缝材料：封口胶（#101）
包装形式：一个红罐（主剂）和一个蓝罐（硬化剂）
主剂、硬化剂的配比为重量比7：3
工具：抹刀（扁铲，5cm宽）、托灰板、注入座、秤（精确到10克）、一字口螺丝刀、石笔、卷尺、温度计
施工工序：
3.4.1 注入座的粘结
3.4.1.1 了解裂缝的走向、起止点、分岔情况，确定粘结注入座的位置，用石笔在裂缝表面做标记。注入座的布置，应掌握以下原则：
沿缝的走向均匀分布，每米约布置3个。
裂缝分岔处的交叉点一般应设注入座。
选混凝土表面平整、裂缝通畅处设置注入座，避开严重剥落部位。
对墙体的贯通缝，一般可在一侧布置注入座，另一侧完全封闭。
缝宽度较大且内部通畅时，可以按每米2个注入座的密度来布置。
3.4.1.2确认环境温度和此温度下材料的可使用时间。用两把洁净干燥的抹刀分别取。
封口胶的两种成分，放到托灰板上。一次能用完一套整包装的量时不必称量，全部混合即可；用量较少时要分别称量两种成分，按规定配比配合。留在罐内的两种成分不得相互接触，以免发生反应造成变质，并且注意盖严罐盖。
3.4.1.3 用抹刀反复混合搅拌胶的两种成分，直到其呈现均匀一致的灰色。
3.4.1.4 用抹刀取少许胶，刮在注入座底面的四边，每边都覆盖到小孔的位置。将注入孔对正裂缝中心，垂直向下稍加力按压，使胶布满底面，并有少量从底面的四个小孔中挤出。注意注入孔不要被胶堵塞，粘好后不要再移动注入座。
3.4.1.5 一手按住注入座的顶端，防止其移位，另一只手用抹刀取胶对注入座底板进行包覆加固。包覆部分呈环形，内缘应盖住4个小孔，外缘扩展至直径8～10厘米的圆形范围，内侧较厚，向外逐渐变薄。完成以后，注入座的蓝色边缘应完全被遮盖。注意胶不要粘到注入座颈部上。
3.4.2 裂缝密封
用抹刀刮抹封口胶密封注入座之间的裂缝，密封宽度约5厘米，厚度2毫米左右。可先沿与裂缝垂直方向抹，尽量使封口胶填充进裂缝一定深度，然后再沿裂缝走向抹，避免在一处反复涂抹。缝两侧有较多细微龟裂的部位，应抹至8-10厘米宽，并按压胶的边缘，消除卷边。混凝土剥落处要填充密实，裂缝末端也要封闭严密。封口胶的用量应为每延米裂缝200克左右。
3.4.3 封口胶的固化
密封完成后，让封口胶自然固化，注意固化过程中防止其接触水。经过下表中规定的养生时间，并用手触摸确认封口胶已完全固化后，才可进行后续的工作。
3.5.3工具： 注入器、注入工具套装（包括黄油枪、耐压塑料管、喉箍、阀门、过滤器）、小桶或盆、搅拌棒、丙酮、秤（精确到10克）、钳子、一字口螺丝刀、生料带、温度计。
3.5.4施工工序：
将注入器的连接端（蓝色）安装在注入座上，把卡口部分的两扣卡紧，用力不要过猛，以免损坏注入座，确认橡胶密封圈处于正常位置。同一条裂缝上的注入器一起安装好。
把黄油枪附带的金属管一端与枪体连接，另一端与耐压塑料管连接并拧紧喉箍。为保证配合严密，可事先用钳子将金属管末段打磨粗糙。新的黄油枪盖内可能有少量防锈用润滑脂，请擦拭干净。
确认环境温度和此温度下材料的可使用时间。将灌注胶的两种成分混合搅拌均匀。一次能用完一整套包装的量时不必称量，全部混合即可；用量较少时要分别称量两种成分，按规定配比配合。当使用一套注入工具时，一般每次拌合胶不宜超过1公斤。
打开黄油枪的盖子，把枪体的拉杆拉到头，使枪体内形成空腔，将胶装入枪体，盖好盖子。将黄油枪倒置，打开阀门，推动黄油枪推杆，排除管道中的空气。
当过滤器中有胶流出时，将它连接到注入器的注入端（白色），卡紧两扣卡口，慢慢推动黄油枪推杆，开始注入。每次推动都要达到活塞的行程尽头，每2-3秒推动一下。当橡胶管膨胀至充满限制套（塑料薄膜基本无褶皱）时停止注入。
关闭阀门，再小心地脱开白色端的连接，避免蓝色端的连接松脱。移到下一个注入器继续注入。
水平走向的裂缝从一端开始逐个注入，倾斜或垂直走向的裂缝要从较低一端开始向上推进。如注入器膨胀后收缩较快，说明该处裂缝内空间大，要补灌，直到注入器能稳定地保持膨胀状态。 操作时要两人配合，一人操作黄油枪，另一人托扶注入器和阀门，不要让注入座的颈部不正常受力。
3.6 清洗工具
灌注完成后或灌注工作中断超过胶的可使用时间的情况下，要立即拆卸注入工具，拧下过滤器和金属管，打开黄油枪的盖子，一手拉紧枪体的拉杆，另一手握住枪体并按下底端的锁片，使拉杆复位，继续把拉杆向前推，从枪体前部取出。用毛刷蘸丙酮反复清洗各个部件，一边清洗一边活动阀门和活塞等部件，将残余的胶溶解。特别是过滤器内部、活塞、黄油枪出口部分内藏的弹簧和钢珠结构等部位，要彻底清洗干净。最后用清水充分漂洗，晾干后组装，以备再用。组装时可在螺纹连接处缠生料带加强密封性。（丙酮对橡胶件有老化作用，黄油枪盖内的密封圈取下擦拭干净即可，不必用丙酮清洗。）
3.7灌注胶的固化及后处理
3.7.1工具：锤子、平口钢钎、角向砂轮机
让灌注胶自行固化，可用手捏注入管，通过其中残留的胶随时了解固化进程。
固化时间：大约10-24小时，气温越高，速度越快。
固化后凿除注入器和注入座，如有必要，用砂轮机把封口胶打磨平整。
3.7.2各工序检验标准
3.7.2.1表面处理
沿裂缝走向宽5厘米的范围内无水泥翻沫、灰尘、油污、疏松的混凝土块、不牢固的砂粒，混凝土表面和缝内干燥。
3.7.2.2注入座的粘结和裂缝密封
注入座布置正确。封口胶呈均匀一致的灰色。底板的四个小孔中均有胶挤出，底板下无空洞、蜂窝等缺陷。注入孔畅通，注入座颈部没有附着的胶。密封的宽度、厚度大致均匀，无空洞、蜂窝。材料消耗应达到规定量。
3.7.2.3注入
各注入座不残不断。注入过程中封口胶密封的部分不渗漏，各注入器均能保持膨胀状态。
3.8清洗工具
清洗后的黄油枪活塞、阀门运转灵活，螺纹配合良好，管路通畅。
3.9保温措施
当施工环境温度在5-15度时，密封胶及注入胶应选用W型（冬季用）。原则上应在5度以上施工。如遇特殊情况需在5度以下施工时，应事先把胶放置在室温环境中，并在现场采取保温措施，比如：搭设施工棚，取暖保温。
3.10劳动保护措施
确认各材料的使用方法、保管方法后再施工。
进行密封工作时应戴棉线劳保手套。
进行注入工作时应穿工作服，戴手套和防护眼镜，如果胶误入眼内，要立即用水冲洗。
用丙酮清洗工具时要在通风良好的场所进行，禁止烟火，戴橡胶手套，用毛刷间接清洗。
七、结束语
混凝土裂缝是混凝土结构中存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的各项能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，混凝土施工过程因地点、环境、气候、施工方法以及构件受力情况等各不相同，产生的裂缝形式及危害程度也不同，一旦发现混凝土裂缝，应当认真分析裂缝产生原因，根据裂缝具体情况，制定裂缝处理措施，委托势力较强的专业施工队伍进行修补处理。
