［摘要］混凝土產(chǎn)生裂縫是目前工程建設(shè)中普遍存在而又難于解決的質(zhì)量通病，社會對工程的質(zhì)量要求越來越高，質(zhì)量可靠，經(jīng)久耐用，外觀美觀。因此，在當(dāng)前施工中如何克服混凝土裂縫是非常重要的，本文將對混凝土裂縫的成因進行分析，并提出預(yù)防措施和處理方法。 裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。 根據(jù)混凝土裂縫成因，歸納起來可以從以下幾個方面著手采取適當(dāng)措施進行預(yù)防： 3．1 設(shè)計方面 混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法：表面修補法，灌漿、嵌縫封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學(xué)防護法以及仿生自愈合法。 以上對混凝土裂縫的形成原因、預(yù)防和控制以及修補措施進行了理論和實踐上的初步探討，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，采用合理的方法進行處理，混凝土的裂縫是完全可以避免的。隨著當(dāng)今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。
隨著我國改革開放和現(xiàn)代化進程的加快，建設(shè)規(guī)模正日益增大，如何保證建筑工程質(zhì)量受到社會各界的廣泛關(guān)注。混凝土因其取材廣泛、價格低廉、抗壓強度高、可澆筑成各種形狀，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護費用低，成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)和橋梁中使用最廣泛的建筑材料?；炷磷钪饕娜秉c是抗拉能力差，容易開裂?；炷灵_裂可以說是‘常見病’和‘多發(fā)病’，經(jīng)常困擾著工程技術(shù)人員。盡管我們在施工中采取各種措施，小心謹慎，但裂縫仍然時有出現(xiàn)。大量的工程實踐和理論分析表明，幾乎所有的混凝土構(gòu)件均是帶裂縫工作的，只是有些裂縫很細，甚至肉眼看不見（＜0．05mm），一般對結(jié)構(gòu)的使用無大的危害，可允許其存在；應(yīng)該指出的是混凝土中有些裂縫是很難避免的，例如普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，在30%～40%設(shè)計荷載作用下就可能開裂；而受拉構(gòu)件開裂時的鋼筋應(yīng)力僅為鋼筋設(shè)計應(yīng)力的7%～10%。工程實際中除了荷載作用造成的裂縫外，更多的是混凝土收縮、溫度變形和不均勻沉降等導(dǎo)致開裂。雖然有些裂縫對使用無多大危害，但在實際施工中仍有必要對其進行有效控制，特別是避免有害裂縫的產(chǎn)生。有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下，不斷產(chǎn)生和擴展，引起混凝土碳化、保護層剝落、鋼筋腐蝕，使混凝土的強度和剛度受到削弱，耐久性降低，嚴(yán)重時甚至發(fā)生垮塌事故，危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。鋼筋混凝土規(guī)范也明確規(guī)定［1］：有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下，允許存在一定寬度的裂縫。但在施工中應(yīng)盡量采取有效措施控制裂縫產(chǎn)生，使結(jié)構(gòu)盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)，從而確保工程質(zhì)量。
為了進一步加強對混凝土裂縫的認識，盡量避免工程中出現(xiàn)危害較大的裂縫，本文盡可能對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防和處理措施作較全面的分析、總結(jié)，以方便設(shè)計、施工找出控制裂縫的可行辦法，防患于未然。
1．1 設(shè)計原因
（1）設(shè)計結(jié)構(gòu)中的斷面突變產(chǎn)生的應(yīng)力集中所引起的構(gòu)件裂縫。
（2）設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫（偏心、應(yīng)力過大等）。
（3）設(shè)計中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫（如墻板、樓板）。
（4）設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。
（5）設(shè)計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。
1．2 材料原因
（1）粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
（2）骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。
（3）混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，會嚴(yán)重增加混凝土收縮。
（4）水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。
（5）水泥強度等級及混凝土強度等級原因：水泥強度等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響越大?；炷猎O(shè)計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。
1．3 混凝土配合比設(shè)計原因
（1）設(shè)計中水泥強度等級或品種選用不當(dāng)。
（2）配合比中水灰比（水膠比）過大。
（3）單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大。
（4）配合比設(shè)計中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差，導(dǎo)致混凝土離析、泌水、保水性不良，增加收縮值。
（5）配合比設(shè)計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。
1．4 施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因
（1）現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
（2）高空澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。
（3）對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。
（4）大體積混凝土澆注，對水化計算不準(zhǔn)、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
（5）現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。
（6）現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)，引起拆模裂縫或拆模過早。
（7）現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)（超張、偏心），引起混凝土張拉裂縫。
1．5 使用原因（外界因素）
（1）構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降，產(chǎn)生沉降裂縫。
（2）使用荷載超負。
（3）野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。
（4）周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕，引起裂縫。
（5）意外事件，火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。
2．1 設(shè)計
在設(shè)計上要注意到那些容易開裂的部位，如深基與淺基、高低跨處等，應(yīng)考慮到由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而引起的薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計中加以解決。在構(gòu)件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下，鋼筋直徑越細、間距越小則對預(yù)防開裂越有利。
2．2 施工方案
良好的施工方案與預(yù)防、控制裂縫有很大的關(guān)系。施工方案主要應(yīng)確定一定澆筑量、施工縫間距位置及構(gòu)造、澆筑時間、運輸及振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，最好設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意，一般來說，應(yīng)盡量留在變截面處，或遠離受拉鋼筋部位而設(shè)在混凝土的受壓區(qū)，確定澆筑時間的原則應(yīng)盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工，則應(yīng)采取材料降溫措施來控制混凝土入模溫度。
2．3 施工質(zhì)量
由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在95%以上。如果在施工階段控制住了裂縫，則在使用階段開裂的可能性就很小了。因此，施工階段是裂縫預(yù)防的主要階段，在施工階段要注意以下幾個問題：首先混凝土要有合適的配合比，選擇合適的配合比，不僅要滿足強度要求、施工要求，還要從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。適當(dāng)?shù)剡x擇好水灰比，在滿足強度要求的原則下，盡可能減少水泥用量。其次鋼筋的成型和模板安裝位置要準(zhǔn)確、牢固，以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除，以免影響粘結(jié)力。第三是澆筑、振搗操作合理，特別是振搗操作技術(shù)，往往不被人們重視。過分地振搗對混凝土均勻性有害，振搗不足也不能保證混凝土應(yīng)有的密實度，要恰到好處。
2．4 養(yǎng)護
養(yǎng)護的目的是使混凝土正常硬化，強度增長，不受或少受外界影響。技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)法使混凝土溫度慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差。以便減小溫度應(yīng)力，阻止裂縫的產(chǎn)生。
常規(guī)養(yǎng)護方法是噴水，對一般混凝土結(jié)構(gòu)，減小表面收縮，防止龜裂是可行的。大體積混凝土由于塊體內(nèi)外溫度不一致，強度增長不同，常常是在強度增長慢的表面開裂，其養(yǎng)護就不能只滿足于用常規(guī)方法。具體說，盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時回填，避開外界氣候的影響，養(yǎng)護期應(yīng)以混凝土強度增長最快的階段為準(zhǔn)，即7至28天，最好能長些。
（1）在建筑設(shè)計中應(yīng)處理好構(gòu)件中‘抗’與‘放’的關(guān)系。所謂‘抗’就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施；而所謂‘放’就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施。
（2）設(shè)計中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。
（3）積極采用補償收縮混凝土技術(shù)。常見混凝土裂縫中，相當(dāng)部分是由于混凝土收縮而造成的。要解決此問題，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。實踐證明，效果很好。
（4）重視對構(gòu)造鋼筋的認識。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋直徑和數(shù)量的選擇。
3．2 選材和配合比設(shè)計方面
（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早期強度高的水泥。
（2）選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
（3）積極采用摻合料和混凝土外加劑。
（4）正確掌握好混凝土補償收縮技術(shù)的運用方法。對膨脹劑應(yīng)充分考慮不同品種、不同摻量所起的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。
（5）配合比設(shè)計人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場，依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的設(shè)計坍落度，針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護工作。
3．3 施工操作方面
（1）澆搗工作：澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
（2）混凝土養(yǎng)護：混凝土裂縫防治工作中，新澆混凝土早期養(yǎng)護尤為重要，可保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。
（3）混凝土的降溫和保溫工作：對于大體積混凝土，施工時應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施（埋設(shè)散熱孔、通水排熱等），避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養(yǎng)護，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。
（4）避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。
（5）夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫入模、低溫養(yǎng)護，必要時經(jīng)試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。
4．1 表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
4．2 灌漿、嵌縫封堵法
灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有抗?jié)B要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。
嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
4．3 結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。
4．4 混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴(yán)重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
4．5 電化學(xué)防護法
電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點是防護方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。
4．6 仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分（如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
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