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【摘要】 在钢筋混凝土结构的建设和使用过程中，钢筋混凝土结构出现裂缝不仅对构筑物外观产生较大影响，同时对构筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重时对构筑物的安全性构成威胁，甚至于完全丧失其使用功能，引起了人们的广泛关注。因此，探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其补救措施是很有必要的。本文介绍了钢筋混凝土裂缝类型及产生原因，从材料因素、施工因素、设计因素和外界因素四方面论述了预防裂缝的具体方法，并提出五条比较常用的裂缝处理措施。
【关键词】 混凝土结构、裂缝成因、预防措施、处理方法
Abstract: In the using and construction of reinforced concrete structure, cracks appearing in reinforced concrete structure, attracting a wide attention,not only have a great impact on appearance, but also the using function and durability of the structure, which forming the serious a threat to the safety, even completely losing its function. Therefore, it is very necessary to explore the causes and prevention and remedial measures of cracking in the reinforced concrete structure. This paper introduces the crack types and causes of reinforced concrete, expounds the specific methods to prevent the cracks from the four aspects of material, construction, design and external factors, and puts forward five more commonly used processing methods.
Keywords: concrete structure; crack causes; prevention; processing methods
中图分类号：TU37文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
随着我国国民经济的高速发展，钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中，而伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。因此，正确分析裂缝产生原因，切实加以防治十分必要，十分迫切，也具有重要的社会意义和经济意义。现根据多年来现场施工实践经验和教训，从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面，着重阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合防治措施。
1钢筋混凝土结构裂缝类型、危害及成因分析
1.1钢筋混凝土结构裂缝的类型
钢筋混凝土结构裂缝就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝；就其在结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等； 按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按其影响因素可分为设计因素 裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝，不均匀变形因素裂缝 、钢筋锈蚀裂缝等几大类。
1.2常见钢筋混凝土结构裂缝的危害
钢筋混凝土结构是多组分复合材料，在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的，但实际使用过程中，钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下，细微裂缝会开始开展并相互贯通，从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响，形成危害。常见危害有：
(1)影响钢筋混凝土结构的承载能力；
(2)引起钢筋锈蚀，使保护层崩落；
(3)降低结构刚度，影响建筑物的整体性；
(4)影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命；
1.3钢筋混凝土结构裂缝的成因
1.3.1材料因素
(1)粗细集料含泥量过大，造成混凝土收縮增大；集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩，使混凝土产生裂缝。(2)混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。(3)水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
1.3.2施工因素
(1)混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。(2)模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。(3)混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。
1.3.3设计因素
(1)设计结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，所产生的构件裂缝。(2)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。(3)设计中各种结构缝设置不当等因素容易导致砼开裂。
1.3.4外界因素
(1)地基变形：在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是地基的不均匀沉降。 (2)温度变形：砼具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。(3)结构受荷：如：拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。(4)周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。
2 钢筋混凝土结构裂缝预防措施
2.1材料措施
2.1.1材料选用
(1)水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。(2)粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。(3)外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
2.1.2结构配筋
(1)合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸，可有效避免构造性裂缝的产生。(2)施工中对钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。(3)钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。
2.2施工措施
2.2.1混凝土浇筑
(1)混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。(2)大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定，并加强混凝土的早期养护。(3)合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。
2.2.2模板工程
(1)模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。(2)合理掌握拆模时机。拆模时间不能过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂；但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护时机。
2.3设计措施
(1)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。(2)控制建筑物的长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。(3)构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋，大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。
3 钢筋混凝土结构裂缝处理措施
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，电化学防护法以及仿生自愈合法。
3.1表面修补法
适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理，亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。（1）表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进裂缝凿成凹槽，扫除并洒水湿润，先刷水泥净浆1层，然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。（2）表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好，若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥（涂料）涂抹。
3.2内部修补法
用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。
3.3结构补强加固法
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。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注，锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后，锚杆成为结构的一部分，能增强结构的承载能力。（2）钢板补强法，是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上，再用锚杆安装固定。为了结合紧密，也就可先将钢板固定，再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。
3.4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，改变混凝土或钢筋混凝土所處的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、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。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。
3.5仿生自愈合法
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，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，使其内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。
结束语
钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，是不可避免的，其有害程度是可以控制的，有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的，从裂缝的分类入手，弄清裂缝出现的原因，对裂缝采取措施加以正确的处理，能够避免钢筋混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，钢筋混凝土结构裂缝问题将会逐渐得到圆满的解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
参考文献
【1】张海峰.浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施［J］.今日科苑, 2008,(04)：20-24.
【2】曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理［J］.江西建材，2007,（03）:33-35.
【3】王铁梦.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社.2006.
【4】钢筋混凝土裂缝机理与控制措施.工程力学，1/1/,23(z1).
【5】钢筋混凝土裂缝原始分析及预防措施.中国高新技术企业，2/1/(13).
【关键词】 混凝土结构、裂缝成因、预防措施、处理方法
Abstract: In the using and construction of reinforced concrete structure, cracks appearing in reinforced concrete structure, attracting a wide attention,not only have a great impact on appearance, but also the using function and durability of the structure, which forming the serious a threat to the safety, even completely losing its function. Therefore, it is very necessary to explore the causes and prevention and remedial measures of cracking in the reinforced concrete structure. This paper introduces the crack types and causes of reinforced concrete, expounds the specific methods to prevent the cracks from the four aspects of material, construction, design and external factors, and puts forward five more commonly used processing methods.
Keywords: concrete structure; crack causes; prevention; processing methods
中图分类号：TU37文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
随着我国国民经济的高速发展，钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中，而伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。因此，正确分析裂缝产生原因，切实加以防治十分必要，十分迫切，也具有重要的社会意义和经济意义。现根据多年来现场施工实践经验和教训，从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面，着重阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合防治措施。
1钢筋混凝土结构裂缝类型、危害及成因分析
1.1钢筋混凝土结构裂缝的类型
钢筋混凝土结构裂缝就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝；就其在结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等； 按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按其影响因素可分为设计因素 裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝，不均匀变形因素裂缝 、钢筋锈蚀裂缝等几大类。
1.2常见钢筋混凝土结构裂缝的危害
钢筋混凝土结构是多组分复合材料，在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的，但实际使用过程中，钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下，细微裂缝会开始开展并相互贯通，从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响，形成危害。常见危害有：
(1)影响钢筋混凝土结构的承载能力；
(2)引起钢筋锈蚀，使保护层崩落；
(3)降低结构刚度，影响建筑物的整体性；
(4)影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命；
1.3钢筋混凝土结构裂缝的成因
1.3.1材料因素
(1)粗细集料含泥量过大，造成混凝土收縮增大；集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩，使混凝土产生裂缝。(2)混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。(3)水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
1.3.2施工因素
(1)混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。(2)模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。(3)混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。
1.3.3设计因素
(1)设计结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，所产生的构件裂缝。(2)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。(3)设计中各种结构缝设置不当等因素容易导致砼开裂。
1.3.4外界因素
(1)地基变形：在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是地基的不均匀沉降。 (2)温度变形：砼具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。(3)结构受荷：如：拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。(4)周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。
2 钢筋混凝土结构裂缝预防措施
2.1材料措施
2.1.1材料选用
(1)水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。(2)粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。(3)外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
2.1.2结构配筋
(1)合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸，可有效避免构造性裂缝的产生。(2)施工中对钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。(3)钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。
2.2施工措施
2.2.1混凝土浇筑
(1)混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。(2)大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定，并加强混凝土的早期养护。(3)合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。
2.2.2模板工程
(1)模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。(2)合理掌握拆模时机。拆模时间不能过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂；但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护时机。
2.3设计措施
(1)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。(2)控制建筑物的长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。(3)构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋，大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。
3 钢筋混凝土结构裂缝处理措施
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，电化学防护法以及仿生自愈合法。
3.1表面修补法
适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理，亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。（1）表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进裂缝凿成凹槽，扫除并洒水湿润，先刷水泥净浆1层，然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。（2）表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好，若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥（涂料）涂抹。
3.2内部修补法
用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。
3.3结构补强加固法
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。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注，锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后，锚杆成为结构的一部分，能增强结构的承载能力。（2）钢板补强法，是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上，再用锚杆安装固定。为了结合紧密，也就可先将钢板固定，再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。
3.4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，改变混凝土或钢筋混凝土所處的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、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。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。
3.5仿生自愈合法
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，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，使其内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。
结束语
钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，是不可避免的，其有害程度是可以控制的，有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的，从裂缝的分类入手，弄清裂缝出现的原因，对裂缝采取措施加以正确的处理，能够避免钢筋混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，钢筋混凝土结构裂缝问题将会逐渐得到圆满的解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
参考文献
【1】张海峰.浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施［J］.今日科苑, 2008,(04)：20-24.
【2】曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理［J］.江西建材，2007,（03）:33-35.
【3】王铁梦.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社.2006.
【4】钢筋混凝土裂缝机理与控制措施.工程力学，1/1/,23(z1).
【5】钢筋混凝土裂缝原始分析及预防措施.中国高新技术企业，2/1/(13).