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[摘要]裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能。从混凝土裂缝原因、如何防治等方面谈谈看法，以供广大同仁商榷。
[关键词]混凝土 楼屋面 裂缝 分析 防治方法
中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：1 671-7597(2009)1010115-01
一、前言
普通钢筋混凝土结构在使用过程中，出现细微的裂缝是正常的、允许的(一般构件的超过0.3mm)，但是，如果出现的裂缝过长过宽就不允许了，甚至是危险的。许多混凝土结构在发生重大事故之前，往往有裂缝出现并不断发展，应特别注意。那么钢筋混凝土结构或构件为什么会产生裂缝呢?我们又该如何预防和补救呢?
二、裂缝的表现形式和产生原因
一般情况下，楼屋面裂缝表现为：表面龟裂，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因，主要有原材料、施工及设计等三个方面的原因。
(一)混凝土原材料质量方面的原因
1，混凝土强度高、水泥用量过大。混凝土强度高，水泥用量就大，同样会增加混凝土的收缩变形。工程中，为了提高混凝土的强度，水泥用量从过去的300kg／m3增加到400kg／m3。增加水泥用量，水化热就高，混凝土的收缩变形也增加。水泥标号越高，越快硬高强，水泥水化的发热量就越大，收缩也会越大。水泥凝结或膨胀不正常，安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁，这些成分在和水化合后产生体积膨胀，便会产生裂缝。2，粉状掺合料大、品质不良引起的裂缝。粉剂掺合料的使用，如掺加硅粉、粉煤灰、矿渣等，也会增加混凝土的收缩。粉状材料的用量越大，收缩也越大，从而产生裂缝。3，碱性骨料反应；像一些安山岩、玄武岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥发生化学反应，生成有膨胀能力的碱性硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏，产生裂缝。4，混凝土配合比不当：由于混凝土配合比不当，造成混凝土分层、离析，特别是梁板结构的板，由于混凝土的离析，上部出现富水泥浆层，收缩大，引起板面裂缝。
(二)施工质量方面的原因
1，振捣不实，内部结构不密实，有较大的松散性，待混凝土水分蒸发后，易形成裂缝。2，浇捣时，在模板或垫层上洒水不够，过于干燥，浇捣后又不及时浇水养护，引起混凝土塑性收缩而产生裂缝。3，浇捣后过分抹干压光，使混凝土中的细骨料过多地浮于表面，形成含水量很大的水泥浆层，其中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，出现表面龟裂现象。4，拆模过早，或在混凝土未达到终凝时间就上荷载，造成混凝土弹性变形，产生内伤或断裂。5，后浇带施工不慎，如未留企口缝，在浇后浇带时不支模，造成斜坡槎，或疏松混凝土未彻底凿除或清理不干净等都有可能造成裂缝。B，施工速度过快，一般楼层平均为七天一层。因此当楼层浇筑完后不足24小时，就忙着进行钢筋绑扎，材料运输等施工活动，引起不规则的受力裂缝。7，楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当，如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度1／3以内，保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。
(三)设计方面的原因
1，设计承载力不足：地基的不均匀沉降，在软土地基下采用扩展基础，对相对较长的条形基础来说，很难保证它的均匀沉降。2，未设置必要的伸缩缝，房屋长度过长，当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时，就引起裂缝的产生。另外，平面布局凹凸较多，转角过多，一旦受到混凝土收缩及温差变化而产生裂缝。3，荷载的作用：在住宅建设中，也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝，是由于荷载作用方面的原因引起的。由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中，通常只是根据其承载能力来确定配筋量的，而往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算，由此而引起裂缝的产生，这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值，这也应当引起足够的重视。4，在楼房的设计中，设备专业特别是电气专业，大多将照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中，而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达7、8根，并且这些管线的直径多为2-3CM，由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱，从而引起现浇板在该处开裂。5，除了上述这些主要的原因外，还有许多其他的原因：如火灾，地震等不可抗拒的环境和地质灾害等。既然有许多原因不可预防或对已产生的裂缝，我们只能作出补救，以延长建筑的使用年限和耐久性，同时也使建筑外观美化。
三、裂缝的修补方法
在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因。常用的修补方法有以下几种：
1，抹面法：其主要目的是保护构件为核心，这只是对表面有缺损或表面裂缝细微的一种做法。2，填缝法：对于数量较少且裂缝较宽(宽度>0.5mm)，在填充前，将裂缝凿成v形或u形的槽，清理干净后填入环氧树脂、环氧砂浆或水泥砂浆等一些填缝材料。灌浆法：就是将各种封缝浆液(树脂浆、水泥浆或聚合物水泥浆液)用压力方法注入裂缝深部。这种方法适用于裂缝宽度>0，3mm，深度较深的裂缝修补。3，结构加固法：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。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加同、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。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处的环境状态，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。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，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，在混凝土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。
四、结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。在裂缝的防治方面，经过国内外众多专家的分析研究，已经积累了比较丰富的经验。只有不断提高施工技术和积累经验，并进行技术创新，采用更为科学的解决方法，才能彻底消除裂缝现象，但这一步需要很长的时间。
[关键词]混凝土 楼屋面 裂缝 分析 防治方法
中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：1 671-7597(2009)1010115-01
一、前言
普通钢筋混凝土结构在使用过程中，出现细微的裂缝是正常的、允许的(一般构件的超过0.3mm)，但是，如果出现的裂缝过长过宽就不允许了，甚至是危险的。许多混凝土结构在发生重大事故之前，往往有裂缝出现并不断发展，应特别注意。那么钢筋混凝土结构或构件为什么会产生裂缝呢?我们又该如何预防和补救呢?
二、裂缝的表现形式和产生原因
一般情况下，楼屋面裂缝表现为：表面龟裂，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因，主要有原材料、施工及设计等三个方面的原因。
(一)混凝土原材料质量方面的原因
1，混凝土强度高、水泥用量过大。混凝土强度高，水泥用量就大，同样会增加混凝土的收缩变形。工程中，为了提高混凝土的强度，水泥用量从过去的300kg／m3增加到400kg／m3。增加水泥用量，水化热就高，混凝土的收缩变形也增加。水泥标号越高，越快硬高强，水泥水化的发热量就越大，收缩也会越大。水泥凝结或膨胀不正常，安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁，这些成分在和水化合后产生体积膨胀，便会产生裂缝。2，粉状掺合料大、品质不良引起的裂缝。粉剂掺合料的使用，如掺加硅粉、粉煤灰、矿渣等，也会增加混凝土的收缩。粉状材料的用量越大，收缩也越大，从而产生裂缝。3，碱性骨料反应；像一些安山岩、玄武岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥发生化学反应，生成有膨胀能力的碱性硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏，产生裂缝。4，混凝土配合比不当：由于混凝土配合比不当，造成混凝土分层、离析，特别是梁板结构的板，由于混凝土的离析，上部出现富水泥浆层，收缩大，引起板面裂缝。
(二)施工质量方面的原因
1，振捣不实，内部结构不密实，有较大的松散性，待混凝土水分蒸发后，易形成裂缝。2，浇捣时，在模板或垫层上洒水不够，过于干燥，浇捣后又不及时浇水养护，引起混凝土塑性收缩而产生裂缝。3，浇捣后过分抹干压光，使混凝土中的细骨料过多地浮于表面，形成含水量很大的水泥浆层，其中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，出现表面龟裂现象。4，拆模过早，或在混凝土未达到终凝时间就上荷载，造成混凝土弹性变形，产生内伤或断裂。5，后浇带施工不慎，如未留企口缝，在浇后浇带时不支模，造成斜坡槎，或疏松混凝土未彻底凿除或清理不干净等都有可能造成裂缝。B，施工速度过快，一般楼层平均为七天一层。因此当楼层浇筑完后不足24小时，就忙着进行钢筋绑扎，材料运输等施工活动，引起不规则的受力裂缝。7，楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当，如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度1／3以内，保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。
(三)设计方面的原因
1，设计承载力不足：地基的不均匀沉降，在软土地基下采用扩展基础，对相对较长的条形基础来说，很难保证它的均匀沉降。2，未设置必要的伸缩缝，房屋长度过长，当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时，就引起裂缝的产生。另外，平面布局凹凸较多，转角过多，一旦受到混凝土收缩及温差变化而产生裂缝。3，荷载的作用：在住宅建设中，也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝，是由于荷载作用方面的原因引起的。由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中，通常只是根据其承载能力来确定配筋量的，而往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算，由此而引起裂缝的产生，这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值，这也应当引起足够的重视。4，在楼房的设计中，设备专业特别是电气专业，大多将照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中，而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达7、8根，并且这些管线的直径多为2-3CM，由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱，从而引起现浇板在该处开裂。5，除了上述这些主要的原因外，还有许多其他的原因：如火灾，地震等不可抗拒的环境和地质灾害等。既然有许多原因不可预防或对已产生的裂缝，我们只能作出补救，以延长建筑的使用年限和耐久性，同时也使建筑外观美化。
三、裂缝的修补方法
在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因。常用的修补方法有以下几种：
1，抹面法：其主要目的是保护构件为核心，这只是对表面有缺损或表面裂缝细微的一种做法。2，填缝法：对于数量较少且裂缝较宽(宽度>0.5mm)，在填充前，将裂缝凿成v形或u形的槽，清理干净后填入环氧树脂、环氧砂浆或水泥砂浆等一些填缝材料。灌浆法：就是将各种封缝浆液(树脂浆、水泥浆或聚合物水泥浆液)用压力方法注入裂缝深部。这种方法适用于裂缝宽度>0，3mm，深度较深的裂缝修补。3，结构加固法：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。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加同、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。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处的环境状态，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。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，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，在混凝土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。
四、结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。在裂缝的防治方面，经过国内外众多专家的分析研究，已经积累了比较丰富的经验。只有不断提高施工技术和积累经验，并进行技术创新，采用更为科学的解决方法，才能彻底消除裂缝现象，但这一步需要很长的时间。