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摘要：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，由于裂缝的存在和发展通常会降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，危害结构的正常使用严重时甚至发生垮塌事故。本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析，并根据自身的施工经验及了解的知识，针对具体情况提出一些防范措施、处理意见。
关键词：混凝土裂缝，形成，防范，处理
Abstract: the concrete crack is a widespread and difficult to solve engineering problems, due to the existence and development of cracks usually will reduce the carrying capacity of reinforced concrete materials, the durability and anti-permeability ability, affect the appearance of the building, service life, the harm the structure of normal use serious when even happen collapse. In this paper, the concrete engineering to some common cracks into the analysis, and according to its own construction experience and understanding of knowledge, the specific condition put some prevention measures and treatment suggestion.
Keywords: concrete crack, form, prevention, and treatment
中图分类号：TU528 文献标识码：A文章编号：
1混凝土工程中常见裂缝及预防
1.1干缩裂缝及预防
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05～0.2ｍｍ之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。
主要的防范措施是以下七点：
1、选用收缩量较小的水泥，一般可采用中低热水泥和粉煤灰水泥。
2、适当降低水泥的用量。
3、严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量不能大于配合比设计所给定的用水量。混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。
4、尽量采用表面粗糙、空隙率小的骨料集料，减少骨料间的空隙率，并且保证级配良好。
5、掺加合适的减水剂。
6、加强混凝土的早期覆盖养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。
7、另外在混凝土结构中设置合适的后浇带。增加构造措施，坚持小规格小间距配筋，避免应力集中。
1.2塑性收缩引起裂缝及预防
塑性收缩裂缝主要是气候因素及水灰比、混凝土的凝结时间、相对湿度，这种裂缝一般出现在混凝土凝结之前，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。
主要防范措施是以下五点：
1、材料控制：选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
2、施工前控制：浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。
3、施工中配合比控制：摻加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量；严格控制水灰比，混凝土搅拌均匀。
4、施工后养护控制：及时覆盖包裹塑料薄膜或者潮湿的草袋、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，及时喷水，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。
5、特殊气候条件下防范措施：在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
1.3沉陷裂缝及预防
沉陷、外力作用裂缝的产生主要是由于支承体变形、早期受震、施工超载、张拉预应力值过大等所导致，如结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或地基承载力不一致而造成不均匀沉陷；或者因模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等而造成支承系统变形，特别是在回填土上支撑模板，没有压实的回填土浸水后产生不均匀沉陷，过早拆模等，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,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°-45°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。
主要的防范措施是以下八点：
1、对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。
2、保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。
3、防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。
4、模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。
5、在冻土上搭设模板时要注意采取一定的防范措施。
6、预应力构件张拉钢筋时要控制好拉力。
7、施工材料要分散堆放以防结构超载。
8、合理调整各部分承重结构的受力情况，正确地设置沉降缝，尽量避免受力过于集中，使荷载均匀分布。
1.4化学反应引起的裂缝及预防
材料化学反应引起的裂缝主要是材料选用不当施工不当形成的。一方面是混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。另一方面是由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
主要的防范措施是以下6点：
1、选用碱活性小、无碱性反应的砂石骨料；并且严格控制有害物质及含泥量。
2、选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。
3、选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
4、加强混凝土浇筑、振捣的施工管理。
5、确保钢筋保护层的厚度。
6、避免有害物质侵蚀混凝土。
1.5温度应力造成的裂缝及防范措施
温度裂缝主要有两种情况：一是混凝土自身原因造成的，水泥水化过程中的水化热造成混凝土内部和外部温差变化引起的体积膨胀、收缩变化不一致形成的。另一种是外部环境造成的，在混凝土的使用过程中当温差变化较大，或者是混凝土受到高温、寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧上升或下降，而产生胀缩。
主要的防范措施是以下七点
1、材料选用：水泥应尽量优先选用水化热低的矿渣水泥配置大体积混凝土。
2、配合比控制：改善骨料级配，掺加粉煤灰、减水剂和缓凝剂等来提高混凝土的和易性，减少水泥用量, 降低水化热，将水泥用量尽量控制在380kg/m3以下；降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
3、施工工艺控制：改善混凝土的搅拌加工工艺，采用冷水浇砂、石子，缩短混凝土输送管道距离，降低混凝土浇筑入模温度；高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。
4、施工工序控制：混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，二次振捣技术分层、分块浇筑，以利于散热，减小温度应力。
5、施工时间控制：最大限度的降低混凝土入模温度是防止温度裂缝较有效的控制方法。夏季混凝土浇筑安排在1天中温度最低时。
6、结构设计控制：浇筑混凝土前宜在老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷，减少老混凝土对新混凝土的约束；预留温度收缩缝，分散温度应力。
7、养护措施：加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草袋、塑料薄膜、麻片等覆盖，并及时洒水或采用蓄水方式养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。
1.6徐变裂缝及防范措施
混凝土徐变裂缝主要是发生在受弯构件中，预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，严重降低结构的抗裂性能。
2裂缝的处理方法
2.1表面修补、加固法
表面修补、加固法适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.2灌浆、嵌缝封堵法
灌浆注入法主要适用于裂缝较大、对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料為聚合物水泥砂浆。
2.3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、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
2.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
三、结论
混凝土裂缝的成因很多，是混凝土结构中普遍存在的无法完全避免的一种现象，混凝土构件通常都是带裂缝工作的，它的存在和发展不仅会影响建筑物的外观，影响建筑物的使用功能，降低建筑物的使用寿命，而且严重者将会威胁到人的生命和财产安全。因此，我们在实际工程施工中要加以重视，在施工中采取各种有效的防范措施来预防裂缝的出现和发展，对混凝土已经出现的裂缝进行认真研究、区别对待，采用施工方便，经济高效的方法进行处理，切实解决裂缝问题。
参考文献：
1、郭风安. 混凝土裂缝分析〔J〕山西建筑，2004.1
2、钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，1999.2
3、史建光.混凝土裂缝成因分析及预防措施〔J〕山西建筑，2004.6
4、鞠丽艳，张雄.混凝土裂缝防治的两种新方法.施工技术，2002.7.
5、王铁梦.T.程结构裂缝控制-AL京:中国建筑工业出版社，1997
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：混凝土裂缝，形成，防范，处理
Abstract: the concrete crack is a widespread and difficult to solve engineering problems, due to the existence and development of cracks usually will reduce the carrying capacity of reinforced concrete materials, the durability and anti-permeability ability, affect the appearance of the building, service life, the harm the structure of normal use serious when even happen collapse. In this paper, the concrete engineering to some common cracks into the analysis, and according to its own construction experience and understanding of knowledge, the specific condition put some prevention measures and treatment suggestion.
Keywords: concrete crack, form, prevention, and treatment
中图分类号：TU528 文献标识码：A文章编号：
1混凝土工程中常见裂缝及预防
1.1干缩裂缝及预防
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05～0.2ｍｍ之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。
主要的防范措施是以下七点：
1、选用收缩量较小的水泥，一般可采用中低热水泥和粉煤灰水泥。
2、适当降低水泥的用量。
3、严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量不能大于配合比设计所给定的用水量。混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。
4、尽量采用表面粗糙、空隙率小的骨料集料，减少骨料间的空隙率，并且保证级配良好。
5、掺加合适的减水剂。
6、加强混凝土的早期覆盖养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。
7、另外在混凝土结构中设置合适的后浇带。增加构造措施，坚持小规格小间距配筋，避免应力集中。
1.2塑性收缩引起裂缝及预防
塑性收缩裂缝主要是气候因素及水灰比、混凝土的凝结时间、相对湿度，这种裂缝一般出现在混凝土凝结之前，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。
主要防范措施是以下五点：
1、材料控制：选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
2、施工前控制：浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。
3、施工中配合比控制：摻加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量；严格控制水灰比，混凝土搅拌均匀。
4、施工后养护控制：及时覆盖包裹塑料薄膜或者潮湿的草袋、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，及时喷水，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。
5、特殊气候条件下防范措施：在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
1.3沉陷裂缝及预防
沉陷、外力作用裂缝的产生主要是由于支承体变形、早期受震、施工超载、张拉预应力值过大等所导致，如结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或地基承载力不一致而造成不均匀沉陷；或者因模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等而造成支承系统变形，特别是在回填土上支撑模板，没有压实的回填土浸水后产生不均匀沉陷，过早拆模等，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,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°-45°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。
主要的防范措施是以下八点：
1、对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。
2、保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。
3、防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。
4、模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。
5、在冻土上搭设模板时要注意采取一定的防范措施。
6、预应力构件张拉钢筋时要控制好拉力。
7、施工材料要分散堆放以防结构超载。
8、合理调整各部分承重结构的受力情况，正确地设置沉降缝，尽量避免受力过于集中，使荷载均匀分布。
1.4化学反应引起的裂缝及预防
材料化学反应引起的裂缝主要是材料选用不当施工不当形成的。一方面是混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。另一方面是由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
主要的防范措施是以下6点：
1、选用碱活性小、无碱性反应的砂石骨料；并且严格控制有害物质及含泥量。
2、选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。
3、选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
4、加强混凝土浇筑、振捣的施工管理。
5、确保钢筋保护层的厚度。
6、避免有害物质侵蚀混凝土。
1.5温度应力造成的裂缝及防范措施
温度裂缝主要有两种情况：一是混凝土自身原因造成的，水泥水化过程中的水化热造成混凝土内部和外部温差变化引起的体积膨胀、收缩变化不一致形成的。另一种是外部环境造成的，在混凝土的使用过程中当温差变化较大，或者是混凝土受到高温、寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧上升或下降，而产生胀缩。
主要的防范措施是以下七点
1、材料选用：水泥应尽量优先选用水化热低的矿渣水泥配置大体积混凝土。
2、配合比控制：改善骨料级配，掺加粉煤灰、减水剂和缓凝剂等来提高混凝土的和易性，减少水泥用量, 降低水化热，将水泥用量尽量控制在380kg/m3以下；降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
3、施工工艺控制：改善混凝土的搅拌加工工艺，采用冷水浇砂、石子，缩短混凝土输送管道距离，降低混凝土浇筑入模温度；高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。
4、施工工序控制：混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，二次振捣技术分层、分块浇筑，以利于散热，减小温度应力。
5、施工时间控制：最大限度的降低混凝土入模温度是防止温度裂缝较有效的控制方法。夏季混凝土浇筑安排在1天中温度最低时。
6、结构设计控制：浇筑混凝土前宜在老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷，减少老混凝土对新混凝土的约束；预留温度收缩缝，分散温度应力。
7、养护措施：加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草袋、塑料薄膜、麻片等覆盖，并及时洒水或采用蓄水方式养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。
1.6徐变裂缝及防范措施
混凝土徐变裂缝主要是发生在受弯构件中，预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，严重降低结构的抗裂性能。
2裂缝的处理方法
2.1表面修补、加固法
表面修补、加固法适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.2灌浆、嵌缝封堵法
灌浆注入法主要适用于裂缝较大、对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料為聚合物水泥砂浆。
2.3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、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
2.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
三、结论
混凝土裂缝的成因很多，是混凝土结构中普遍存在的无法完全避免的一种现象，混凝土构件通常都是带裂缝工作的，它的存在和发展不仅会影响建筑物的外观，影响建筑物的使用功能，降低建筑物的使用寿命，而且严重者将会威胁到人的生命和财产安全。因此，我们在实际工程施工中要加以重视，在施工中采取各种有效的防范措施来预防裂缝的出现和发展，对混凝土已经出现的裂缝进行认真研究、区别对待，采用施工方便，经济高效的方法进行处理，切实解决裂缝问题。
参考文献：
1、郭风安. 混凝土裂缝分析〔J〕山西建筑，2004.1
2、钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，1999.2
3、史建光.混凝土裂缝成因分析及预防措施〔J〕山西建筑，2004.6
4、鞠丽艳，张雄.混凝土裂缝防治的两种新方法.施工技术，2002.7.
5、王铁梦.T.程结构裂缝控制-AL京:中国建筑工业出版社，1997
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。