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摘要：本文作者结合多年工作和理论研究实际，主要就混凝土结构施工中裂缝及防治措施等方面进行了简要探讨，仅供相关从业人员参考。
关键词：混凝土；裂缝成因；处理措施
中图分类号：TV543+.6 文献标识码：A
1混凝土裂缝简介
1.1混凝土裂缝成因
混凝土的裂缝成因比较复杂，跟设计、施工、材料以及环境条件有关。主要可以归纳为两大类：一是结构性裂缝。这种裂缝状态是由结构承载力不足引起的。二是非结构性裂缝。它主要是因为变形而引起的，例如混凝土收缩、温度变化等等。
1.2混凝土裂缝分类
根据地下工程和防水混凝土的防水要求，对混凝土裂缝而言，可分为有害裂缝和无害裂缝。
1.2.1有害裂缝的基本概念。（1）混凝土结构产生的裂缝对耐久性受到影响；（2）裂缝有渗漏水；（3）裂缝贯穿结构层；（4）混凝土结构的冷缝明显且有渗漏水；（5）裂缝的深度与构造钢筋相连，形成钢筋串水；（6）裂缝的宽度大于0.2mm，且不能自愈；（7）裂缝密度呈网状；（8）裂缝对结构安全性、稳定性有危害程度。混凝土制作应有预防措施，防止产生有害裂缝的出现。出现有害裂缝后，应认真进行治理，清除有害裂缝，保证混凝土结构的安全性、稳定性、耐久性和无渗漏水。
1.2.2无害裂缝的基本概念。（1）裂缝的出现对结构耐久性、安全性、稳定性无影响；（2）裂缝无渗漏水，且不贯通；（3）裂缝宽度小于0.2mm，且不渗漏水；（4）裂缝可自愈。
1.3 混凝土裂缝治理应收集的资料
（1）混凝土材料资料：水泥用量，水灰比、砂石比、砂率、外掺料（粉煤灰和外加剂）；
（2）混凝土施工资料：施工时环境条件、气象条件、气温条件、浇注混凝土顺序，商品混凝土质量，坍落度损失，降低水化热措施、拆模时间，拆模顺序，混凝土的养护措施；
（3）温度控制资料：入模温度（入模温度=原材料温度+混凝土搅拌时的温升+混凝土运输中的温度）、混凝土水化热最高内温、混凝土内温与表温差，混凝土温降梯度；
（4）结构设计资料：控制混凝土开裂的具体措施，附加防水层设置，施工缝、变形缝、后浇带等的设置、配筋方式等。
2混凝土常见裂缝及防治措施
2.1混凝土常见裂缝
常见的混凝土裂缝有以下几种：
（1）塑性收缩裂缝。此裂缝多产生于所浇筑混凝土表面，常出现在混凝土初凝之后终凝之前。其原因是混凝土浇筑后未及时覆盖，水泥用量过多，或气候过于干燥的情况下出现。
（2）沉降收缩裂缝。此裂缝多沿结构上表面钢筋通长方向或箍筋上面或在预埋件的附近周围出现，通常于混凝土浇筑后发生。主要原因是水灰比过大，而使坍落度偏大。
（3）凝缩裂缝。常在初凝前后出现，造成此种现象是由于混凝土过度振捣以及表面抹压不及时或过度抹平压光所致。
（4）碳化收缩裂缝。多发生在混凝土浇筑完后数月乃至更长时间。起因是混凝土的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用，引起表面体积收缩龟裂。
（5）干燥收缩裂缝。此现象为大多表面性的，一般在浇筑后一段时间出现。其中原因是混凝土成型后养护不当，受到风吹日晒，表面水分蒸发快：或过度振捣混凝土级配中砂石含泥量大，抗拉强度低：或混凝土结构连续长度较长，受温度影响整体收缩大。
（6）温度裂缝。一般走向无一定规律。梁、板类长度尺寸较大的构建，裂缝多平行于短边；大面积的构建，裂缝常纵横交错；深入的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，裂缝宽度一般在0.5-10mm之间。热涨引起的温度裂缝是中间粗，两端细。冷缩裂缝的粗细变化不太明显，其宽度在0.5mm以下，且从上至下没有太大变化。温度裂缝大多发生在施工的中后期，裂宽受温度变化影响较明显。
（7）沉陷裂缝。多属进深或贯穿性，其走向与沉陷情况有关。导致此种裂缝原因是结构、构件下面的地基软硬不均，结构各部位负荷悬殊，模板刚度不足等因素。
（8）冻胀裂缝。此系结构表面沿主筋箍筋方向宽窄不一致的裂缝。原因是冬季施工对混凝土结构及在进行预应力孔道灌浆时未采取保温措施。
2.2 混凝土裂缝处理措施
目前常用的混凝土裂缝处理措施主要有以下几种：
（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。
（2）聚合物浸入法
a重力渗入法
低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于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。
b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）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。
（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。
（5）灌浆法
此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。
a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，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。
b聚合物灌注
基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料，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。
（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。
（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。
（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。
（9）附加钢筋法
a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。
b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。
（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。
（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。
（12）自闭合法
混凝土依靠自身合拢裂缝称为“自闭合”，这是在存在湿气并且没有拉应力作用时发生的一种现象。机理：由于周围空气和水中存在二氧化碳，使水泥浆中的氢氧化钙发生碳化作用，结果碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂缝内析出并生长。晶体组合交织产生一种机械粘接作用，又被邻近晶体之间以及晶体和水泥浆及骨料表面间的化学粘接作用所增强，最后混凝土裂缝部位的抗拉强度得到一定的恢复，裂缝也被密闭了。主要用于修补潮湿环境的结构，。整个自闭合时期的水饱和必须连续保持。
（13）涂层及其它表面处理法
修复开裂的混凝土结构可以使用范围很广的表面浸渍密封剂和涂料。如果混凝土开裂已经稳定，则可通过涂料获得成功地修补。但不适合低温区域操作。表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
14、填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。
15、结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。
16、混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入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。
17、电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介質中的电化学作用，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。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。
18、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。
3 结束语
综上所述，在混凝土结构施工中只要我们熟练掌握了混凝土常见裂缝成及处理措施，就一定会做好混凝土结构施工工作，具体的施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
关键词：混凝土；裂缝成因；处理措施
中图分类号：TV543+.6 文献标识码：A
1混凝土裂缝简介
1.1混凝土裂缝成因
混凝土的裂缝成因比较复杂，跟设计、施工、材料以及环境条件有关。主要可以归纳为两大类：一是结构性裂缝。这种裂缝状态是由结构承载力不足引起的。二是非结构性裂缝。它主要是因为变形而引起的，例如混凝土收缩、温度变化等等。
1.2混凝土裂缝分类
根据地下工程和防水混凝土的防水要求，对混凝土裂缝而言，可分为有害裂缝和无害裂缝。
1.2.1有害裂缝的基本概念。（1）混凝土结构产生的裂缝对耐久性受到影响；（2）裂缝有渗漏水；（3）裂缝贯穿结构层；（4）混凝土结构的冷缝明显且有渗漏水；（5）裂缝的深度与构造钢筋相连，形成钢筋串水；（6）裂缝的宽度大于0.2mm，且不能自愈；（7）裂缝密度呈网状；（8）裂缝对结构安全性、稳定性有危害程度。混凝土制作应有预防措施，防止产生有害裂缝的出现。出现有害裂缝后，应认真进行治理，清除有害裂缝，保证混凝土结构的安全性、稳定性、耐久性和无渗漏水。
1.2.2无害裂缝的基本概念。（1）裂缝的出现对结构耐久性、安全性、稳定性无影响；（2）裂缝无渗漏水，且不贯通；（3）裂缝宽度小于0.2mm，且不渗漏水；（4）裂缝可自愈。
1.3 混凝土裂缝治理应收集的资料
（1）混凝土材料资料：水泥用量，水灰比、砂石比、砂率、外掺料（粉煤灰和外加剂）；
（2）混凝土施工资料：施工时环境条件、气象条件、气温条件、浇注混凝土顺序，商品混凝土质量，坍落度损失，降低水化热措施、拆模时间，拆模顺序，混凝土的养护措施；
（3）温度控制资料：入模温度（入模温度=原材料温度+混凝土搅拌时的温升+混凝土运输中的温度）、混凝土水化热最高内温、混凝土内温与表温差，混凝土温降梯度；
（4）结构设计资料：控制混凝土开裂的具体措施，附加防水层设置，施工缝、变形缝、后浇带等的设置、配筋方式等。
2混凝土常见裂缝及防治措施
2.1混凝土常见裂缝
常见的混凝土裂缝有以下几种：
（1）塑性收缩裂缝。此裂缝多产生于所浇筑混凝土表面，常出现在混凝土初凝之后终凝之前。其原因是混凝土浇筑后未及时覆盖，水泥用量过多，或气候过于干燥的情况下出现。
（2）沉降收缩裂缝。此裂缝多沿结构上表面钢筋通长方向或箍筋上面或在预埋件的附近周围出现，通常于混凝土浇筑后发生。主要原因是水灰比过大，而使坍落度偏大。
（3）凝缩裂缝。常在初凝前后出现，造成此种现象是由于混凝土过度振捣以及表面抹压不及时或过度抹平压光所致。
（4）碳化收缩裂缝。多发生在混凝土浇筑完后数月乃至更长时间。起因是混凝土的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用，引起表面体积收缩龟裂。
（5）干燥收缩裂缝。此现象为大多表面性的，一般在浇筑后一段时间出现。其中原因是混凝土成型后养护不当，受到风吹日晒，表面水分蒸发快：或过度振捣混凝土级配中砂石含泥量大，抗拉强度低：或混凝土结构连续长度较长，受温度影响整体收缩大。
（6）温度裂缝。一般走向无一定规律。梁、板类长度尺寸较大的构建，裂缝多平行于短边；大面积的构建，裂缝常纵横交错；深入的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，裂缝宽度一般在0.5-10mm之间。热涨引起的温度裂缝是中间粗，两端细。冷缩裂缝的粗细变化不太明显，其宽度在0.5mm以下，且从上至下没有太大变化。温度裂缝大多发生在施工的中后期，裂宽受温度变化影响较明显。
（7）沉陷裂缝。多属进深或贯穿性，其走向与沉陷情况有关。导致此种裂缝原因是结构、构件下面的地基软硬不均，结构各部位负荷悬殊，模板刚度不足等因素。
（8）冻胀裂缝。此系结构表面沿主筋箍筋方向宽窄不一致的裂缝。原因是冬季施工对混凝土结构及在进行预应力孔道灌浆时未采取保温措施。
2.2 混凝土裂缝处理措施
目前常用的混凝土裂缝处理措施主要有以下几种：
（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。
（2）聚合物浸入法
a重力渗入法
低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于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。
b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）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。
（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。
（5）灌浆法
此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。
a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，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。
b聚合物灌注
基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料，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。
（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。
（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。
（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。
（9）附加钢筋法
a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。
b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。
（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。
（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。
（12）自闭合法
混凝土依靠自身合拢裂缝称为“自闭合”，这是在存在湿气并且没有拉应力作用时发生的一种现象。机理：由于周围空气和水中存在二氧化碳，使水泥浆中的氢氧化钙发生碳化作用，结果碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂缝内析出并生长。晶体组合交织产生一种机械粘接作用，又被邻近晶体之间以及晶体和水泥浆及骨料表面间的化学粘接作用所增强，最后混凝土裂缝部位的抗拉强度得到一定的恢复，裂缝也被密闭了。主要用于修补潮湿环境的结构，。整个自闭合时期的水饱和必须连续保持。
（13）涂层及其它表面处理法
修复开裂的混凝土结构可以使用范围很广的表面浸渍密封剂和涂料。如果混凝土开裂已经稳定，则可通过涂料获得成功地修补。但不适合低温区域操作。表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
14、填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。
15、结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。
16、混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入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。
17、电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介質中的电化学作用，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。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。
18、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。
3 结束语
综上所述，在混凝土结构施工中只要我们熟练掌握了混凝土常见裂缝成及处理措施，就一定会做好混凝土结构施工工作，具体的施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。