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摘要：随着城市建设的迅速发展，混凝土结构被广泛应用于各项工程当中。在施工过程中，混凝土产生裂缝是不可避免的，有效地预防与控制混凝土的裂缝，是工程建设者面临的问题。本文主要分析了混凝土结构裂缝的成因，并对混凝土结构裂缝的预防和处理措施进行了探讨。
关键词：混凝土；结构裂缝；成因；预防
中图分类号： TU37文献标识码：A 文章编号：
一、混凝土结构裂缝的成因
1、混凝土的收缩
混凝土收缩是混凝土的一个主要特性，它对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因主要有以下几点：
1.1 干燥收缩由于水泥混凝土的脱水干燥，其长度或体积会有所减少，称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干燥引起的。
1.2 水化收缩水泥和水反应后生成物体积，会比反应前水泥和水的体积减小。水化反应的同时，绝对体积也会减小，即产生水化收缩。
1.3 混凝土自身收缩所谓自身收缩，是指在外部无水分供应时，水泥浆的骨架形成后，伴随着水化反映的逐步完成，水泥浆中的水被消耗，会形成完液面而发生负压而出现的收缩现象。
1.4 干湿引发的体积变化硬化后的混凝土结构虽然是稳定的，但在水中或者高湿度的地方，会由于吸水而产生膨胀，称为湿润膨胀。影响其膨胀率的主要原因有：混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料及构件的大小、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。
2、结构荷载方面
结构因承受荷载而产生裂缝的原因有很多,施工中或使用中都可能出现。例如构件早期受到震伤,拆除承重模板过早,施工荷载过大,构件堆放、运输、吊装时, 垫木或吊点位置不当,预应力张拉值过大或放张不规范等,均可能产生裂缝。较为常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下,出现不同程度的裂缝。早期微裂一般不易发现, 规范规定有些构件允许出现宽度不大于 0.3mm 的裂缝。但对裂缝宽度超过规范规定的, 以及不允许出现裂缝的构件出现裂缝, 则应属于有害裂缝, 需加以认真分析, 慎重处理。
3、化学反应引起的裂缝
3.1裂缝一般出现在混凝土结构使用期间, 一旦出现就很难补救, 因此应在施工中采取有效措施加以预防。钢筋锈蚀引起的裂缝由于混凝土质量较差或保护层厚度不足, 混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面, 使钢筋周围混凝土碱度降低, 或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高, 均可引起钢筋表面氧化膜破坏, 钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应, 其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约 2-4倍, 从而对周围混凝土产生膨胀应力, 导致保护层混凝土开裂、剥离, 沿钢筋纵向产生裂缝, 并有锈迹渗到混凝土表面。
3.2 由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏、要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度；施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
二、混凝土结构裂缝的预防措施
1、收缩裂缝的预防措施
1.1 减少混凝土自身的收缩性, 如选取用铝酸三钙含量低, 细度不过细,稳定性较好的水泥, 不宜选用矿渣、火山灰水泥, 砂采用中砂或粗砂, 不宜采用细砂, 采用规格和级配良好的碎石, 选用高效减水剂, 降低水灰比, 单方水泥用量和单方用水量, 使混凝土的内部组成密实骨架结构。添加聚合物或纤维可使砼具有良好的抗裂性。
1.2加强施工质量控制, 混凝土浇注前应对模板或基础进行洒水湿润或降温( 防冻)处理, 混凝土振捣充分、均匀、适当, 控制好混凝土的拌和温度及浇注温度, 为了减少沉降裂缝, 可在混凝土浇注后 1h-15h 内,混凝土初凝前,对混凝上进行二次振捣或二次抹压, 当混凝土浇注到变截面时,如箱梁及工梁的翼板根部或板梁的铰区部位,宜稍作停留,待混凝土泌水沉降后再行浇注,都有助于避免该部位裂缝的产生。加强混凝土结构的养护,做到及时周到,保证湿度,减少结构自身内外层温差及结构与环境之间的温差, 避免构件受晒、受干、受风、受冻, 再次从设计角度, 适当提高砼标号, 增加抗裂钢筋, 加大保护层厚度, 减少截面突变, 也有助于减少收缩裂缝。
2、干缩裂缝预防措施
选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥, 降低水泥的用量；混凝土的干缩受水灰比的影响较大, 灰比越大干缩亦越大, 因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用, 同时掺加合适的减水剂；严格控制混凝土搅拌；加强混凝土的早期养护,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；在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
3、掌握好混凝土拆模时间
当混凝土温度高于气温时适当考虑拆模时间, 以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模, 在表面引起很大的拉应力。在混凝土浇筑初期, 由于水化热的散发, 表面引起相当大的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 此时拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力, 与水化热应力迭加, 再加上混凝土干缩, 表面的拉应力达到很大的数值, 就有导致裂缝的危险。正常情况下, 侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不受损伤时即可以拆除。在冬季要注意侧模拆除时间要相对延后, 控制在混凝土的中心温度与表面温度以及表面温度与大气温度的差值均不应大于 15℃。
4、认真进行混凝土结构的养护
养护及时对防止裂缝有重大作用,特别在夏季施工时更是如此。混凝土在潮湿环境中养护,有利于降温散热,减少温差,减少和推迟因失水而产生的干缩,保证混凝土强度迅速增长。因此,规范规定防水混凝土至少养护 14d,这对防止产生有害裂缝是非常必要的。剪力墙及柱模板拆除后立即用养护剂粉刷, 部分独立柱采用塑料薄膜包裹养护。楼板在浇筑混凝土 12h 内覆盖塑料薄膜养护, 并进行浇水养护, 地下室防水混凝土养护时间为不低于 14d, 其它混凝土养护时间为不低于7d。在养护时间内充分浇水, 保持混凝土处于湿润状态。
三、混凝土裂缝的处理措施
1、表面修复法修复表面和深度裂缝
裂缝修复方法中，表面修复法是应用最为广泛且效果较为明显的裂缝修复方法之一，尤其是混凝土表面和深度裂缝效果最为明显，且对混凝土结构承载力的影响最小。具体的做法就是在混凝土裂缝表面涂抹水泥浆。而有的公路桥梁工程采取涂抹环氧树脂胶泥，而由于存在应力，导致裂缝继续开裂，若出现此种情况，应在裂缝表面粘附玻璃纤维网格布进行裂缝修补 。
2、灌浆修复法修复严重裂缝
灌浆修复法是基于表面修复法无法修复的情况下再进行。特别是裂缝已经严重影响桥梁结构安全时，表面修复法的修复达不到桥梁结构安全的需要，就必须采取灌浆修复法修复裂缝。灌浆修复法，就是利用真空眼里設备把浆液压入裂缝，浆液随着时间的造价会逐步硬化，并在硬化后与混凝土形成一个稳定性强的整体结构，从而达到修复裂缝的目的，且密闭性能高。浆液的材质有很多，通常选取水泥浆液、环氧聚合物、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。
3、嵌缝修复法修复混凝土裂缝
所谓嵌缝嵌缝修复法，就是在混凝土的裂缝处开槽，在开好的槽内填充止水材料，既可对裂缝进行封堵，也有利于裂缝外观的平整。
结束语
总之，混凝土结构裂缝的形成原因是多方面的，主要有原材料质量不合格、配合比不当、施工工艺不当等。防治裂缝的措施也有多种，需认真研究分析，以便采取合理的防治，确保混凝土结构的质量，满足使用的要求。
参考文献
[1]郑春海.浅析公路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及防治措施[J].现代企业文化，2010（12）
[2]钟通道.公路桥梁施工过程中裂缝产生原因分析与应对技术探析[J].大科技·科技天地，2011（01）
[3]张志华，祝海平.桥梁施工裂缝原因与防治措施[J].江西建材，2011（03）
关键词：混凝土；结构裂缝；成因；预防
中图分类号： TU37文献标识码：A 文章编号：
一、混凝土结构裂缝的成因
1、混凝土的收缩
混凝土收缩是混凝土的一个主要特性，它对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因主要有以下几点：
1.1 干燥收缩由于水泥混凝土的脱水干燥，其长度或体积会有所减少，称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干燥引起的。
1.2 水化收缩水泥和水反应后生成物体积，会比反应前水泥和水的体积减小。水化反应的同时，绝对体积也会减小，即产生水化收缩。
1.3 混凝土自身收缩所谓自身收缩，是指在外部无水分供应时，水泥浆的骨架形成后，伴随着水化反映的逐步完成，水泥浆中的水被消耗，会形成完液面而发生负压而出现的收缩现象。
1.4 干湿引发的体积变化硬化后的混凝土结构虽然是稳定的，但在水中或者高湿度的地方，会由于吸水而产生膨胀，称为湿润膨胀。影响其膨胀率的主要原因有：混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料及构件的大小、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。
2、结构荷载方面
结构因承受荷载而产生裂缝的原因有很多,施工中或使用中都可能出现。例如构件早期受到震伤,拆除承重模板过早,施工荷载过大,构件堆放、运输、吊装时, 垫木或吊点位置不当,预应力张拉值过大或放张不规范等,均可能产生裂缝。较为常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下,出现不同程度的裂缝。早期微裂一般不易发现, 规范规定有些构件允许出现宽度不大于 0.3mm 的裂缝。但对裂缝宽度超过规范规定的, 以及不允许出现裂缝的构件出现裂缝, 则应属于有害裂缝, 需加以认真分析, 慎重处理。
3、化学反应引起的裂缝
3.1裂缝一般出现在混凝土结构使用期间, 一旦出现就很难补救, 因此应在施工中采取有效措施加以预防。钢筋锈蚀引起的裂缝由于混凝土质量较差或保护层厚度不足, 混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面, 使钢筋周围混凝土碱度降低, 或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高, 均可引起钢筋表面氧化膜破坏, 钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应, 其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约 2-4倍, 从而对周围混凝土产生膨胀应力, 导致保护层混凝土开裂、剥离, 沿钢筋纵向产生裂缝, 并有锈迹渗到混凝土表面。
3.2 由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏、要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度；施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
二、混凝土结构裂缝的预防措施
1、收缩裂缝的预防措施
1.1 减少混凝土自身的收缩性, 如选取用铝酸三钙含量低, 细度不过细,稳定性较好的水泥, 不宜选用矿渣、火山灰水泥, 砂采用中砂或粗砂, 不宜采用细砂, 采用规格和级配良好的碎石, 选用高效减水剂, 降低水灰比, 单方水泥用量和单方用水量, 使混凝土的内部组成密实骨架结构。添加聚合物或纤维可使砼具有良好的抗裂性。
1.2加强施工质量控制, 混凝土浇注前应对模板或基础进行洒水湿润或降温( 防冻)处理, 混凝土振捣充分、均匀、适当, 控制好混凝土的拌和温度及浇注温度, 为了减少沉降裂缝, 可在混凝土浇注后 1h-15h 内,混凝土初凝前,对混凝上进行二次振捣或二次抹压, 当混凝土浇注到变截面时,如箱梁及工梁的翼板根部或板梁的铰区部位,宜稍作停留,待混凝土泌水沉降后再行浇注,都有助于避免该部位裂缝的产生。加强混凝土结构的养护,做到及时周到,保证湿度,减少结构自身内外层温差及结构与环境之间的温差, 避免构件受晒、受干、受风、受冻, 再次从设计角度, 适当提高砼标号, 增加抗裂钢筋, 加大保护层厚度, 减少截面突变, 也有助于减少收缩裂缝。
2、干缩裂缝预防措施
选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥, 降低水泥的用量；混凝土的干缩受水灰比的影响较大, 灰比越大干缩亦越大, 因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用, 同时掺加合适的减水剂；严格控制混凝土搅拌；加强混凝土的早期养护,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；在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
3、掌握好混凝土拆模时间
当混凝土温度高于气温时适当考虑拆模时间, 以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模, 在表面引起很大的拉应力。在混凝土浇筑初期, 由于水化热的散发, 表面引起相当大的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 此时拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力, 与水化热应力迭加, 再加上混凝土干缩, 表面的拉应力达到很大的数值, 就有导致裂缝的危险。正常情况下, 侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不受损伤时即可以拆除。在冬季要注意侧模拆除时间要相对延后, 控制在混凝土的中心温度与表面温度以及表面温度与大气温度的差值均不应大于 15℃。
4、认真进行混凝土结构的养护
养护及时对防止裂缝有重大作用,特别在夏季施工时更是如此。混凝土在潮湿环境中养护,有利于降温散热,减少温差,减少和推迟因失水而产生的干缩,保证混凝土强度迅速增长。因此,规范规定防水混凝土至少养护 14d,这对防止产生有害裂缝是非常必要的。剪力墙及柱模板拆除后立即用养护剂粉刷, 部分独立柱采用塑料薄膜包裹养护。楼板在浇筑混凝土 12h 内覆盖塑料薄膜养护, 并进行浇水养护, 地下室防水混凝土养护时间为不低于 14d, 其它混凝土养护时间为不低于7d。在养护时间内充分浇水, 保持混凝土处于湿润状态。
三、混凝土裂缝的处理措施
1、表面修复法修复表面和深度裂缝
裂缝修复方法中，表面修复法是应用最为广泛且效果较为明显的裂缝修复方法之一，尤其是混凝土表面和深度裂缝效果最为明显，且对混凝土结构承载力的影响最小。具体的做法就是在混凝土裂缝表面涂抹水泥浆。而有的公路桥梁工程采取涂抹环氧树脂胶泥，而由于存在应力，导致裂缝继续开裂，若出现此种情况，应在裂缝表面粘附玻璃纤维网格布进行裂缝修补 。
2、灌浆修复法修复严重裂缝
灌浆修复法是基于表面修复法无法修复的情况下再进行。特别是裂缝已经严重影响桥梁结构安全时，表面修复法的修复达不到桥梁结构安全的需要，就必须采取灌浆修复法修复裂缝。灌浆修复法，就是利用真空眼里設备把浆液压入裂缝，浆液随着时间的造价会逐步硬化，并在硬化后与混凝土形成一个稳定性强的整体结构，从而达到修复裂缝的目的，且密闭性能高。浆液的材质有很多，通常选取水泥浆液、环氧聚合物、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。
3、嵌缝修复法修复混凝土裂缝
所谓嵌缝嵌缝修复法，就是在混凝土的裂缝处开槽，在开好的槽内填充止水材料，既可对裂缝进行封堵，也有利于裂缝外观的平整。
结束语
总之，混凝土结构裂缝的形成原因是多方面的，主要有原材料质量不合格、配合比不当、施工工艺不当等。防治裂缝的措施也有多种，需认真研究分析，以便采取合理的防治，确保混凝土结构的质量，满足使用的要求。
参考文献
[1]郑春海.浅析公路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及防治措施[J].现代企业文化，2010（12）
[2]钟通道.公路桥梁施工过程中裂缝产生原因分析与应对技术探析[J].大科技·科技天地，2011（01）
[3]张志华，祝海平.桥梁施工裂缝原因与防治措施[J].江西建材，2011（03）