混凝土裂缝产生、防治与处理

摘　要：近30年来，我国国民经济持续高速发展，基建规模不断扩大。混凝土结构由于其用料省、施工快、耐久性好等优点，已经成为建筑工程和通讯管道等工程的主要结构形式。本文主要介绍了混凝土裂缝产生的原因、混凝土裂缝的预防、混凝土裂缝的处理方法。

关键词：混凝土裂缝；配合比；加固处理

一、引起裂缝的原因
　　混凝土作为一种复合型的建筑材料，本身就具有不连续性，所以裂缝是其与生俱来的本性。
1、原材料及配合比
　　混凝土是多种相态、多种物质构成的复合体，流态的混凝土经浇筑、养护一段时间以后，凝固形成固态混凝土，体积减小收缩，形成内部裂缝。因此混凝土原材料的性质对混凝土结构成形后性能的影响是不可小视的，控制原材料质量有着重要的意义。水泥用量越多，水泥浆的量相对越大，收缩量也越大，容易开裂；水泥强度等级越高，水泥细度越小，比面积越大则水化热多，收缩大容易开裂；水泥活性越强，其水化热越大，冷凝过程中收缩加大，容易开裂；快硬水泥在水化热散失前就已凝固，叠加上散热降温的收缩，更容易开裂；水胶比越大，含水量大，收缩越大，越容易开裂；粗骨料粒径越小，缺少骨架的体积稳定性，混凝土收缩大，容易开裂；细骨料含量越高，体积稳定性越差，混凝土收缩大，容易开裂；粗细骨料中含泥量越大，收缩加大且抗拉强度降低，容易开裂。总之，混凝土材料本身的性能对于控制裂缝起决定性的作用。因此，从原材料选择到配合比设计应通过反复试验进行优化，达到合理程度。
2、设计缺陷
　　混凝土在承载受力过程中很容易出现裂缝，在设计时可通过计算对受力引起的直接裂缝加以控制，而大多数间接裂缝却很难由计算控制。在混凝土结构受力的敏感部位未作妥善处理，导致应力集中而引发局部裂缝；局部区域配筋不足，无法承担由于承载受力或应力状态，从而导致裂缝；混凝土保护层厚度不当，引起钢筋锈蚀以及相应的锈胀裂缝。因此设计的合理与否对混凝土结构的裂缝有一定的影响。
3、施工质量
　　施工质量对混凝土结构裂缝的形成在施工过程中就会显露出来。混凝土拌合物在搅拌、运输、浇筑时不均匀，造成分层、离析、泌水，引起裂缝；浇筑后混凝土缺乏养护，在空气中暴露失水，收缩增大，引起裂缝；快速施工养护时间不足，早期收缩得不到控制，导致开裂；钢筋移位、施工超载、管线埋件布置在混凝土中保护层过薄等方面都会引起混凝土产生裂缝。因此施工质量的好坏也是引起混凝土裂缝的直接原因。
4、使用状态
　　设计施工质量良好的混凝土结构在寿命期也会出现裂缝。改变原设计功能，任意改变结构形式，干扰结构传力体系，致使混凝土严重超载、承受动力荷载、疲劳荷载，引发安全隐患及裂缝。改变使用环境，不进行维护也引发裂缝。
　　终上所述，实际上混凝土结构工程中很少由单一因素引发裂缝，都是多种原因共同作用的结果。
二、混凝土裂缝的预防
1、材料的质量控制
　　水泥的选择应优先选择产品质量稳定可靠度高的厂家生产的水泥。水泥入场后应按规范、标准要求进行试验，满足强度、安定性要求后才能使用。骨料及掺合料应按照有关规定控制砂的细度模数、含泥量，选择空隙率小级配良好的骨料，骨料级配差时，采用料径不同的骨料优化配合。在混凝土中加入一定量的粉煤灰、钢纤维可以改善混凝土的抗裂性能。
2、设计措施
　　采用细筋密配的形式布置受力钢筋改善裂缝分布形态，在混凝土表层配置钢筋网片，控制可见裂缝，采用预应力的配筋形式控制裂缝。设置后浇带减少早期混凝土收缩的影响。混凝土结构体积较大、体型 复杂时，宜通过布置各种形式的结构缝，避免约束应力累积过大引发间接裂缝。
3、施工技术措施
　　混凝土在运输过程中不宜发生分层设、离析现象，否则应在浇筑前干冷搅拌，尽量减少混凝土的运输时间和转运次数，确保混凝土在初凝前运至现场并进行浇筑。进行浇筑时，混凝土自高处落下不超过2米，在浇筑坚向混凝土前，应先在底部填以50—100mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。当浇筑时超过3米时，应采用串筒、溜槽等使混凝土下落。混凝土宜分层浇筑分层振捣。对已浇筑完毕的混凝土应在终凝前进行养护。
三、混凝土裂缝的处理
1、掩饰裂缝
　　结构混凝土表面的龟裂或表层裂纹宽度不超过限值的正常受力裂缝，待其稳定以后先用钢丝刷将混凝土表面打磨，清除表面附着物；然后用水冲洗干净后充分干燥，最后用涂刷水泥浆、弹性涂膜防水材料和聚合物水泥膏等加以掩盖。对于有找平层、后浇层、叠合层等混凝土后接续施工的情况，可以对开裂的混凝土表面打毛或剔凿成粗糙面，经清扫、冲水、湿润后，利用后浇混凝土振捣时水泥浆的渗入，弥合裂缝。
2、修补裂缝
　　在使用过程中，结构因收缩、温度变化或基础沉降而开裂，裂缝较宽但不影响安全和使用，在开裂混凝土表面上沿裂缝剔凿凹槽，用压缩空气清扫槽内残碴并用高压水冲洗干净，然后用环氧树脂、环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥清膏等材料嵌补，或用水泥砂浆加入适量膨胀剂填补。
3、封闭裂缝
　　对于裂缝严重，宽度很大，有渗漏但没构成安全性问题的受力裂缝，可采用水泥浆或环氧树脂、甲基丙烯酸脂、聚合物水泥等，通过压力泵沿裂缝压力灌浆进行封堵。还可以通过钻孔灌浆进行修理。
4、加固处理
　　在混凝土结构中由钢筋变形、屈服而引起的裂缝，具有一定的延展性，而以混凝土破碎为特征的裂缝，则很容易迅速发展为酥裂、压溃、突然破坏，对此类影响结构安全的裂缝应对构件进行加固处理。
四、结语
　　混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，如何采取更好的方法来降低混凝土裂缝，使混凝土在建筑中出现的开裂问题能得到更好的解决。这些都通过在施工实践中逐步积累经验，采取有效措施，使混凝土建筑应用更广泛。

参考文献：
[1] 《建筑工程管理与实务》北京，中国建筑工业出版社，2011.
[2] 《混凝土结构工程裂缝的判断与处理》徐有邻，顾祥林编著，北京，中国建筑工业出版社，2010.