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摘要：混凝土裂缝是材料的一种特性，是不可避免的。对裂缝进行分类、研究，分析不同裂缝产生的原因，采取有效的预防和处理措施，保证结构使用要求，颇具现实意义。
关键词：混凝土裂缝种类；成因；处理；预防
中图分类号：TV331文献标识码： A
1问题的提出
裂缝是混凝土的一种普遍现象，有些裂缝仅影响构筑物外观，有些则影响到使用功能及寿命。对混凝土裂缝进行研究，颇具现实意义。本文就混凝土常见裂缝的成因及防治措施作一些浅要分析。
2常见的裂缝种类及成因
2.1裂缝种类
根据产生的条件不同，混凝土裂缝主要有干缩裂缝、塑性变形裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝等。
2.2裂缝成因
2.2.1干缩裂缝
常发生在混凝土表面，分布不均匀，宽度较细，走向无规律。主要是混凝土成型后养护不当，表面水分散失，使混凝土表面收缩，产生超过表面混凝土强度的拉应力而引起。另因砂料偏细导致水泥用量增加，也易产生此类裂缝。干缩裂缝主要与水泥成分和用量、水灰比、集料与外加剂的性质和用量等有关。
2.2.2塑性变形裂缝
多在干热或大风天气出现，通常在浇筑后一天内即可发生。裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。这种裂缝一是由于粗骨料的自重下沉而产生，再就是由于混凝土早期泌水而产生。影响因素主要是水灰比、凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
2.2.3温度裂缝
走向通常无规律，裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较窄。通常高温引起的温度裂缝中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不明显。
温度裂缝主要是水泥在水化过程中产生大量的水化热，混凝土内部因温度升高而发生体积膨胀，当外界温度变化较大时，在混凝土内外产生很大的温度梯度而形成约束，使混凝土内产生超过混凝土抗拉强度的温度应力，最终产生温度裂缝。
2.2.4沉陷裂缝
多为深进或贯穿性裂缝，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，缝宽常与沉降量成正比关系，较大的沉陷裂缝，常有一定的错位。沉陷裂缝的产生主要是地基处理工作做得不到位，基础出现不均匀沉陷时，构筑物受到强迫变形而开裂。
2.2.5其它裂缝
碱骨料反应：混凝土中的碱和骨料中的活性氧化硅产生化学反应，析出的硅胶从周围介质中吸水膨胀而使混凝土产生裂缝。
钢筋锈蚀：多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。主要是混凝土振捣不良或者钢筋保护层较薄，有害物质侵入使钢筋锈蚀，锈蚀产物的体积数倍增长并产生膨胀应力，当期超过混凝土抗拉强度时，就产生裂缝。
3裂缝处理
3.1表面修补法
用于对承载能力没有影响的裂缝，分为涂抹法和粘贴法。在修补时，要根据建筑物所处环境及修补目的，选择修补方法和材料，修补材料必须具有密封性、抗渗性和耐老化性，与混凝土的变形相适应。常用的涂抹材料有环氧树脂、聚氨酯、聚合物砂浆、沥青等，粘贴材料有玻璃丝布、碳纤维布、土工膜等。
施工时，先将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净并充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。必要时，先对裂缝凿槽后用适宜的材料进行嵌缝处理。
3.2化学灌浆法
一般用于缝宽≥0.2mm、对结构整体性有影响或有防水防渗要求的裂缝。化灌材料主要为水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸醋、聚氨酯等。
裂缝化灌的施工工艺：①选择灌浆材料；②裂缝清理；③埋设灌浆嘴，应设于裂缝交叉、较宽处、端部及裂缝贯穿处等部位，间距1～2m，每条缝至少须有1个进浆孔和排气孔；④封缝；⑤灌浆，由缝的一端灌向另一端，宜在裂缝开度较大处灌浆；⑥二次注浆，为了保证浆液充满，可在注浆后约半小时再次补灌；⑦清理表面。
3.3结构加固法
适用于影响到结构整体性、承载能力等性能的裂缝。该法主要有：
①钢锚栓法。用锚杆、钢筋混凝土等对结构作补强加固，增强结构的承载能力。锚杆与缝面夹角越大越好，宜用水泥砂浆灌注，预应力锚杆效果更好。锚杆不可布设在同一断面上或过于集中，避免应力集中。
②表面加固法。有两种方式，一是在开裂面上，先涂贴一层沥青油毡防渗层，然后在防渗层外面浇筑或喷射一定厚度的混凝土补强板。二是在构件的角部外包型钢，或在混凝土表面粘结钢板，再用锚杆固定；为了结合紧密，可再灌浆充填钢板与混凝土之间的空隙。
3.4其他方法
混凝土裂缝修补还有置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。
置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法，此法先凿除损坏的混凝土，再在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到消除缝端应力集中、封闭裂缝的目的；必要时可布置钢筋，阻止裂缝进一步发展。回填常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；刚性材料主要是聚合物水泥砂浆、混凝土。置换混凝土时，可适量掺加铝粉或膨胀剂、膨胀水泥等，使新混凝土微膨胀，增强新老混凝土的结合。
电化学防护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，以达到防护腐的目的。
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织的创伤自愈合机能，在混凝土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仿生自愈合神经网络系统，当裂缝出现时，分泌出部分液芯纤维使裂缝重新愈合。
4混凝土裂缝的施工预防措施
4.1干缩裂缝的预防
主要有：①选用收缩量小的水泥，如中低热水泥和粉煤灰水泥，在保证混凝土强度等级的同时，降低水泥用量；②严格控制混凝土的配合比，掺加适量减水剂以减小水灰比；③严格控制混凝土搅拌时间和用水量；④及时养护，保持混凝土终凝前表面湿润。
4.2塑性收缩裂缝的预防
塑性收缩裂缝的预防措施，除了干缩裂缝的预防措施外，还有：①混凝土浇筑前，将基层和模板浇水均匀湿透；②混凝土凝结前进行二次振捣；③高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施。
4.3沉陷裂缝的预防
预防措施：①对松软土、填土地基，加强夯实和加固；②保证模板的强度和刚度，且支撑牢固；③防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡；④模板拆除不能太早，且要注意拆模次序。
4.4温度裂缝的预防
预防措施：①选用低热或中热水泥；②减少水泥用量，包括掺加粉煤灰、使用天然卵石代替人工骨料等；③改善骨料级配，可采用多级配混凝土；④采用冷却搅拌工艺，降低混凝土温度；⑤掺加具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善拌合物的流动性、保水性，降低水化热；⑥合理布置温控设施，采取骨料预冷、通水冷却、搭遮阳棚等降低混凝土温度；⑦合理分层分块，根据温度变化控制浇筑速度；⑧避开高温时间浇筑，加强混凝土料运输过程中的温度控制；⑨加强养护，使混凝土表面缓慢冷却。
4.5其它裂缝的预防
碱骨料反应产生的裂缝一般很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防：①选用碱活性小的砂石骨料；②选用低碱水泥、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。
钢筋锈蚀产生裂縫的预防措施有：①保证钢筋保护层的厚度；②保证良好的混凝土级配；③混凝土浇筑要振捣密实；④钢筋表层涂刷防腐涂料。
5结语
防治混凝土裂缝，是一个综合性、系统性的问题，需要设计、施工等多方面的配合，如何避免或降低裂缝的危害，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性，仍是工程技术人员研究的课题。
参考文献
[1]陈礼和，《水工钢筋混凝土结构》，河海大学出版社，1998；
[2]鞠丽艳，《混凝土裂缝抑制措施的研究进展》，2002.5；
[3]王东海，《水工混凝土建筑物裂缝产生原因与处理方法》[J].山西建筑，2007(16)；
[4]混凝土研究协会，《混凝土裂缝检测控制与修补新技术应用手册》，中国科技文化出版社。
作者简介：安萍(1975—)，女，陕西韩城人，中国葛洲坝集团第一工程有限公司，工程师，水电工程项目技术管理。
关键词：混凝土裂缝种类；成因；处理；预防
中图分类号：TV331文献标识码： A
1问题的提出
裂缝是混凝土的一种普遍现象，有些裂缝仅影响构筑物外观，有些则影响到使用功能及寿命。对混凝土裂缝进行研究，颇具现实意义。本文就混凝土常见裂缝的成因及防治措施作一些浅要分析。
2常见的裂缝种类及成因
2.1裂缝种类
根据产生的条件不同，混凝土裂缝主要有干缩裂缝、塑性变形裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝等。
2.2裂缝成因
2.2.1干缩裂缝
常发生在混凝土表面，分布不均匀，宽度较细，走向无规律。主要是混凝土成型后养护不当，表面水分散失，使混凝土表面收缩，产生超过表面混凝土强度的拉应力而引起。另因砂料偏细导致水泥用量增加，也易产生此类裂缝。干缩裂缝主要与水泥成分和用量、水灰比、集料与外加剂的性质和用量等有关。
2.2.2塑性变形裂缝
多在干热或大风天气出现，通常在浇筑后一天内即可发生。裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。这种裂缝一是由于粗骨料的自重下沉而产生，再就是由于混凝土早期泌水而产生。影响因素主要是水灰比、凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
2.2.3温度裂缝
走向通常无规律，裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较窄。通常高温引起的温度裂缝中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不明显。
温度裂缝主要是水泥在水化过程中产生大量的水化热，混凝土内部因温度升高而发生体积膨胀，当外界温度变化较大时，在混凝土内外产生很大的温度梯度而形成约束，使混凝土内产生超过混凝土抗拉强度的温度应力，最终产生温度裂缝。
2.2.4沉陷裂缝
多为深进或贯穿性裂缝，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，缝宽常与沉降量成正比关系，较大的沉陷裂缝，常有一定的错位。沉陷裂缝的产生主要是地基处理工作做得不到位，基础出现不均匀沉陷时，构筑物受到强迫变形而开裂。
2.2.5其它裂缝
碱骨料反应：混凝土中的碱和骨料中的活性氧化硅产生化学反应，析出的硅胶从周围介质中吸水膨胀而使混凝土产生裂缝。
钢筋锈蚀：多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。主要是混凝土振捣不良或者钢筋保护层较薄，有害物质侵入使钢筋锈蚀，锈蚀产物的体积数倍增长并产生膨胀应力，当期超过混凝土抗拉强度时，就产生裂缝。
3裂缝处理
3.1表面修补法
用于对承载能力没有影响的裂缝，分为涂抹法和粘贴法。在修补时，要根据建筑物所处环境及修补目的，选择修补方法和材料，修补材料必须具有密封性、抗渗性和耐老化性，与混凝土的变形相适应。常用的涂抹材料有环氧树脂、聚氨酯、聚合物砂浆、沥青等，粘贴材料有玻璃丝布、碳纤维布、土工膜等。
施工时，先将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净并充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。必要时，先对裂缝凿槽后用适宜的材料进行嵌缝处理。
3.2化学灌浆法
一般用于缝宽≥0.2mm、对结构整体性有影响或有防水防渗要求的裂缝。化灌材料主要为水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸醋、聚氨酯等。
裂缝化灌的施工工艺：①选择灌浆材料；②裂缝清理；③埋设灌浆嘴，应设于裂缝交叉、较宽处、端部及裂缝贯穿处等部位，间距1～2m，每条缝至少须有1个进浆孔和排气孔；④封缝；⑤灌浆，由缝的一端灌向另一端，宜在裂缝开度较大处灌浆；⑥二次注浆，为了保证浆液充满，可在注浆后约半小时再次补灌；⑦清理表面。
3.3结构加固法
适用于影响到结构整体性、承载能力等性能的裂缝。该法主要有：
①钢锚栓法。用锚杆、钢筋混凝土等对结构作补强加固，增强结构的承载能力。锚杆与缝面夹角越大越好，宜用水泥砂浆灌注，预应力锚杆效果更好。锚杆不可布设在同一断面上或过于集中，避免应力集中。
②表面加固法。有两种方式，一是在开裂面上，先涂贴一层沥青油毡防渗层，然后在防渗层外面浇筑或喷射一定厚度的混凝土补强板。二是在构件的角部外包型钢，或在混凝土表面粘结钢板，再用锚杆固定；为了结合紧密，可再灌浆充填钢板与混凝土之间的空隙。
3.4其他方法
混凝土裂缝修补还有置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。
置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法，此法先凿除损坏的混凝土，再在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到消除缝端应力集中、封闭裂缝的目的；必要时可布置钢筋，阻止裂缝进一步发展。回填常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；刚性材料主要是聚合物水泥砂浆、混凝土。置换混凝土时，可适量掺加铝粉或膨胀剂、膨胀水泥等，使新混凝土微膨胀，增强新老混凝土的结合。
电化学防护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，以达到防护腐的目的。
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织的创伤自愈合机能，在混凝土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仿生自愈合神经网络系统，当裂缝出现时，分泌出部分液芯纤维使裂缝重新愈合。
4混凝土裂缝的施工预防措施
4.1干缩裂缝的预防
主要有：①选用收缩量小的水泥，如中低热水泥和粉煤灰水泥，在保证混凝土强度等级的同时，降低水泥用量；②严格控制混凝土的配合比，掺加适量减水剂以减小水灰比；③严格控制混凝土搅拌时间和用水量；④及时养护，保持混凝土终凝前表面湿润。
4.2塑性收缩裂缝的预防
塑性收缩裂缝的预防措施，除了干缩裂缝的预防措施外，还有：①混凝土浇筑前，将基层和模板浇水均匀湿透；②混凝土凝结前进行二次振捣；③高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施。
4.3沉陷裂缝的预防
预防措施：①对松软土、填土地基，加强夯实和加固；②保证模板的强度和刚度，且支撑牢固；③防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡；④模板拆除不能太早，且要注意拆模次序。
4.4温度裂缝的预防
预防措施：①选用低热或中热水泥；②减少水泥用量，包括掺加粉煤灰、使用天然卵石代替人工骨料等；③改善骨料级配，可采用多级配混凝土；④采用冷却搅拌工艺，降低混凝土温度；⑤掺加具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善拌合物的流动性、保水性，降低水化热；⑥合理布置温控设施，采取骨料预冷、通水冷却、搭遮阳棚等降低混凝土温度；⑦合理分层分块，根据温度变化控制浇筑速度；⑧避开高温时间浇筑，加强混凝土料运输过程中的温度控制；⑨加强养护，使混凝土表面缓慢冷却。
4.5其它裂缝的预防
碱骨料反应产生的裂缝一般很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防：①选用碱活性小的砂石骨料；②选用低碱水泥、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。
钢筋锈蚀产生裂縫的预防措施有：①保证钢筋保护层的厚度；②保证良好的混凝土级配；③混凝土浇筑要振捣密实；④钢筋表层涂刷防腐涂料。
5结语
防治混凝土裂缝，是一个综合性、系统性的问题，需要设计、施工等多方面的配合，如何避免或降低裂缝的危害，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性，仍是工程技术人员研究的课题。
参考文献
[1]陈礼和，《水工钢筋混凝土结构》，河海大学出版社，1998；
[2]鞠丽艳，《混凝土裂缝抑制措施的研究进展》，2002.5；
[3]王东海，《水工混凝土建筑物裂缝产生原因与处理方法》[J].山西建筑，2007(16)；
[4]混凝土研究协会，《混凝土裂缝检测控制与修补新技术应用手册》，中国科技文化出版社。
作者简介：安萍(1975—)，女，陕西韩城人，中国葛洲坝集团第一工程有限公司，工程师，水电工程项目技术管理。