混凝土结构中裂缝的成因与修补方法及预防
关键词：混凝土结构,裂缝,修补,预防
在钢筋混凝土结构中裂缝的出现一般很难避免，是具有普遍性的现象。工程中引起结构裂缝的因素有很多，它与建筑环境、结构类型、所选用材料、地基基础形式、施工条件等方方面面的因素有关。因此，对于裂缝的研究是一门非常复杂，综合性很强的学科。
1.裂缝产生的原因：
裂缝产生的原因有很多。有的是由外荷载引起的结构性裂缝，产生的原因主要有结构构件的受荷超载，构件的强度、刚度不足和施工质量差等因素。还有的是由于变形而引起的非受力性质的裂缝，造成这种裂缝出现的主要原因是混凝土收缩或膨胀变形，温度变化、地基基础的沉降差等因素。在工程实践中，出现非受力性质的裂缝居多。可根据结构的耐久性和使用方面的要求，采取修补措施。
2.裂缝的修补方法：
根据对裂缝情况的了解和裂缝产生原因的分析，来确定对裂缝适当的修补方法和选用合适的修补材料。目前较常用的对混凝土结构构件裂缝修补方法根据裂缝宽度的不同，主要分为：1表面处理法：它适用于较细、较浅，且宽度较小(小于0.3mm)的裂缝。2 压力灌浆法：用压送设备将浆液灌入混凝土的内部，浆液凝结，硬化后对构件裂缝起粘结、封闭和补强的作用。它适用于宽度较大(大于等于0.3mm)的裂缝。。
下面结合本人在设计具体工程过程中遇到的裂缝的情况，结合实例阐述一下工程中裂缝的成因和修补方法。某工程为现浇混凝土框架剪力墙结构，地下一层，地上十五层，基础采用桩基。零层混凝土楼板厚度为200mm混凝土强度为C40。在主楼的伸缩缝处的零层楼板处出现一道1mm左右的裂缝。从对建筑物的沉降数据分析得出，由于建筑采用桩基础，楼体的沉降很小且很均匀。因此楼板出现的裂缝不可能是沉降将引起。通过对裂缝发展情况的实施观测，分析得出导致裂缝的原因主要是由于混凝土收缩变形，温度变化而引起。鉴于此裂缝的发展情况已基本稳定，根据裂缝出现的情况和宽度，结合实践经验分析采用压力灌浆法中的化学灌浆法对裂缝进行修补处理。灌浆材料可选用环氧树脂灌浆料。结合施工单位和专业工艺单位分析得出主要施工步骤包括：
(1) 清理裂缝。沿裂缝可用钢丝刷等工具清除裂缝处的灰尘及污垢，然后再用甲苯、酒精等有机溶液把裂缝表面沿裂缝两侧宽约20~30mm处擦洗干净并保持干燥。
(2) 埋设灌浆嘴。即在灌浆嘴的底盘上(事先用甲苯擦净)抹上一层环氧胶泥。将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定位置上。埋设灌浆嘴的位置及间距应按专业施工工艺要求。
(3) 封缝。先在裂缝两侧(宽约20~30mm范围)涂一层环氧树脂基液，而后抹一层环氧树脂胶泥。抹胶泥时应防止产生小孔和气泡，要刮平整，保证封闭可靠。
(4) 压气试漏。裂缝封闭后，为检查裂缝的密封效果和贯通情况，需进行压气试漏。试漏待封缝胶泥固化后经养护一段时间，具有一定强度时进行。对于漏气处应及时修补密封为止。
(5) 配浆。根据浆材的配方配制浆液备用。
(6) 灌浆。使用专业灌浆器具进行施工，满足灌浆要求。
(7) 封口。灌浆结束待缝内浆液达到初凝而不外流时，可拆下灌浆嘴，再用环氧树脂胶泥把灌浆嘴处抹平封口。
(8) 检查。灌浆结束后，应检查补强效果和质量，发现不密实或其他不合格情况时应采取补灌等措施，以确保工程质量。
经上述措施处理后，在施工现场实地观察裂缝修补情况，证明对裂缝修补的效果很好。
3.预防裂缝的方法：
在进行建筑结构设计中，从控制裂缝方面值得大家吸取教训的是，有不少设计人认为钢筋混凝土结构的混凝土强度等级越高越好，其实则不然。混凝土强度等级越高而混凝土构件收缩开裂的机率越大。特别是对于某些高层建筑地下室墙体采用高标号混凝土，用水泥量多，塌落度大，墙体产生开裂，严重的会影响使用，对裂缝的修补又会增加整个工程的造价。因此对裂缝的预防也尤为重要。为预防裂缝的产生，结合本人在进行设计过程中的一些体会，总结了以下几点在设计中需要注意之处：
(1) 对于地下室钢筋混凝土墙体的混凝土强度等级不宜过高，宜在C25~C35范围选用。
由于墙体受施工和环境温度的影响较大。容易出现收缩纵向裂缝。工程实践经验表明，对于墙体水平构造钢筋的配置宜采取细而密的配筋原则。水平筋的间距小于150mm配筋率宜控制在0.4%~0.6%。对墙体与柱子相连的地方。由于墙、柱的配筋率相差较大，产生应力集中。故宜在墙柱连接处设置长度1.5m~2.0m的水平附加钢筋插入柱内和墙内，有利于分散墙柱的应力集中，控制和避免裂缝的出现。
(2) 对于剪力墙结构，其外墙宜采用保温隔热的做法。对于首层及顶层墙体的水平分布钢筋，按建筑相应抗震等级的加强部位来配筋。
(3) 对跨度较大，截面较高的钢筋混凝土梁(尤其是沿建筑外的周边的梁)，其腰筋，除满足规范要求的规定以外，直径宜适当加大，间距适当加密不宜大于200mm。
(4) 对于楼层处，每隔30m设置施工后浇带(后浇带的位置宜设在受力较小部位)，待一个月后采用比设计强度高一级的无收缩性混凝土浇筑密实，并加强养护。
(5) 顶层屋面应设置有效的保温和隔热措施，宜采用轻质高效吸水率低的材料。对于长度接近规范要求限制的建筑物端跨楼板除满足规范和计算要求外，楼板配筋以适当加强，用以预防梁板受温度影响大产生涨缩裂缝。
(6) 对外露的挑檐、雨棚、阳台等结构构件应每个12m左右留一道伸缩缝，位置宜留在柱子处，宽度10mm。并适当加大构件分布钢筋的直径，钢筋间距适当加密。
4.结束语：
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。若工程中遇到出现裂缝的情况，首要对结构的安全性进行检测。分析裂缝产生原因，根据具体情况选用正确的方法进行修补处理或加固，以满足结构的安全性和耐久性的要求。并在设计和施工过程中采取各种预防措施来有效的预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全使用。随着对裂缝研究的不断深入，同时也引起越来越多的设计人员和研究人员的注意，相信随着工程实践经验的积累及科学研究不断的发展，会找到越来越多的预防和控制裂缝的方法。