混凝土结构裂缝成因、预防与处理
摘要：工程结构出现裂缝是比较普遍的现象。不过，结构裂缝大部分是能够通过设计手段、施工措施来避免的。本文着重对混凝土结构裂缝的成因、预防措施作了粗浅的探讨，并给出了一些混凝土裂缝的具体处理方法。
关键词：混凝土裂缝；预防；处理
混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍。尽管我们在施工中采取各种措施，但裂缝依然时有出现。虽然建筑物的裂缝是不可避免的，但其危害程度是可以控制的。进行裂缝控制时，应采取事前预防、事后处理的准则，减小裂缝危害。本文先将简要分析混凝土建筑物裂缝的产生的原因，然后据此提出裂缝预防与处理的技术措施，作为混凝土建筑物施工的参考。
1混凝土裂缝产生的原因
1.1设计原因
在混凝土结构设计中，由于断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝；设计中构造钢筋配筋率过小或间距过大等引起构件表面出现裂缝；未充分考虑混凝土的收缩变形；预应力构件设计时对构件施加预应力不当，造成构件出现裂缝。
1.2混凝土配合比原因
配合比中水灰比、单方水泥用量过大、水泥的等级和品种选用不当、混凝土膨胀剂掺量不当、砂率、水灰比的选择不当，造成混凝土和易性差，导致混凝土离析、泌水、保水性不良，增加混凝土的收缩。
1.3材料原因
水泥品种原因、水泥等级及混凝土强度等级原因以及混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，会严重增加混凝土的收缩。
1.4施工及现场养护原因
现场施工时，梁、板、柱一次浇捣成型或振捣不当，漏振、过振情况均会诱导裂缝产生；施工不规范，如浇注混凝土前模板不洒水或洒水不够、混凝土振捣及成型过程中模板出现局部变形；现浇楼板负筋被施工人员睬踏移位造成混获土板面开裂；混凝土早期养护不好；建筑物建好后长期关闭，室风相对湿度过低，混凝土收缩开裂。
2裂缝的预防措施
2.1设计方面
在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施；而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施；设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得已时，应充分考虑采用加强措施。在现浇板断面急剧变化处、开洞削弱处等易引起收缩应力集中处，钢筋间距不应大于150mm，直径不应小于8mm，并应在板的上表面布置纵横两个方向的温度收缩钢筋。温度收缩钢筋在板的上、下表面沿纵横两个方向的配筋率均不应小于截面积的0.15％；住宅的建筑平面有凹口及洞口时，凹口、洞口周边楼板的配筋宜适当加强。当楼板平面形状不规则时，宜设置梁使之形成较规则的平面；大小房间尺寸悬殊的小板、顶层端头板应采用双层双向配筋，即上部负筋在本跨拉通布置。柱边角部板上部负筋长度应从柱边起算。剪力墙部位板负筋宜适当加强；重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员要重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和间距数量的选择；现浇板砼强度等级不宜大于C30,否则必须有减少混凝土收缩的设计措施；积极采用补偿收缩混凝土技术。
2.2材料选择和配合比设计方面
根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种等级，尽量避免采用早强高的水泥；选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。严格控制混凝土原材料质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少，优选混凝土各种原材料；混凝土选用的外加剂必须确保混凝土外加剂的质量；选用外加剂时应根据混凝土的性能要求、施工条件及气候条件，结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素，综合考虑，确定选用外加剂的品种，并应经过试验确定其掺量。预拌混凝土应采用减水率高、分散性能好、对混凝土收缩影响较小的外加剂；正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过试验确定膨胀剂的最佳掺量。
2.3施工方面
浇捣时，振动棒要快插慢拨，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡；大体积混凝土施工前必须编制混凝土施工方案，采取控温措施并据此进行施工技术交底。施工方案应根据人员、设备的配置等情况编制，并规定混凝土的凝结时间、混凝土的供应计划、混凝土的坍落度等具体要求，同时，施工堆载应进行控制；混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要，以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩，主要控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护，养护时间为14-28d；严格执行混凝土施工配合比，预拌混凝土严禁现场加水，改变水灰比，提高混凝土的坍落度；避免在雨中或大风中浇灌混凝土。
3混凝土裂缝的处理
当建、构筑物一旦发生裂缝后，应立即认真检测。在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定；若仍处于发展过程，要估计该裂缝发展的最终状态。调查的原则、普查、详查方法主要有：裂缝的现状调查（裂缝类型和宽度）；有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。具体的处理方法参考如下。
表面修补法：表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施；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（>0．3mm），作业简单，费用低。宽度小于0．3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有填充物，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；灌浆、嵌缝封堵法：灌浆法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。有两种常用灌浆方法：一是在表面封闭后直接用压力灌入水泥浆；二是混凝土局部修复后再灌浆，以提高其密实度；嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法。它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氨乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆；结构补强法：当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取补强法对混凝土结构进行处理。结构补强中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固；混凝土置换法：混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法，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；混凝土裂缝处理效果的检查：包括修补材料试验、钻芯取样试验、压水试验、压气试验等。
4结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理。对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用等多方面的配合，随着对混凝土耐久性的研究不断深人，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得到圆满地解决。
参考文献
[1]陈华艳,罗才松.混凝土房屋建筑工程裂缝控制与治理技术[J],安徽建筑工业学院学报（自然科学版）,2007,15(5):16~20.
[2]合肥市住宅工程质量通病防治实施导则
[3]混凝土结构设计规范[M],北京:中国建筑工业出版社出版,2002.
[4]建筑施工手册[M].北京:建筑工业出版社,2004,10.