浅谈建筑工程中混凝土裂缝的原因及对策

　　摘要：本文就混凝土的裂缝现象，分析了裂缝产生的原因，以及混凝土裂缝常用的几种处理方法，仅供同行参考。
　　关键词：裂缝；原因；处理方法；
　　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。
　　1、混凝土裂缝的分类
　　1.1混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝，微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝，主要有三种：一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝，称为粘着裂缝；二是水泥石中自身的裂缝，称为水泥石裂缝；三是骨料本身的裂缝，称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的。反之，肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝，这类裂缝的方位一般不小于0.04mm。
　　1.2按照裂缝深度与结构厚度H的关系划分表面裂缝；浅层裂缝；纵深裂缝；贯穿裂缝。应当尽量避免纵深及贯穿性裂缝，如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度。
　　1.3按照出现的时间划分早期裂缝一般出现在一个月之内，中期裂缝约在6个月之内，其后1~2年或更长时间属于后期裂缝。
　　2、混凝土裂缝的限值
　　混凝土的裂缝虽然是不可避免的，其微观裂缝更是混凝土本身的物理力学性质所决定的，但它的危害程度是可以控制的，危害程度的保准是根据使用条件所决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致相同。如从结构耐久性、承载力及正常使用要求来看，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质的条件下，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在湿气及土中为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.14mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度较高，必须处理。
　　3、混凝土裂缝产生的主要原因
　　混凝土结构的宏观裂缝产生的主要原因有三种，一种是由外荷载引起的，这是发生最为普遍的一种情况，即按常规计算的主要应力引起的；二是结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的；三是变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
　　建筑工程中的大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成温度梯度，使混凝土内部分产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他机构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上都属于有害裂缝。
　　高强度的混凝土早期收缩较大，这是由于高强度混凝土中以30%~60%矿物细掺合料（如粉煤灰等）替代水泥，高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%，，水胶比为0.24~0.40，改善了混凝土的微观结构，给高强度混凝土带来许多优良特性，但其负面效应最突出的就是混凝土收缩裂缝几率增多。给高强混凝土带来许多优良特性，但其负面效应最突出的的就是混凝土的收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩，主要是干燥收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。混凝土初现裂纹的时间可以作为判断裂纹原因的参考；塑性收缩裂纹大约在浇筑后2到10d出现；自收缩主要发生在混凝土凝结硬化后的几天到几十天；干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。
　　当混凝土发生收缩并收到外部或内部约束时，就会产生拉应力，并有可能引起开裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度，可是弹性模量也高，在相同收缩变形下，会引起较高的拉应力，而由于高强混凝土的徐变能力低，应力松弛量小，所以抗裂性能较差。
　　4、混凝土裂缝的处理
　　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；施工记录的检查等。
　　4.1表面处理法
　　包括表面修补和表面贴补法。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。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。
　　4.2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。
　　4.3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现灌浆，以提高其密实度。其主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂疑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氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。
　　5、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。
　　6、结语
　　因此，以上混凝土裂缝的危害综述，所以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，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。