摘要：随着经济社会的发展，人民追求高质量、高品位的住宅小区工程，但小区工程结构裂缝问题往往影响着人民的追求，直接关系到人民的切身利益。混凝土裂缝现象是一个常见且具有重大施工意义的课题。笔者查阅相关和结合多年的工程实践，对房屋建筑工程中混凝土结构的裂缝成因及处理技术进行了研究。
关键词：混凝土、裂缝、原因、处理
一、混凝土裂缝的产生原因
混凝土产生裂缝不仅形式多种多样，而且原因也非常复杂，而非结构性裂缝约占混凝土结构裂缝的70%—80％左右，是混凝土结构中的主要裂缝和常见裂缝，下面将详细分析几种主要的非结构性裂缝的产生原因。
1 收缩裂缝的产生原因分析
收缩性裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。混凝土是以水泥为主要胶结材料，以天然砂、石为骨料加水拌合，经过浇注成型、凝结硬化形成的人工石材。在施工中，为保证其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5倍的水。此外，混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。根据有关试验测定，混凝土最终收缩量约为0.04％～0.06％。可见，收缩是混凝土固有的物理特性，一般来说，水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大，则其收缩值俞大，产生收缩性裂缝的可能性就俞大。根据收缩性裂缝的形成的时间与形成机理的不同，在工程建设中常见的收缩性裂缝主要有下面三类：塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝，除上面三种外，还有化学减缩性裂缝和碳化收缩性裂缝。
（1）塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝在新浇混凝土表面出现较多，在混凝土初凝后、终凝前出现可能性最大。裂缝多呈外宽内窄，常见为不规则的多边形或与钢筋方向相互平行，一般自表面开始，有些也可发展成贯穿裂缝。在环境气温高、风速大，气候干燥的情况下易于出现。高性能混凝土产生这种裂缝的可能性较大。
产生裂缝主要原因分析：①未及时覆盖浇注混凝土使得表面水分蒸发过快，从而导致体积收缩急剧产生，而此时混凝土强度非常低，抵抗不了这种变形应力从而产生开裂；②使用粉砂过量，或使用过多水泥，或混凝土用过量的水；③使用柔性模板，这种模板具有渗透性、而且垫层过于干燥从而导致吸水大；④振捣力度不够。
（2）干燥收缩性裂缝
混凝土浇注一段时间后一般容易出现这类裂缝，宽度多在0.05～0.2mm之间较细的表面性裂缝。这种裂缝走向没有规律性，或纵或横。严重时裂缝会由表及里，由小到大逐步向深部发展，形成贯穿裂缝。
主要成因分析：①浇注后混凝土养护不当，表面水分比内部水分散失快，表面体积比内部体积收缩大，内部混凝土对表面收缩变形产生拉应力，引起混凝土表面开裂；②混凝土浇筑的长度较长，整体的收缩性大；③用砂石含泥量大的混凝土浇筑，从而导致收缩大，抗拉强度不高；④在浇筑时振捣过度，水泥含量较多的砂浆层在表面形成，导致收缩性增大。
（3）自身收缩裂缝
在常温下混凝土构件与环境不发生任何水分交换时所产生的收缩裂缝，自收缩裂缝在高水灰比（W/C>0.45）的混凝土中较少，但当水灰比小于0.3时则很常见，其收缩量甚至达到总收缩量的50％。
主要成因分析：这与高粘结材料在水泥灰浆基体中产生较多细小的收缩孔有关，是由于持续的水化消耗了毛细孔的水造成自身收缩坍塌所致。
（4）碳化收缩裂缝
这类裂缝在结构表面出现，呈花纹状，无规律性，裂缝一般较浅，深度为1～6mm，裂缝宽度为0.05～0.2mm，多发生在混凝土浇注完成后数月或更长时间。
主要成因分析：混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积收缩，受到结构内部未碳化混凝土的约束而导致表面发生龟裂。
2 温度裂缝的成因分析
由于季节气温变化过大或混凝土内部和外部温差过大而形成温度裂缝。混凝土表面温度裂缝的走向比较杂乱，面积较大地方的温度裂缝或纵或横。
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形成原因分析：由于表面温差较大引起表面温度裂缝。当混凝土体积较大时，基础浇注的硬化期间，大量的水化热从水泥中放出，内部温度越来越高，使混凝土内部温度和表面温度相差较大，导致急剧的温度变在混凝土表面出现，进而产生较大降温性收缩，由于此时表面还受到内部混凝土产生的约束出现较大的拉应力，从而使抗拉强度很低的早期混凝土出现裂缝。
3 沉陷裂缝的成因分析
沉陷裂缝大多是贯穿性或进深裂缝，走向受到基础沉陷的影响，在结构的上部或下部都可能出现，通常与地面垂直。当贯穿性沉陷裂缝较大时，其左右或上下通常会有一定的差距，温度变化对裂缝宽度影响小，因荷载的不同而不同，且与沉降值成一定的比例。
主要形成原因分析：①结构、构件下面的存在松软土或地基软硬不均匀，未经必要的加固处理和夯实，地基受到浇注后的混凝土的荷载，局部产生不均匀沉降引起裂缝；②结构各部受力有差别，没进行加强处理，地基受到混凝土浇注后产生荷载的悬殊，出现的下沉不均匀，使结构应力过于集中而出现裂缝；③使用刚度较小的模板导致支撑不牢，支撑在松软土上或支撑的间距过大，拆模过早，也会导致不均匀沉陷裂缝出现；④在冬季施工时，在冻土层上支承模板支架，这时如果上部结构与规定强度相差较大，当地层化冻下沉使得产生裂缝或结构下垂。
二、混凝土结构裂缝的处理技术
裂缝不但会使混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力降低，还会影响结构的刚度和整体性，从而在实际施工过程中，要根据实际施工情况和裂缝的性质区别对待，以保证建筑物的安全。
混凝土结构性裂缝常见的修补措施有以下几种：表面封闭法，灌浆、嵌缝封堵法，结构加固法，混凝土置换法等。
1、表面封闭法
表面封闭法是一种常见的简单的修补方法，它主要适用于稳定的不影响结构承载能力的深进裂缝以及表面裂缝的处理。一般的处理方法是用水泥浆、环氧胶泥涂抹裂缝的表面或将防腐材料油漆、沥青等涂刷在混凝土表面，为了防止各种作用的影响使混凝土在防护的同时继续开裂，通常可以用玻璃纤维布粘贴在裂缝的表面等措施。
2 灌浆、嵌缝封堵法
对于有防渗要求或影响结构整体性的混凝土裂缝通常用灌浆法修补，它是在混凝土的裂缝中利用压力设备将胶结材料压入，混凝土与硬化后的胶结材料形成一个整体，从而起到加固封堵的作用。水泥浆、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯等都可作为的胶结材料。
裂缝封堵中最常用的一种方法是嵌缝法，它通常是先沿着裂缝凿槽，然后在槽中嵌填刚性或塑性止水材料，从而达到封闭裂缝的目的。有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等都常用的塑性材料；常用的刚性止水材料通常为聚合物水泥砂浆。
3 结构加固法及混凝土置换法
（1）结构加固法
当裂缝对混凝土结构的性能有影响时，对混凝土结构进行处理就要采用加固法。常用的结构加固方法主要有以下几种：采用预应力法加固、加大混凝土结构的截面面积，、粘贴钢板加固、在构件的角部外包型钢、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
（2）混凝土置换法
当混凝土严重损坏时通常用混凝土置换法是处理，这种方法是先剔除被损坏的混凝土，然后再将新的混凝土或其他材料填入。
常用的置换材料有：水泥砂浆或普通混凝土、改性聚合物混凝土或砂浆。
三、结论
本文在广泛查阅、研究国内外有关资料的基础上，结合多年的工程实践，对混凝土施工中出现的裂缝现象与处理措施进行了深入的研究，得到了以下结论：
1、建筑材料：必须要从材料选用、配料、配筋等方面要进行严格的检查和要求。
2、施工技术：加强地基的检查与验收工作，合理安排施工顺序。相邻建筑物间距较近时，一般应先施工较深基础，以防止基坑开挖破坏已建建筑的地基基础。
3、修补方法：化学灌浆能控制凝结时间,有较高粘结强度和一定的弹性恢复力,结构整体性效果好,适用于各种情况下的裂缝修补、堵漏及防渗处理。环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等优点,在工程建设中得到了较为广泛的应用。
论文作者:许龙
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/23
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