韩宋力
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摘要：混凝土以其诸多优点广泛应用于建筑、水利等工程领域,但裂缝一直是混凝土结构存在的最大问题,裂缝大大降低了结构物的功能性和安全性。混凝土作为性能优良的建筑材料,对裂缝具有一定的自愈合能力。本文对混凝土裂缝的成因进行了分析和总结，并提出了一些相关的预防裂缝的产生和治理裂缝措施，以期能够为类似工程的设计施工提供一定的理论基础。
关键词：混凝土结构；裂缝；成因；加固措施
引言：
混凝土裂缝防治工作因其特殊的复杂度，在实际实施过程在除了制定科学合理的施工方案及施工工艺外，还要积极将新材料、新技术引入防护工作中。当遇到裂缝问题时，应立即对其进行科学合理地分析，找出症结所在，及时提出解决问题的方法，将裂缝数量控制在最小范围内，保证工程的施工质量，对国民的生命财产和安全负责。
1、裂缝的危害
混凝土结构中裂缝的产生是难以避免的，根据出现裂缝的类型、数量、宽度、稳定性以及产生裂缝的部位，来确定裂缝对建筑结构产生危害的程度。有些裂缝的进一步扩展，则可能会危及结构的安全可靠性，裂缝的出现，也称为先兆。有些裂缝的出现可能造成工程渗漏，使钢筋锈蚀、保护层剥落、降低混凝土强度，影响建筑物的正常使用，抗渗性、抗冻性、耐磨性等均会受到影响，严重损害工程耐久性，缩短工程使用的寿命。
裂缝引起的危害主要表现在混凝土结构的安全可靠性和耐久性两个方面，前者侧重于承重结构的刚度和承载能力，耐久性则包括混凝土结构的使用寿命。同时较大的结构裂缝，也难为人们接受，造成不安全和恐惧的心理压力，影响建筑美观。
2、混凝土结构裂缝的研究现状
有许多国外专门的科研机构从事混凝土裂缝的研究工作，并已取得成熟的科研成果，编制出了相应的规范。而在国内，也有很多的科研院校和研究机构对此也做了大量的试验研究工作，并在此基础上，考虑荷载类型的约束条件，配筋方式，粘结滑移关系等影响裂缝宽度的因素，编制了《混凝土结构设计规范》，及相应的施工操作规范，对工程设计人员起到一定的指导作用。
3、混凝土结构构件裂缝成因
由于混凝土自身材料的因素，在浇筑完成时出现细微裂缝，更确切地说，混凝土在水泥硬结硬化的过程中就有裂缝存在。这是因为混凝土中拌合物，即水泥和骨料在温度变化条件下产生不均匀的体积变形，而它们又粘结在一起，不能自由变形，于是在其内部形成相互之间的约束应力。一旦约束应力超出它们之间的粘结强度，即自身的抗拉强度，于是就产生微裂缝。这种微裂缝肉眼不可见，分布极不规则，并未贯通。此时混凝土微裂缝的出现不会使混凝土丧失抗拉能力，因为微裂缝虽然遍布混凝土内部，但裂缝之间并非贯穿整个构件的内部或表面，所以混凝土的抗拉强度很低，但构件仍可承受拉力。混凝土微裂缝的存在极其容易扩展、串联并贯通的性质，不仅使混凝土对受拉很敏感，其抗拉强度的离散性很大，相当一部分取决于振捣混凝土和养护工作，加之后续因施工、材料、环境因素的影响，都将使微裂缝被拉伸、扩展、贯通，保护层脱落，钢筋锈蚀，裂缝进一步扩展和延伸，影响混凝土结构的可靠性和耐久性。
随着外加荷载的出现，包括静荷载、动荷载及后期正常使用时出现的房间使用功能变化，荷载随之变化，造成混凝土变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度，随之产生裂缝。由于混凝土的徐变，将会使混凝土内部原来出现的微裂缝进一步扩展和延伸。由于荷载的性质与大小不同（如静荷载、动荷载、冲击荷载等），混凝土构件出现裂缝的宽度、长度和深度也有所不同，对构件或整体结构造成的影响亦不同。
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此外，由于变形引起的裂缝也非常常见，如温度影响、收缩（包括塑性收缩、自生收缩、干燥收缩等）、地基不均匀沉降、后期浇筑养护不及时、混凝土徐变等，使构件产生内应力，在释放过程中产生裂缝；拌和混凝土配合比设计、拌和原材料差异性大，（新疆地区的砂石料中含泥量较大），也将会直接影响构件的承载力；南疆地区盐碱地多，氯离子的侵蚀也使钢筋表面的钝化膜产生破坏，引起钢筋的锈蚀，碱骨料反应对混凝土结构也有较大影响。
4、混凝土裂缝防治措施
4.1混凝土备置阶段
（1）混凝土拌和
混凝土拌和过程中的注意事项包括以下几个方面：1）混凝土只能按工程当时需用的数量拌和，已初凝的混凝土不得使用，不允许用加水或其他办法变更混凝土的稠度；2）混凝土可在工程现场、拌和厂或搅拌车中拌和，所有搅拌设备都应始终保持良好的状况，任何不符合规格及不符上述规定的设备，或有缺陷的搅拌设备均不得用于混凝土的拌和；3）每盘混凝土拌和料的体积不得超过搅拌筒标出的额定容量的10%，额定容量每盘少于一袋水泥的搅拌设备不得使用；4）混凝土拌和工作，应将各种组合材料搅拌成分布均匀、颜色一致的混合物，严格按要求控制拌和时间，最短连续搅拌时间，应符合相关要求；
（2）混凝土运输混
混凝土运输过程中的注意事项包括：1）用以运输及存放混凝土的容器应不渗漏、不吸水。2）为了避免日晒、雨淋和寒冷气候对混凝土质量的影响，当需要时，应将运输混凝土的容器加上遮盖物；3）应避免混合料发生离析；4）加水拌和到入模的最长时间应由试验室根据水泥初凝时间及施工气温确定；
4.2混凝土浇筑阶段
混凝土浇筑注意事项包括以下几个方面：（1）浇筑混凝土前，全部支架模板和钢筋预埋件应按图纸要求进行检查，并清理干净模板内杂物，使之不得有滞水、冰雪、锯末、施工碎屑和其他附着物质；（2）混凝土分层浇筑厚度应符合相关规定，混凝土的浇筑应连续进行，如因故必须间断，间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间；（3）混凝土在浇筑前，混凝土的温度应维持在10℃~32℃之间；（4）混凝土由高处落下的高度不得超过2m，超过2m时，应采用导管或溜槽，超过10m时，应采用减速装置，导管或榴槽应保持干净，使用过程要避免发生离析；（5）浇筑混凝土期间应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况。当发现有松动变形、位移时应及时处理；（6）混凝土初凝至达到拆模强度之前，模板不得振动，伸出的钢筋不得承受外力；
4.3混凝土养护阶段
混凝土养护理注意事项包括以下几个方面：（1）混凝土浇筑完成后，待表面收浆后尽快对混凝土进行养生，洒水养生应最少保持7天，预应力混凝土的养生期应延长至施加预应力完成为止；结构物各部分构件，在拆模以前均应连续保持湿润；（2）养生期间，混凝土强度达到2.5MPa之前，不得使其承受行人、运输工具、等荷载；（3）气温低于5℃时，应覆盖保温，不得洒水养生。
4.4裂缝的处理方法
干缩裂缝对强度影响不大，但会使钢筋锈蚀，且有损美观，故一般可在表面抹一层薄砂浆进行处理。纵向裂缝对承载力的影响远比横向裂缝小，一般可采用水泥浆或环氧胶泥进行修补，当缝较宽时，应先沿缝凿成八字型凹槽，再用水泥砂浆或环氧胶泥嵌补。边角纵向裂缝处的松散混凝土应剔除，然后用水泥砂浆或细石混凝土修补。
5、结论与展望
混凝土的裂缝问题是项技术难题，长期困扰工程界。近年来，随着高早强型水泥的大量使用，商品混凝土的泵送施工的大力推广，混凝土强度等级的提高，大体积混凝土的涌现，在取得成效的同时也使裂缝问题更为突出，甚至成为混凝土质量问题的焦点。而目前混凝土裂缝主要是收缩变形和温度变形所致，控制这些裂缝除了广大工程建设人员在设计与施工方面采取相应措施外，也需要科研人员尽快地研制出能减少水泥收缩和水化热的高效材料，从而将裂缝问题降低到最小限度。
参考文献：
[1]张立雄.怀柔区公路桥梁混凝土裂缝原因及防治[D].北京工业大学,2012.
[2]张芳.混凝土裂缝修复技术及材料的研究[D].大庆石油学院,2013.
[3]杨丽娟.混凝土裂缝自渗透修复材料研究[D].扬州大学,2012.
论文作者:韩宋力
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/29
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 荷载论文; 混凝土结构论文; 构件论文; 钢筋论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第8期论文;