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摘要：水泥混凝土产生裂缝是目前工厂建设中普遍存在的质量通病，社会对工程的质量要求越来越高，质量可靠，经久耐用，外观美观。为此，在当前施工中如何克服水泥混凝土裂缝是一种非常重要的事，本文将对水泥混凝土雷锋的原因进行分析，并提出预防措施和处理方法。
关键词：水泥混凝土；裂缝；原因；分析；处理
水泥混凝土是土木工程中使用最广泛、用量最多的一种混合材料，它具有许多优点，但也存有一些弱点，如均匀性差、离散型大、容易产生裂缝，尤其以裂缝为突出。它是长期困扰我们工程技术人员的头痛问题。根据现场工程实践，并经长时间的观察、总结、现谈如下几点与大家探讨。
1混凝土裂缝分类
混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病，病情绝大多数发生于施工阶段，其原因复杂多变，为了分析其成因，试做如下大致分类：
从裂缝外观可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。
微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可见即宏观裂缝多得多。
这种混凝土本身固有的微观裂缝，在荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。用实体显微镜观察、X射线或超声波探测器等物理检验有段都可鉴定出这种裂缝。另外一种最直接的方法就是用掺水观察，一定压力的水可以从混凝土内部的裂缝中渗透出来。
宏观裂缝可分为以下几种：1）收缩裂缝：在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积混凝土中，梁、板、柱等小块体构件，特别是预应力构件极少产生收缩裂缝。混凝土收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。2）沉降裂缝：因地域差异沉降和构件接合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝，多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直，或成30-40o角方向发展，宽度因荷载大小而异，与沉降值成比例。沉降裂缝危害极大，并且极难处理。因此必须再设计上采取有效措施，施工、使用中也要加强观测、监视。3）龟裂裂缝：施工阶段因配料、搅拌、浇筑、养护等各环节的操作不当均能产生，其中以养护环节为关键。裂缝成龟壳状和散射状，无规律，长度、宽度也不一致。4）疏松裂缝：混凝土浇筑时因下料不均,致使混凝土材料离析，或因漏振、过振而产生的疏松状态裂缝。如果它延续到混凝土表面，当然容易发现，如果只产生在混凝土内部，则不能直接表现出来。这种疏松带长度不等，视下料或振捣情况而异。
2裂缝的成因
裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
2.1设计原因。1）设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。2）设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等）。3）设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板）。4）设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。5）设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。
2.2材料原因。1）粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝产生。2）骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。3）混凝土外加剂、掺合料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。4）水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。5）水泥等级及混凝土强度等级原因；水泥等级越高，细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
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2.3混凝土配合比设计原因。1）设计中水泥等级或品种选用不当。2）配合比中水灰比（水胶比）过大。3）单方水泥用量越大，用水量越高，表现为水泥浆体积越大、塌落度越大，收缩越大。4）配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离析、泌水、保水性不良、增加收缩值。5）配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
2.4施工及现场养护原因。1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽澈过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。2）高空浇筑混凝土，风速过大、烈日暴晒混凝土收缩值大。3）对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面裂缝。4）大体积混凝土浇注，对水化热计算不准、现场混凝土降温和保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内温差过大，混凝土产生温度裂缝。5）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。6）现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。7）现场预应力张拉不当（超张、偏心），引起混凝土张拉裂缝。
2.5使用原因（外界因素）。1）构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。2）使用荷载超负。3）野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。4）周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。5）意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
3混凝土裂缝预防措施
根据混凝土裂缝原因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：
3.1设计。在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
3.2施工方案。良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度有垂直工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子，如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。
3.3施工质量。由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意一下几个问题：首先，混凝土要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。适当的选择水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次，钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固、以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。第三，浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分的振捣对混凝土均匀性有害，振捣不足也不能保证混凝土应有的密实度，要恰到好处。
3.4养护。养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度计慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。
4混凝土裂缝常见修补方法
4.1压力注浆法修补裂缝。1）机械动力法：利用压送设备（压力0.2-0.4MPa）将补缝浆液注入混凝土裂缝，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。2）低压注浆法：利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2-0.3mm的混凝土裂缝进行修补。修补工序如下：裂缝清理-试漏-配制注浆液-压力注浆-二次注浆-清理表面。
4.2开槽填补法修补裂缝。沿混凝土裂缝开凿成槽，用聚合物水泥砂浆将其填补封闭的方法称为开槽填补修补法。适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如墩台或路面混凝土的裂缝。
4.3涂膜封闭法修补裂缝。在混凝土表面涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法称涂膜封闭法，适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补。
5.结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，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，这样才能有效降低和杜绝混凝土裂缝的出现，从而保证工程的质量和安全。
论文作者:孟立新
论文发表刊物:《防护工程》2017年第2期
论文发表时间:2017/6/6
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