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摘要：在当前工程材料中，混凝土应用非常广泛，受到多种因素的影响，在混凝土结构工程中容易出现裂缝现象，直接影响着建筑物的使用功能和承载能力，在工程实际中需采取有效措施进行预防和处理。本文主要对混凝土结构工程裂缝产生的原因及处理方法进行探讨，在施工中重视混凝土裂缝的处理，有利于保证建筑工程的整体质量，延长建筑物的使用寿命。
关键词：混凝土结构；结构工程；混凝土裂缝；裂缝处理
引言
随着我国现代化进程的日益加快，建筑事业也得以迅猛发展，不仅建筑规模愈加扩大，建筑质量也不可同日而语。在施工建设的过程中，混凝土的应用必不可少，然而，“由于结构截面大，水泥用量多，水泥凝固所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用”，这种温度收缩应力会使得混凝土产生一定程度的裂缝，除此之外，还有一些外界因素会令混凝土出现裂缝情况，严重影响到其所具有的整体性、防水性与坚固性，继而导致建筑整体质量下降。这不仅会阻碍我国的经济建设发展进程，还会给人们的生命财产安全埋下隐患，因此，对于建筑企业而言，有效防治及处理混凝土裂缝便成为了建筑施工中的重点任务，要想及时、妥善地解决混凝土裂缝问题，就必须对原因做到了然于胸，这样才能够对症下药、有的放矢。
1混凝土结构工程常见的裂缝
1.1干湿性裂缝
干湿性的裂缝是存在于养护过程中常常出现的裂缝，这是受到主观因素的影响，由于养护的不重视或者养护的操作流程不科学，都会引起此种裂缝的产生。混凝土结构工程是在施工过程中需要加入水分才能浇筑成型，因此，养护过程需要适当的水分才能保证混凝土的成型效果。养护过程，混凝土的内部水分需要蒸发，但是蒸发的程度是由于浇筑的时间以及浇筑的程度不同而出现蒸发效果不一，常见的外层混凝土水分已经蒸发完全，而内部的混凝土水分仍然未能完全蒸发，混凝土结构内外层产生拉力则会带动混凝土机构的松动，产生了干缩性的裂缝。这类的裂缝的形态通常有两种，网状或者横纹。
1.2扩张缝
这种裂缝由于外力作用存在而不断发展，如钢筋不断锈蚀产生裂缝或地基不均匀沉降产生的裂缝。处理这种裂缝必须治本断根。首先消除产生裂缝的根源，然后再对裂缝进行适当处理，否则不易限制裂缝的发展。
1.3荷载裂缝
钢筋混凝土结构在荷载作用下，承受拉（轴）力或弯矩的构件在横截面上有一维的拉应力，承受剪力和扭矩的构件，或二维和三维结构有主拉应力。这些构件都可能出现垂直于主拉应力方向的裂缝，沿构件宽度方向贯通全截面。例如截面较大的拉杆，除了贯通全截面的较宽裂缝，还有在钢筋位置的短而窄的裂缝；截面高度较大的梁，裂缝宽度在钢筋位置处较窄，而稍远处的腹部裂缝更宽；梁端斜裂缝在截面高度中间部分最宽，上、下端较窄。钢筋混凝土结构在轴压力或压应力作用下也可能产生裂缝，例如梁受压区顶部的水平裂缝、薄腹梁端部连接集中荷载和支座的斜向受压裂缝、螺旋箍筋柱沿箍筋外沿的纵向裂缝、局部承压和预应力筋锚固端的局部裂缝等。发生受压裂缝时，混凝土的应变值一般都超过了单轴受压峰值应变εp临近破坏，使用阶段中应予以避免。
1.4温度型裂缝
温度的变化和温差的大小都会影响混凝土的成型效果。并且，温度的影响因素对裂缝的深浅程度也会有所不同。混凝土结构成型需要水分，水分蒸发后造成了结构表层和结构内部的温度差异，高低温度会使混凝土结构出现温差拉力，并且该种拉力大于了混凝土本身的应力，且混凝土的热量无法得到释放，热胀冷缩的原理导致出现了裂缝。这类的裂缝出现的形态没有特定的规律，综合交错的形态是比较常见的。
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2混凝土结构工程裂缝的处理方法
2.1优化混凝土配比
混凝土是用水泥、砂、石作骨料与水等按一定比例配合，经搅拌而得的复合材料。混凝土中最主要的成分便是水泥，由于水泥与水反应会释放大量热而导致混凝土裂缝，所以只要控制混凝土中的水泥配比量便可以控制水化热反应的程度，将温度应力降到最低。施工团队可以选择火山灰硅酸水泥等低水化热材料，还可以在混凝土中掺入减水剂，这都可以控制水泥散发的热量，起到防止出现裂缝的作用。
2.2干缩裂缝的处理
干缩裂缝基本出现在混凝土初凝阶段，这时的混凝土并没有完全丧失塑性，可以通过抹面、压光、提浆等措施进行处理。如未能在前期修复裂缝，可视裂缝性质进行修饰或注浆处理。
2.3结构补强法
如果混凝土出现了裂缝，则不利于结构维持好的稳定性，所以时常会出现由于结构内部松散而导致的坍塌事故。将加固技术应用到混凝土上能使裂缝不再扩大，从而使钢筋牢固性得到保证，促使钢板由于粘结剂作用与建筑结构成为一体，这可以使混凝土的承载力及其抗拉强度得到较大的提升，以提高混凝土的使用性能。
2.4表面修补处理
在混凝土浇筑完毕并采取及时养护后，施工团队要对混凝土成品进行严密细致的检查，一旦发现混凝土出现裂缝应及时采取处理措施，常见的混凝土裂缝有表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝三种，这三种裂缝所产生的影响各不相同。对于表面裂缝，可以视情况不作处理或采用喷涂方式进行表面修补，将修补材料涂抹到表面裂缝处，以达到表面封闭的效果。
2.5荷载裂缝预防措施
设计人员在设计时应加强对混凝土的裂缝验算和控制。在设计上要注意容易开裂的部位，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，正确地设置变形缝，合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。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。
2.6灌浆处理
对于某些贯穿性裂缝，为了防渗或加固的目的可以进行灌浆处理，对于某些地下工程的防渗处理，不可能或很难在迎水面处理时，灌浆是最有效的一种处理办法，只是对不同类型的裂缝要采用不同的材料处理方能收到好的效果，对于死缝的处理可以灌注水泥浆和环氧浆等刚性材料，对于活缝及有伸缩变化的裂缝则要灌注柔性材料，如果不要求强度，仅有防渗要求，也可以灌于丙凝或丙烯酸盐等，对于死缝宽度大于0.5mm以上灌水泥浆进行处理，更细的裂缝一般都采用化学浆进行灌浆处理，灌浆处理常和表面凿槽嵌缝处理结合进行。
2.7其他方法
混凝土裂缝处理的其他方法有电化学防护法和仿生自愈合法。电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用且有效的三种方法。仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分如含粘结剂的液芯纤维或胶囊，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时，分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
结语
总而言之，混凝土结构工程裂缝是常见的质量问题，引起了建筑行业的广泛关注，裂缝倘若不能及时地处理，会影响了混凝土结构工程的安全性能和稳定性能。结合实践来看，混凝土工程裂缝是主观性和客观性共同的结果，做好裂缝种类、原因分析，才能相应地提出解决的方法措施，减少裂缝产生的机率。
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论文作者:王礼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/25
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 工程论文; 截面论文; 应力论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;