湖北省襄阳市第二建筑设计院 湖北襄阳 441003
摘要：近年来，中国城市化进程明显加快，现阶段已进入到高速城市化的起飞线上。全国各地的民用建筑体量大幅度地增涨，尤其是商品房的开发。但是，商品房供应量大幅增涨的同时，房屋建筑工程质量的投诉也日趋增长，商品房的质量已成为社会关注的一个热点。混凝土被广泛应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程、交通工程和城市建设中。根据调查统计表明，住宅工程的质量投诉问题主要集中在裂缝、抹灰开裂脱落、渗漏，房间的开间进深及门窗尺寸，混凝土的裂缝问题成为了商品房建筑质量的首要问题。
关键词：混凝土；框架结构；裂缝分析；加固方法
通常混凝土裂缝的存在及发展容易引致钢筋锈蚀，从而降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性和抗渗性，降低了建筑的使用寿命，同时也会影响建筑物的美观。倘若不对严重的裂缝问题加以处理，将会威胁着人类的生命财产。混凝土建筑是在带裂缝状态下工作的。一些工程实例证明，当建筑物在带裂缝状态下工作时，许多工程质量事故的发生与裂缝的不稳定发展存在着密切关联。在实际工程中，混凝土裂缝的产生及其存在是不可避免的，但裂缝的产生及其存在控制在一定范围内也是可接受的。因此，在施工中，应采取必要的的措施将混凝土构件中的裂缝宽度控制在可接受的范围内并尽可能地预防控制有害裂缝的出现。
1结构裂缝产生的原因
1.1干燥收缩
研究表明，造成较低的混凝土抗拉强度和较小的极限拉伸变形的根本原因就是因为水加入到水泥使其变成水泥硬化体，减小其绝对体积。此外，每100g水泥浆体在干燥条件下会有6mL水蒸发，因此毛细孔缝在350kg/m3的混凝土水泥用量蒸发掉21L/m3水量的条件下就会导致有毛细压力产生，而混凝土在这些压力下产生“毛细收缩”，最终导致混凝土产生干缩裂缝。
1.2温差收缩
假如混凝土具有较高的强度，那就需要较多水泥用量。因温差变化超出混凝土的极限拉伸值而引起开裂问题。
1.3塑性收缩
在混凝土初凝之前因过大水灰比、水泥用量、较差保水性外的加剂、较少的骨料，加之不均匀的振捣和较高的施工环境等原因而发生剧烈蒸发水份和沉缩不均匀变形的塑性收缩问题，一般情况，可达到1%左右收缩量。这时收缩后期因不及时抹压和不良养护导致产生龟裂。
1.4自生收缩
自干燥收缩是指随着不断进展水泥水化，密闭的混凝土内部相对湿度会不断的降低。虽然具有高水灰比的普通混凝土因较低自生收缩值不会注意到自干燥问题，但是具有较低水灰比的高性能混凝土会因过快的水分消耗、致密结构很难渗入水泥而产生自干收缩。由此可知，HPC的收缩性完全不同于OPC，OPC和HPC分别是以干缩、白干收缩为主。问题的要害是：HPC自收缩过程开始于水化速率处于高潮阶段的头几天，温度梯度首先引发表面裂缝，随后引发内部微裂缝，若混凝土变形受到约束，则进一步产生收缩裂缝。这是高标号混凝土容易开裂的主要原因。
2混凝土结构裂缝的预防措施
2.1混凝土配料、搅拌及浇筑
（1）施工中就可以按照低水灰比、水泥用量和用水量的要求进行配比原材料。
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2.2设计方面
（1）在满足设计规范要求的前提下，按照简单的要求设计建筑平面造型；并且为了将整体刚度能力提高，需要对建筑物的长高比进行合理的控制；（2）正确选择沉降缝以及位置和宽度；（3）砖混结构底层窗台下需要使用加筋砌体，由于地基沉降问题可能会使产生竖向裂缝，所以需要按照合理的构件配筋并在适当的间距要求下将钢筋混凝土梁设置在具有较宽窗台洞口的窗台下。具有较大断面的梁应和大跨度、较厚的现浇板上面中心部位分别需要设置上腰筋和构造钢筋。
2.3材料方面
（1）水泥：按照工程条件，需要使用具有较低水化热和较高强度的水泥；（2）骨料需要使用满足适当粒径、合理级配要求，并且不会发生碱性反应以及掺加有害物质的砂、石材料；（3）为了改善混凝土工作性能，从而能在一定程度上将水泥、水量减少，在配置原材料的时候，需要将适量减水剂等外加剂掺入其中，微膨胀剂加入超长建筑物中。
2.4施工方面
（1）检查与验收地基，补充勘探复杂地基。按照和正常地基承载力相同的标准要求谨慎处理异常地基；（2）后浇带需要合理的设置在具有较长的墙、板、基础等结构和主楼与裙房之间等高低层错落处；（3）为了将混凝土的收缩变形减少，可以通过养护时间适当延长或者是覆盖保温材料等做法来加强早期养护混凝土；（4）大体积混凝土施工，测控温度工作需要做好，但温度不符合不超过25℃规定的要求的时候，还需要采取有效的降温措施；（5）正确绑扎钢筋位置，准确控制好保护层厚度，在考虑好构件抗裂性能前提下，才能代换钢筋。
3混凝土裂缝的修补处理措施
3.1表面修补法
表面修补法是最常见的而且比较简单的裂缝修补方法，主要针对像表面裂缝、深进裂缝这类对结构承载力无影响的裂缝。通常可以采用在裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷防腐材料，譬如油漆、沥青等对此类裂缝进行处理。此外，在混凝土裂缝的表面粘贴玻璃纤维布进行加固也能很好地防止混凝土由于各种因素的作用而持续开裂。
3.2灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法是通过压力设备将某种胶结材料压入混凝土裂缝中，在胶结材料硬化后与原构件混凝土形成一个整体，从而达到封堵加固的效果。对影响结构整体性的裂缝，可采用灌浆法加以修补。对混凝土构件有一定的防渗要求，也可用此法修补。嵌缝封堵法是沿着裂缝凿槽并在槽中填充刚性或塑性止水材料的裂缝封堵法，是裂缝封堵中最为常用的一种措施。常用的塑性止水材料有丁基橡胶、塑料油膏、聚氯乙烯胶泥等等，而比较常用的刚性止水材料是聚合物水泥砂浆。
3.3结构加固法
结构加固法是对影响混凝土结构性能的裂缝进行处理，常用的结构加固法主要有：（1）对混凝土构件的截面积进行扩大，并对构件的角部增加型钢支撑；（2）预应力法加固；（3）在构件裂缝表面粘贴钢板，增设支点并喷射混凝土补强加固；（4）粘贴增强纤维加固法。
3.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏的混凝土时的行之有效的方法。该方法需对损坏的混凝土加以剔除，再浇筑混凝土或改性聚合物混凝土、改性聚合物砂浆等其他材料。
3.5电化学防护法
电化学防腐是一种对介质施加电场，利用其产生的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，达到钝化钢筋防止生锈的目的。它具有多项优势，如受环境因素影响小，长期防腐，新旧建筑的结构构件均适用。电化学防护中最为常用而有效的方法包括碱性复原法、氯盐提取法、阴极防护法。
4结论：从混凝土结构应用情况来看，鉴于混凝土干燥收缩、温差收缩以及设计因素等原因均会造成混凝土构件出现开裂问题。针对此，应当在混凝土构件成型前对其采取有效预防混凝土开裂措施，如可从材料、设计等因素入手。对于出现混凝土构件开裂等情况，则结合工程实践经验，笔者认为可考虑采取碳纤维加固、粘钢板加固等措施解决，从工程实施效果表明，这些加固措施是可行的，可有效处理混凝土构件开裂问题。
参考文献：
[1]夏钟慧，申孝忠．混凝土结构裂缝加固处理二例[J]．福建建材，2016（6）：40-41.
[2]范云鹤．钢筋混凝土结构加固方法的对比与分析[J]．四川建材，2015（10）：81-82
论文作者:杨珊
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第17期
论文发表时间:2018/1/19
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 构件论文; 水泥论文; 水灰比论文; 结构论文; 钢筋论文; 《建筑科技》2017年第17期论文;