混凝土裂縫產生的原因、所採取的預防和處理措施
混凝土是一種非勻質脆性材料，由骨料、水泥以及存留其中的氣體和水組成，在溫度和濕度變化的條件下硬化並產生體積變形。由於各種材料變形不一致，互相約束而產生初始應力（拉應力或剪應力），造成在骨料與水泥石粘結面或水泥石本身之間出現肉眼看不見的微細裂縫，一般稱為微裂。這種微細裂縫的分布是不規則的，且不連貫，但在荷載作用下或進一步產生溫差、乾縮的情況下，裂縫開始擴充套件，並逐漸互相貫通，從而出現較大的肉眼可見的裂縫（一般肉眼可見裂縫寬度約為0.
03～0.05mm），稱為巨集觀裂縫，即通常所說的裂縫。因此混凝土的裂縫，實際是微裂的擴充套件。
裂縫按產生的原因有：由外荷載（包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載）引起的裂縫；由變形（包括溫度、濕度變形、不均勻沉降等）引起的裂縫；由施工操作（如製作、脫模、養護、堆放、運輸、吊裝等）引起的裂縫。按裂縫的方向、形狀有：
水平裂縫，垂直裂縫，縱向裂縫，橫向裂縫，斜向裂縫以及放射狀裂縫等（圖a）。按裂縫深度有：表面裂縫，深進裂縫和貫穿裂縫等（圖b）。
一、混凝土工程中常見裂縫成因及預防措施
(一)乾縮裂縫及預防
乾縮裂縫多出現在混凝土養護結束後的一段時間或是混凝土澆築完畢後的一周左右。乾縮裂縫的產生主要是由於混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果。混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面
乾縮變形受到混凝土的內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體幹縮越大，乾縮裂縫越易產生。於縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.
05~0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的粱板中多沿其短向分布。混凝土乾縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。
主要預防措施：一是在混凝土拌制中首先要選用收縮量較小的水泥，一般採用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；其次配合比設計中應盡量控制好水灰比，同時摻加合適的減水劑；再就是要嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比和用水量。二是要加強混凝土的早期養護，並適當延長混凝土的養護時間，冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，並塗刷養護劑養護。
三是在混凝土結構中要設定合適的收縮縫。
(二)塑性收縮裂縫及預防
塑性收縮裂縫一般在乾熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態。其產生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂（如下圖所示）。
影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等。
主要預防措施：一是選用乾縮值較小早期強度較高的矽酸鹽或普通矽酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度與和易性，減少水泥及水的用量。
三是澆築混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。五是在高溫和大風天氣要設定遮陽和擋風設施，及時養護。
(三)沉陷裂縫及預防
沉陷裂縫的產生是由於結構地基土質不勻、鬆軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致：或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部鬆動等導致（如下圖所示）。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍後產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。
地基變形穩定之後，沉陷裂縫也基本趨於穩定。
主要預防措施：一是對鬆軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，並使地基受力均勻。
三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先後次序。五是在凍土上搭設模板時要注意採取一定的預防措施。
(四)溫度裂縫及預防
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。由於混凝土的體積較大，混凝土澆築後，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱，水化熱聚積在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上公升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外較大的溫差；較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力；當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫（如下圖所示）。這種裂縫多發生在混凝土施工中後期，通常只在混凝土表面較淺的範圍內產生。
此種裂縫的出現會引起鋼筋的鏽蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。
主要預防措施：一是在混凝土拌制時應採取的措施，要盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等；要減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下，降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下：
要改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱；要改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統的「三冷技術」的基礎上採用「二次風冷」新工藝，降低混凝土的澆築溫度，在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現時間。二是在混凝土澆築時應採取的措施，高溫季節可以採用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫度的公升高，降低澆築混凝土的溫度；合理安排施工工序，分層、分塊澆築，預留溫度收縮縫，減少混凝土結構尺寸，以利於散熱，減小約束；在大體積混凝土內部設定冷卻管道，通過冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內外溫差；加強混凝土溫度的監控，及時採取冷卻、保護措施。三是加強混凝土養護，混凝土澆築後，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，並注意灑水養護，適當延長養護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。
在寒冷季節，混凝土表面應設定保溫措施，以防止寒潮襲擊。四是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的範圍之內。
(五)化學反應引起的裂縫及預防
混凝土拌和後會產生一些鹼性離子，這些離子與某些活性骨料產生化學反應並吸收周圍環境中的水而體積增大，造成混凝土酥鬆、膨脹開裂。由於混凝土澆築、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質侵入混凝土使鋼筋產生鏽蝕，鏽蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂，此種型別的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現。這種裂縫一般出現在混凝土結構使用期間，一旦出現很難補救，因此應在施工中採取有效措施進行預防。
主要的預防措施：一是選用鹼活性小的砂石骨料。二是選用低鹼水泥和低鹼或無鹼的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制鹼骨料反應。
二、混凝土工程中常見裂縫處理措施
裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度，還會引起鋼筋的鏽蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗滲能力。因此根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待、及時處理，以保證建築物的結構安全。混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法：
表面修補法，灌漿、嵌縫封堵法，結構加固法，混凝土置換法以及電化學防**。
(一)表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用於對結構承載能力沒有影響和穩定的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面塗抹水泥漿，在混凝土表面塗刷油漆、瀝青等防腐材料，為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂，通常可以採用在裂縫的表面貼上玻璃纖維布等措施。
(二)灌漿、嵌縫封堵法
灌漿法主要適用於對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力裝置將膠結材料壓入混凝土的裂縫中，膠結材料硬化後與混凝土形成乙個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。
常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等：常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
(三)結構加固法
當裂縫影響到混凝土結構的效能時，就要考慮採取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結構的截面面積；在構件的角部外包型鋼；採用預應力法加固；貼上鋼板加固；增設支點加固以及噴射混凝土補強加固等。
(四)混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土結構安全的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然後再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
(五)電化學防**
電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防**、氯鹽提取法、鹼性復原法是化學防**中常用而有效的三種方法。
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建築物的抗滲能力，影響建築物的使用功能，而且會引起鋼筋的鏽蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建築物的結構安全和承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待，採用合理的方法進行處理。只有在混凝土的拌制、澆築、成型、養護的各個施工階段，根據混凝土構件所處的具體環境條件和自然條件，採取各種有效的預防措施來預防裂縫的產生和發展，才能保證混凝土構築物安全穩定地工作。
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長春理工大學 科研訓練報告 材料科學與工程學院 070612116 班 姓名孫泉 時間 09.12.18 09.12.31 地點西區實驗樓110 112 指導教師鄧鳳萍 注 本頁由教師填寫 摘要本文闡述了混凝土橋梁裂縫的種類，分析了混凝土橋梁裂縫的成因，提出了相應的預防措施，供大家參考。關鍵詞混凝土...