一、 前言
混凝土是一種由砂石料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由於混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由於這些原因使混凝土建築和構件通常都是帶縫工作的，由於裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生鏽蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建築物的外觀、使用壽命，嚴重者將會威脅到人。混凝土產生裂縫的原因很多，有變形引起的裂縫：
如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養護環境不當和化學作用引起的裂縫等。在實際工程中要區別對待，根據實際情況解決問題。
二、 混凝土中常見的裂縫及預防
1、 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。水泥中水分的蒸發會產生乾縮，且這種收縮是不可逆的。乾縮裂縫的產生主要是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散失過快，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混凝土內部約束，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，乾縮裂縫越容易產生。乾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，較薄的梁板中多沿其短向分布。乾縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋的鏽蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等。
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。二是混凝土的乾縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，乾縮越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用，同時摻加合適的減水劑。
三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大於配合比設計所給定的用水量。四是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。
五是在混凝土結構中設定合適的收縮縫。
2．塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在乾熱或大風天氣出現，裂縫多成中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態。較短的裂縫一般長20-30cm，較長的裂縫可達2-3m，寬1-5mm。
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，混凝土表面失水較快，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。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，參加高效減水劑來增加混凝土的塌落度及和易性，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。
3、沉陷裂縫及預防
沉陷裂縫的產生是由於結構地基土質不均勻、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，模板支撐架距過大或支撐底部鬆動等導致，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。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30-45度角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關係。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。
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採取一定的預防措置。
4、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加大地區的混凝土結構中、混凝土澆築後，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱，（當水泥用量在350-550kg/m3，每立方公尺混凝土將釋放出17500-27500kj的熱量，從而使混凝土內部溫度公升達70℃左右甚至更高）。由於混凝土的體積較大，大量的水化熱聚集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，這樣就造成內外的較大溫差，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（實踐證明當混凝土本身溫差達到25-26℃時，混凝土內便會產生大致在10mpa左右的拉應力）。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，這種裂縫多發生在施工中後期。
在混凝土的施工中當溫度變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產生收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的範圍內產生。
溫度裂縫的走向通常無一定規律，大面積結構裂縫常縱橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結構，裂縫多平行於短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫通常是中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。
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：一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。
三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。
五是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。六是在混凝土中摻加一定量的具有減水、増塑、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。七是高溫季節澆築時可以採用搭設遮陽板等輔助措施，降低澆築混凝土的溫度。
八是大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關，混凝土結構尺寸越大，溫度應力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆築，以利散熱，減小約束。九是在大體積混凝土內部設定冷卻管道，通冷水或冷氣冷卻，減小混凝土的內外溫差，十是加強混凝土溫度的監控，及時採取冷卻、保護措施。十一是預留溫度收縮縫。
十二是減小約束，澆築混凝土前宜在基層和老混凝土上鋪設5mm左右的沙石墊層或使用瀝青等材料塗刷。十三是加強混凝土養護，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。
十四是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料混凝土的溫度裂縫控制在一定的範圍之內。
5、化學反應引起的裂縫及預防
鹼骨料反應裂縫和鋼筋混凝土結構中常見的由於化學反應而引起的裂縫。混凝土拌合後會產生一些鹼離子，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。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，因此在施工中採取有效措施預防。
主要的預防措施：一是選用鹼活性小的沙石骨料。二是選用低鹼水泥和低鹼或無鹼的外加劑。
三是選用合適的摻合料抑制鹼骨料反應。由於混凝土澆築振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質進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。
三、 裂縫處理
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，以保證建築物使用安全，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，電化學防**以及仿生自癒合法。
1、 表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用於穩定和對結構承載力沒有影響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表面塗抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面塗刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時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。
2、 灌漿、嵌縫封堵法
灌漿法主要適用於對結構整體效能有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，他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。
3.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，在結構的角部外包型鋼、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。
4.混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是現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。
5.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。
6.仿生自癒合法
仿生自癒合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質，而使創傷部位得到癒合的機能，在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分（如含粘結劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內部形成智慧型仿生自癒合神經網路系統，當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新癒合。
四、 結論
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，並在施工中採取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，保證建築物和構件安全、穩定的工作。
混凝土工程中常見裂縫的預防與處理方法
1 混凝土工程中常見裂縫及預防 1.1 乾縮裂縫及預防措施 一是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。二是混凝土的乾縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，乾縮也越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用，同時應摻加適量的減水劑。三是嚴格控制混凝土的攪拌質量和施...
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