摘要：混凝土裂缝产生的危害十分严重，随着施工管理逐渐规范，施工技术设备不断改良，通过对工程实例的调查研究、总结分析，提出了新形势下防治混凝土裂缝应该坚持和改善的措施，尽可能减少混凝土裂缝的产生。
关键词：混凝土,裂缝,原因,预防,治理,措施
混凝土是土木工程中广泛应用的建筑材料之一。生产方式亦多样化：有施工单位自建拌合站在施工现场预制构件，有施工单位自建拌合站将混凝土运至施工现场浇注，有商品预制构件运至施工现场使用，有商品混凝土运至施工现场浇注等形式。但总的流程是一致的：原材料→配合比设计→拌合站生产→混凝土运输→混凝土振捣→混凝土养护→缺陷修复。笔者工作以来参加了不同地区高速公路、地铁、市政隧道的建设，混凝土结构施工每个流程都采取了严格的防治措施，混凝土结构仍出现或多或少的裂缝，虽都在规范允许的范围内，混凝土裂缝的防治工作不容松懈，仍需因地制宜、与时俱进。
一、 混凝土裂缝产生的机理
1、塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。多在新浇注的暴露于空气中的混凝土结构的上表面出现，尤其在夏季高温或大风天气。
产生的主要原因：混凝土结构浇注后，在没有形成强度或强度很小时，受夏季高温或大风天气的影响下，若混凝土表面失水过快，毛细管中产生的较大负压则使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度无法抵抗其本身收缩，混凝土裂缝由此产生。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间，环境温度、风速等。
2、沉降收缩裂缝
沉降裂缝多由于结构地基土质不匀、松软等承载力不能满足上部结构施工要求而造成不均匀沉降所致，或者高大模板施工中模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致。
3、温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土结构内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝。
4、干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土浇筑完毕后的一段时间。混凝土中中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。
5、化学反应引起的裂缝
最常见的化学反应引起的裂缝是碱集料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝。
碱集料反应是由于混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性集料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。
钢筋锈蚀引起的裂缝是由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，或者锈蚀的钢筋未经处理用于混凝土结构，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂。
二、 混凝土裂缝的预防措施
1、把好材料关
①水泥质量：根据混凝土结构的需要，合理选择水泥品种、等级。如大体积混凝土易选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。水泥的物理指标和化学成分对混凝土质量影响重大：水泥的标准稠度用水量、水泥细度影响混凝土用水量，若用水量过大，混凝土表面失水较快会产生收缩裂缝;若水泥的安定性不合格、化学成分不满足要求，混凝土则易出现化学反应引起的裂缝。水泥质量必须经过检验合格后方可用于混凝土结构施工，对水泥质量有怀疑时需随时抽检。
②集料质量：各个地区细集料的来源、材质都有所差别：有河砂、海砂、地面砂、机制砂。这就需要因地制宜的去控制细集料的质量。粗集料是混凝土的骨架，材质直接决定了混凝土的质量，粗集料应是连续级配，含泥量应在规定范围内，并且强度高、化学成分稳定，这样才能保证混凝土均匀、密实，减少收缩裂缝。
③掺合料：在粉煤灰中掺入合格的粉煤灰、矿粉等掺合料，可以减少水泥用量、改善混凝土和易性，而且能降低水灰比和水化热，有利于减小混凝土的收缩。
④混凝土外加剂：减水剂可以减少用水量，在水灰比不变的情况下，可降低水泥用量，减少混凝土的收缩;缓凝剂能减缓混凝土水化放热，一定程度上抑制混凝土裂缝的产生;膨胀剂能使混凝土适度膨胀而补偿混凝土的收缩，在大体积和抗渗混凝土结构中应用效果明显。
根据混凝土的收缩机理，根据混凝土结构的实际情况，因地制宜的原则混凝土原材料，严格控制原材料质量是预防混凝土裂缝产生的第一关，是避免和减少混凝土裂缝的首要措施。
2、优化混凝土配合比设计
①在满足混凝土结构施工要求的前提下，选用较小的水灰比，减少混凝土用水量，有利于控制混凝土裂缝的产生。
②采用连续级配的混凝土，并配比合理，混凝土和易性良好，能保证混凝土均匀密实，有利于控制混凝土裂缝的产生。
③科学运用混凝土外加剂，采用新材料，如膨胀剂、玻璃纤维等。
3、规范混凝土的生产和运输
①根据原材料含水量变化及时调整施工配合比，保证混凝土坍落度、和易性。
②对拌合站计量设备定期进行标定，保证计量的准确。
③合理选择拌合站位置，减少混凝土运距，采用混凝土罐车运输，杜绝采用农用车等。混凝土运至浇筑地点浇筑前不得停止搅拌，这样才能保证混凝土的均匀性，有利于控制混凝土裂缝的产生。
4、精细化施工
①混凝土落差高度不得大于2m，超过规范规定高度必须采取辅助措施。
②高温、大风、雨雪天气施工采取辅助措施。
③混凝土振捣作业人员必须经培训、考核合格后方准许上岗作业，作业时按计划的方案振捣，并有专业工程师现场监管，保证振实后的混凝土均匀、密实。
④混凝土浇注后就需做好防失水工作，尤其是地铁车站、市政隧道等大结构物施工，由于混凝土坍落度较大，四季施工、昼夜作业，作业环境温度、湿度都在变化，这就需要随时调整防混凝土失水措施，在表面采用二次抹压处理工艺，并及时用塑料薄膜覆盖等，都是有效避免混凝土表面水分过快散失出现干缩裂缝，控制混凝土表面非结构性细小裂缝的出现和开展的有效措施。
5、做好混凝土养护
混凝土浇注后，需要适当的温度和湿度条件，混凝土强度才能不断增长，养护条件越接近标准养护室的条件则越有利于混凝土的硬化。混凝土浇注后，如环境温度高、风大等，不及时进行养护，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，影响混凝土的耐久性和整体性。
养护方法多种多样，比较常用的施工方法有：蓄水法养护、养护剂养护、节水保湿膜养护、商品预制构件厂采用的蒸汽养护、南方多于季节采用的覆盖洒水养护。另外，冬季施工需做好混凝土的保温工作。
混凝土养护是保证混凝土结构实体质量，防治混凝土裂缝的最后一道防线，也是最关键的措施。在做好混凝土施工每个流程的混凝土防治工作后，混凝土养护工作是一个投入少、见效快、收获丰的工作。混凝土浇注后的环境越接近理想状态，结构物的硬化、强度增长也越理想，越有助于预防混凝土裂缝。
三、 混凝土裂缝的治理
1、 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2、灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3、结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4、混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
5、电化学防护法
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而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。
6、仿生自愈合法
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。
结论：混凝土是无机材料，施工过程中需把其作为有机的生命去精心对待。把好混凝土施工流程的每一关，尽量避免和减少混凝土裂缝的产生，科学治理已经产生的裂缝，这样才能确保混凝土的抗渗性能和耐久性，混凝土结构才能发挥其应有的功能。
参考文献：
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