浅析混凝土结构裂缝

　　摘要：裂缝是混凝土结构的一种材料特性，其是绝对的，没有裂缝是相对的，在此笔者结合工作实践，浅析混凝土结构裂缝的一般概念、成因、预防及处理办法。
　　关键词：混凝土裂缝；成因；预防；修补措施
　　
　　一、 混凝土和裂缝的一般概念
　　普通混凝土是由水泥、砂、石材用水拌合硬化后形成的人工石材，是多相复合材料。浇筑混凝土时的泌水作用会引起收缩，硬化过程中由于水泥浆水化造成的化学收缩和干缩受到骨料的限制，会在不同层次的界面引起破坏。故裂缝是混凝土结构的一种材料特性，其是绝对的，没有裂缝是相对的。裂缝初期称为微型裂缝，其对混凝土结构不产生危害，但是在受到外力及温度的作用下，微型裂缝会不断的扩展、连通，最终形成对混凝土结构产生危害的宏观裂缝，也就是我们常说的裂缝。
　　二、 混凝土产生裂缝的原因
　　混凝土构件产生的裂缝的原因很多，如温度变化、收缩膨胀、不均匀沉降、养护不当、超载等，在实际工程中应根据具体情况具体分析，提出合理的方案，解决问题。下面是混凝土产生裂缝的主要原因：
　　1、 温度裂缝
　　在混凝土浇筑时，其环境温度急剧变化，而其内部温度仍处于原状态，故热胀冷缩使混凝土产生收缩和膨胀，在其他约束的影响下，其内部产生温度应力，当温度应力大于混凝土自身抗拉强度时就会产生温度裂缝。温度裂缝一般出现于混凝土浇筑后的5至20天。
　　2、 干缩裂缝
　　混凝土置于饱和空气中因失水而引起体积收缩而产生变形，其表面产生干缩，而内部混凝土干缩引起约束，使混凝土表面产生拉应力。在这种作用大于混凝土自身抗拉强度时就会产生干缩裂缝。干缩裂缝一般出现于混凝土浇筑后的1至3天。
　　3、 塑性裂缝
　　混凝土浇筑后，由于没有及时覆盖，受风吹日晒等环境影响，表面水分蒸发过快，体积急剧收缩，而此时混凝土强度较低，从而产生塑性裂缝。一般出现在浇筑后4至6小时。
　　
　　4、 外力作用
　　构件在超出其设计荷载的作用下产生内力弯矩，产生垂直于构件纵轴的裂缝；构件在较大的剪应力作用下会产生斜裂缝，并上、下延伸。
　　三、 混凝土常见裂缝的预防
　　1、 温度裂缝
　　太阳辐射或天气温度变化使构件各部位温度变化不同，从而产生温度应力，构件越大，温度变化越大，产生的变形就越大，就越容易出现温度裂缝；构件体积越大时，温度变化和混凝土的收缩等因素使混凝土内部产生拉应力，而混凝土早期的强度较低，故容易出现裂缝
　　故预防温度裂缝的主要措施有：（1）加强对构件周围环境的控制措施，避免构件温度变化激烈；（2）改善混凝土性能，比如选取低热或中热水泥，常用有粉煤灰水泥和矿渣水泥，减少水泥用量，降低水灰比，一般控制在0.6以下；（3）改善混凝土拌合工艺，采用新工艺，降低混凝土浇筑温度；（4）设置适当的伸缩缝、沉降缝，在温度影响较大的位置适当增加配筋（5）采用分块，分层浇筑等施工工艺，以利于散热，减少约束。
　　2、 干缩裂缝
　　主要是由于构件内外水分的蒸发程度不同引起的混凝土收缩而产生的。而影响混凝土收缩的因素有：（1）水泥的品种：水泥强度等级越高制成的混凝土收缩越大；（2）水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大；（3）骨料的性质：骨料的弹性模量大，收缩小；（4）养护的条件：在结硬过程中周围温、湿度越大，收缩越小；（5）混凝土的制作方法：混凝土越密实，收缩越小；（6）使用环境：使用环境温度、湿度大时，收缩小；（7）构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。
　　故预防干缩裂缝的主要措施有：（1）在满足强度的前提下选取低等级水泥，降低混凝土收缩，常使用粉煤灰水泥和低热水泥；（2）在制作混凝土时选用合适的水灰比，减少水泥用量，同时可以添加合适的减水剂；（3）加强混凝土早期养护，并延长养护时间；（4）设置合适的收缩缝。
　　3、 塑性裂缝
　　塑性裂缝发生在混凝土凝结前，由失水较快而引起的，多呈中间宽、两端细、长短不一，互不连贯状态。故预防塑性裂缝的主要措施有：（1）严格控制水灰比，减少水泥的用量；（2）严格控制施工流程。在浇筑前，将模板浇水均匀湿透。浇筑后，及时覆盖草垫或塑料薄膜等，并常浇水，保持混凝土凝结前表面湿润。
　　
　　四、 裂缝的修补措施
　　1、低压灌浆法，其主要适用于裂缝宽度在0.2mm至0.3mm的混凝土裂缝修补，它是利用压力设备将胶结材料压入裂缝中，使混凝土形成一个整体。常用的胶结材料有环氧树脂、水泥砂浆、聚氨酯、甲基丙烯酸酯等。
　　2、表面覆盖法，在裂缝表面涂抹弹性防水材料，如聚合物水泥膏、聚合物薄膜等，以达到修补裂缝的目的。其主要适用于对结构承载力没有影响的细微裂缝。是一种常见的修补办法。
　　3、结构加固法，采用粘帖钢板、增设预应力及支点加固等措施而起到构件的加固。其常适用于裂缝使构件不能按设计要求正常使用的情况下。
　　五、 结论
　　在我国的工程建设中，混凝土几乎无处不在，然而裂缝在混凝土结构中却是绝对存在的，它不仅会降低结构物的使用功能，还对我国的资源造成浪费，影响经济的发展，故此我们要加强对混凝土裂缝的分析与研究，抓其根本，提出更加合理的解决办法，预防裂缝的出现和发展，在保证结构物的安全、稳定的同时，促进国家技术、经济的进步。

《浅析混凝土结构裂缝》

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