浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施

黄老师

题    目：浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施

内容摘要
现浇钢筋混凝土楼面板的裂缝，混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。
本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因，在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。
依据相关文献，并总结了混凝土裂缝的处理方法：表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。

关键词：混凝土裂缝原因及防治措施


目     录
内容摘要        I
引   言        1
1  绪言        1
2  混凝土裂缝的成因        2
2.1   设计原因        3
2.2   材料原因        4
2.3   施工原因        4
2.4   混凝土配合比原因        5
        2.5    使用原因…………………………………………………………………………..5
3  混凝土裂缝的预防措施及处理技术        6
3.1  混凝土结构裂缝的预防措施        6
3.1.1  设计措施        6
3.1.2  施工措施        7
3.1.3  材料选择        11
3.1.4  混凝土配合比设计……………...…………...…………………………...……11
3.1.5  管理方面……………………………………………………………12
3.1.6   环境方面…………………………………………………………12
3.2  混凝土结构裂缝的处理技术        10
3.2.1  表面处理法        10
3.2.2  填充法        10
3.2.3        灌浆法……………………………………………………………..13
3.2.4        结构补强罚…………………………………………………………13
3.2.5        混凝土置换法………………………………………………………13
3.2.6        电化学防护法………………………………………………………13
3.2.7        仿生自愈合法………………………………………………………14
4  工程实例分析        15
5  结论与展望        18
参考文献        19

引   言
混凝土结构工程的裂缝，是一个带着有普通性被工程界很为关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全，因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的，成为结构的破坏的先兆，这主要是指荷载产生的裂缝；有些裂缝的出现造成工程渗漏，影响正常使用，是钢筋锈蚀，保护层剥落，降低混凝土强度，严重损害工程耐久性，缩短工程使用寿命，这主要是指变形产生的裂缝；还有耦合作用下的裂缝和碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝。同时较大的结构裂缝，也为人的观瞻难以接受，造成恐惧心理压力，影响建筑美观，为装修造成困难。由于产生裂缝的微观与宏观机理的复杂性、动态变化性，它也是困扰工程技术人员一个技术难题。

  绪言
混凝土结构裂缝的发生的原因很复杂也是不可避免的，混凝土裂缝的防治重点在于“防”，而不在于“治”，当这些裂缝发生后，必须先查明裂缝产生的原因，判明裂缝的类型，才能选择正确的处理方法，同时要通过合理设计混凝土配合比、正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平，这样才有可能最大程度减少混凝土裂缝的产生，把裂缝宽度控制在设计范围内，尽量减少裂缝造成的危害。   

2  混凝土裂缝的成因
混凝土结构的裂缝是一个相当普遍的现象，大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的，它是材料的一种特性。
裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。裂缝原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的综合性问题，解决裂缝控制问题应当采取综合方法。由六项主要因素组成的控制链见图2.1。

  图2.1 工程结构裂缝控制链
裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩（主要为的混凝土收缩、温度变形）等原因造成。从技术角度来分析，有设计、施工、材料等方面问题，主要反映如下：
2.1设计原因引起的裂缝
2.1.1.设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。
2.1.2.设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。
2.1.3.设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。
2.1.4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
2.1.5.设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。
2.1.6.菏载收缩，使用环境温度变化，管线配置不当，保护层厚度不足，抗温度收缩配筋不足
2.1. 7.膨胀剂的选用与掺量：设计未明确混凝土的限制膨胀率，只提出膨胀剂的品种和掺量范围，施工时按设计提供掺量进行配比施工，使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。
2.2施工原因引起的裂缝
2.2.1.水电预埋管施工时在板内位置欠合理：管位置过高或过低；位置过高时，极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝，也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线；两根管线并行布置时，管线间距过小甚至并拢，更易因管线集中而产生裂缝。
2.2.2.空载养护期不足：从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放，平均空载养护期仅为一天半，人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。1.现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。
2.2.3.拌和不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土），搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长，易产生裂缝。
2.2.4.连续浇筑时间过长，接茬处理不当，易产生裂缝。
2.2.5.高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。
2.2.6.对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。
2.2.7.大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。
2.2.8.现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。
2.2.9.现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。  
这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。
2.3材料原因引起的裂缝
2.3.1.粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。
2.3.2.骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。
2.3.3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。
2.3.4.水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
2.3.5. 水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
混凝土的干缩、温度收缩、收缩是要因，而由于施工管线预埋欠合理、楼板刚度不足、材料等多重原因综合，使本工程楼板沿预埋管线处出现大量裂缝。
2.4 混凝土配合比设计原因
2.4.1.设计中水泥等级或品种选用不当。
2.4.2.配合比中水灰比(水胶比)过大。
2.4.3.单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。
2.4.4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。
2.4.5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当 。
2.5使用原因(外界因素)
2.5.1.构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。
2.5.2.野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。
2.5.3.周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。
2.5.4.意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
2.5.5.使用中短期或长期超载。
2.5.6.结构构件各区域温度、湿度差异过大。


3  混凝土裂缝的预防措施及处理技术
由于裂缝的产生是多种多样的，在混凝土结构中普遍存在且危害较大，因此，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，并在设计、施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和发展。
3.1设计措施
设计中的‘抗’与‘放’        
在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。
设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。
尽量避免结构断面突变带来应力集中
如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。
采用补偿收缩混凝土技术
在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。
设计上要注意容易开裂部位
根据调查，各类结构的易裂部位如下：
1.框架机构和剪力墙结构房屋中的现浇混凝土楼板易裂部位
(1)房屋平面体形有较大凹凸时，在凹凸交接处的楼板；
(2) 两端阳角处及山墙处的楼板；
(3) 房屋南面外墙设大面积玻璃窗时，与南向外墙相邻的楼板；
(4) 房屋顶层的屋面层
(5) 与周梁、柱、墙等构件整浇且受约束较强的楼板；
(6) 楼板中有预埋管线时，洞的四角处；
(7) 楼板开距形洞时，洞的四角处；
(8) 设有后浇带的楼板，沿后浇带两侧部位。
2.框架结构房屋中的框架梁在以下部位易出现裂缝
(1) 顶层纵向和横向框架梁的截面上部区域；
(2) 长度较长的端部或中部纵向框架梁；
(3) 横向框架梁截面中部。
3.剪力墙结构房屋中在以往部位易出现裂缝
(1) 端山墙；
(2) 开间内纵墙；
(3) 顶层和底层墙体；
(4) 长度较大（＞10m）的墙。
4.当冬季停工春季再继续施工时，地下室在以下部位易出现裂缝
(1) 地下室顶板；
(2) 地下室的窗上墙和窗下墙。
对以上易出现裂缝的部位，目前在设计中通常采用了“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施，工程经验表明在于材料、施工等部位密切配合的情况下，可取得较好的效果。
重视构造钢筋
在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。
3.2 施工措施
模板的安装及拆除
1.模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载，以及上层机构施工时产生的荷载。
2.安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水，不影响混凝土均匀性及强度发展，并能保证构件形状正确规整。
3.安装模板时，为确保保护层厚度，应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。
4.模板的支撑立柱应置于坚实的地面上，并应具有足够的刚度、强度和稳定性，间距适度，防止支撑沉陷，引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。
5.模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除模板及支架应随拆随清运，不得对楼层形成局部过大的施工荷载。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系，必要时应加设临时支撑。
6.底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当无设计要求时，混凝土强度应符合表3.1的规定。
7.后浇带模板的支架及拆除易被忽视，由此常造成结构缺陷，应予以特别注意，须严格按施工技术方案执行。
8.已拆除模板及其支架的结构，在混凝土强度达到设计要求的强度后，方可承受全部使用荷载；当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时，必须经过核算并加设临时支撑。
表3.1 底模拆除时的混凝土强度要求
构件类型        构件跨度/m        达到设计混凝土立方体抗压强度标准值的百分率/%
板        ≤2
＞2，≤8
＞8        ≥50
≥75
≥100
梁、拱、壳        ≤8
＞8        ≥75
≥100
悬臂构件        —        ≥100
混凝土的制备
1.应优先采用预拌混凝土，其质量应符合《预拌混凝土》GB/T14902的规定进行外，对品质、种类相同的混凝土，原则上要在同一预拌混凝土厂订货。如在两家或两家以上的预拌混凝土厂订货时，应保证各预拌混凝土厂所用主要材料及配合比相同，制备工艺条件基本相同。
2.施工者要事先制定好关于混凝土制备的技术操作规程和质量控制措施。
混凝土的运输
1.运输混凝土时，应能保持混凝土拌和物的均匀性，不应产生分层离析现象，运送容器应不漏浆，内壁关滑平整，具有防晒、防风、防雨雪、防寒设施，并宜快速运输。运送频率，应保证混凝土施工的连续性。
2.运输车在装料前应将车内残余混凝土及积水排尽。当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌和物的工作性时，外加剂掺入后运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应由实验确定。
3.运至浇捣地点混凝土的坍落应符合要求，当有离析时，应进行二次搅拌，搅拌时间应由实验确定。严禁向运输到浇筑地点的混凝土中任意加水。
4.由搅拌、运输到浇筑入模当气温不高于25℃时，持续时间不宜大于90min，当气温高于25℃时，持续时间不宜大于60min。当混凝土中掺加外加剂或采用快硬水泥时，持续时间应由实验确定。
混凝土的浇筑
1.为了获得匀质密实的混凝土，浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌和物的品质，选用适当机具与浇筑方法。
2.浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及保护层厚度、预埋件等的部位、尺寸，确认正确无误后，方可进行浇筑。同时，还应检查对浇筑混凝土有无障碍，必要时予以修正。
3.制定施工方案时应考虑工程情况和实际工作能力，使各环节的施工能力应与混凝土的一次浇筑量相适应，必要时混凝土的连续浇筑。
4.对现场浇筑的混凝土要进行监控，运抵现场的混凝土坍落不能满足施工要求时，可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度，严禁随意加水。在降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土。
5.浇筑墙、柱等较高构件时，一次浇筑高度以混凝土不离析为准，一般每层不超过500m，捣平后再浇筑上层，浇筑时要注意振捣到位时混凝土充满端头角落。
6.当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时，先浇筑墙、柱，待混凝土沉实后，再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时，先浇筑梁，再浇筑楼板。
7.浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。
8.浇筑的混凝土要充填到钢筋、埋设物周围及模板内各角落，要振捣密实，不得漏振，也不得过振，更不得用振捣器拖赶混凝土。
9.分层浇筑混凝土时，要注意使上下层混凝土一体化。应在下一层混凝土出凝前将上一层混凝土浇筑完毕。在浇筑上层混凝土时，须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。
由于混凝土的泌水、骨料下沉，移产生塑性收缩裂缝，此时应对混凝土表面进行压实抹光；在浇筑混凝土时，如遇高温、太阳暴晒、大风天气，浇筑后应立即用塑料膜覆盖，避免发生混凝土表面硬结。
1.        对大体积混凝土，应控制浇筑后的混凝土内部最高温度及其与表面的温差、混凝土表面与环境的温差，内部最高温度一般不高于70℃，内外温差不超过25℃，混凝土表面与环境差不超过15℃。
2.        滑模施工时应保持模板平整光洁，并严格控制混凝土的凝结时间与滑模速率匹配，防止滑模时产生拉裂、塌陷。
3.        板类混凝土面层浇筑完毕后，应在初凝前进行二次抹压。
4.        应按设计要求合理设置后浇带，后浇带混凝土的浇筑时间应符合设计要求，当无设计要求时，后浇带易在其两侧混凝土龄期8周后再行浇筑，且应加强该处混凝土的养护工作。
5.        施工缝初浇筑混凝土前，应将接茬处剔凿干净，浇水湿润，并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂，保证施工缝结合良好。
混凝土的养护
1.        养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施，必须充分重视，并制定养护方案，派专人养护工作。
2.        混凝土浇注完毕，在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护，尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。
3.        浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施；保温、保湿养护时间，对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土，不得少于14d。
4.        底版和楼板等平面结构构件，混凝土浇筑收浆和抹压后，用塑料薄膜覆盖，防止表面水份蒸发，混凝土硬化至可上人时，可揭去塑料薄膜，铺上麻袋或草帘，用水浇透，有条件时尽量蓄水养护。
5.        截面较大的柱子，宜用湿麻袋围裹喷水养护，或用塑料膜围裹自生养护，也可涂刷养护液。
6.        墙体混凝土浇筑完毕，混凝土达到一定强度（1-3d）后，必须时应及时松动两侧模板，离缝约3-5mm,在墙体顶部架设淋水管，喷淋养护。拆除模板后，应在墙两侧挂麻袋或草帘等覆盖物，避免阳光直照墙面，连续喷水养护时间符合5.6.3条规定；地下室外墙宜尽早回填土。
7.        冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护，应用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿养护。保温材料的厚度应经热工计算确定。
8.        当混凝土外加剂对养护有特殊要求时，应严格按其要求进行养护。
3.3 材料选择
1．根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。
2．选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。
3．积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
4．正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
3.4 混凝土配合比设计
1.混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外，其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定。
2.干缩率。混凝土90d的干缩率易小于0.06%。
3.坍落度。在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm，柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm；混凝土采用泵送时，高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右，多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。
4.用水量。不宜大于170kg/m3。
5.水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，高强混凝土不宜大于550千克每立方米。
6.水胶比。应采用适当较小的水胶比。混凝土水胶比不已大于0.60。
7.砂率。在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率。
8.宜采用引气剂或引气减水剂。
9.配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。
3.5 管理方面
应当确定科学的控制裂缝标准，合理的选择施工进度，避免在混凝土施工中过分抢修工期，监督混凝土施工中制定的各项技术措施，必须严格执行。不应当预先指定设计及施工方法，设计图纸上不应指定施工单位采用尚不成熟的外加剂。施工过程中及验收后发现有少量的裂缝，应当采取化学灌浆方法和封闭方法加以处理，轻微的收缩裂缝不应作为“事故”处理，不应降低工程质量标准，采取适当措施以确保结构物的正常耐久使用，完全满足设计要求。除非承载力严重不足，不要轻易打掉重建，耗费巨资补强加固。注意到同一设计单位设计，同一材料供应单位，同一施工单位施工，在相同环境中，裂缝程度却完全不同，这是常遇到的现象，其要害是“非均质性”，裂缝控制的作用效应及抗力都是高度离散性和随机性的问题。
3.6 环境方面
注意施工的季节，环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响，严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系，应当尽可能在较低的温度环境中开始浇灌混凝土，中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响。注意暴雨中不能浇灌混凝土。
3.2  混凝土裂缝的处理方法
3.2.1表面处理法3.
表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏
3.2.2填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。
3.2.3灌浆法
此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。
3.2.4结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。
3.2.5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。
3.2.6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。
3.2.7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。

4  工程实例分析

我所在工地的外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是：
　　本工程采用C30这样强度的混凝土，水灰比较大，产生温度和收缩变形，长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向，故为竖向。
　　此外本工程外墙混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护须7～14D，最少为7D，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，而混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定。同时，掺膨胀剂的混凝土，水化时需水量大，比普通砼更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于潮湿条件。
　　由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土，施工经验不足，在混凝土养护上并没有采取十分有效的措施养护外墙。同时由于天气炎热，混凝土水灰比控制不稳定；混凝土振捣不到位，振捣不够密实，这些也是促使混凝土收缩变形较大，产生裂缝的原因之一。此外，现场施工人员还告诉我：本工程采用的是商品混凝土，商品混凝土塌落度大，稍加振捣即出现石子下沉，浆体上浮，时常有较多泌水，随着水分的蒸发，表面会出现塑性收缩裂缝。在混凝土拌和物中有多余水量，混凝土硬结后，比较容易出现干燥收缩裂缝。
　　混凝土裂缝的修补方法
　　问题出现了，解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展，现在混凝土裂缝修补的方法有很多：如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等，其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。
　　低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—粘贴注浆咀和封闭裂缝—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。
当裂缝数量较多时，先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行，若气温高的话半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。
　　涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为：清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。
　　混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子（混凝土修补胶：粉料=1：1.8~2.0）填充补平，待干后用砂布磨平，再进行底层涂刷（混凝土修补胶：粉料=1：0.7~0.8），涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且两次涂刷方向最好是相互垂直。
　　开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为：开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。
　　先用凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽深和宽约3~5cm，呈U型，用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，在界面处理浆尚未硬化之前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。在养护时不需要浇水，在湿空气中即可，养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好覆盖一层塑料薄膜。
　　这三种方法可以单独使用，也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭；而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜；为了防止钢筋锈蚀，混凝土受到有害离子的腐蚀，则可以采用涂膜防水处理。
本工程地下室出现的裂缝经研究决定使用SJ-75混凝土裂缝修补剂进行修补，采用的方法是开槽填补法：首先用切割机在裂缝两边出宽×深=1.2cm×1.0cm的小槽，凿除混凝土，清理干净。再直接用水泥与修补剂配成水泥砂浆修补膏进行修补。具体操作如下：用毛笔或小刷子在混凝土裂缝处涂刷SJ-75裂缝修补剂两遍，待以上涂膜干燥后，选用普通硅酸盐水泥，用SJ-75修补剂调成水泥净浆修补膏即可使用。（配比为：修补剂：水泥=1：3.5）裂缝填补分为两次，第一次填补0.5 cm深，第二次填补浆体高出混凝土表面2~3m m。裂缝修补后除采用薄膜覆盖，防止因雨淋等因素降低修补效果外，还要仍按原设计要求对修补出进行SJ防水涂料施工。特别要注意的是修补剂要存放于室内，避免阳光直射和雨淋。施工温度要求在4℃以上，避免在阴雨天气施工。

5  结论与展望
裂缝是混凝土结构中普遍存在的现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能的降低混凝土裂缝的出现，并对混凝土裂缝进行认真研究，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件的安全，使混凝土稳定的工作。

参考文献

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