一、混凝土裂縫的類型及成因

　　造成混凝土裂縫的原因是多方面的，一般而言，可分為混凝土自身原因和外部原因兩大類。

　　(一)混凝土因自身特性產(chǎn)生裂縫

　　1. 收縮裂縫

　　混凝土硬化后因為水分蒸發(fā)，體積上收縮。因為混凝土中的水分蒸發(fā)通常情況下主要在混凝土澆搗后的硬化過程中和硬化后一個月左右的時間內(nèi)完成，尤其在硬化過程中水分蒸發(fā)速率最大[1];因而，相應(yīng)地收縮裂縫出現(xiàn)的時間與其相對應(yīng)。一般情況，幾個月以后，混凝土體內(nèi)多余的水分蒸發(fā)已基本完成，混凝土內(nèi)濕度與環(huán)境的濕度基本趨于一致，因而收縮裂縫的大小發(fā)展也趨于停止，處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

　　如果混凝土的體積變化受到約束，且混凝土自身抵抗這種變形的抗拉性能過低時，就會產(chǎn)生開裂。可以說，混凝土自身收縮是其固有的物理特性，而由此類原因產(chǎn)生的收縮裂縫，占大多數(shù)[2]。

　　(1)干燥收縮 由于水泥混凝土的脫水干燥，其長度或體積會有所減少，稱為干燥收縮。影響其干縮變形的主要原因可分為內(nèi)外兩個方面：內(nèi)因涉及單方水泥用量、用水量、水灰比、骨料以及構(gòu)件大小;外因則涉及環(huán)境的相對濕度、干燥時間等。

　　(2)干濕引發(fā)的體積變化 硬化后混凝土結(jié)構(gòu)雖然是穩(wěn)定的，但在水中或高濕度的地方，會因為吸收水份而產(chǎn)生膨脹，稱為潤濕膨脹。影響其膨脹的主要原因有：混凝土中的單方用水量、水泥用量、水灰比、骨料及構(gòu)件的大小、混凝土沁水前的干燥狀態(tài)以及水中存放期限等[3]。

　　2.溫度裂縫 溫差裂縫主要是由于溫度差或由于溫度變化通過混凝土熱脹冷縮效應(yīng)而引起混凝土開裂。其中可分為兩類。

　　一類為由于混凝土內(nèi)部存在一個溫度差，從而內(nèi)部產(chǎn)生溫度效應(yīng)力而導(dǎo)致混凝土開裂。對于大體積混凝土，溫升引起的膨脹是極度危險的。由于混凝土體積大，聚積在混凝土內(nèi)部的熱量不易散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高;而混凝土表面散熱很快，這樣就形成了溫差很大的內(nèi)表溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力[4]。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度時，就會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

　　另一類溫差裂縫并不是開裂混凝土本身內(nèi)部有溫度差所引起的，而是出于整個混凝土結(jié)構(gòu)中局部混凝土構(gòu)建所受環(huán)境溫度的變化，通過熱脹冷縮效應(yīng)，對與其相關(guān)的構(gòu)件產(chǎn)生拉應(yīng)力。

　　影響溫度裂縫的主要因素有：水泥品種、水泥漿量、構(gòu)建形狀、斷面尺寸、混凝土澆注時溫度及外界氣溫等。

　　3.塑性收縮裂縫的成因 塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水很快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈現(xiàn)中間寬兩端細且長短不一、互不連貫狀態(tài)。其產(chǎn)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時，受高溫或較大的風(fēng)力影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓力造成混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土強度又無法抵抗其本身的收縮，而產(chǎn)生龜裂。

　　(二) 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫

　　堿骨料縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最為常見的，是由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫[5]。這種裂縫一般出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的使用期間，一旦出現(xiàn)很難補救，因此應(yīng)在施工中采取有效措施進行預(yù)防。

　　(三)混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫

　　結(jié)構(gòu)受荷載后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用期間都可能出現(xiàn)裂縫。所以在一般情況下鋼筋混凝構(gòu)件是允許帶裂縫工作的(這就是前面所講到的無害裂縫)。

　　二、混凝土裂縫的預(yù)防措施

　　(1)嚴格控制混凝土施工配合比。

　　(2)嚴格控制混凝土的溫度應(yīng)力。

　　(3)做好裂縫計算過。

　　(4)做好混凝土的澆筑和振搗。

　　(5)做好后澆帶的施工。

　　三、混凝土裂縫的處理措施

　　(一)表面修補法

　　表面修補法是一種簡單、常見的修補方法。它主要是用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及探進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料[6]。

　　(二) 灌漿、嵌縫封堵法

　　灌漿法主要是由于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中。膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成整體，從而起到封堵加固的作用。

　　(三) 結(jié)構(gòu)加固法

　　當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸。在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。

　　(四) 混凝土置換法

　　混凝土置換法是處理混凝土嚴重損壞的一種有效的方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換新的混凝土或其他材料。常見的置換材料有：普通混凝土、水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土和砂漿。

　　(五) 電化學(xué)護法

　　電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防腐法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)護法中常用到而且很有效的三種方法。

　　(六) 仿生自愈和法

　　仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法它是模仿生物組織對受刨傷部位自動分泌某種物質(zhì)。而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能。在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分。在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

　　參考文獻：

　　[1] 孟凡成, 王海順. 淺談混凝土裂縫成因與控制[J]. 承鋼技術(shù), 2004, (Z1)

　　[2] 賈民. 泵送早強混凝土墻體充填材料的研究與應(yīng)用[J]. 山東煤炭科技, 2011,(02)

　　[3] 胡立峰. 高標號泵送混凝土的配制技術(shù)[J]. 山西建筑, 2007,(02)

　　[4] 吳穎峰. 用一元線性回歸分析法選擇配制水灰比[J]. 山西建筑, 2006,(08)

　　[5] 宋剛. 淺談普通混凝土配合比設(shè)計在實踐應(yīng)用中的問題及解決方法[J]. 北方交通, 2006,(06)